Хүйтэн уур амьсгал дахь дулааны насос: гүйцэтгэл ба хосмог шийдэл
Уламжлалт цахилгаан халаагуур нэгж энергийг бүтнээр нь дулаан болгон хувиргадаг бол дулааны насос орчны эх үүсвэрээс дулаан «зөөж» ирдэг тул хэд дахин үр ашигтай. Гэвч Монгол шиг эрс тэс уур амьсгалтай оронд түүний гүйцэтгэл гадаад температураас хэрхэн хамаарахыг нарийн ойлгож, зөв систем сонгох нь шийдвэрлэх ач холбогдолтой.
Дулааны насосны үндсэн зарчим
Дулааны насос нь цахилгааныг шууд дулаан болгодоггүй, харин бага температуртай эх үүсвэрээс (гадаад агаар, хөрс, гүний ус) дулааныг «шахаж» барилга руу зөөвөрлөдөг. Хөргөлтийн бодис ууршилт, шахалт, конденсаци, тэлэлтийн мөчлөгөөр эргэлдэж, компрессорт зарцуулсан нэг киловатт-цаг цахилгаанаас хэд дахин их дулаан гаргадаг. Энэ харьцааг дулааны коэффициент (COP) гэж нэрлэх бөгөөд гадаад орчны нөхцөлөөс шууд хамаарна.
Гадаад температур ба гүйцэтгэлийн бууралт
Агаар-эх үүсвэрт насосны хувьд гадаад агаарын температур буурах тусам ууршилтын даралт унаж, компрессорын ачаалал нэмэгдэн COP-ийн утга багасна. +7°С үед COP 3.5–4.0 байсан агаар-ус насос −20°С хүрэхэд 1.8–2.2 болж, −30°С-аас доош бараг цахилгаан халаагуурын түвшинд ойртдог. Түүнчлэн ууршуулагч дээр чийг цантаж мөс тогтдог тул тодорхой давтамжтайгаар мөс хайлуулах мөчлөг ажиллаж, тэр хугацаанд ашигт дулаан түр тасалдана.
Эх үүсвэрийн сонголт ба хосмог систем
Хөрсний температур хөлдөлтийн бүсээс доош +4…+8°С орчимд жилийн турш тогтвортой хадгалагддаг тул газрын эх үүсвэрт (геотермаль) насос хүйтэн уур амьсгалд илүү найдвартай ажиллана. Гэвч босоо цооног өрөмдөх, хэвтээ контур тавих зардал өндөр учир эхний хөрөнгө оруулалт их шаардана. Практикт хосмог (бивалент) шийдэл түгээмэл: тодорхой хосмог температураас дээш насос дангаараа ажиллаж, доош нь дэд халаагуур эсвэл одоо байгаа зуух туслах ачааллыг үүрдэг.
| Эх үүсвэр | Дундаж COP | Хүйтэнд тогтворжилт |
|---|---|---|
| Агаар–ус | 2.5–3.5 | Бага (t буурахад огцом унана) |
| Газрын гүн (босоо цооног) | 3.5–4.5 | Өндөр |
| Гүний ус | 4.0–5.0 | Өндөр (эх үүсвэр байвал) |
Хөргөлтийн бодисын сонголт мөн чухал: R32, R290 (пропан), эсвэл CO2 (R744) ашигласан системүүд хүйтэн орчинд өндөр температурын усан халаалт гаргах чадвар харьцангуй сайтай.
Дүгнэлт
Дулааны насос нь цэвэр агаарын бодлого болон эрчим хүчний үр ашгийн хувьд ирээдүйтэй технологи боловч Монголын −40°С хүйтэнд дангаараа бүрэн шийдэл болж чадахгүй. Газрын эх үүсвэрт болон хосмог системийг зөв тооцоолж, нөөц дулааны эх үүсвэртэй хослуулах нь найдвартай, хэмнэлттэй ажиллагааны түлхүүр юм.