Kaip efektyviai šildyti ir vėsinti patalpas: patarimai ir technologijos

Vis daugiau žmonių pasirenka šilumos siurblį kaip efektyvų, patikimą ir patogų namų šildymo būdą, kuris - gera alternatyva dujiniam šildymui, nekalbant apie gerokai archaiškesnius šildymo malkomis, anglimis ar mazutu metodus. Šiuolaikiniai aukštos kokybės šilumos siurbliai ne tik šildo patalpas ir paruošia karštą vandenį buičiai, bet dar ir suteikia galimybę vėsinti patalpas. O tai ne mažiau svarbu optimalios temperatūros užtikrinimui karštomis dienomis ir prisideda prie papildomo, aukštesnio komforto lygio bendrame gerėjančio gyvenimo lygio kontekste ir už šį komfortą nereikia permokėti. Šilumos siurbliams nereikia ypatingos priežiūros, jie patikimai apsaugoti nuo elektros pertrūkių.

Šilumos siurbliai - tai techniniai įrenginiai, kurie surenka sukauptą ore, žemėje ar gruntiniame vandenyje (natūraliuose šilumos šaltiniuose) šilumą ir perduoda ją namų šildymo, vėdinimo ir karšto vandens sistemoms.

Tokios būtų kelios esminės šilumos siurblių populiarėjimo priežastys, o mes, sukaupę didelę patirtį šioje srityje, norime rekomenduoti keletą mūsų tiekiamų šilumos siurblių, iš kurių žmonės galės pasirinkti jiems tinkamiausius įrenginius.

Šilumos siurblių tipai

Pradžioje reiktų apsispręsti, kokio šilumos siurblio tipo ieškote. Šilumos siurbliai pagal naudojamą šilumos šaltinį gali būti skirstomi į tris dideles grupes: „oras vanduo“ šilumos siurbliai, „oras oras“ šilumos siurbliai ir „žemė vanduo“ (geoterminiai) šilumos siurbliai. Iš šios grupės du pirmieji siurblių tipai yra populiariausi, tad jiems ir skirsime daugiau dėmesio.

Pastaraisiais metais sparčiai auga susidomėjimas oras vanduo šilumos siurbliais. Patobulinus technologinius sprendimus, šie siurbliai veikia efektyviai ir šaltajame Lietuvos klimate. Kita svarbi pasirinkimo priežastis, kad oras/vanduo siurbliams nereikia gręžinių, o tai - didelis privalumas, kuomet prie namo nėra pakankamai vietos atlikti gręžimo darbų ir galimybės įrengti vertikalius ar horizontalius kolektorius. O tai tuo pačiu labai sumažina pirmines investicijas, kurių pvz., reikėtų įsirengiant geoterminį šildymą.

Labiausiai paplitę yra Split tipo šilumos siurbliai, kuriuos sudaro du blokai: išorinis, montuojamas lauke ir vidinis, įrengiamas katilinėje arba kitoje pagalbinėje patalpoje. Bet yra ir pigesnių variantų tik su išoriniais blokais. Šilumos siurblys „oras-vanduo“ veikia tyliai ir namuose jo nebus girdėti.

Šilumos siurblio efektyvumui įvertinti naudojami du rodikliai - veiksmingumo koeficientas COP ir sezoninis veiksmingumo koeficientas SCOP. Abu parametrai turi būti kuo aukštesni, kad elektros energijos prireiktų kuo mažiau.

Mūsų tiekiami šilumos siurbliai oras - vanduo pritaikyti įrengti ir naujuose namuose ir renovuojamuose bei paprastai prijungiami prie senos sistemos.

Šilumos siurbliai "oras-vanduo":

• „BHP“ - Split tipo (dviejų dalių) įrenginys, t.y. jo išorinis blokas montuojamas lauke, o vidinis blokas pagalbinių patalpų viduje, kur jį galima sujungti su žemų temperatūrų šildymo sistemomis, tokiomis kaip grindų šildymo ar ventiliatoriniai konvektoriai (ang. Inverterinė technologija sumažina kompresorių apsukas esant dalinei apkrovai. Naujos kartos šaldymo agentas R32 keičia senesnį šaltnešį R410A. Reversiniai siurbliai gali ne tik šildyti patalpas ir ruošti karšta vandenį buičiai, bet ir vėsinti patalpas. Kai aktyvuotas anti-legionelinis ciklas (tai lengvai nustatoma per valdymo pultą), visas katilas yra šildomas kartą per savaitę iki tokios temperatūros (maks.
• Šilumos siurblys „HMI“ sukurtas atsižvelgiant į naujų gyvenamųjų ir renovuojamų namų poreikius, pakeičiant įprastus katilus ar derinant su jais. Jį galima sujungti su žemų temperatūrų šildymo sistemomis, tokiomis kaip grindų šildymo ar ventiliatoriniai konvektoriai (ang. Inverterinė technologija sumažina kompresorių apsukas esant dalinei apkrovai. Taip galima sutaupyti apie 30 % elektros energijos, lyginant su įprasta On/Off technologija. DC bešepetėliniai ašiniai ventiliatoriai, skirti optimizuoti aerodinamiką ir sumažinti triukšmą, tuo pačiu padidinti efektyvumą ir oro srautą. Naujos kartos šaldymo agentas R32 keičia senesnį šaltnešį R410A. Reversiniai siurbliai gali ne tik šildyti patalpas ir ruošti karšta vandenį buičiai, bet ir vėsinti patalpas.

Tiems kas ieško pigesnio ar papildomo šildymo būdo prie jau egzistuojančio ar ieškantiems šildymo pereinamuoju sezonu, patartume pasidomėti „oras-oras“ tipo šilumos siurbliais. Iš esmės tai tie patys, gerai žinomi dvinariai (Split tipo) oro kondicionieriai, kurie dažniau naudojami patalpoms vėsinti ir tik pereinamuoju laikotarpiu šildyti. Juos sudaro du blokai : išorinis ir vidinis. Vidiniai blokai gali būti įvairios konstrukcijos: sieniniai, lubiniai, kanaliniai, kasetiniai, grindiniai ir pastatomi.

Nėra ypatingų apribojimų įsidiegti „oras-oras“ šilumos siurblius bet kokio ploto ar išplanavimo namuose, svarbu tik teisingai pasirinkti vidinių blokų įrengimo vietą, kad oro srautai kuo efektyviau pasiskirstytų erdvėje.

Komplektą sudaro lauko blokas su rotaciniu DC inverteriniu kompresoriumi ir vidinis, montuojamas ant sienos, blokas su 4 greičių (Minimalus, Vidutinis, Maksimalus, Turbo) ventiliatoriumi. Naujos kartos šaldymo agentas R32 keičia senesnį šaltnešį R410A. DC inverterinė technologija užtikrina tylią veiklą ir sumažina kompresorių apsukas esant dalinei apkrovai.

Šilumos siurblių oras-oras, oras-vanduo ir saulės elektrinių duetas gyventojams itin naudingas šaltuoju metų laiku - paskaičiuota, kad šiuos du įrenginius naudojant kartu galima sutaupyti 35-70 proc.

„Saulės elektrinė paprastai būna pirmas žingsnis, kurį žengia pigesnių ir tvaresnių sprendimų ieškantys gyventojai. Tačiau vien ja neapsiribojama - kadangi saulės generuojama ir momentiškai vartojama elektra yra nemokama, stengiamasi maksimaliai ją suvartoti diegiant kitus įrenginius, tokius kaip šilumos siurbliai oras-oras, šildantys arba vėsinantys patalpas, ar oras-vanduo, taip pat galintys šildyti arba vėsinti patalpas, o kartu ir ruošti karštą vandenį.

Šilumos siurblio schema

Norėdami tai įvertinti, esame paskaičiavę, kad turint saulės elektrinę ir šilumos siurblį oras-vanduo pastarojo sąnaudos 10-ies metų laikotarpiui preliminariai būtų apie 4 kartus mažesnės nei dujų katilo ir beveik 2 kartus mažesnės nei malkinio katilo“, - teigia M. Skaičiavimams pasirinktas hipotetinis 120 kv. metrų ploto B energinės klasės maždaug prieš dešimtmetį statytas namas, kurio šiluminiams metiniams poreikiams reikėtų apie 1000 kubinių metrų (m3) dujų, apie 7 m3 malkų arba apie 10 000 kilovatvalandžių (kWh) elektros.

Vadinasi, tokio gyventojo sąskaitos už šilumą per metus, atsižvelgiant į vidutines šildymo kuro kainas, naudojant gamtines dujas galėtų siekti apie 1,4 tūkst. Eur, kūrenant malkas - apie 650 Eur, o šildantis vien elektra, be šilumos siurblio - apie 2,5 tūkst. Pasak M. Kavaliausko, situacija smarkiai keistųsi, šildymui naudojant šilumos siurblį, imantį elektrą iš saulės elektrinės.

„Naudojant šilumos siurblius oras-vanduo, priklausomai nuo oro temperatūros ir sezoniškumo, tokio pastato šiluminiams poreikiams kartu su karšto vandens paruošimu per metus apytiksliai galėtų prireikti apie 4000 kWh. Jei vartotojas visą reikiamą elektros energijos kiekį imtų iš tinklo, suma siektų apie 1 tūkst. Eur, o jei elektrą pasigamintų pats, naudodamas saulės elektrinę - tokiu atveju išlaidos tebūtų apie 170-200 Eur per metus.

Per 10-ties metų laikotarpį vartotojas galėtų sutaupyti apie 72 proc. išlaidų, palyginti su gamtinėmis dujomis, 80 proc. - su elektra ir 43 proc. Šiuos skaičiavimus pagrindžia ir 2022 m. keliose Europos šalyse atliktas tyrimas apie gyvenamuosiuose namuose įrengtų saulės elektrinių ir šilumos siurblių įtaką išlaidoms.

Paaiškėjo, kad Vokietijoje, Ispanijoje ir Italijoje namų ūkiai, įsirengę saulės elektrines ir šilumos siurblius, sutaupė iki 84 proc. Tyrimo autoriai teigia, kad net jei gamtinių dujų kainos nukristų iki prieškrizinio lygio, kartu naudojami saulės elektrinės ir šilumos siurbliai vis tiek leistų namų ūkiams sutaupyti iki 73 proc. išlaidų. Labiau tikėtinu atveju, kad dujų kainos stabilizuosis aukštesniame lygyje, europiečiai sutaupys iki 76 proc.

Pasak M. Kavaliausko, pastaruoju metu stebimas kaip niekad didelis Lietuvos gyventojų susidomėjimas ne tik saulės elektrinėmis, bet ir šilumos siurbliais, kurį sukėlė dėl Rusijos karo Ukrainoje 2022 m. „Lietuvoje šiuo metu vis dar dažniausiai sutinkami šildymo būdai yra malkiniai arba dujiniai katilai, tačiau vis dažniau namų ūkiai, norėdami turėti didesnį komfortą ir patogesnį namų mikroklimato valdymą, renkasi netaršius šilumos siurblius bei saulės elektrines.

Augimo tendencijos stebimos ir kitose Europos šalyse. Pavyzdžiui, Vokietijoje, 2022 m. saulės elektrinių skaičius padidėjo 9 proc., palyginti su 2021 m., o šilumos siurblių - 53 proc. Italijoje atitinkamu laikotarpiu saulės elektrinių įrengta 240 proc. daugiau, o šilumos siurblių - 37 proc. M. Kavaliauskas mano, kad namų ūkius atsisakyti iškastinio kuro gana veiksmingai skatina ir valstybės taikomos kompensacijos įsirengiant saulės elektrines ar keičiant taršius katilus šilumos siurbliais.

Pasinaudojus parama, saulės elektrinę galima įsirengti apie 30 proc. pigiau, o šilumos siurblį - iki 50 proc. Šiuo metu pasinaudojus taikomomis kompensacijomis daugiau kaip 42 tūkst. namų ūkių Lietuvoje yra įsirengę saulės elektrines, o daugiau kaip 15 tūkst.

Patalpų vėsinimas

Patalpų oro vėsinimas tradiciniu kondicionieriumi reikalauja daug energijos sąnaudų. Lyginant šilumos siurblius su tradiciniais šildymo prietaisais ir sistemomis, didelis jų pranašumas yra galimybė ne tik šildyti patalpas ir ruošti karštą vandenį, bet ir vėsinti patalpas šiltuoju metų laiku.

Pasyvus vėsinimas

Pasyviajam (natūraliam) oro kondicionavimui reikia minimalaus elektros energijos kiekio, tačiau jo galia bus mažesnė. Šis oro vėsinimo būdas naudojamas tik šilumos siurbliuose, kuriuose energija išgaunama iš grunto arba vandens. Pasyvusis geoterminio šilumos siurblio vėsinimas pagrįstas tuo, kad tam tikrame grunto arba vandens gylyje, į kurį patalpintas šilumos siurblio gręžinys ar kolektorius, temperatūra yra žemesnė (6-10˚C) ir tokios pakanka tiesioginiam patalpų vėsinimui.

Atvėsintas šilumnešis tiekiamas per šilumokaitį, aplenkiant šilumos siurblio kompresorių. Atvėsinta terpė patenka į energijos paskirstymo sistemą ir sugeria perteklinę šilumą iš patalpų. Kompresorius neveikia, o elektra naudojama tik siurbliams ir automatikos mechanizmams įjungti.

Tačiau pasyviojo oro kondicionavimo pajėgumas dažnai gali tik iš dalies tenkinti patalpų oro kondicionavimo poreikius. Be to, vasaros pabaigoje gruntas (ar vanduo, jei kolektoriaus vamzdžiai yra vandenyje) būna sugėręs daug šilumos energijos iš namo bei aplinkos ir vėsinimo galia bus mažesnė.

Beje, daugelis neteisingai mano, kad jei į ežero dugną nuleidžiamas vamzdynas, tai yra vanduo-vanduo šilumos siurblys. Šiuo atveju, kai ežero vanduo tiesiogiai nenaudojamas, laikoma, kad tai yra gruntas-vanduo šilumos siurblio tipas.

Jeigu energija yra imama iš vandens, paprastai šilumos siurblio vamzdynas - kolektorius būna giluminis, tokiame gylyje, kur vandens temperatūra kinta labai mažai, todėl galimas visavertis pasyvus oro vėsinimas.

Pasyvusis vėsinimas yra ekonomiškas, naudingo veikimo koeficientą EER (angl. EER - Energy Efficiency Ratio) gali siekti 20 ir daugiau.

Aktyvus vėsinimas

Aktyvaus vėsinimo režimu veikiančio šilumos siurblio kompresorius gamina šaltį. Kai šilumos siurblys veikia vadinamuoju aktyvaus vėsinimo režimu, jo veikimas pagrįstas atvirkštiniu ciklu (vadinamasis "atvirkštinis režimas"). Šiuo atveju darbinis skystis cirkuliuoja priešinga kryptimi. Kondensatorius tampa garintuvu ir atvirkščiai.

Kai šilumos siurblys veikia aktyvaus oro kondicionavimo režimu, jo EER (naudingo veikimo vėsinimo koeficientas, panašiai kaip šiluminės energijos COP) bus šiek tiek mažesnis nei tada, kai šilumos siurblio sistema veikia šildymo režimu. Taip yra dėl to, kad kompresorius išskiria šilumą, kuri šiame režime yra nereikalinga, o šildymo režime ji patenka į šildymo sistemą.

EER koeficientas parodo, kiek pagaminto šalčio tenka 1 kW sunaudojamos elektros energijos. EER koeficientas skaičiuojamas lauko tempetratūrai esant + 35 laipsniai C, COP esant + 7 laipsniams C.

Kadangi tai iš esmės yra šiltų kraštų sąlygos, buvo įvestos šaltam klimatui tinkančios šių roduklių reikšmės: SEER - sezoninis šilumos siurblio naudingo veikimo koeficientas, apakaičiuotas metinį vėsinimo poreikį padalijus iš metinių elektros sąnaudų vėsinimui.

Tačiau pasitelkiant šilumos siurblį vėsinimui reikia turėti omenyje, kad grindų vėsinimas vasarą gali būti nelabai komfortiškas, nes šaltas oras į viršų nekyla, be to, taip vėsinant yra temperatūros ribos. Tokiu atveju komfortiškesnis yra lubų ar sienų šildymas/vėsinimas, šaltas oras patalpoje pasiskirsto tolygiai nuo viršuas iki apačios. Bet tokia sistema gali būti nepriimtina šildymui.

Galima išeitis - vėsaus oro paskirstymui naudoti vadinamuosius fankoilus (angl. fan coil, fan convector) - ventiliatorinius konvektorius. Fankoilas gali vėsinti ir šildyti, vėsą arba šilumą atiduoda priverstinės konvekcijos arba konvektyviniu būdu, ventiliatoriai ją tolygiai paskirsto po patalpą.

Šilumos siurblio oras-oras valdymas

Šilumos siurbliai oras-oras ne tik efektyviai šildo patalpas žiemą, bet taip pat yra puikus pasirinkimas vėsinti patalpas karštomis vasaros dienomis. Vėsinimo funkcija, kuria pasižymi šilumos siurbliai oras-oras, yra labai vertinga vasaros mėnesiams. Ypač, kai mūsų vasaros jau tampa tikrai karštos ir sunkiai pakeliamos. Jie gali efektyviai pašalinti perteklinę šilumą iš patalpų ir paversti ją gaivinančiu oru, užtikrinant komfortą net karščiausiomis dienomis. Tokia galimybė leidžia patalpose išlaikyti malonią temperatūrą be didelių energijos sąnaudų.

Šios sistemos suteikia lankstumą ir ekonomiškumą, tačiau svarbu žinoti, kaip jas tinkamai valdyti, siekiant maksimaliai išnaudoti jų galimybes. Šiame straipsnyje patarsime, kaip tinkamai valdyti šilumos siurblį oro-oras, siekiant maksimaliai išnaudoti jų vėsinimo/šildymo funkciją ir užtikrinti patalpose malonų mikroklimatą.

Patarimai, kaip efektyviai vėsinti/šildyti patalpas naudojant šilumos siurblį oras-oras:

1. Patikrinkite izoliaciją: Prieš pradedant naudoti šilumos siurblį, įsitikinkite, kad jūsų patalpos yra gerai izoliuotos. Gerai izoliuota patalpa efektyviau išlaiko norimą temperatūrą, tiek šaltuoju metų laiku, tiek karštomis vasaros dienomis.
2. Nustatykite režimus: Dažniausiai šilumos siurbliai oras-oras turi keletą veikimo režimų, įskaitant šildymą, vėsinimą ir automatinį režimą. Pasirinkite tinkamą režimą, atsižvelgdami į esamas oro sąlygas ir jūsų poreikius.
3. Taikykite optimalią temperatūrą: Nustatykite termostato temperatūros ribas iki 23 C, pagal poreikį gali būti ir žemesnė, bet reikia jau būti besinaudojančiu ilgesnį laiką arba būt užsigrūdinusiu, nes žemesnė temperatura gali pakenkti jūsų sveikatai.
4. Planuokite naudą laikinai: Naudodami šilumos siurblį oras-oras karštomis vasaros dienomis, įsijunkite jį tik tada, kai temperatūra iš tikrųjų pradeda kilti. Taip pat svarbu žinoti, kad vėsinimas gali trukti ilgiau nei šildymas, todėl planuokite laiką atsižvelgdami į šiuos skirtumus.
5. Priežiūra: Kai naudojate šilumos siurblį, svarbu įsitikinti, kad jūsų siurblys yra tinkamai prižiūrimas. Valykite ir pakeiskite filtrus, kaip nurodo gamintojas ir pasirūpinkite techniniu aptarnavimu, kad būtų išlaikytas optimalus veikimas.
6. Oro srauto kontrolė: Užtikrinkite, kad jūsų šilumos siurblys oras-oras būtų tinkamai išdėstytas ir neblokuotų oro srauto. Užtikrinkite, kad niekas nekliudytų oro cirkuliacijos, kad būtų išlaikytas maksimalus efektyvumas.
7. Įvertinkite modelio galingumą ir patalpų dydį: Kiekviena patalpa yra skirtinga, todėl svarbu pasirinkti tinkamą šilumos siurblį, atsižvelgiant į patalpos dydį bei pastato klasę. Įsigyjant naują šilumos siurblį, pasikonsultuokite su specialistais, kad būtų pasirinktas optimalus sprendimas.

Šilumos siurblio veikimo principas

Šie patarimai padės jums efektyviai vėsinti arba šildyti patalpas naudojant šilumos siurblį oro-oras. Svarbiausia yra būti protingam ir atidžiam, kad galėtumėte maksimaliai išnaudoti šio sprendimo privalumus, tiek vasaros karštyje, tiek žiemos šalčiuose.

Saulės elektrinės ir šilumos siurbliai

Šilumos siurblio veikimas yra paremtas termodinaminiais energijos mainais, tad šie įrenginiai šiluminės energijos pagamina net apie 4 kartus daugiau, nei suvartoja elektros energijos. „Naudojant šilumos siurblius oras-vanduo, priklausomai nuo oro temperatūros ir sezoniškumo, tokio pastato šiluminiams poreikiams kartu su karšto vandens paruošimu per metus apytiksliai galėtų prireikti apie 4000 kWh. Jei vartotojas visą reikiamą elektros energijos kiekį imtų iš tinklo, suma siektų apie 1 tūkst. Eur, o jei elektrą pasigamintų pats, naudodamas saulės elektrinę - tokiu atveju išlaidos tebūtų apie 170-200 Eur per metus. Per 10-ties metų laikotarpį vartotojas galėtų sutaupyti apie 72 proc. išlaidų, palyginti su gamtinėmis dujomis, 80 proc. - su elektra ir 43 proc. - su malkomis“, - pateikia skaičiavimus jis.

Šiuos skaičiavimus pagrindžia ir 2022 m. keliose Europos šalyse atliktas tyrimas apie gyvenamuosiuose namuose įrengtų saulės elektrinių ir šilumos siurblių įtaką išlaidoms. Paaiškėjo, kad Vokietijoje, Ispanijoje ir Italijoje namų ūkiai, įsirengę saulės elektrines ir šilumos siurblius, sutaupė iki 84 proc. namų ūkio sąskaitų, palyginti su būstais, priklausomais nuo dujinio šildymo ir neturinčiais saulės kolektorių.

Tyrimo autoriai teigia, kad net jei gamtinių dujų kainos nukristų iki prieškrizinio lygio, kartu naudojami saulės elektrinės ir šilumos siurbliai vis tiek leistų namų ūkiams sutaupyti iki 73 proc. išlaidų. Labiau tikėtinu atveju, kad dujų kainos stabilizuosis aukštesniame lygyje, europiečiai sutaupys iki 76 proc.

Pasinaudojus parama, saulės elektrinę galima įsirengti apie 30 proc. pigiau, o šilumos siurblį - iki 50 proc. pigiau, kuomet jų atsiperkamumas sutrumpėja 3-4 metais. Šiuo metu pasinaudojus taikomomis kompensacijomis daugiau kaip 42 tūkst. namų ūkių Lietuvoje yra įsirengę saulės elektrines, o daugiau kaip 15 tūkst. namų ūkių turėtus taršius katilus pasikeitė į atsinaujinančius energijos išteklius naudojančius šilumos įrenginius.

tags: #sildys #ir #vesins #patalpas