Jau kuris laikas itin gajos tvarumo idėjos skatina į ekologiją atsigręžti ir statybų sektorių, konkrečiai - svarstant, kokius šildymo bei vėsinimo sprendimus pasirinkti. Siekiantys išnaudoti atsinaujinančius energijos išteklius, patalpas šildyti ekonomiškai ir efektyviai prioritetą teikia geoterminiam šildymui. Informacijos apie tai yra labai daug, tad Jūsų patogumui pateikiame susistemintą svarbiausią informaciją apie geoterminį šildymą.
Kas yra geoterminis šildymas?
Geoterminiu šildymu vadinama tokia gyvenamųjų ar kitos paskirties pastatų šildymo sistema, kuri šilumos energijai pagaminti naudoja žemės gelmėse esančią ir visiškai nemokamą šilumą. Tai pasiteisina ir ekologijos, ir ekonomijos bei komforto kontekste.
Geoterminį šildymą sudaro geoterminis šilumos siurblys ir kitų komponentų visuma, skirta paimti iš žemės gelmių šilumą ir perduoti ją į patalpas. Tam žemės sklype bus įrengtas lauko kontūras. Pastarasis, paprastai kalbant, yra vamzdynas, kuris užpildomas neužšąlančiu skysčiu. Kokio dydžio kontūras bus reikalingas, priklauso nuo grunto tipo ir šilumos poreikio. Šis kontūras atsakingas už paviršiniuose žemės sluoksniuose susikaupusios šilumos surinkimą ir jos perdavimą geoterminiam siurbliui.
Tam, kad jis įsisavintų perduotą šilumą, siurbliui reikalinga elektros energija, tačiau jos suvartojimas, kaip minėjome, bus itin mažas, tad geoterminį šildymą drąsiai galime vadinti vienu iš ekonomiškiausių sprendimų. Tačiau kartais susidaroma išankstinė pozicija, kad tokio šildymo įrengimas ir eksploatacija bus tikrai brangūs. Ir nors tokio šildymo sistemos įrengimas gali atsieiti daugiau, visgi verta kainą įvertinti ilgalaikėje perspektyvoje, nes geoterminio šildymo eksploatacija leidžia džiaugtis vienu iš pigiausių patalpų šildymo bei vėsinimo būdų.
Kaip veikia geoterminis šildymas?
Kalbant paprastai - geoterminio šildymo atveju šiluma imama iš žemės gelmių. Kad toji šiluma būtų įsisavinta reikalingas geoterminis siurblys, naudojantis labai mažai elektros energijos, reikalingos jo veikimui. Elektros sąnaudos bus labai mažos, o šildymo efektyvumas - aukštas. Šilumą iš žemės surenka ir perduoda geoterminiam šilumos siurbliui vertikaliai sumontuoti kolektoriai, užpildyti neužšąlančiu skysčiu.
Geoterminio šildymo ir vėsinimo pagrindai – supaprastinta informacija namų savininkams ir technikams!
Šilumos šaltiniai geoterminiam šildymui
Šilumos šaltinių, kurie gali būti naudojami geoterminiam šildymui, ne taip ir mažai. Jais gali būti gruntas, taip pat gruntiniai vandenys, karštosios vandens versmės, įvairūs vandens telkiniai, taip pat ir baseinai ar kt.
Geoterminis šildymas ne tik šildymui
Dažniausiai žemės gelmėse esanti šiluma ir jos panaudojimas akcentuojamas kalbant apie pastatų (tiek gyvenamųjų, tiek komercinės, gamybinės ar kitos paskirties) šildymą. Tačiau nepamirškime ir dar vieno labai reikšmingo aspekto - karšto vandens paruošimo. Turint geoterminį šildymą nereikės rūpintis papildoma įranga karštam vandeniui paruošti. Taip pat nepamirškime ir to, kad geoterminis šildymas teiks naudą visus metus. Jei daugelis kitų šildymo sistemų visu pajėgumu veikia šaltuoju metų periodu, o vasarą ilsisi, tai geoterminis šildymas išlieka efektyvus ir šiltuoju laikotarpiu, kadangi užtikrina patalpų vėsinimą ir garantuoja komfortišką mikroklimatą patalpose net ir karščiausią vasaros dieną.
Geoterminio šildymo pranašumai
Jei lygintume geoterminį šildymą su anksčiau populiariais šildymo būdais, pavyzdžiui, kietojo kuro katilu, granuliniu katilu ir pan., tai geoterminio šildymo variantas neabejotinai būtų pranašesnis daugeliu aspektų - nereikalauja priežiūros, yra ekonomiškas, „draugiškas“ aplinkai, saugus, kadangi nevyksta jokie degimo procesai, taip pat geoterminis šildymas demonstruoja labai aukštą efektyvumą ir yra priskiriamas prie atsinaujinančių energijos šaltinių.
Visgi šiais laikais dažnas atsigręžia į komfortą ir geoterminis šildymas dažniau svarstomas kaip alternatyva tokioms šildymo sistemoms kaip oras-oras, oras-vanduo ir pan. Tad kokie gi būtų geoterminio šildymo pranašumai tokiu atveju?
- Geoterminis šildymas bus vienodai efektyvus nepriklausomai nuo to, koks oras už lango. Pavyzdžiui, oras-vanduo šildymo sistema efektyviausiai veikia iki tam tikros neigiamos temperatūros, vėliau jos efektyvumas ženkliai mažėja. Tad kai lauke itin žema temperatūra, gali tekti galvoti apie papildomus šildymo būdus patalpoms. Įsirengę geoterminį šildymą tokios problemos neturėsite - aukštas naudingumo koeficientas išlaikomas net ir esant itin žemai lauko temperatūrai.
- Dar vienas pranašumas - geoterminis šildymas apie save primins ne tik komfortiška šiluma žiemą ar malonia vėsa namuose vasarą, tačiau jums visiškai nereikės sukti galvos dėl sistemos priežiūros ar pan. Šildymo ar vėsinimo parametrus galite nustatyti net ir nebūdami namuose - valdymas nuotoliniu būdu suteikia maksimalią laisvę.
- Geoterminis šildymas yra vienas iš ekonomiškiausių pastatų šildymo sprendimų, negana to, jūs gaunate efektyvų namų vėsinimą.
- Palyginti su kitomis šildymo sistemomis, pavyzdžiui, oras-vanduo, geoterminis katilas beveik nekelia triukšmo. Jis veikia itin tyliai, o lauke neturi jokio išorinio įrenginio, ko negalime pasakyti apie oras-vanduo išorinį bloką, skleidžiantį nemenką triukšmą.
Lauko kontūrai: vertikalūs ir horizontalūs
Kaip sako jų pavadinimai, vertikalus kolektorius montuojamas vertikaliai, jam reikalingas gilus gręžinys, tačiau toks kontūras užima mažiau sklypo ploto. Šis variantas bus brangesnis. Horizontalus montuojamas gulsčiai, aukštesniame grunto sluoksnyje, t. y. arčiau žemės paviršiaus, tačiau turėkite omenyje, kad kolektoriaus vietoje negalėsite sodinti medžių ar kitų didesnių augalų, kloti trinkelių, statyti statinių. Be to, horizontalaus kolektoriaus atveju reikalingas vamzdyno metrų skaičius gali būti iki 4 kartų didesnis, palyginti su vertikaliu analogu.
Šildymo poreikis ir šilumos siurblio galios skaičiavimas
Šildymo sistemos įrengimas pirmiausia priklauso nuo pasirinktos energijos rūšies. Pageidautina, kad ir kuras, ir sistemos įrengimas būtų pigūs bei ilgalaikiai, tačiau tarp jų yra atvirkštinė proporcija: kuo pigesnis kuras, tuo brangesnė įranga. Geoterminė energija nieko nekainuoja, tačiau įsirengti tokį šildymą palyginti brangu.
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.
Šildymo poreikis ir šilumos siurblio galia
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 poreikis ir šilumos siurblio galia:
| Šildomas plotas kv.m | Jeigu A++/A+ klasės namui reikia apie 40 W/kv.m | Jeigu A/B klasei reikia apie 60 W/kv.m | Jeigu B/C klasei reikia apie 80 W/kv.m |
|---|---|---|---|
| 80 | 3,2 | 4,8 | 6,4 |
| 100 | 4 | 6 | 8 |
| 120 | 4,8 | 7,2 | 9,6 |
| 140 | 5,6 | 8,4 | 11,2 |
| 160 | 6,4 | 9,6 | 12,8 |
| 180 | 7,2 | 10,8 | 14,4 |
| 200 | 8 | 12 | 16 |
| 220 | 8,8 | 13,2 | 17,6 |
| 240 | 9,6 | 14,4 | 19,2 |
| 260 | 10,4 | 15,6 | 20,8 |
| 280 | 11,2 | 16,8 | 22,4 |
| 300 | 12 | 18 | 24 |
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. Per didelės galios šilumos siurblys bus brangesnis, siurblys dažnai įsijunginės ir išsijunginės, o tai nėra naudinga kompresoriaus ilgaamžiškumui. Didžiausias šilumos siurblio efektyvumas pasiekiamas, kai jis veikia nominalia galia, minimalios galios riba yra maždaug 30 proc. nominalios galios.
Kad šilumos siurbliai naudotų kuo mažiau elektros energijos, reikalingos įsijungimo ir išsijungimo momentui, verta rinktis šilumos siurblį su kintamos galios kompresoriumi - inverteriu arba dažnio keitikliu.
Šilumos siurblio elektros sąnaudos
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).
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.
tags: #silumos #poreikis #gyvenamuju #pastatu #sildymui