Siltumsūknis – moderns risinājums apkures sistēmai 2
Elektrum Energoefektivitātes centra speciāliste Rūta Liepniece skaidro, ka siltumsūknis ir sistēma, kura siltuma ieguvei izmanto apkārtējās vides siltumu un to lieto ēku apsildei, ūdens uzsildīšanai, vasarā arī telpu dzesēšanai. Lai kāda būtu ierīce, tās darbināšanai nepieciešama elektroenerģija.
Siltumsūkni var izmantot gan kā pamata apsildes veidu, gan kā papildinājumu esošajai apsildei (krāsnij, centrālapkurei utt.).
Iespējami divi risinājumi: zemes siltumsūkņi izmanto zemē un virszemes ūdeņos vai gruntsūdeņos uzkrāto siltumenerģiju. Šādi siltumsūkņi nodrošina telpu apsildi, uzsildot ūdeni, kas cirkulē apkures sistēmā, un var nodrošināt arī karsto ūdeni. Gaisa siltumsūkņi izmanto apkārtējā gaisā akumulēto siltumenerģiju. Ir divu veidu gaisa siltumsūkņi – gaiss–gaiss siltumsūkņi, kuri nodrošina telpu apsildi, kā arī gaiss–ūdens siltumsūkņi, kuri nodrošina telpu apsildi, uzsildot ūdeni apkures sistēmā un nodrošinot karsto ūdeni.
Efektīvākie – zemes siltumsūkņi
Visefektīvākie ir zemes jeb ģeotermālie siltumsūkņi, kas siltumenerģiju no apkārtējās vides saņem no pazemē ierīkota kolektora kontūra. Tajā cirkulē nesasalstošs videi nekaitīgs šķidrums. Bet, lai izbūvētu šo kontūru, ir vajadzīgs noteikts laukums brīvas zemes – aptuveni trīs līdz četras reizes lielāks par apkurināmo platību, kurā nedrīkstēs neko būvēt. Tāpat šajā platībā nav vēlams stādīt lielus kokus, lai neaizēnotu zemi un to varētu apspīdēt saule, bet var stādīt krūmus un ierīkot sakņu vai puķu dārzus, kā arī bruģēt šo laukumu.
Ja platības, kurā ierīkot samērā nedziļi ieraktu kolektoru, nav tik daudz, var izvēlēties zemes siltumsūkni ar dziļurbuma kolektoru. Tā ierīkošanai nepieciešams ļoti maz vietas – pietiek ar vienu dziļurbumu, lai iegūtu pietiekošu ģeotermālā siltuma daudzumu. Tomēr dziļurbumi saistīti ar lielākiem finansiāliem izdevumiem un urbuma veikšanai nepieciešama atbildīgo iestāžu atļauja.
Zemes siltumsūkņu izbūves veids un darbības efektivitāte ir atkarīga arī no grunts veida un gruntsūdeņu līmeņa augstuma. Tāpat nedrīkst aizmirst, ka jebkuras apkures sistēmas efektivitāti ietekmē ēkas siltumizolācija, tādēļ pirms apkures modernizācijas vajadzētu minimizēt ēkas siltuma zudumus caur tās konstrukcijām.
Latvijā populārākie – gaisa siltumsūkņi
Latvijā visizplatītākie ir gaisa jeb aerotermālie siltumsūkņi, jo to uzstādīšana ir vienkārša – nav nepieciešams būtiski pārbūvēt māju vai dzīvokli, veikt sarežģītus un laikietilpīgus urbšanas un mūrēšanas darbus, kādi nepieciešami, kad ierīko citu apkures veidu. Gaiss–gaiss siltumsūknis sastāv no divām daļām – ārējā bloka jeb kompresora, ko piestiprina pie ēkas ārsienas, un iekšējā bloka ar siltā gaisa pūtēju, ko piestiprina iekštelpā. Abas siltumsūkņu daļas tiek savienotas ar caurulītēm, pa kurām plūst gāze.
Kas ir COP?
Runājot par siltumsūkņiem, viens no svarīgākajiem to darbības rādītājiem, kas raksturo siltumsūkņa darbības efektivitāti apsildes režīmā, ir koeficients COP (Coefficient of Performance).
Piemēram, ja COP ir 4, tas nozīmē, ka siltumsūknis rada līdz 4 kWh siltumenerģijas, patērējot 1 kWh elektroenerģijas, savukārt parastās elektriskās apsildes iekārtas (eļļas radiatori, konvektori, “pūtēji” utt.) rada 1 kWh siltumenerģijas, patērējot 1 kWh elektroenerģijas.
Iekārtas COP tiek noteikts laboratorijā un aprēķināts noteiktiem darbības apstākļiem. Reālajā dzīvē šis koeficients ir mazāks un atkarīgs no daudziem faktoriem: apkārtējās vides gaisa temperatūras, ēkas siltumizolācijas efektivitātes, ēkas siltuma inerces un citiem.
Pieredze liecina, ka ļoti aukstā laikā siltumsūknis ir mazāk efektīvs nekā āra temperatūrā +7 °C (ar šādu temperatūru nosaka koeficientu COP). Jo zemāka temperatūra, jo siltumsūkņa darbības efektivitāte pakāpeniski samazinās. Ja ārā ir vairāk nekā -25…-35 °C sals, siltumsūknis darbojas gandrīz kā elektriskais sildītājs – patērējot 1 kWh elektroenerģijas, saražo aptuveni 1 kWh siltumenerģijas.
Ierīkojot siltumsūkni, speciālisti iesaka saglabāt arī rezerves apkures sistēmu, kas izmanto cieto kurināmo vai gāzi. Rezerves apsildes katls arī pasargās no nepatīkamām situācijām, kad avārijas dēļ elektroapgāde ir pārtraukta un siltumsūkni nav iespējams darbināt. Ja nav iespējams saglabāt rezerves apsildes katlu, tad mājā vēlams uzstādīt dīzeļģeneratoru, kurš elektroapgādes traucējumu gadījumā apgādās siltumsūkni ar elektrību.
Kā izvēlēties siltumsūkni?
Elektrum Energoefektivitātes centra speciāliste Rūta Liepniece uzsver, ka viens no svarīgākajiem izvēles kritērijiem ir – reģions, kuram siltumsūknis ir paredzēts.
Latvijā ir attīstījusies negatīva tendence – arvien biežāk kā siltumsūkņi tiek piedāvāti Āzijai un Dienvideiropai paredzētas ierīces, kuru galvenā funkcija ir nodrošināt telpu dzesēšanu karstās dienās. Šīs iekārtas ir spējīgas efektīvi strādāt kā siltumsūkņi arī līdz nelielam salam ar vidējo temperatūru ziemā no +10 līdz -10 °C un ļoti zemu gaisa mitrumu. Šīs iekārtas nav piemērotas Latvijas apstākļiem, jo pie mums ir zemāka gaisa temperatūra un paaugstināts mitrums.
Latvijas Siltumsūkņu asociācijas speciālisti iesaka izvēlēties Skandināvijas reģionam paredzētus siltumsūkņus, kas ir paredzēti nepārtrauktam diennakts darbam ziemeļvalstu ziemā ar zemu temperatūru (vismaz -25 °C) un ar paaugstinātu mitruma daudzumu gaisā.
Tādējādi, ja uz iekārtas iesaiņojuma ražotājs norādījis, ka siltumsūkņa darbība ir iespējama ar ārējo temperatūru vismaz -25 °C, tā derēs arī Latvijas apstākļiem.
Modeļi ar uzrādītu temperatūru -15 °C ir paredzēti Centrāleiropai, ar temperatūru -5 °C – Dienvideiropai.
Speciālisti uzsver – ja tiek iegādāta iekārta, kas nav paredzēta Latvijas apstākļiem, tā var sabojāties jau pirmajā ziemā. Pārdevējs var nepieņemt to kā garantijas gadījumu, aizbildinoties, ka iekārta ir strādājusi neatļautā temperatūrā…
Vēl viens svarīgs siltumsūkņa raksturlielums ir maksimālā jauda. To izvēlas atkarībā no ēkas reālajiem siltuma zudumiem. Mazākām un labi izolētām ēkām zudumi ir nelieli, lielākām un slikti izolētām – lielāki. Lai sasniegtu augstāku siltumsūkņa darbības efektivitāti, ēkai jābūt kvalitatīvi nosiltinātai.
Protams, siltumsūkņa izvēle jāveic, ņemot vērā speciālista konsultācijas, kā arī citus svarīgus faktorus – iekārtu cenas un to drošumu, garantijas saistības un pēcgarantijas apkalpošanu, montāžas firmas darba pieredzi un kvalifikāciju.
Vēl kāda nianse – telpu apsildei izvēloties siltumsūkni, efektīvākais risinājums apsildes nodrošināšanai ir apsildāmās grīdas. Apsildāmajās grīdās maksimālā siltumnesēja temperatūra, kas ir nepieciešama, ir ap 35 grādiem, savukārt radiatoros – ap 60 grādiem. Jo zemāka temperatūra ir apsildes sistēmā, jo siltumsūkņa darbība būs ekonomiskāka.
Kurš apkures veids lētāks?
SIA “RIKON AC” speciālistu aprēķini liecina, ka pats lētākais apkures veids joprojām ir malka un granulas. Taču malka ir jāsagatavo un katru dienu jākurina, kā arī nepieciešama regulāra apkures ierīces kopšana.
Gaiss–ūdens siltumsūkņa radītais siltums ir aptuveni par 30% lētāks nekā siltums no dabasgāzes, par 85% lētāks nekā šķidrā kurināmā radītais siltums un par 3–3,5 reizēm lētāks nekā apsilde ar elektrību. Savukārt zemes siltumsūkņa siltuma izmaksas tuvojas malkas apkures izmaksām.
Siltumsūkņa priekšrocības:
Telpās nav nepatīkamu smaku, kas rodas, kurinot apkures katlu, piemēram, malkas.
Ēkai nav nepieciešams skurstenis.
Izmantojot siltumsūkni, atmosfērā tiešā veidā netiek emitēta siltumnīcas efektu izraisošā gāze oglekļa dioksīds (CO2) un citas vielas, kas rodas kurināmā sadedzināšanas procesā.
Ierīce darbojas ļoti klusi, tai ir klimata kontrole, un tā rada patīkamu, mājīgu atmosfēru visās telpās.
Siltumsūknis ir drošs lietošanas laikā, tajā nav atklātas liesmas, nav iespējama kurināmā noplūde, nav vajadzīgas telpas kurināmā glabāšanai.
Mājas iemītniekiem nav jāstrādā par “kurinātājiem”, ir iespēja arī ziemā atstāt māju uz ilgāku laiku.
Labs gaiss–gaiss siltumsūknis spēj kontrolēt temperatūru telpā, samazināt gaisa mitrumu un attīrīt to no ziedputekšņiem, putekļiem un baktērijām. Karstās vasarās (atkarībā no modeļa) tas nodrošinās telpu dzesēšanu kā gaisa kondicionieris.
