Ar zemes siltumsūkņu palīdzību apkurē izmanto siltumu, kas uzkrājas gan zemes virskārtā (atkarībā no saules intensitātes), gan arī pastāvīgi glabājas tās dziļumā.
Siltumsūkņi: zemes (2)
Lūdzu, ņemiet vērā, ka raksts ir vairāk nekā piecus gadus vecs un ir pārvietots uz mūsu arhīvu. Mēs neatjauninām arhīvu saturu, tāpēc var būt nepieciešams meklēt jaunākus avotus.
Lietderības koeficients
Šis koeficients (COP) nosaka, cik kilovatu siltumenerģijas var iegūt, siltumsūkņa darbībai patērējot vienu kilovatu elektroenerģijas. Jaunākajiem modeļiem tas var būt pat pieci un vairāk. Tas nozīmē, ka teorētiski iespējams iegūt piecus kilovatus siltumenerģijas, patērējot vienu kilovatu elektroenerģijas. COP ir atkarīgs no tā, kādu temperatūru iegūst no zemes ar kolektoru vai zondi un kāda nepieciešama siltuma nesējam mājas apkures sistēmā. Ja izmanto zondi un ierīko siltās grīdas, tad šie skaitļi ir apmēram +10 °C no zondes un +35 °C grīdām. Šajā gadījumā COP ir apmēram 1:5. Ja ierīko horizontālo kolektoru, kas ziemas mēnešos dod vidēji +6 °C, un uzstāda radiatorus, kuriem ieejas temperatūrai jābūt vismaz +50 °C, COP jūtami samazinās – 1:3. Praksē, ņemot vērā arī cirkulācijas sūkņu patērēto un to, ka ne vienmēr temperatūras režīmi ir optimāli, zemes siltumsūkņu lietderības koeficients svārstās ap trīs.
Kolektors vai zonde?
Zemes siltuma izmantošanai ir divas iespējas. Var izveidot horizontālo kolektoru, ko iegulda zemē zem sasalšanas zonas, apmēram 1,5 m dziļumā.
Caurulē esošais šķidrums (glikols) uzņem enerģiju, kuru siltumsūknis pārvērš siltumenerģijā. Atdzesētais šķidrums atgriežas slēgtajā kolektora sistēmā, kur atkal uzsilst.
Jo zeme ir mitrāka un bagātāka ar pazemes ūdeņiem, jo vairāk siltuma iespējams iegūt. Ir zinātniski pētījumi, kas apliecina, ka 1m2 sausas smilts var iegūt 20 W siltuma, bet mitrā, purvainā zemē – 40 W.
Ja ir liela zemes platība, var izmantot šo variantu, jo vienam dzīvojamās platības kvadrātmetram nepieciešami trīs četri kvadrātmetri neapbūvētas platības kolektora izvietošanai, un tai jābūt dienas gaismas ietekmē. Nav ieteicami arī lieli koki, toties var stādīt krūmus un ierīkot sakņu vai puķu dārzus, var arī bruģēt šo laukumu, jo uz zemes nekas nav pamanāms.
Otrs variants ir slēgta zonde, kuru ieurbj apmēram 50 m dziļumā. Princips tas pats, kas horizontālajam kolektoram, taču zondei nevajag tik daudz vietas, to var izmantot mājai pilsētas centrā, turklāt uz tās var būvēt visu, kas nepieciešams.
Ar zondi no katra tās metra var iegūt apmēram 55 W. Šis ir visefektīvākais siltuma iegūšanas veids, ja neskaita dziļurbuma ūdeni un sistēmu aka–aka. Tiesa, zondi neiesaka privātmāju īpašniekiem, jo jārēķinās ar papildu izmaksām par caurplūdes siltummaini, kurš mēdz aizsērēt no ūdenī esošajām minerālvielām. Šo sistēmu izmanto lielu un jaudīgu siltumsūkņu apgādei ar ģeotermālo siltumu.
Ar siltumsūkni pat visstiprākajā salā pietiek, lai papildu apkures katls nebūtu nepieciešams.
Zemes kolektora lielums un siltumsūkņa jauda tiek salāgota, lai saražotu tik daudz enerģijas, cik nepieciešams mājas apsildei, kā arī nepieciešamā karstā ūdens daudzuma uzsildīšanai, kurš izmaksā daudz lētāk nekā ar elektrību saražotais. Augsne ap kolektoru apsildes periodā atdziest, bet pavasarī saule un lietus zemi atkal sasilda, un aprite sākas no jauna.
Izmaksas
Lai 200 m2 lielai mājai ierīkotu zemes siltumsūkņa apkures sistēmu, kurā ietilpst arī karstā ūdens boilers un siltās grīdas visā apdzīvojamā platībā, jārēķinās aptuveni ar 12 – 14 tūkstošiem latu.
Protams, salīdzinājumā ar šķidrā vai cietā kurināmā variantiem vienreizējās fiksētās izmaksas ir lielākas, tomēr jāņem vērā, ka par šo naudu ir nopirkti arī kurināmā resursi vairākiem cilvēku mūžiem, nerunājot par vislielākajām ērtībām. Salīdzinot ar gāzes apkuri, ierīkošanas izmaksas ir līdzīgas, ja vien maģistrālā gāzes trase neiet gar mājas durvju priekšu, turklāt jāņem vērā gan gāzes, gan citu kurināmā veidu nemitīgi augošās cenas. Patiesībā šī apkure atmaksājas nedaudzos gados, jo vienīgās ekspluatācijas izmaksas ir siltumsūkņa kompresora elektroenerģijas patēriņš.
Piemēram, 200 m2 mājai nepieciešams 11,2 kW siltumsūknis, kas 2,4 kW ņems no elektrotīkla, bet pārējos 8,8 kW iegūs no pazemes kolektora, pārvēršot siltumā. Ja pieņem, ka gadā apkures sezona ir septiņi mēneši vai 5040 stundu, siltumsūknis strādās apmēram pusi no šī laika. Pareizinot šīs stundas ar nepieciešamo jaudu un elektrības jauno tarifu (2520 x 2,4 x 0,051), iegūst 308,44 latus, kas jāmaksā par siltumu gadā.
Galvenais mīnuss šai apkures sistēmai ir lielās sākotnējās investīcijas, tomēr plusu ir daudz vairāk. Galvenais, tas ir ekoloģiski tīrs apkures veids, jo nepiesārņo gaisu. Turklāt, tā kā kurināmais netiek izmantots, nedraud kaut vai ugunsgrēks.
Siltumsūknis ir ērti vadāms, tam nepieciešama minimāla apkope, jo process ir pilnīgi automātisks. To var savienot ar citām apkures sistēmām. Šīs sistēmas ekspluatācijas izdevumi ir krietni zemāki nekā apkurei ar šķidro kurināmo vai gāzi.
Konsultēja SIA "NARTS AG" mārketinga vadītājs Ēriks Geipelis.
**
UZZIŅA
- Mājas apsildei ierīkojot zemes siltumsūkni, saimnieks iegūst būtiskas priekšrocības. Nav nepieciešams w kurināmais, w kurinātājs, w vieta kurināmā glabāšanai, w dūmvads.
- Siltumsūknis kopā ar ūdens sildītāju aizņem aptuveni vienu vai divus kvadrātmetrus. Tam mājā nav nepieciešama atsevišķa telpa.
- Siltumsūknim nav vajadzīga speciāla apkope. Tomēr iekārta ir samērā komplicēta, tāpēc vēlams, lai vismaz reizi gadā speciālists to apsekotu un, ja ir nepieciešams, veiktu apkures sistēmas un sūkņa profilakses vai regulēšanas darbus.
- Siltumsūkņa apkuri izdevīgāk ierīkot ar siltajām grīdām, jo tām vajag zemāku siltumnesēja temperatūru nekā radiatoriem, tāpēc atdeve ir efektīvāka. Tas nozīmē, ka izmaksas ir mazākas.
- Ja elektrība pazūd, siltumsūknis pārstāj darboties. Kad traucējumi novērsti, tā darbība automātiski atjaunojas iepriekšējā režīmā.
- Siltumsūknis strādā tikai tik daudz, lai uzturētu uzstādīto temperatūras režīmu. Tas nav nepārtrauktā darbībā.
- Siltumsūknis kalpo aptuveni 30 – 40 gadu, bet arī pēc tam nav jāmaina visa sistēma.