Modulis 3. Sistemų Projekavimas ir integravimas

Ankstesniuose moduliuose daugiausia dėmesio buvo skiriama šilumos siurblių vidiniam veikimui: jų termodinaminiam ciklui ir pagrindiniams komponentams. Šiame modulyje perspektyva keičiasi. Šilumos siurblys traktuojamas ne kaip izoliuota mašina, o kaip įranga, kuri turi būti integruota į pastato ŠVOK sistemą. Tikslas yra suprasti, kaip įrenginys elgiasi, kai jis yra prijungtas prie emiterių, saugyklos, valdiklių ir kitų energijos šaltinių.

Pirmiausia nagrinėjame šilumos siurblių veikimą realiomis eksploatavimo sąlygomis ir apribojimus, kurie lemia jų elgseną (‎14 Užsiėmimas). Tai apima lauko temperatūros, tiekimo temperatūros, dalinės apkrovos veikimo, atitirpinimo ciklų ir gamintojo nustatyto veikimo kontūro poveikį. Šie aspektai yra susiję su momentiniais ir sezoniniais našumo rodikliais, kurie yra būtini norint teisingai numatyti dydį ir kaip šilumos siurblys veiks šildymo ir vėsinimo sezonais.

Toliau modulyje nagrinėjamos sistemos, kurias turi aptarnauti šilumos siurblys: patalpų šildymas (‎15 Užsiėmimas) ir buitinio karšto vandens ruošimas(‎16 Užsiėmimas). Analizuojami tipiniai šilumos atidavimo įrenginiai, naudojami su šilumos siurbliais (radiatoriai, grindinis šildymas, ventiliatoriniai konvektoriai ir panašūs įrenginiai), bei pabrėžiama, kad jų temperatūriniai reikalavimai yra itin svarbūs šilumos siurblių efektyviam veikimui. Kalbant apie buitinį karštą vandenį, aptariamos sistemų schemos, šilumos kaupimo (akumuliavimo) koncepcijos, parinkimo principai bei eksploataciniai apribojimai, tokie kaip temperatūrinis sluoksniavimasis (stratifikacija) ir Legionella bakterijų kontrolė.

Kadangi hidrauliniai šilumos siurbliai yra labiausiai paplitusi technologija katilų keitimo projektuose, ypatingas dėmesys skiriamas vandens sistemoms. ‎17 Užsiėmime nagrinėjame hidraulinius komponentus, kuriuos reikia pridėti arba pritaikyti, kad būtų užtikrintas tinkamas veikimas: buferinės talpyklos, paskirstymo siurbliai, aplinkkelio vožtuvai, hidrauliniai separatoriai, perjungimo vožtuvai, apsauga nuo užšalimo ir kiti elementai, stabilizuojantys srautą, temperatūrą ir sistemos slėgį. Remiantis tuo, ‎18 Užsiėmime pateikiamos tipinės schemos, kurios sujungia šilumos siurblius, emiterius, akumuliacines talpyklas ir pagalbines sistemas praktiškuose gyvenamuosiuose ir mažuose komerciniuose įrenginiuose.

Kai pagrindinės schemos yra suprantamos, dėmesys pereina į projektavimą ir valdymą. ‎19 Užsiėmime pristatomas šildymo ir vėsinimo apkrovos įvertinimas, apibrėžiamas didžiausias ir sezoninis poreikis ir parodyta, kaip jie susiję su šilumos siurblio dydžiu skirtingomis pastato sąlygomis. Tada ‎20 Užsiėmime apžvelgiame valdymo strategijas, kurios sujungia šilumos siurblio galią su pastato paklausa, įskaitant oro sąlygų kompensuojamą valdymą, laiko grafikus, išmaniuosius termostatus, jutiklių išdėstymą ir pagrindines temperatūros ir srauto reguliavimo valdymo sekas.

Galiausiai modulis skirtas integracijai su kitais atsinaujinančiais šaltiniais (‎21 Užsiėmimas). Nagrinėjama, kaip šilumos siurbliai sąveikauja su fotovoltinėmis ir saulės šiluminėmis sistemomis, kaip perteklinė fotovoltinė elektros energija gali būti naudojama darbui palaikyti ir kaip kombinuotos sistemos dalijasi karšto vandens gamyba. Modulis baigiamas įvadu į geoterminių šilumos siurblių sistemas (‎22 Užsiėmimas), jų pagrindinius kolektorių tipus, įrengimo aspektus ir eksploatavimo problemas, turinčias įtakos ilgalaikiam veikimui.

Kartu šios temos suteikia išsamų vaizdą apie tai, kaip šilumos siurbliai projektuojami, integruojami ir eksploatuojami realiose pastato sistemose.