Šildymo sistemos pasirinkimas yra svarbus sprendimas kiekvienam būsto savininkui. Energijos šaltinis, kuro tipas, įrengimo kaina, šildymo komfortas ir poveikis aplinkai yra pagrindiniai kriterijai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis šildymo sistemą. Dažnai problemą pagilina tai, kad projektuojant namą neskiriama pakankamai dėmesio būsimai katilinei ir šildymo sistemos įrangai, šildymo būdas pasirenkamas vėliau, todėl iš anksto nenumatomas šildymo įrangai name reikalingas plotas. Norint šią problemą išspręsti vėliau dažnai tenka paaukoti dalį garažo ar kitos pagalbinės patalpos. Tam, kad būtų galima išvengti šių sunkumų, būtina kuo anksčiau išanalizuoti ir įvertinti galimus šildymo būdus - iki tol, kol galutiniai statybos projekto brėžiniai dar nebaigti.
Šiame straipsnyje aptarsime, kaip apskaičiuoti šildymo poreikį, kokie yra populiariausi šildymo būdai ir kaip pasirinkti tinkamą šilumos šaltinį bei šildymo sistemą.
Šildymo Sistemos Pasirinkimas ir Pritaikymas
Renkantis šilumos šaltinį, visuomet galima išskirti daugybę argumentų „už" ir „prieš". Be abejo, kiekvienas šildymo variantas turi ir privalumų, ir trūkumų. Čia ryški pusiausvyra: tas pats šildymo būdas niekada negali būti ir labai komfortiškas ar geras, ir tuo pat metu labai pigus. Priimant galutinį sprendimą, visuomet rekomenduojama palyginti šilumos kainos ir komforto santykį, atsižvelgiant į kuro kainų prognozes.
Kiekvienam iš analizuojamų namo šildymo variantų reikėtų nubrėžti ribas, kurios nusakytų šildymo būdo komfortabilumą. Vienas iš galimų kriterijų - katilinės įrangos kompaktiškumas: tai labai svarbu šiuolaikiniams būstams. Dažnai aktualiu dalyku išlieka kasdienės priežiūros (eksploatavimo) ypatumai. Svarbu atsižvelgti ir į tai, kad vietinės aplinkos taršą galima laikyti dar vienu kriterijumi. Kad šilumos šaltinio patikimumas būtų gerokai didesnis, dažnai pagalvojama ir apie papildomą (alternatyvų) šilumos generatorių. Taigi reikėtų įvertinti ir pasirinkto šilumos generavimo šaltinio suderinamumą su alternatyvomis.
Šildymo Būdų Kriterijai ir Ypatumai
Palyginkime keletą namo šildymo variantų pagal minėtus kriterijus.
Pasyvaus namo principai
Remdamiesi eksploatavimo patirtimi, sudarėme dvi lenteles: pirmoji leidžia įvertinti šildymo būdą kiekybiniais arba kokybiniais parametrais, antroji - bendrąjį komforto lygį skaičiais (balais) penkiabalėje skalėje nuo 1 iki 5, kur 1 - labai žemas, 2 - žemas, 3 - patenkinamas, 4 - aukštas, 5 - labai aukštas lygis.
1 lentelė. Šildymo būdų kriterijai ir ypatumai
| Kriterijus | Šildymo būdas |
|---|---|
| Įrangos kompaktiškumas | Kietojo kuro katilinė (malkos): apie 8 kv. m + malkinė, kurios plotas priklauso nuo to, kokį kiekį malkų norima sukaupti. Gamtinių dujų katilinė: apie 4 kv. m. Suskystintų dujų katilinė: apie 4 kv. m + papildomas žemės plotas suskystintų dujų talpai įrengti. Skystojo kuro katilinė: apie 4 kv. m + papildomai žemės plotas skysto kuro talpai. Elektrinis šildymas (elektriniai radiatoriai): 0 kv. m. Šilumos siurblio katilinė (su papildomu elektriniu šildytuvu) arba šilumos siurblio agregatas: apie 4 kv. m. |
| Tolygus/greitas galios reguliavimas | Kietojo kuro katilinė (malkos): Reguliavimas netolygus. Reikalinga buferinė talpa šiluminės energijos pertekliui kaupti. Gamtinių dujų katilinė: Greitas reguliavimas. Galios diapazonas šiam atvejui yra nedidelis, tačiau reikiamas pagaminti šilumos kiekis išgaunamas katilui užsikuriant ir užgęstant tam tikrais intervalais. Suskystintų dujų katilinė: Greitas reguliavimas. Galios diapazonas šiam atvejui yra nedidelis, tačiau reikiamas pagaminti šilumos kiekis išgaunamas katilui užsikuriant ir užgęstant tam tikrais intervalais. Skystojo kuro katilinė: Greitas reguliavimas. Galios diapazonas šiam atvejui yra nedidelis, tačiau reikiamas pagaminti šilumos kiekis išgaunamas katilui užsikuriant ir užgęstant tam tikrais intervalais. Elektrinis šildymas: Greitas ir tolygus reguliavimas. Platus reguliavimo diapazonas. Šilumos siurblio katilinė: Greitas reguliavimas. Galios diapazonas šiam atvejui yra nedidelis (dažniausiai trijų lygių), tačiau reikiamas pagaminti šilumos kiekis išgaunamas kompresoriui įsijungiant ir išsijungiant tam tikrais intervalais arba keičiant apsukas. |
| Kasdienė priežiūra | Kietojo kuro katilinė (malkos): Malkų deginimas katile bent kas antrą dieną reikalauja priežiūros esant buferinei (akumuliacinei) talpai. Į katilinę reikia atsinešti malkų, išvalyti katilą, išnešti pelenus. Gamtinių dujų katilinė: Nėra. Suskystintų dujų katilinė: Nėra. Skystojo kuro katilinė: Nėra. Elektrinis šildymas: Nėra. Šilumos siurblio katilinė: Nėra. |
| Vietinė aplinkos tarša | Kietojo kuro katilinė (malkos): Į aplinką išmetama nemažai kietųjų dalelių, anglies dioksido, azoto oksidų. Gamtinių dujų katilinė: Į aplinką išmetamas anglies dioksidas, azoto oksidai, labai mažai kietųjų dalelių. Suskystintų dujų katilinė: Į aplinką išmetamas anglies dioksidas, azoto oksidai, labai mažai kietųjų dalelių. Skystojo kuro katilinė: Į aplinką išmetamas anglies dioksidas, azoto oksidai, labai mažai kietųjų dalelių. Elektrinis šildymas: Nėra. Šilumos siurblio katilinė: Nėra. |
| Suderinamumas su alternatyvomis | Kietojo kuro katilinė (malkos): Suderinamas praktiškai su visais šilumos generavimo šaltiniais. Gamtinių dujų katilinė: Suderinamas praktiškai su visais šilumos generavimo šaltiniais. Suskystintų dujų katilinė: Suderinamas praktiškai su visais šilumos generavimo šaltiniais. Skystojo kuro katilinė: Suderinamas praktiškai su visais šilumos generavimo šaltiniais. Elektrinis šildymas: Negalimas. Šilumos siurblio katilinė: Su elektriniu šildymu ir granuliniu katilu. |
2 lentelė. Šildymo būdų komforto lygis balais
| Kriterijaus pavadinimas | Šildymo būdas | Vidutinė reikmė |
|---|---|---|
| Įrangos kompaktiškumas | Kietojo kuro katilinė (malkos): 1 | 1,8 |
| Tolygus/greitas galios reguliavimas | Gamtinių dujų katilinė: 3 | 4,2 |
| Kasdieninė priežiūra | Suskystintų dujų katilinė: 2 | 4,0 |
| Vietinė aplinkos tarša | Skystojo kuro katilinė: 2 | 3,8 |
| Suderinamumas su alternatyvomis | Elektrinis šildymas (el. radiatoriai): 5 | 4,8 |
| Šilumos siurblio katilinė (su papildomu elektriniu šildytuvu) arba šilumos siurblio agregatas: 3 | 4,2 |
Šilumos energijos išgavimo ir įrangos technologijos tobulėja labai sparčiai. Kita vertus, reikalavimai dėl naujų pastatų energinių klasių pasiekė tikslą ir naujoje statyboje jau ne tik teoriškai, bet ir praktiškai veikia principas, kad pigiausia energija yra nepanaudota energija. Ne veltui A++ energinės klasės pastatai vadinami energijos beveik nevartojančiais pastatais. Statybos standartai riboja maksimalų šilumos poreikį vienam kvadratiniam metrui ir įpareigoja integruoti atsinaujinančią energiją.
Šilumos Siurblio Šildymo Įrengimas
Šildymo sistemos įrengimas pirmiausia priklauso nuo pasirinktos energijos rūšies. Visgi reiktų skaičiuoti, ar didelė pradinė, pavyzdžiui, geoterminio šildymo investicija atpirks eksploatacines išlaidas per 10-15 metų. Laikoma, kad 10-15 metų yra protingas atsipirkimo laikas, per kurį pernelyg daug nepasensta įranga ir nenuvertėja pinigai. Nereiktų pamiršti ir komforto lygio, kurį įkainoti sudėtinga.
Pasauliniai šilumos siurblių gamintojai sutelkė dėmesį į paprastesnį energijos šaltinį ir išgavimo būdą - šilumos siurblius oras-vanduo ir oras-oras. Jų technologija patobulėjo tiek, kad sandariuose pastatuose šis šildymo būdas tapo pagrindiniu ir pakankamu. Šilumos siurblių pardavimai ir techninės charakteristikos auga geometrine progresija.
Šilumos siurblių pardavimai Europoje
Europos šilumos siurblių asociacijos (EPHA) duomenimis, 21-oje Europos šalyje 2005 metais buvo parduoti 446 037 šilumos siurbliai, o 2020 metais - 1,62 mln., Lietuvoje 2020 metais - 22 000. Nuolat didėjantys šilumos siurblių pardavimo skaičiai lemia mažesnes įrangos kainas, veikia masto ekonomija.
Žvelgiant iš technologijų perspektyvos, šiandieninis šilumos siurblys jau gali veikti esant -25 ° C temperatūrai ir efektyviai gamina karštą vandenį, kurio temperatūra yra 65°C. Tai leidžia juos diegti daug didesnėje pastatų dalyje nei prieš dešimtmetį. Hibridinės sistemos (išmetamo oro šilumos siurbliai) įgalina naudoti šilumos siurblius net renovacijos segmente. Visgi Lietuvoje dar jaučiamas nepasitikėjimas - ar užteks šilumos siurblio pagaminamos šilumos? Į tai gali atsakyti sudėtingi energinio efektyvumo ekspertų atliekami pastato šildymo poreikio skaičiavimai.
Kaip Apskaičiuoti Šildymo Poreikį
Pirmiausia nustatomi namo ar pastato šilumos nuostoliai įvedant daugybę duomenų, bet svarbiausi yra šilumos praradimai per atitvaras. Supaprastinta formulė būtų:
W = plotas (kv.m) x atitvaros šilumos perdavimo koeficientas U (W/(m2K)) x temperatūrų skirtumas;
Šilumos nuostoliai išreiškiami vatais (W).
Energinio naudingumo ekspertai skaičiuoja sudėtingiau, sumuoja visus šilumos nuostolius: per langus, duris, sienas, tarpaukštines perdangas bei kitas atitvaras ir atsižvelgia į daugybę faktorių, netgi į vidutinį vėjo greitį toje vietovėje. Suskaičiavę šilumos nuostolius ir imdami vidutines vidaus ir išorės temperatūras jie gauna šildymo poreikio išraišką, kuri neturi viršyti nurodomų STR'e.
Kad galima būtų orientuotis, kokie tai šilumos kiekiai, galima palyginti vidutinius metinius šilumos energijos poreikius B, A, A+ ir A++ klasės pastatuose:
- B klasės energijos poreikis - apie 130 Wkv.mx200 šildymo dienų = 26 000 kWh metai;
- A klasės energijos poreikis - apie 60 W kv.mx200 šildymo dienų = 12000kW metai;
- A+ klasės energijos poreikis - apie 45 W kv.m x200 šildymo dienų = 9000kWh metai;
- A++ klasės energijos poreikis - apie 35 W kv.mx200 šildymo dienų =7000 kWh metai.
Ne specialistui apskaičiuoti namo šilumos poreikį sudėtinga, bet, jei abejojate, ar pakaks šilumos siurblio galios, turėdami energinio naudingumo eksperto skaičiavimus, kurie šiaip ar taip naujai statybai būtini sertifikatui gauti, nesunkiai galite pasitikrinti ir pasirinkti atitinkamą šilumos siurblio galią. Taip pat nereikia pamiršti ir šilumos kiekio reikalingo karštam vandeniui paruošti.
Šilumos Siurblio Galingumas ir Elektros Sąnaudos
Kai kurie šilumos siurblių gamintojai savo skaičiuoklėse pateikia preliminarius šildymo ir šilumos siurblio galios skaičius, kurie yra labai apytikriai, nes, kaip minėjome, šilumos nuostoliai ir šildymo poreikis priklauso nuo daugelio faktorių: pastato ploto, konfigūracijos, lubų aukščio, sienų ir langų izoliacijos, sandarumo lygio ir t.t.
Šilumos siurblio galia turi būti tokia, kad jos užtektų, kuomet lauke labai šalta. Taip pat svarbu, kad šilumos siurblio galia būtų optimali - nei per didelė, nei per maža. Norint pasiekti didžiausią šilumos siurblio efektyvumą geriausia kai jis veikia kuo arčiau savo maksimalaus pajėgumo. Per mažo galingumo šilumos siurblys nesugeneruos reikiamo šilumos kiekio ir naudos elektros energiją. Didžiausias šilumos siurblio efektyvumas pasiekiamas, kai jis veikia nominalia galia, minimalios galios riba yra maždaug 30 proc. nominalios galios.
Daugelis rinkdamiesi šildymą šilumos siurbliu žino, kad jis naudoja elektros energiją ir įsivaizduoja, kad šilumos siurblio naudingo veikimo koeficientas COP rodo elektros energijos sunaudojimą. COP yra metinis siurblio našumo koeficientas, SCOP - sezoninis. COP = šildymas (kWh / per metus) / elektra (kWh / per metus).
Kas yra oras-vanduo šilumos siurblys? Oro-vandens šilumos siurblio paaiškinimas | Kaip veikia šilumos siurblys
Šilumos siurblio suvartojamos elektros kiekis priklauso nuo daugelio faktorių: šilumos siurblio galingumo, naudingo veikimo koeficiento, temperatūros lauke, į sistemą tiekiamo šilumnešio, karšto vandens temperatūros ir t.t. Todėl nėra tikslinga skaičiuoti momentinių ar mėnesio, valandos elektros sąnaudų. Tiksliausias realus šilumos siurblio elektros sąnaudų rodiklis būtų tuomet, jei šilumos siurblys turėtų atskirą elektros skaitiklį. Į šildymo sąnaudas įskaičiuojamas ir karšto vandens poreikis. Jis priklauso nuo gyventojų skaičiaus, skalbimo ir prausimosi dažnio. Laikoma, kad pakankamas komforto lygis yra, jei per mėnesį žmogus sunaudoja apie 2-3 kub.m karšto vandens. 1 kub. m paruošti karšto vandens reikia apie 50 kWh šilumos energijos, per metus tai gali sudaryti apie 1500 -1800 kWh šilumos energijos.
Šildymas Oras-Vanduo Šilumos Siurbliu
A+ ir A++ klasės name jau reiktų galvoti ne apie šildymo sistemą, o apie mikroklimato užtikrinimą - t.y., vėdinimą, vėsinimą ir energijos gamybą iš atsinaujinančių šaltinių bei apie tai, kokią įrangą pasirinkti, kad būtų užtikrintas komfortiškas mikroklimatas. Dėl energinio naudingumo sertifikavimo kiekvieno individualaus namo ar kitos paskirties pastato projektavimo darbų grandinę papildė energinio naudingumo eksperto skaičiavimai arba energinis modeliavimas.
Šilumos siurblį teisingai pasirinksite palyginę savo namo šildymo poreikį su šilumos siurblio galia, o šilumos siurblio efektyvumą rodo vidutinis metinis naudingumo koeficientas šaltam klimatui - SCOP.
Dėl aukšto pastatų energinio efektyvumo, šilumos siurblių technologijų progreso ir vis didėjančio efektyvumo, subalansuotos šilumos siurblių kainos ir palyginti nesudėtingo įrengimo, šildymo prietaisų rinkos lyderiais tampa oras-vanduo šilumos siurbliai. Kaip rodo praktika, Švedijos šilumos siurblių gamintojo „NIBE Energy Systems" oras-vanduo šilumos siurbliai NIBE gali visiškai patenkinti tiek senesnių namų, tiek A, A+ ir A++ energinio efektyvumo pastatų šilumos poreikį.
Šilumos siurblys oras-vanduo - tai atvirkščiu principu veikiantis šaldytuvas. Kaip minėta, dėl technologijos efektyvumo šie šilumos siurbliai tapo prieinamais tiek naujos statybos, tiek renovuojamuose senos statybos būstuose. Oras-vanduo šilumos siurblius galima skirstyti į monoblokinius ir Split tipo.
- Monoblokinis oras-vanduo šilumos siurblys - tai vidinis ir lauko blokai. Lauke statomas blokas su kompresoriumi, šilumokaičiu, kuris tiesiogiai perduoda šilumą į termofikacinio skysčio kontūrą šildymo, karšto vandens ruošimo sistemose. Sistema freonu užpildoma gamykloje.
- Oro-vandens šilumos siurblio Split sistemą sudaro du blokai - išorinis ir vidinis su šilumokaičiu, freonas tarp lauko ir vidinės dalies užpildomas montuojant siurblį jo statymo vietoje.
Laikoma, kad Švedijos NIBE gamintojo oras-vanduo šilumos siurbliai yra vieni efektyviausių rinkoje. Monoblokinio šilumos siurblio sistemoje viduje montuojamas tik pajungimo blokas, todėl tai labai nesunkiai įrengiama sistema. Pavyzdžiui, NIBE F2040 šilumos siurblio oras-vanduo galios modifikacijos yra 6, 8, 12, 16 kW, per metus pagamina 3-4 kartus daugiau šilumos energijos nei elektrinis šildytuvas naudojantis tiek pat energijos. Galima montuoti su vidiniu karšto vandens ruošimo moduliu VVM ir automatinio valdymo bloku SMO. NIBE VVM vidiniai moduliai užtikrina efektyvų šildymą /vėsinimą ir karštą vandenį.
Oras - vanduo šilumos siurblys ir jo montavimas yra santykinai pigesnis šilumos šaltinis nei geoterminis šilumos siurblys, įrengiant nereikia nei kasti, nei gręžti, nereikalingas joks įvadas ar kaminas. Vienas efektyviausių oras-vanduo šilumos siurblių NIBE F2120: SCOP > 5,0 (vidutinis klimatas, žema temperatūra) ir SCOP 4,3 (šaltesnis klimatas, žema temperatūra). Oras-vanduo šilumos siurblys leidžia šildyti namus žiemos sezono metu ir vėsinti juos vasarą su mažesnėmis energijos sąnaudomis.
Šilumos siurblio oras-vanduo lauko blokui parenkama užuovėja, todėl dažniausiai jie statomi prie sienos. Taip pat reiktų parinkti tokią vietą, kad namo viduje nesigirdėtų siurblio garso, rekomenduojama toliau nuo langų, ypač miegamųjų. Tarp namo sienos ir šilumos siurblio bloko turi būti mažiausiai 15 cm tarpas.
tags: #silumos #poreikis #gyvenamuju #pastatu #sildymui