Дулааны насос

Дулааны насос

Дулааны насос нь халаалт өгөгдөж буй барилгын ойр орчмоос ус, газар эсвэл агаарт агуулагдаж буй дулааны энергийг авч түүнийгээ барилгын халаалт, хэрэглээний халуун ус бэлтгэх, бассейн халаахад шаардагдах илүү өндөр температурын түвшинд хүргэх чадвартай төхөөрөмж юм. Үүний тулд компрессорын хөдөлгүүрт дулааны насосын зөв ажиллагааг хангахуйц багахан хэмжээний цахилгаан эрчим хүч нийлүүлэх шаардлагатай.

Дулааны насосын хөргөлтийн тойрогт медиум буюу эргэлтийн циклээр өөрийн төлөвөө өөрчилж байдаг хөргөлтийн бодис бий. Хийн төлөвт буй хөргөлтийн бодис компрессороор шахагдан халж, цаашлан конденсаторт дулаанаа өгөх бөгөөд хөргөлтийн нөлөөгөөр конденсацлана (шингэн төлөв үүснэ). Үүний дараа тэлэлтийн хавхлагаар дамжин ууршуулагчид орно. Энэ хэсэгт даралт буурах нөлөөгөөр хөргөлтийн бодис төлөвөө өөрчилж ахин хийн төлөвт шилжих бөгөөд ийм байдлаар цикл давтагдан ажиллана. Компрессорын хөдөлгүүрт шаардлагатай цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ шууд халаалтын хувилбараас эрс бага тул нэлээдгүй хэмнэлттэй.

Таны байшинд дулааны насос тохиромжтой шийдэл байж чадах уу?

Дулааны насос гэсэн ухагдахууныг ихэнхдээ пассив эсвэл эрчим хүчний хэмнэлттэй барилгатай уялдуулан ойлгож ирсэн. Гэвч энэ нь дулааны насосыг анхнаасаа буруу төлөвлөхөд хүргэдэг түгээмэл төөрөгдлүүдийн нэг мөн. Иймээс халаалт, хэрэглээний халуун ус бэлтгэхэд эрчим хүч хамгийн ихээр зарцуулагдах тохиолдлуудад дулааны насосыг төлөвлөх нь зүйтэй. Эрчим хүчний хэмнэлттэй, пассив барилгуудад харин ч эсрэгээрээ, цахилгаан эрчим хүчний зардал хамгийн бага байдаг. Энэ тохиолдолд дулааны насосд хөрөнгө оруулах нь үр ашиггүй, өөрөөр хэлбэл багахан хэрэглээнээс гарах хэмнэлт маш бага, эдийн засгийн хувьд эргэн төлөлтийн хугацаа хэтэрхий урт байна.

Дулааны насос амины орон сууцны ерөнхий халаалтын болон хэрэглээний халуун усыг халаах хамгийн тав тухтай, хэмнэлттэй шийдэл юм.

Дулааны насосын төрлүүд

Бүх дулааны насосууд аль нэг газраас дулаан авч өөр нэг газар өгдөг ажиллагааны ижил зарчимтай. Хэдийгээр өөрийн ажиллагаандаа тодорхой хэмжээний цахилгаан эрчим хүч шаарддаг боловч ихэнх хэсгийг байгалийн эрчим хүчээр хангана. Дулааны насосын үр дүн, түүний ажиллаж буй орчин нөхцөлөөс хамаарч харилцан адилгүй байдаг.

Дулааны насосыг эрчим хүчээ хаанаас авч, ямар хэлбэрээр өгч буйгаас хамааран ангилдаг. Насосын бүх төрлүүд, тэдгээрийн ажиллагааны зарчмыг илтгэсэн элемэнт/элемэнт нэршилтэй байна.

Дулааны насос агаар/ус

Уг төрлийн насос нь байшингийн ойр орчмын агаараас дулаан энерги авч бага температурын халаалтын системд буй системийн усыг халаах зарчмаар ажилладаг. Энэ төрлийн дулааны насос нь гадны -20°С (зарим төхөөрөмж -25°С) хүртэл хэмийн нөхцөлд ажиллана. Гэхдээ хоёрдогч дулааны эх үүсвэрийн тусламжтайгаар орчны температур буурахын хэрээр үүсэх дулааны насосын хүчин чадлын алдагдлыг тасралтгүй нөхөх боломжтой.

Сплит төхөөрөмж – объектын гадна байрлах сэнс ба ууршуулагч, тэдгээрт холбогдсон дотоод төхөөрөмжүүд болох компрессор болон гаргаж авсан дулааны энергийг халаалтын системд нэвтрүүлэн түгээх дагалдах хэрэгслүүд гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ.

Компакт төхөөрөмж – Нийт дулааны насос нэг хайрцагт байх бөгөөд халаалтын системд холбоход л хангалттай. Объектын гадна болон дотор суурилуулах хувилбарууд бий. Чанартай дулааны насос үйлдвэрлэгчид нь дулааны насосыг хөргөлтийн материалаар дүүргэн туршиж, аюулгүй байдлыг хангасан байдаг. Ингэснээр суурилуулалтын үеэрх хөргөлтийн тойргийг ашиглалтанд оруулах ажлыг хөнгөвчилнө.

Агаар/ус дулааны насосыг суурилуулах:

• Гадна байрлах  төхөөрөмжийг суурилуулах орон зай, түүнд тохирсон бетон суурь. Дотор байрлах компакт дулааны насосд зориулсан техникийн өрөө /граш ч байсан болно.
• Суурилуулахдаа ертөнцийн зүгийг бодолцон төлөвлөх.

Давуу тал:

• Бусад төрлийн дулааны насостой харьцуулахад хямд учир эргэн төлөлтийн хугацаа богино.
• Бүтэн жилийн туршид байшинд, мөн бассейнд усыг үг дүнтэй халаах боломжтой.
• Угсралт хялбар, зай талбай бага эзэлнэ.
• Зарим дулааны насосууд -25°С хэмийн нөхцөлд ч ажиллах боломжтой.

Сул тал:

• Халаалтын хүчин чадал гадаад орчны агаарын температураас хамаардаг.
• Дулааны насосыг сонгохдоо, үйлдвэрлэгч бүрийн дуу чимээний үзүүлэлт харилцан адилгүй байдаг тул, энэ утгыг харгалзан үзэх нь зүйтэй.
• Гадна байрлах төхөөрөмжийг балкон, фасад, дээвэр дээр суурилуулахад барилгын үзэмжид нөлөөлнө.

Дулааны насос агаар/агаар

Дулааны насосын агаар/ус төхөөрөмжтэй ажиллагааны зарчимын хувьд ижил боловч объектын дотор агаарт дулаан дамжуулдгаараа ялгаатай. Иймээс ердийн халаалтын радиатор эсвэл шалны халаалтын системтэй холбодоггүй.Өрөөний хана, тааз, шаланд суурилуулсан агаар сэлгэлтийн нэгжүүдийн тусламжтайгаар бүлээн агаараар халаадаг.

Ийм төрлийн дулааны насос амины орон сууц, орон сууцны байр, үйлдвэрийн барилгууд, склад, спортын заал, супермаркетуудад тохиромжтой.

Агаар/агаар дулааны насосыг үндсэн гурван төрөлд ангилна.

Сплит төхөөрөмж - объектын гадна байрлах төхөөрөмж ба түүнтэй хоолойгоор холбогдох дотоод төхөөрөмж гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ.

Мультисплит төхөөрөмж – объектын гадна байрлах нэг төхөөрөмж, мөн дотор байрлах хэд хэдэн төхөөрөмжүүдээс бүрдэх бөгөөд бие даасан халаалт эсвэл хэд хэдэн өрөөний агаар сэлгэлтэд тохиромжтой.

VRF (Variable Refrigerant Flow) – хөргөлтийн бодисын ялгаатай урсгалыг илтгэнэ. Ийм төрлийн технологиор үйл ажиллагааны хувьд түвэгтэй томоохон барилгыг халаах, хөргөхөд ашигладаг мультисплит системүүдийг тоноглоно.

Агаар/ агаар дулааны насосыг суурилуулах:

• хананд маш бага нээлхий үүснэ.
• гадна болон дотор байрлах төхөөрөмжид тохирох орон зай шаардлагатай.

Давуу тал:

• түргэн хялбар угсралт
• хөрөнгө оруулалтын зардал бага
• агаар сэлгэлтийн нэмэлт үйлдлүүд – агаар цэвэршүүлэх, ионжуулах
• үйл ажиллагааны хувьд цэвэр бөгөөд үйлчилгээ шаардлагагүй

Сул тал:

• дуу чимээ
• гадна орчны температур бага үед үр ашиг муутай (халаалтын фактор бага)
• халаалтын орон зайд агаар байнга эргэлдэнэ
• халуун ус бэлтгэж халаах зориулалтгүй
• интерьерт тоосжилт тараах магадлалтай
• гадна байрлах төхөөрөмжийг балкон, фасад, дээвэр дээр суурилуулахад барилгын үзэмжид нөлөөлнө.

Дулааны насос газар/ус

Газрын хөрсөнд агуулагдах дулааныг коллектороос (зондын) дулааны насосын системд хөлддөггүй шингэн дулаан дамжуулагчийн тусламжтайгаар гаргаж авна.

1. Гүний цооног

2. Газрын хэвтээ коллектор

Европын орнуудад газрын үл хөлдөх давхарга буюу 1,2-1,5 метрийн гүнд суурилуулдаг байна. Хэвтээ коллектор бүхий дулааны насосд хоолойн систем суурилуулахад хангалттай том газар зайлшгүй шаардлагатай. Энэ нь дулааны насосоор халааж буй талбайгаас ойролцоогоор 2-3 дахин том талбай юм. Уг коллектор суурилуулсан талбайд нарны тусгал, борооны ус зэргийг хөрсөнд шингэхээс сэргийлэх мод бут, тэдгээрийн үндэснээс шалтгаалан цэцэрлэгжүүлэх боломжгүй. Мөн талбай дээр бассейн, сүүдрэвч эсвэл машин явах зам төлөвлөх боломжгүй. Иймээс коллекторын талбайг зураг төслийн ажлын явцад, цэцэрлэгжүүлэлт төлөвлөхөд тооцоолох зайлшгүй шаардлагатай.

Дулааны насос суурилуулах:

• Газрын хэвтээ коллектор суурилуулахад хангалттай талбай бүхий газар

Давуу тал:

• агаар/ус системтэй харьцуулвал хүчин чадлын хувьд тогтвортой
• дуу чимээгүй
• барилгын ойр орчимын үзэмжид нөлөөгүй

Сул тал:

• худалдан авалтын үнэ дээр газар шорооны ажлын өртөг нэмэгдэх тул анхны хөрөнгө оруулалтын өртөг өндөр
• хэвтээ коллектор суурилуулахад тавигдах шаардлага өндөр

Дулааны насос ус/ус

Уг төрлийн дулааны насос газрын гүний уснаас эрчим хүч олж авдаг. Ус/ус дулааны насос нь хоёр худгийн системийг ашиглах бөгөөд түүгээр дамжих усны найрлага ба урсгалд тавигдах шаардлага маш өндөр. Зарчимдаа, шавхах худгаас олж авсан дулааны эрчим хүчний тодорхой хэсгийг ууршуулагчид өгөх бөгөөд хөрсөн эрчим хүч  оруулах хоёрдогч худаг руу орно. Амины орон сууцанд ойролцоогоор нэг цагт 1800 л орчим тодорхой химийн найрлага бүхий ус шаардлагатай бөгөөд түүний температур 7°С-ийн хэмээс бууж болохгүй. Дээрх бүх шаардлагаас үүдэн ус/ус системийг нэвтрүүлэх боломжтой газар нутаг нэн хязгаарлагдмал.

Эрчим хүчийг мөн гадаргын уснаас (усан сан, цөөрөм) олж авах боломжтой. Хэвтээ коллекторыг  гадаргын усны түвшнээс хамгийн багадаа 2 метрийн гүнд байршуулна. 1 кВт халаалтын факторт ойролцоогоор 35 м2 хэвтээ коллектор шаардлагатай.

Ус/ус дулааны насос суурилуулах:

• Тусгайлан бэлтгэсэн 2 худаг (сорох, оруулах), хоорондын зай 10-15 м,
• Шавхагдах усны хиймийн найрлагын оновчтой байдал,
• Хэдэн долоо хоногийн туршид шавхах туршилтаар шалган батласан хангалттай хэмжээний усны урсгал,
• Гүний усны урсгалын чиглэлийг турших, урсгал тасалдахгүй байх.

Давуу тал:

• тогтмол хүчин чадал
• усны эх үүсвэрийн тогтвортой температураас хамааран халаалтын факторын тогтвортой байдал (ойролцоогоор 8°С)
• дуу чимээгүй

Сул тал:

• техникийн түвэгтэй шийдэл
• газар доорх усны хангалттай нөөцөөс хамаарна
• худаг шавхагдаж дуусах эрсдэлтэй
• голлох эх үүсвэрт тавигдах шаардлага хатуу (химийн найрлага, температур, урсгал)
• засвар үйлчилгээний хувьд өндөр шаардлагатай
• мэргэжлийн бус гүйцэтгэлийн улмаас газрын гүний усны экологийн тэнцвэрийг алдагдуулна
• ус тээвэрлэх насосын нэмэлт ажил

Дулааны насос сонгохдоо юуг анхаарах вэ?

Нэн түрүүнд байшинд дулааны насосыг ашиглах боломжтой юу? Хэр оновчтой шийдэл болох вэ? гэдгийг судлах нь зүйтэй. Үүний тулд барилгын дулааны алдагдлыг тооцоолсон байх шаардлагатай. Шинэ барилгын хувьд эдгээр мэдээлэл барилгын зураг төслийн нэгэн хэсэг байдаг бол хуучин байшингийн сэргээн засварлалтын үед үүнийг тодорхойлоход нэлээд түвэгтэй.

Үүний дараа янз бүрийн хүчин чадал, халаалтын фактор, эрчим хүчний эх үүсвэр бүхий дулааны насосуудаас тохиромжтой хувилбарыг сонгоно.

Дулааны насосын хүчин чадлыг гадна орчны температураас хамааран харилцан адилгүй байх барилгын дулааны алдагдлын (дулааны хэрэглээг) тооцоонд үндэслэн сонгоно. Ингэхдээ бүс нутгийн байршлаас шалтгаалан ижилхэн байшингуудын дулааны алдагдал ялгаатай байна гэдгийг анхаарах нь зүйтэй.

Дулааны алдагдлыг тооцоолсноор эрчим хүчний хэрэглээг магадлах бөгөөд үүнд зөвхөн эрүүл ахуйн төдийгүй хөрөнгө оруулагчийн шаардлага ч тавигдана. Интерьерт дулааны хэмийг 1°С-р нэмэгдүүлэхэд эрчим хүчний хэрэглээг 6%-иар нэмэгдүүлдэг болохыг анхаарах нь зүйтэй. Мөн дулааны насосоор ус халаах, эсвэл гаднах эсвэл дотор бассейн халаах эсэхийг ч харгалзан үзнэ. Барилгын төрөл, дулаан тусгаарлах шинж чанар ба бусад нөхцлүүдийг харгалзан насосын дулааны хүчин чадлыг тухайн барилгын дулааны алдагдлын 60-100%-тай тэнцүү байхаар төлөвлөж үлдэгдэл хэсгийг дулааны нэмэлт эх үүсвэрээр хангадаг байна (цахилгааны нийлүүлэлтийн тарифаас хамаарч).

Хэт өндөр хүчин чадалтай дулааны насос сонгох нь хөдөлгүүрийн эрчим хүчний өндөр хэрэглээнээс шалтгаалан эрчим хүчний хэмнэлт үүсгэхгүйн дээр, төхөөрөмжийг худалдан авах өртөг ч өндөр байна. Харин хүчин чадлын хувьд оновчтой (аль эсвэл ялимгүй бага хүчин чадалтай) дулааны насос төлөвлөснөөр тасралтгүй, тогтвортой ажиллаж байшинд шаардлагатай дулаан, халуун усыг нийлүүлж эрчим хүчний хэмнэлт гаргах (аль эсвэл хоёрдогч эх үүсвэрээр нөхөх) боломжтой.

Үүнээс гадна газрын байршил, насос суурилуулах өртөг зардлуудыг харгалзан үзнэ. Гүний худаг өрөмдөх, хэвтээ коллектор дэвсэх г.м. зардлууд - дулааны насосын агаар/ус хувилбарт үүсэхгүй. Мөн дулааны насосын шийдэлд халаалтын ус хамгийн ихдээ 60°С хэмтэй ажиллах халаалтын систем тохиромжтой зэргийг бодолцох нь зүйтэй.

Coefficient of Performance, COP буюу халаалтын фактор

Халаалтын фактор гэдэг нь дулааны насосын олж авах эрчим хүчний хэмжээг түүний ажиллагаанд шаарлагатай эрчим хүчний хэмжээнд харьцуулсан харьцаа юм.

Дулааны насосыг сонгох чухал үзүүлэлтийн нэг бол халаалтын фактор. Энэ фактор дулааны насос хэр зэрэг үр дүнтэй ажилладаг болохыг харуулна. Халаалтын факторын утга их байхын хэрээр дулааны насос үр ашигтай гэсэн үг.

Жишээлбэл, халаалтын факторын 3 гэсэн утга дулааны насос цахилгаан сүлжээнээс авч хэрэглэж буй эрчим хүчнээс 3 дахин илүү эрчим хүчийг үйлдвэрлэх хүчин чадалтайг илэрхийлнэ. Өөрөөр хэлбэл тодорхой нөхцөлд дулааны насосд 1 кВт цахилгаан нийлүүлэхэд 3 кВт цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэнэ. Энэ харьцаа дулааны насосын систем, түүний чанар, мөн халаалтын усны шаардалагатай температураас хамаарна. Дэлхийн зах зээлд халаалтын фактор 2,5-5 утгуудтай дулааны насосууд худалдаалагддаг.

Дулааны насосын систем тус бүрийг харьцуулвал:

Газар/ус систем – гол эргэлтдээ 0°С, халаалтын усны 35°С хэмтэй системийн халаалтын фактор 5 хүртэл байна. Халаалтын фактор 4 хамгийн үр дүнтэйд тооцогдсоор байна.

Агаар/ус систем – гадна орчны дулаан 2°С, халаалтын усны 35°С хэмтэй үед халаалтын фактор 4 хүртэл үзүүлэлттэй байж болно.

Ус/ус систем – газрын гүний усны хэм 10°С, халаалтын усны 35°С хэмтэй үед халаалтын фактор 6 хүртэлх утгатай байж болно. Гэвч зөв ажиллагаанд саад болж болзошгүй хэд хэдэн хүчин зүйлүүд бий.

Халаалтын шийдлийг сонгох

Эрчим хүчний хэмнэлт хамгийн их байх нөхцөл халаалтын медиум (халаалтын систем дэх ус) хамгийн бага дулаантай байхад бүрдэнэ. Усны дулааны хамгийн дээд хязгаар 60°С байна. Дулааны насосыг бага хэмийн халаалтын төрөлтэй хослуулсан шийдэл хамгийн үр дүнтэй. Үүнд халаалтын системдээ 35°С ус бүхий ханын болон шалны халаалтын систем хамгийн оновчтойд тооцогддог. Зарим тохиолдолд халаалтын радиатор, шалны халаалтыг хослуулан төлөвлөж болох ч ийм шийдэл дулааны насосын үүсгэсэн хэмнэлтийг  үгүй хийдэг сул талтай.

Халаалтын нэмэлт эх үүсвэр

Дулааны насосыг халаалт болон хэрэглээний халуун ус бэлтгэн халаахад хүчин чадлыг нь нөхөх зорилгоор үргэлж нэмэлт дулааны эх үүсвэрээр хангана. Цахилгаан бойлер болон халаалтын усны нөөцлүүр саванд цахилгаан халаагуур нэгтгэсэн шийдлүүд хамгийн түгээмэл нэмэлт эх үүсвэр юм. Мөн дулааны зарим насосууд өөртөө нэгтгэсэн нэмэлт халаалтын системтэй байдаг.

Хэр зэрэг хүчин чадал өндөртэй нэмэлт эх үүсвэр сонгохоо дулааны насосын шинж чанар, мөн бивалентын сонгосон температур (гадны температурыг халаахад шаардлагатай дулааны бүх хэрэглээг дулааны насос бүрэн хангах чадвар) зэргийг харгалзан үзэх нь зайлшгүй. Гадна орчны температур энэ утгаас буурсан үед бивалент эх үүсвэр ажиллаж нэмэлтээр халаах, аль эсвэл дулааны насосыг бүрэн орлож ажиллах юм. Бивалент/ хоёрдогч эх үүсвэрийн хүчин чадлыг шаардлагатай үед объектын хэрэгцээг бүрэн хангаж чадахуйц байхаар давуу нөөцтэй төлөвлөж болно.

Үүнээс гадна ашиглалтын зардлыг багасгахын тулд нарны зай хураагуур хослуулан төлөвлөх боломжтой. Ерөнхий системийн ажиллагааны оновчтой байдлыг бага температурын халаалтын систем бүрдүүлнэ.