.png)
Turinys
Ar verta įsirengti šilumos siurblį, ypač dabar, kai pabrango elektros energija ir vis dar manoma, kad šilumos siurblys naudoja daug elektros energijos? Skaičiavimai, praktika ir naujausių technologijų šilumos siurbliai rodo, kad sutaupoma dar daugiau.
Įsibėgėjus A+ ir A++ energinės klasės pastatų statybai, pasikeitė požiūris į šildymo sistemą bei komfortą. Komfortą suprantame ne tik kaip šilumą, bet ir kaip pakankamą patalpų vėdinimą, gerą oro kokybę, autonominį šildymo sistemos veikimą. Kaip rodo registro duomenys, beveik visuose A+ ir A++ klasės pastatuose sumontuoti šilumos siurbliai.
Šilumos siurbliai A+ ir A++ klasės namuose
A+ ir A++ energinė klasė yra ne kas kita, kaip žingsnis link taupių, naudojančių itin mažai energijos pastatų, kuomet energija imama iš atsinaujinančių šaltinių. Idėja įgyvendinta atsiradus A++ klasei, t.y., sandariems pastatams naudojantiems labai mažai šilumos energijos. Tačiau visuose juose reikalingas intensyvus vėdinimas, karšto vandens ruošimas, vėsinimas. Ar tai reiškia, kad jie prikimšti įvairių sistemų ir agregatų? Ne visai taip. Technologijos jau tiek pažengusios, kad vienas agregatas gali būti daugiafunkcis.
Šiuolaikiniai šilumos siurbliai gali šildyti ir ruošti karštą vandenį. Pavyzdžiui, ištraukiamo oro šilumos siurbliai ne tik paima šilumą iš laukan išleidžiamo šilto oro, sušildo šviežią patalpų orą, bet ir vėdina, gali šildyti vandenį. Plačiau apie ištraukiamo oro siurblius ir technines jų savybes rasite straipsnyje "Ištraukiamo oro šilumos siurbliai atlieka trigubą darbą".
Jau ir šiandien, jeigu peržvelgsime pas mus pastatytų A klasės pastatų sertifikatų registrą, kone visuose šilumos šaltiniais nurodyti šilumos siurbliai. Nors dar visai neseniai šilumos siurbliai laikyti tik papildomu šilumos energijos šaltiniu, atseit, mūsų klimate per šalčius negalintys prišildyti patalpų iki reikiamos temperatūros. Tai jau praeitis. Praktika rodo, kad energiškai efektyviam, sandariam pastatui šilumos siurblio pagaminamos šilumos energijos visiškai pakanka, juolab, kad ir šilumos siurblių technologijos tobulėja. Be to, šiuolaikiniai šilumos siurbliai gamina ne tik šilumos energiją, bet ir vėdina, ruošia karštą vandenį, vėsina patalpas.
Vienas pavyzdžių - pirmasis A++ energinės klasės gyvenamosios paskirties 130 kv.m ploto namas Pasvalio rajone.
2016 metais Lietuvoje sertikuotas pirmas A++ klasės gyvenamosios paskirties namas.
Metinės projektinės šio namo energijos sąnaudos šildymui - 1,68 kWh/kv.m. Praktiškai tai reiškia, kad tokiame name šildymas visai minimalus. Jame įrengti du šilumos siurbliai: šildymui ir vėsinimui - ,,oras-oras", o karšto vandens ruošimui - ,,oras-vanduo" šilumos siurblys bei aukšto naudingumo rekuperacijos įranga.
UAB „Ekoklima" vadovas Robertas Kleštornas mano, kad tokio ploto namui šiandien būtų galima surasti dar patogesnę daugiafunkcę šilumos siurblio sistemą.
Kuo šilumos siurbliai pranašesni už kitus energijos šaltinius, kokių jų yra ir kaip jie parenkami?
Ar verta pirkti šilumos siurblį
"A+ ir A++ klasei šilumos siurbliai pasirenkami visiškai ne dėl to, kad egzistuotų kažkokie specialūs, būtent aukšto energinio efektyvumo pastatams skirti šilumos siurbliai. Pastatas aukštą energinį įvertinimą gali gauti ir be šilumos siurblio, tačiau dėl šios įrangos ypatybių jos naudojimas tokios klasės pastatuose yra logiškas sprendimas.
Vienas iš be jokių skaičiavimų matomų šilumos siurblių pranašumų - tai patogumas, saugumas ir švara. Neišskiria dūmų, neteršia oro, nereikia kaminų, skysto kuro talpų, dujų vamzdžių, nėra degimo proceso ir pan. Ten, kur ugnis, reikalingos gaisrinės saugos priemonės, yra pavojus kilti gaisrui. Patalpos, kur montuojami šilumos siurbliai, visiškai švarios ir gali būti naudojamos dar ir kitoms reikmėms.
Kitas aspektas - kuo namas yra šiltesnis ir sandaresnis, o A+ ir A++ klasės namai tokie ir yra, tuo mažiau jo šildymui reikia šilumos energijos. Darosi svarbesni kiti poreikiai - vėdinimas, vėsinimas. Tad tokiame name daugiau kalbame ne apie šildymo sistemą, o apie mikroklimato būste užtikrinimo sistemą. Čia ir išryškėja šilumos siurblio pranašumai: tas pats įrenginys gali ir šildyti, ir karštą vandenį ruošti, ir vėdinti, ir vėsinti. Jeigu pasirenkamas šildymas dujiniu katilu, reikia papildomai investuoti į vėsinimo, vėdinimo sistemas, avesti dujų vamzdynus, montuoti katilus. Viską suskaičiavus patrauklesniu gali pasirodyti sprendimas rinktis šilumos siurblį. Taip dažniausiai ir nusprendžia tie, kurie suskaičiuoja visus "už" ir "prieš".
Dar vienas šilumos siurblių naudos privalumas yra formalus: ES turi ilgalaikę politinę kryptį remti atsinaujinančius energijos šaltinius ir riboti tradicinio iškastinio kuro naudojimą. Ta politika realiai atsiranda norminiuose dokumentuose. Pavyzdžiui, Lietuvoje, atnaujinant šildymo sistemą, 2022 metais galima gauti paramą net pagal dvi programas - taršiems katilams keisti galima pateikti paraišką pagal iškastinio kuro katilo keitimo ir pagal katilų keitimo namų ūkiuose praogamas. Tai liečia tuos, kurie būstus eksploatuoja jau ne mažiau kaip 5 metus. Plačiau apie tai rasite „Parama šildymo katilo keitimui: kuo keisti, kokia suma kompensuojama?".
Sertifikuojant naujai pastatytą pastatą šilumos siurbliai traktuojami kaip atsinaujinantis energijos šaltinis, o pačios aukščiausios, A++ energinės klasės pastate pusę reikalingų energijos sąnaudų privalo būti iš atsinaujinančių energijos šaltinių. Manau, ateityje atsinaujinančios energijos šaltiniai bus remiami dar stipriau", - situaciją, kodėl populiarėja šilumos siurbliai, komentuoja UAB „Ekoklima" vadovas.
UAB „Ekoklima" konsultuoja šilumos siurblių taikymo, parinkimo klausimais, bendradarbiauja su įmonėmis, kurios importuoja šildymo sistemas, yra didžiausio Europoje šilumos siurblių gamintojo - „Nibe" atstovas Lietuvoje. Šio gamintojo oras-vanduo 14 kW galios šilumos siurblys 2009 metais buvo sumontuotas viename Alytaus daugiabutyje. Beveik 10 tūkst. Eur investicija 19-os butų 1200 kv. m šildomo ploto name atsipirko per porą metų. Buvo apskaičiuota, kad perduodant namo šildymui 1 kW šilumos sunaudojama nuo 0,4 kW elektros energijos.
2011 metais šio namo bendrija įsirengė geoterminį šilumos siurblį ir, kaip sako bendrijos pirmininkas Vytautas Kazlauskas, daugiabutyje iš centralizuotų šilumos tiekėjų šalčiausią mėnesį buvo perkama vos 12 kWh vietoje 45 kWh, o namą modernizavus - dar mažiau.
Pirmasis Lietuvoje daugiabutis pradėjęs šildytis oras-vanduo šilumos siurblio gaminama šiluma.
Kokį galingumo rinktis šilumos siurblį
„Ekoklima" vadovas sako, kad atsakyti į šį klausimą - tai tas pats, kas patarti, kokį automobilį pirkti. „Nėra vieno, visiems tinkančio sprendimo. Priklauso nuo pastato dydžio, energijos poreikio, norų, investicijų. Yra labai daug sprendimų. Kai reikia pirkti automobilį, juk kiekvienas turime savų argumentų, kodėl renkamės dyzelinį ar benzininį, automatinę ar mechaninę pavarą, visureigį ar sedaną ir t.t."
Visi šilumos siurbliai skirstomi pagal šaltinį, iš kurio imama energija:
Geoterminiai šilumos siurbliai (ima energiją iš grunto ar gręžinių);
Oras-vanduo šilumos siurbliai (energiją ima iš oro);
Ištraukiamojo oro šilumos siurbliai (energiją ima iš išmetamo vėdinamų patalpų oro);
Vienintelė šilumos siurblio eksploatacijai reikalinga energija - tai elektros srovė kompresoriui, tik esant labai šaltai aplinkai šilumos energijai gaminti naudojamas elektrinis kaitintuvas (tenas).
Bet kurio šilumos siurblio charakteristikoje svarbiausias rodiklis yra jo naudingo veikimo koeficientas.
Šilumos siurblio naudingumo koeficientai
Visai neseniai vieninteliu šilumos siurblio efektyvumo rodikliu buvo jo COP (Cofficient of Perfomance). Jis parodo į šildymo sistemą patiektos galios (kW) ir šilumos siurblio darbui sunaudotos elektros energijos (kW) laboratorinį santykį, deklaruojamą gamintojo pagal visuotinai priimtus šilumos siurblių gamintojų standartus.
2015 metais įsigaliojo ES direktyva 2010/30/EU, kurioje numatyta vieninga šilumos siurblių ženklinimo sistema B, C ,A, A+ , A++ , A +++ . Taip pat įvestas SCOP koeficientas, rodantis vidutinį metinį šilumos siurblio efektyvumą. Šis skaičius yra labai svarbus, nes tik jis parodo, koks per visus metus, esant besikeičiančioms aplinkos sąlygoms, bus šilumos siurblio sunaudotos elektros energijos ir išgautos šilumos energijos santykis. Šį rodiklį galima vertinti kaip visos sistemos naudingumo koeficientą. Paprasčiau kalbant, jis yra orientyras, norint žinoti, kiek reikės mokėti už šildymą, tiksliau - šilumos siurblio sunaudotą elektros energiją.
Naudojamas ir COP koeficientas, tačiau jis yra svarbesnis technikams profesionalams.
Abu parametrai: COP - momentinis, ir SCOP - metinis našumo rodiklis, turi būti kuo aukštesni, kad elektros energijos prireiktų kuo mažiau.
Pagal ką rinktis šilumos siurblio energijos šaltinį
"Yra daug kriterijų ir nėra vieno vienintelio sprendimo tinkančio visiems: pavyzdžiui, geoterminis šilumos siurblys yra labiausiai energiją taupantis būdas, šaltį vėsinimui vasarą gaminantis išvis nemokamai, komfortiškas, tačiau taip pat ir brangesnis už kitus. Oras - vanduo - mažiau energijos gaminantis, lauke atsiranda įrenginys, kuris gali trukdyti, gadinti vaizdą, kelti triukšmą, tačiau jį įrengiant nereikia gręžti, kasti žemės, įrenginys gali būti pigesnis. Ištraukiamojo oro šilumos siurblys nevėsina, nors kitais požiūriais jo kaina ir technologija gana racionali", - komentuoja "Ekoklima" vadovas.
Dėl šildymo sistemos tipo pasirinkimo specialistas sako, kad didžiausias ekonominis efektyvumas pasiekiamas, kai iš aplinkos išgaunama kuo aukštesnė temperatūra, o šildymo sistema veikia kuo žemesnėmis temperatūromis. Tai gali būti grindų šildymo, radiatorių ar konvektorių sistema, pirmenybė teikiama žematemperatūrei grindų šildymo sistemai.
"Šildymo sistemos tipas daugiau turi įtakos žmonių komfortui ir savijautai. Yra atlikta pakankami tyrimų, kuriais įrodytas teigiamas didelių žematemperatūrių paviršių poveikis, tiek šildymo, tiek ir vėsinimo sistemoms. Jei šildymo sistemą vertiname energijos taupymo požiūriu, tada vienareikšmiškai - kuo žemesnė temperatūra reikalinga šildymo sistemai (pavyzdžiui, šildomos lubos), tuo šilumos siurblys generuos geresnį naudingumo koeficientą", - teigia R. Kleštornas.
Renkantis šilumos siurblio ir šildymo sistemos tipą, pirmiausia išgryninami poreikiai: šildymo, karšto vandens, vėdinimo, vėsinimo, svarbu, ar bus baseinas.
"Mes turime specialias modeliavimo programas, įvedus skaičius gauname išbaigtą vaizdą dėl šilumos šaltinio, šildymo ir vėdinimo sistemų, taip pat ir finansinius duomenis - metines sąnaudas, atsipirkimo laiką ir t.t.", - paaiškina UAB "Ekoklima" vadovas.
Karšto vandens ruošimas šilumos siurbliu
Kai maksimaliai norima panaudoti vėdinimo sistemos laukan išleidžiamo oro šilumos energiją, naudingas atskiras siurblys vandens ruošimui, kuris geba paimti laukan išleidžiamo oro šilumą ir perduoti į šildymo sistemą ir karštam vandeniui. Tai yra ištraukiamo oro šilumos siurblys.
Jeigu tenkinamasi racionaliu, nebrangiu sprendimu ir atsisakoma patalpų vėsinimo, tada galima pasirinkti ištraukiamojo oro šilumos siurblį, kuris šildo, vėdina patalpas ir ruošia karštą vandenį - ir tai viename įrenginyje! "Nibe" turi tokį šilumos siurblį ir jis dėl optimalios investicijos gana populiarus Švedijoje. Vienintelis jo trūkumas - nėra vėsinimo ir gali apšildyti ne didesnį kaip 200 kv. m ploto, ne žemesnės nei A klasės namą.
Ištraukiamojo oro šilumos siurblio blokas panašus į šaldytuvą, statomas viduje.
Pasirinkus ištraukiamo oro šilumos siurblį, lauke nereikia laikyti jokios įrangos, nevyksta atitirpimo procesas, jam įrengti nereikia kasti žemės, gręžti. Bet namas turi būti ne žemesnės kaip A energinės klasės, atitinkamai apšiltintomis atitvaromis, langais.
Ištraukiamo oro šilumos siurblys
Išmetamo (ištraukiamo) oro šilumos siurbliai - palyginti nauja technologija, vieni pirmųjų pasaulyje ją pradėjo naudoti "Nibe". Kol kas netgi tinkamo lietuviško šio prietaiso pavadinimo nėra, nes ištraukiamo oro šilumos siurblys (angl. Exhaust air heat pumps) - gana gremėzdiškas.
Šio siurblio veikimo principas toks pat kaip ir kitų tipų šilumos siurblių, pagrįstas panaudoto oro šilumos grąžinimu, tik ši šiluma ne tik pašildo tiekiamą šiltą orą, bet ir vandenį šildymo ir karšto vandens sistemoms.
Ištraukiamo oro šilumos siurblio veikimo principas
Ištraukiamo oro šilumos siurbliai gali būti montuojami tiek naujos, tiek senos statybos pastatuose, juos įrengiant jokių papildomų remonto darbų nereikia. Jie yra pritaikyti žemų temperatūrų šildymo sistemoms: radiatoriams arba grindų šildymui. Šilumos siurblys dirba kintamos kondensacijos principu, todėl viduje turi 25 litrų išsiplėtimo indą.
Pavyzdžiui, 150 kv.m ploto A klasės energinio efektyvumo gyvenamojo namo šiluminės energijos sąnaudos šildymui per metus turi būti ne didesnės kaip 50 kWh/kv.m per metus. Tai reiškia, kad tokio namo šildymui ir karšto vandens ruošimui pakaks iki 5 kW galios šilumos šaltinio esant lauke skaičiuojamajai temperatūrai - 23 C0.
Ištraukiamojo oro šilumos siurblio naudojamų oro srautų pasiskirstymas patalpose.
1. Oro srautas juda per duryse įrengtus pratekėjimo kanalus; 2. Šviežias oras tiekiamas į namą per pritekėjimo kanalus; 3. Šiltas, panaudotas oras įtraukiamas į vėdinimo sistemą; 4. NIBE F750 aprūpina namą karštu vandeniu ir šiluma radiatoriams; 5. Šiltas panaudotas oras tiekiamas į NIBE F750 šilumos susigrąžinimui; 6. Per šilumos siurblį praėjęs panaudotas oras išmetamas laukan. Prieš išmetant lauk, iš oro paimama šiluma, kuri sugrąžinama radiatoriams ir karštam vandeniui.
Automatizuotas šildymas, vėdinimas, vėsinimas ir karšto vandens ruošimas
Šilumos siurblio sistemą verta numatyti dar projektuojant namą, net jeigu įranga bus montuojama vėliau. Pirmiausia pasirenkamas šilumos šaltinis: lauke įrengiamas oras–vanduo monoblokas, vertikalus geoterminis gręžinys arba horizontalus grunto kontūras. Tai alternatyvūs sprendimai – konkrečiam namui parenkamas vienas iš jų. Projekte numatoma vieta lauko įrenginiui arba grunto kontūrui, o techninėje patalpoje – šilumos siurbliui, akumuliacinei talpai, šildymo kolektoriams, inverteriui ir elektros kaupikliui. Įrangą reikia išdėstyti taip, kad liktų vietos vamzdžių jungtims ir būtų galima ją prižiūrėti.
Vamzdžių ir kabelių trasas patogiausia suplanuoti prieš įrengiant grindis. Jas galima vesti grindų konstrukcijoje, apsauginiuose kanaluose, ir išvesti tiksliai ten, kur stovės įranga. Nuo oras–vanduo monobloko į techninę patalpą vedami izoliuoti šildymo vandens tiekimo ir grįžimo vamzdžiai, elektros maitinimo bei valdymo kabeliai. Lauko įrenginiui taip pat numatomas kondensato nuvedimas ir vamzdžių apsauga nuo užšalimo. Pasirinkus geoterminį šilumos siurblį, iki jo atvedama gręžinio arba horizontalaus kontūro vamzdžių pora. Kokio skersmens vamzdžių ir kokio skerspjūvio kabelių reikės, nustatoma pagal pasirinktą įrangą, jos galią ir trasų ilgį. Maitinimo kabeliai, valdymo laidai ir vamzdynai suplanuojami kaip atskiros trasos, kad juos būtų patogu prijungti ir prireikus pasiekti.
Techninėje patalpoje šilumos siurblys jungiamas su akumuliacine talpa. Iš jos šildymo vanduo pagal poreikį tiekiamas į radiatorius ir grindinio šildymo kolektorių, o atvėsęs grįžta atgal į sistemą. Jeigu įrengiama paveikslėlyje parodyta kombinuota talpa su karšto vandens ruošimu, šaltas vandentiekio vanduo atvedamas į jai skirtą atskirą kontūrą, o karšto vandens vamzdžiai išvedžiojami iki virtuvės ir dušo. Buitinis vanduo nesimaišo su radiatorių ar grindinio šildymo sistemos vandeniu.
Į bendrą namo elektros sistemą jungiama ir saulės elektrinė. Nuo modulių kabeliai vedami iki inverterio, o elektros kaupiklis sujungiamas su inverteriu ir namo elektros skydu pagal pasirinktos sistemos schemą. Dieną pagamintą elektrą gali vartoti šilumos siurblys ir kiti namo prietaisai, o jos perteklių galima sukaupti baterijoje ir panaudoti vakare. Elektros kaupiklis saugo elektrą, akumuliacinė talpa – šilumą: kai elektra pigi arba jos pakankamai gamina saulės elektrinė, šilumos siurblys gali daugiau jos pagaminti ir sukaupti talpoje. Vėliau sukaupta šiluma naudojama tada, kai jos reikia namui. Išmanusis skaitiklis registruoja iš tinklo paimamą ir į jį atiduodamą elektrą, o šilumos siurblio darbo laiką pagal kainas ir nustatytus prioritetus valdo tam pritaikyta sistema. Suderinamuose NIBE įrenginiuose šį darbą galima stebėti per myUplink, o Smart Price Adaption funkcija padeda šildymą ir karšto vandens ruošimą derinti prie elektros kainų.
Kokia šilumos siurblio nauda
"Įsigijus nedidelį komplektą už keletą šimtų eurų ir atsisiuntus į savo mobilųjį atitinkamą programėlę, turėsite protingus namus savo telefone. Sistema renka statistiką apie energijos suvartojimą, automatiškai nusprendžia, kada jūsų nėra namie ir reikia pereiti prie kitų režimų, valdo apšvietimą, kiekvieną termostatą, žaliuzes, audio sistemą, vartus, kiemo apšvietimą, apsaugos kameras. Ribų nėra", - naujausius "Nibe" privalumus vardija šių šilumos siurblių fanatai Lietuvoje - UAB "Ekoklima" specialistai.
Parengta pagal UAB "Ekoklima" informaciją, gamintojų nuotraukos
