Efektyvus patalpų šildymas: patarimai ir sprendimai

Gyvenamosios vietos šildymas šaltuoju metu laiku gali tapti tikru galvos skausmu užmiesčio namuose gyvenantiems žmonėms. Svarbiausia pasirinkti patikimą, prieinamą, kompaktišką ir efektyvią šildymo sistemą. Kiekvienam šildymo sistemos tipui būdingi tam tikri privalumai ir kai kurie trūkumai. Individualių statinių šildymui gali būti naudojamos įvairios sistemos, naudojančios skirtingus energijos bei konstrukcijos elementus. Dažniausiai naudojamos orinės, elektrinės, vandeninės šildymo sistemos.

Šildymo sistemą sudaro šilumos šaltinis, šilumnešis ir šildymo prietaisai, per kuriuos atiduodama šildymo šaltinio pagaminta šiluma. Jei kalbėti apie paprasčiausius variantus, tokius kaip židinys ar koklinė krosnis, tai čia ir šilumos šaltinis ir šiluma atiduodantis prietaisas tampa vienu ir tuo pačiu įrenginiu ir atpuola šilumnešio poreikis, kurio paskirtis pernešti šilumą per atstumą. Deja, bet tokie prietaisai morališkai yra pasenę ir blogai atlieką tiesioginę savo paskirtį patalpose su daugeliu kambarių, todėl labiau tinkami tik kaip dizaino akcentai. Jei pastatas turi daug uždarų patalpų, tikrai neapsimokėtų, kiekvienoje patalpoje statyti ir kūrenti po židinį.

Šildymo sistemos parenkamos pagal įvairius reikalavimus: techninius, architektūrinius, statybinius, ekonominius, higieninius. Dažniausiai pasirinkimą nulemia techniniai bei higieniniai reikalavimai ir ekonominiai (pradinės investicijos, eksploatacinės išlaidos) rodikliai. Tinkamai suprojektuota šildymo sistema yra vienas svarbiausių dalykų, užtikrinančių komfortišką ir sveikatai palankią aplinką. Efektyvus didelių patalpų šildymas gali sukelti daug iššūkių inžinieriams. Reikia užtikrinti, kad projektinio sprendimo efektyvumas būtų maksimalus.

Pagal šilumos sklidimo būdą skiriamos tokios šildymo sistemos: konvekcinės, spindulinės ir konvekcinės-spindulinės.

Šildymo sistemų tipai

Individualių statinių šildymui gali būti naudojamos įvairios sistemos, naudojančios skirtingus energijos bei konstrukcijos elementus. Dažniausiai pasirinkimą nulemia techniniai bei higieniniai reikalavimai ir ekonominiai (pradinės investicijos, eksploatacinės išlaidos) rodikliai.

Vandeninės šildymo sistemos

Vandeninės šildymo sistemos - labiausiai paplitusios. Iš katilo po namus išvedžioti vamzdžiai, kiekvienoje patalpoje yra sumontuota baterija (radiatorius), skirta karšo vandens praleidimui. Modernūs katilai veikia su dujomis, skystu ar kietu kuru. Platus katilų asortimentas leidžia pasirinkti anglies, medienos ar vandeninius katilus, skirtus dujinam kotedžų ar privačių namų šildymui. Jei šalia namo yra dujotiekis, verta rinktis dujinį katilą. Dujiniam šildymui tinkamos dujos, kurios praeina per dujotiekį ir dujos balionuose. Užmiesčio namams šildyti puikiai tinka dujų balionai.

Jų privalumai:

• Reguliuojant tiekiamo vandens debitą (ar temperatūrą) palaikoma pastovi patalpos oro temperatūra.
• Higieniškos ir saugios priešgaisriniu požiūriu.
• Galima montuoti statybinėse konstrukcijose.
• Tylios, ilgaamžės, paprastai prižiūrimos.

Dėl grindinio šildymo veikimo, kaip infraraudonojo šildytuvo, grindiniam šildymui aš simpatizuoju labiausiai. Grindinis šildymas taip pat patogus tuo, kad dėl labai didelio šilumos atidavimo ploto, šilumnešio temperatūra gali būti labai nedidelė, kas leidžia optimaliausiai panaudoti saulės kolektorius, šilumos siurblį ar kondensacinį dujų katilą.

Noriu atkreipti dėmesį, kad gerai apšiltintame name, dėl labai nedidelio šilumos poreikio, net esant didžiausiems šalčiams, šildomos grindys bus vos 1-2 laipsniais šiltesnės už norimą palaikyti oro temperatūrą, o dėl jų šildymo principo, šildant kaip ir su infraraudonaisiais spinduliais, kambariuose palaikoma temperatūra bus žemesnė norint išlaikyti tą patį šilumos pojūtį, lyginant su oriniu šildymu, kas mažina šilumos nuostolius ir dar labiau mažina reikalingą šilumnešio temperatūrą.

Grindinio šildymo schema

Orinio šildymo sistemos

Orinio šildymo sistemos (pvz. šilumos siurbliai) tiekia į patalpą švarų pašildytą orą.

Jų privalumai:

• Oras yra visur, nėra pavojaus, kad sistema užšals ar pažeidus ortakį ką nors užpils.
• Kai oras imamas iš lauko ta pati sistema gali veikti kaip šildymo ir kaip vėdinimo sistema, greitas reagavimas.

Šilumos siurblio oras-oras veikimo principas

Praktikoje labiausiai paplitę šilumnešiai - oras ir vanduo. Oras, kaip šilumnešis nėra labai geras pasirinkimas, nes ore telpa ženkliai mažiau šilumos, nei tame pačiame kiekyje vandens. Tai taip vadinama medžiagos šiluminė talpa (oras-1008 J/(kg x K), vanduo-4190 J/(kg x K)). Atkreipkit dėmesį, kad šiluminė talpa matuojama ne pagal tūrį, o pagal svorį. Todėl man abejonių kelia oro kaip šilumnešio pasirinkimas tokioje šildymo sistemoje, kaip šildomos grindys oru „Legalett“ grindų sistemoje.

Visai kitas dalykas, kai pašildytas oras paduodamas tiesiai į visas šildomas patalpas. Kad ir kokia šildymo sistema bebūtų (išimtis infraraudonasis šildymas), svarbiausia šildymo paskirtis, sušildyti patalpų orą. Taigi, jei oras pašildomas centralizuotai ir paduodamas į visas šildomas patalpas, prapuola šilumos perdavimo poreikis papildomam šilumnešiui ir taip didėja naudingumo koeficientas, nes kiekvienas šilumos perdavimas kitai terpei lydimas energijos nuostolių.

Bet čia susiduriama su mano jau paminėta oro šiluminės talpos problema. Kad pernešti standartiniam šių dienų namui reikalingą šilumos kiekį, reikia labai didelio oro kiekio. Šis kiekis yra ženkliai didesnis nei oro kiekis reikalingas namo vėdinimui. Problema sprendžiama naudojant storesnius nei būtų naudojama ventiliacijos atveju ortakius, ir prie ventiliacijai naudojamo oro, paimto iš lauko pridedant dalį (kuri priklauso nuo namo šilumos poreikių) iš patalpų vidaus ir jį recirkuliuojant.

Kai namo šilumos poreikiai tampa tokie maži, kaip PN, su ventiliacija paduodamo oro kiekio jau užtenka pernešti nedideliam PN poreikius tenkinančiam šilumos kiekiui. Atpuola recirkuliacijos poreikis, mažėja ortakių dydis iki standartinių naudojamų vėdinimui dydžių ir orinis šildymas tampa labai, labai patraukliu šildymo būdu. Tokiu atveju, įsirengus priverstinį vėdinimą su šilumos rekuperacija tereikia vienintelio kaloriferio, teno ar kito šildymo prietaiso ortakyje į patalpas.

Vienas kaloriferis leidžia sutaupyti lyginant su daugybe radiatorių ir šildymo vamzdyno išvedžiojamu kiekvienam kambariui. Todėl orinio šildymo sistema labai pamėgta ir rekomenduojama PN statybai. Beje, pardavime yra rekuperatorių su įmontuotais šilumos siurbliais, kurie energiją ima iš išmetamo laukan oro ir ją perduoda į patalpas paduodamam orui.

Vis tik orinio šildymo sistema irgi turi trūkumų. Pirmiausiai, tai, kad namo šildymą organizuojant oriniu šildymu, patalpų pertvaros būna vėsesnės, todėl komfortiškai savijautai reikalinga oro temperatūra privalo būti aukštesnė, kas didina šilumos nuostolius, antra, tai jau minėtas, oro šilumos talpumas, kuris labai riboja pernešamos šilumos kiekį. Trečia problema - sunku palaikyti skirtingas temperatūras skirtingose patalpose, pavyzdžiui palaikyti aukštesnę temperatūrą vonioje.

Brangiau įrengiama, bet daugiau rezervo turinti vandeninio šilumnešio pagrindu organizuota šildymo sistema. Šioje sistemoje dažniausiai naudojami šildymo prietaisai - radiatoriai, bei dabar vis labiau populiarėja grindinio šildymo sistemos. Fankoliai man nepatinka dėl papildomai naudojamos elektros, šilumos nuo šildymo prietaiso nuėmimui, kas reiškia papildomas sąnaudas, bei nereikalingą triukšmą.

Elektrinio šildymo sistemos

Elektrinio šildymo sistemos vartoja elektros energiją ir ją tiesiogiai paverčia šiluma.

Privalumai:

• Sudaro patalpose geras higienines sąlygas.
• Lengva montuoti ir transportuoti elektrinius šildytuvus.
• Lengvai valdoma šildytuvų galia, sistemos lengvai automatizuojamos.

Infraraudonųjų spindulių šildytuvai veikia spinduliavimo principu - jie tiesiogiai šildo paviršius ir objektus, o ne orą, todėl šiluma pasiskirsto tolygiai. Infraraudonųjų spindulių elektriniai šildytuvai yra puikus sprendimas siekiantiems užtikrinti pakankamą didelių patalpų šildymą ir kartu sutaupyti.

Elektrinio grindinio šildymo elementai (tinkleliai, plėvelės) gali būti naudojami ir kaip papildoma, ir kaip pagrindinė šildymo sistema. Jie montuojami po grindų danga - plytelėmis, laminatu ar medine danga. Taip pat juos galima naudoti kambariuose - įrengiant sieninį ar lubinį šildymą. Kokybiškos grindų šildymo plėvelės greitai įšyla bei yra lengvai montuojama, nereikalauja didelių investicijų ir sudėtingos priežiūros. Grindinės šildymo plėvelės pasižymi ekonomiškumu, saugumu ir efektyviu darbu.

Tokio grindų šildymo elektrinių kilimėlių pagalba trūkumas EE namuose yra tas, kad kilimėlių reikėtų labai nedideliam grindų plotui ir tose vietose kuriose vyktų šildymas, grindys būtų šiltos, o kituose plotuose šaltos. Vis tik, tokį trūkumą galima paversti ir privalumu.

Pats paprasčiausias būdas elektriniu prietaisu šildyti PN yra patalpų šildymas rekuperatoriuje sumontuotu elektriniu patalpų šildymo tenu, kuris paprastai jau būna sumontuotas rekuperatoriuose. Taigi, statant PN iš esmės galima rūpintis tik vėdinimo sistema, šildymo sistema būna komplekte kaip bonusas.

Vis tik šis šildymo būdas, turi trūkumų. Pirmiausiai, paaiškėjus, kad namo šilumos nuostoliai didesni, šio šildymo galingumo gali neužtekti ir vis tiek reikės įrenginėti galingesnę šildymo sistemą, antras dalykas, vanduo būtų šildomas irgi brangiausiu šilumos šaltiniu, kas padidina bendras namo ekspluatacijos išlaidas. Trečia - pasirinkę tokią šildymo sistemą, kaip ir eliminuojame galimybę pajungti atsinaujinančių šildymo prietaisų, tokių kaip saulės kolektorius ar geoterminis šilumos siurblys, galimybę (nors bus galima pajungti saulės baterijas, bei šilumos siurblį oras-oras) ir ketvirtas dalykas, pabrangus elektros energijai, atsiperkamumą reikėtų perskaičiuoti iš naujo.

Infraraudonųjų spindulių šildytuvas

Garinio šildymo sistemos

Garinio šildymo sistemos įrengiamos tik pramonės įmonėse - ten, kur technologijoje naudojamas garas.

Jų privalumai:

• Mažesni šildymo prietaisai, sistemos greitai paleidžiamos ir sustabdomos.
• Kai įmonėje yra garas, nereikia tarpinio šilumokaičio sistemai prijungti.

Dujinės šildymo sistemos

Dujinios šildymo sistemo nebuvo tokios populiarios, kol neatsirado patikimi jų valdymo ir saugos įtaisai.

Šių sistemų privalumai:

• Greitai įšildo patalpą, būna gana didelio šiluminio galingumo.

Dujiniai šildytuvai - tai efektyvus būdas šildyti daiktus ir žmones, kai patalpos yra didelės ir su aukštomis lubomis. Taip pat tai efektyvus šildymo būdas, kai patalpos yra prastos šiluminės izoliacijos. Šildant šiuo būdu temperatūrai minimaliai daro įtaką varstomi vartai ir susidarantys skersvėjai.

Papildomam ar sezoniniam šildymui dažnai pasirenkami dujiniai šildytuvai, kurie pasižymi mobilumu ir ekonomišku veikimu.

Vietinės šildymo sistemos

Vietinėse šildymo sistemose šilumos šaltinis, šildymo prietaisas ir vamzdynai sujungti į vieną sistemą, kurioje šiluma gaunama, transportuojama, perduodama šildomai patalpai. Tokios sistemos pavyzdžiai: krosnys, židiniai, dujų, oro šildymo agregatai ir t.t.

Šildymo būdų palyginimas

Šildymas elektra laikomas vienu iš brangiausių būdų. Tačiau, kita vertus, įrengti elektrinio šildymo sistemą yra pigiau nei, pavyzdžiui, šilumos siurblį. Taigi sulyginę metines šildymo išlaidas bei sistemos įrengimo kainas galite padaryti išvadą, koks šildymo būdas būtų optimaliausias.

Norint sutaupyti, rekomenduojama atkreipti dėmesį į mažo galingumo šilumos siurblius "oras-vanduo" arba "oras-oras" arba elektrinius akumuliacinius radiatorius, kurie kaupia šilumą nakties metu, kai elektra pigesnė, ir atiduoda dienos metu.

Šilumos siurbliai yra populiarus pasirinkimas naujos statybos namuose, tačiau svarbu įvertinti, ar tai pats efektyviausias sprendimas. Šilumos siurbliai gali būti geoterminiai (žemės-vandens) arba oriniai. Orinio šilumos siurblio efektyvumas gali būti apie 2, o geoterminio - didesnis. Tačiau svarbu atsižvelgti į tai, kad įrengiant šilumos siurblį reikalingos didesnės investicijos.

Kietojo kuro katilai (malkos, medžio granulės) gali būti alternatyva, ypač jei nėra galimybės prisijungti prie šilumos tinklų ar dujų. Tačiau svarbu atsižvelgti į tai, kad kūrenant malkas į aplinką išsiskiria CO2 ir smalkės. Vis dėlto, malkos ir medžio granulės yra biokuras, atsinaujinantis šaltinis, todėl tai gali būti priimtinas variantas.

Šildymas dujomis yra patogus ir mažai galvos skausmo keliantis būdas. Jei turite galimybę prisijungti prie dujų tinklų, tai gali būti geras pasirinkimas.

Centrinis šildymas, ypač jei naudojamas biokuras, gali būti ekonomiškas ir ekologiškas pasirinkimas. Jei turite galimybę prisijungti prie šilumos tinklų, tai gali būti geriausias variantas.

Svarbu atsižvelgti į tai, kad skaičiuojant, koks šilumos šaltinis atneš mažiausias sąskaitas, reikėtų nepamiršti apskaičiuoti ir kiek kainuos jo įrengimas.

Žemiau esančioje lentelėje pateikiami apytiksliai įvairių šildymo būdų privalumai ir trūkumai:

Energijos taupymo patarimai

Norint sumažinti šildymo sąnaudas, svarbu ne tik pasirinkti tinkamą šildymo būdą, bet ir imtis energijos taupymo priemonių:

• Užsandarinkite langus ir duris.
• Nuorinkite radiatorius.
• Neuždenkite radiatorių.
• Nakčiai nuleiskite pakeliamas žaliuzes.
• Užklijuokite šilumą atspindinčius ekranus.
• Pravėdinkite namus.
• Sumažinkite temperatūrą išvykdami iš namų.
• Įstiklinkite balkonus.
• Saulėtomis dienomis atitraukite užuolaidas ir žaliuzes.

Energijos taupymo patarimai

„Jeigu išjungiame šildymą nebūdami namuose arba sumažiname išvykdami, galime sutaupyti iki 28 proc. energijos”, - teigia šildymo specialistai.

Pasyvus namas ir efektyvus šildymas

Pasyvūs namai Lietuvoje laikomi pažangos ženklu - jie itin draugiški aplinkai, komfortiški ir ypač tausojantys energiją. Tai pastatai, kurių šildymui reikia iki 90 % mažiau energijos nei įprastiems namams. Tačiau kiek tai įmanoma pasiekti Lietuvoje? Ar realu tokiuose namuose užtikrinti komfortišką šilumą be milžiniškų išlaidų?

Pasyvus namas - tai itin energiškai efektyvus pastatas, kurio šilumos nuostoliai sumažinti iki minimumo. Kitaip tariant, toks namas pats „dirba už jus“, t. y., saugo šilumą, mažina poreikį šildyti ir palaiko pastovią vidaus temperatūrą net esant žemoms lauko temperatūroms.

Pasyvaus namo privalumai neapsiriboja vien tik mažomis šildymo išlaidomis. Tokie namai pasižymi ypač stabiliu mikroklimatu: temperatūra viduje beveik nekinta nepriklausomai nuo lauko sąlygų, todėl gyventi juose komfortiška ištisus metus. Be to, pasyvus namas yra ilgalaikė investicija: dėl mažų energijos sąnaudų ir aukštos statybų kokybės tokie namai vertę išlaiko daug ilgiau, o eksploatacijos kaštai lieka itin žemi net po daugelio metų.

Pagrindiniai pasyvaus namo požymiai:

1. Puiki šilumos izoliacija: Storos, apšiltintos sienos, užsandarinti langai ir apšiltintos grindys neleidžia šilumai išeiti. Tokiai izoliacijai pasiekti neretai naudojamos putų polistirolio (izoliacinės) plokštės.
2. Sandarumas: Toks namas neturi nereikalingų oro (ir šilumos) nuotėkių. Tai reiškia, kad kiekvienas namų plyšys yra gerai izoliuotas, o langai ir durys idealiai įmontuoti.
3. Didelės energinę naudą teikiančios vitrinos (ypač pietų kryptimi): Nors tai nebūtina visuose namuose, tačiau neretai pasyvus namas projektuojamas taip, kad išnaudotų kuo daugiau natūralios saulės šviesos. Taip efektyviai „sugaunama” saulės šiluma - stiklo paketai šilumą įleidžia, bet neišleidžia atgal.
4. Šalčio tiltų nebuvimas: Vieni pagrindinių šilumos priešų - konstrukcijų vietos, per kurias šiluma iškeliauja laukan. Taip pat, neefektyvios grindinio šildymo sistemos, kuriose susidaro šalčio tiltai ir šildymas tampa ne toks efektyvus, koks galėtų. Jas galima eliminuoti panaudojant specialias medžiagas ir konstrukcinius sprendimus.

Svarbiausi trys kriterijai, norint įsirengti pasyvų namą:

1. Kokybiškos statybos: Preciziškas ir tikslus, profesionalams patikėtas montavimas, itin aukštos kokybės medžiagos ir tinkama izoliacija yra būtini. Žinoma, tai tikrai nereiškia, kad tokio namo statyba turi būti neadekvačiai brangi.
2. Sumaniai parinktos inžinerinės sistemos: Vėdinimas, sandarumas, šilumos izoliacija, langų orientacija ir sandarumo testai - viskas turi būti apgalvota iš anksto. Todėl, labai rekomenduojame nelaukti namų statybos pradžios ir ieškoti informacijos bei ekspertų dar tik rengiant namo projektą.
3. Efektyvus šildymo sprendimas: Pasyviame name reikia ne kiek galingos, kiek ekonomiškos ir komfortiškos šildymo sistemos, kuri prisitaikytų prie mažo energijos poreikio.

Infraraudonųjų spindulių grindinis šildymas pasyviame name

Pasyvus namas turi vieną ypatybę: jam įprastai nereikia tiekti daug šilumos. O tai reiškia, kad tradicinės šildymo sistemos dažnai būna per galingos, neefektyvios ir brangios.

Būtent infraraudonųjų spindulių grindinis šildymas šiuo atveju yra idealus šildymo pasirinkimas dėl kelių priežasčių:

1. Veikia itin ekonomiškai (ypač A+ ir A++ klasės namuose): Pasyviems namams pakanka labai mažo šildymo intensyvumo. Infraraudonųjų spindulių grindinis šildymas VarmePlus energiją naudoja tik tada, kai reikia, ir šildo ne orą, o paviršius - todėl išlaidos sumažėja iki minimumo.
2. Greitas įšilimas ir tikslus valdymas: Taip pat, pasyviuose namuose svarbu išvengti perteklinio perkaitinimo. Infraraudonųjų spindulių grindinis šildymas įšyla vos per kelias minutes ir leidžia palaikyti itin tikslią temperatūrą net ir skirtinguose namų kambariuose.
3. Jokio katilinės triukšmo, katilų ar sudėtingos priežiūros: Dar viena itin žmones žavinti šios šildymo sistemos savybė yra jo itin lengva priežiūra ir paprastumas. Ši šildymo sistema neužima vietos, nereikalauja techninės priežiūros ar papildomos infrastruktūros (kaip kad katilų, boilerių, radiatorių ar kieto kuro sandėliavimo patalpos). Sistemą sudaro po grindinis montuojama plėvelė ir termostatai.
4. Šiluma - maloni, tolygi, jaučiama iškart: Šis šildymas, skirtingai nei įprasti konvekciniai šildymo būdai, veikia kaip natūralūs saulės spinduliai: jis šildo paviršius, sienas, grindis, baldus, o ne patį patalpos orą. Todėl pasyviame name palaikomas stabilus mikroklimatas, tolygus šilumos pasiskirstymas ir mažesni šilumos nuostoliai.
5. Lengva integruoti ir atitikti aukštos energinės klasės reikalavimus: Infraraudonųjų spindulių grindinis šildymas idealiai dera su namuose įrengta rekuperacija ar saulės elektrine (jei ji įrengta). Tai viena iš nedaugelio šildymo sistemų, kuri nesukelia „perteklinės energijos“ problemos pasyviame name.

Pasyvus namas sukurtas taip, kad šilumos reikėtų kuo mažiau, todėl šildymo sistema turi būti tiksli, ekonomiška ir lengvai valdoma. Dėl to infraraudonųjų spindulių grindinis šildymas čia tinka idealiai: jis greitai reaguoja, naudoja tik tiek energijos, kiek reikia, neužima vietos ir palaiko tolygų komfortą visose erdvėse.

tags: #ciai #patalpu #sildymui