Ištraukiamo oro šilumos siurbliai atlieka trigubą darbą

Vienas iš paprastai įrengiamų ir efektyvių šildymo būdų A klasių namams - ištraukiamojo oro šilumos siurbliai. Šilumos siurblys ne tik paima šilumą iš laukan išleidžiamo šilto oro, sušildo šviežią patalpų orą, bet ir vėdina, gali šildyti vandenį.

Skandinavijos šalyse individualiems namams šildyti populiarūs ištraukiamo oro šilumos siurbliai, kurie yra „viskas viename" įrenginiai - vietoje kelių agregatų vienas įrenginys atlieka  šildymo, vėdinimo, karšto vandens ruošimo funkcijas. Lietuvoje ištraukiamojo  oro šilumos siurbliai vertinami kol kas atsargiai, nors, kaip rodo skaičiai, jie tenkina A+ ir A++ klasių namų šilumos poreikius.

Idėja į pastatus grąžinti vėdinimo metu išmetamo oro šilumą nėra nauja, tą sėkmingai atlieka rekuperatoriai. Tačiau šildymo technikos inžinieriai sugalvojo išmetamo oro šilumą panaudoti dar efektyviau - ištraukiamo oro šiluma ne tik pašildyti į patalpas tiekiamą šviežią orą, bet šildyti vandenį. Energijos šaltinis yra iš patalpų šalinamas šiltas oras, kuriame esanti šilumos energija kompresoriuje konvertuojama į didesnį šilumos energijos kiekį. Ištraukiamojo oro šilumos siurbliai nenaudoja iškastinio kuro ir tikėtina, kad netolimoje ateityje jie taps vieni populiariausių atsinaujinančios energijos šaltinių.

„Lietuvoje apie ištraukiamo oro šilumos siurblius mažai žinome tik dėl tos priežasties, kad priverstinis vėdinimas pas mus iki šiol buvo mažai naudojamas, B klasės pastatams nebuvo privalomas. Švedijoje naujai statomuose vienos šeimos namuoses ištraukiamo oro šilumos siurblio sistemos užima 95 proc. rinkos. Neracionalumu skandinavų neapkaltinsi, apie tokios sistemos naudą kalba ir skaičiai. Turime skandinavišką modeliavimo programą, galime pateikti ištraukiamojo oro siurblio efektyvumo rodiklius A + klasės name", - sako Švedijos NIBE Energy Systems atstovas Lietuvoje UAB "Ekoklima" vadovas Robertas Kleštornas.

Panašų įsitvirtinimo rinkoje kelią nuėjo oras-oras, oras-vanduo, žemė-vanduo ar vanduo-vanduo šilumos siurbliai, kurie prieš pora dešimtmečių Lietuvoje buvo laikomi egzotika, netinkama mūsų krašto klimatui, o dabar laikomi vieni moderniausių šilumos šaltinių.

Sandariems pastatams reikia mažiau šilumos energijos

Jeigu šiandien panagrinėsime naujai statomų daugiabučių ir individualių gyvenamųjų namų šildymo sistemas, pamatysime, jog nemažai jų turi vadinamąjį aeroterminį šildymą, paprasčiau kalbant, juose įdiegta oras-oras arba oras-vanduo šilumos siurblio sistema. Būtina šių siurblių efektyvumo sąlyga - nedideli pastato šilumos energijos poreikiai. Kasmet didėjant energinio efektyvumo reikalavimams, pastatų šiluminės energijos poreikiai ženkliai traukiasi. Esant mažiems šilumos poreikiams, oras-oras ar oras-vanduo šilumos siurblio pagaminamos šilumos pakanka. Savo atsiradimo pradžioje šie šilumos siurbliai irgi buvo vertinami kaip netinkantys mūsų klimatui.

Šilumos siurbliai oras-oras ar oras-vanduo neabejotinai turi keletą pranašumų: tai atsinaujinančios energijos ir ekologiškas šilumos šaltiniai, nenaudojantys iškastinio kuro. Stebint ES energetinės politikos kryptį aišku, kad ateityje iškastinį kurą naudojanti įranga ar pastatai gali būti papildomai apmokestinti, o atsinaujinantys energijos šaltiniai jau dabar skatinami ir, tikėtina, ateityje bus remiami dar daugiau.

Dėl pilnaverčio vėdinimo ir galimybės susigrąžinti vėdinimo metu prarandamą šilumą A+ ir A++ klasės pastatuose įrengiami ne tik aeroterminiai šilumos siurbliai, bet ir  rekuperacinės sistemos. Vadinasi, kiekviename pastate ar bute vis daugėja agregatų - rekuperatorius, šilumos siurblio įranga, kondicionierius ir kt.

Daug patogiau įrengti ir valdyti vieną įrenginį, kuris atlieka keletą funkcijų: vėdina, šildo orą, pašildo vandenį (vasarą galima ir vėsinimo funkcija). Visas šias funkcijas atlieka  ištraukiamojo (išmetamo) oro šilumos siurbliai.

Ištraukiamojo oro šilumos siurblys efektyviausias bus A klasių namuose, kurių šildymo poreikiai nedideli. Todėl pirmas žingsnis prieš apsisprendžiant dėl šilumos siurblio - namo šiluminės energijos poreikio įvertinimas. Pavyzdžiui, jeigu per metus šildymui ir karštam vandeniui ruošti reikia apie 15000 kWh, tai šilumos siurblys sunaudos apie  5000 kWh elektros energijos. Tai priklauso nuo klimato ir kokia šildymo sistema įrengiama - žemų temperatūrų grindinio šildymo ar aukštų temperatūrų radiatorinė. Ar rinktis tokią sistemą - skaičiavimų ir kiekvieno savininko apsisprendimo reikalas.

Primename, kad A klasės apie 100 kv. m ploto namo metinės šiluminės energijos sąnaudos šildymui neturi viršyti 55 kWh/kv.m, A+ klasės - 43 kWh/kv.m, A++ klasės - 33 kWh/kv.m per metus. Didesniems namams šie skaičiai yra dar mažesni.

Ištraukiamojo oro šilumos siurblio veikimo principas

Visi šilumos siurbliai skirstomi pagal energijos šaltinį. Tai

• Geoterminiai (ima energiją iš grunto ar gręžinių);
• Oras-oras arba oras-vanduo (energiją ima iš oro);
• Ištraukiamojo oro (energiją ima iš išmetamo vėdinamų patalpų oro);

Šilumos siurblio eksploatacijai reikalinga energija - tai elektros srovė ventiliatoriams, kompresoriui, tik esant labai šaltai aplinkai šilumos energijai gaminti ir vandeniui pašildyti naudojamas elektrinis kaitintuvas (tenas).

Kaip ir visi šilumos siurbliai, ištraukiamo oro šilumos siurblys veikia atvirkštiniu principu nei šaldytuvas, kuris šiltą orą paverčia šaltu.

Šilumos siurblyje ištraukiamo oro šiluma per garintuvą perduodama šaltnešiui, išmetamas oras atšaldomas, kintamos galios kompresoriuje suspaustas ir atšaldytas oras išskiria šilumos energiją, kuri perduodama grąžinamo oro ar karšto vandens šilumokaičiui. Kai patalpas reikia vėsinti, vyksta atvirkštinis procesas.

Principinė ištraukiamo oro šilumos sirblio su vandens talpa schema:  XL1- jungtis, šilumnešio srautas, XL2 - jungtis, šilumnešio grąžinimas, XL3 - šalto vandens jungtis, XL4 - karšto vandens jungtis.

Gali kilti klausimas, kuo išmetamojo oro šilumos siurbliai skiriasi nuo rekuperatorių. Iš tiesų, jų veikimo principas iš dalies panašus, tik šilumos siurblio technologija sudėtingesnė, jis veikia kintamos kondensacijos principu. Tuo pačiu išmetamo oro šilumos siurblio sistema daug efektyvesnė - ne tik vėdina ir šildo orą, bet ir ruošia karšą vandenį. Rekuperatorius patalpas tik vėdina, elektros energiją naudoja ventiliatoriui, tenui, jei reikia papildomai pašildyti orą, taip pat apledėjėmui eliminuoti.

Bet kurio šilumos siurblio charakteristikoje svarbiausias rodiklis yra jo naudingo veikimo koeficientas. Pavyzdžiui, individualiuose namuose populiaraus ištraukiamojo oro šilumos siurblio NIBE F730 sezoninis naudingo veikimo koeficientas šalto klimato šalims yra 3,57-4,65 (pagal EN14825, kai šildymo temperatūra yra 55-35 °C). Pasak UAB „Ekoklima" vadovo R. Kleštorno, šio tipo šilumos siurblių efektyvumas šiek tiek mažesnis nei geoterminių, bet didesnis nei oras-vanduo siurblių.

NIBE F730 ištraukiamojo oro šilumos siurblys su vandens šildytuvu - korpuso dydis panašus į šaldytuvo.

Be šilumos atgavimo ištraukiamo oro šilumos siurbliai atlieka dar vieną gyvybiškai svarbia funkciją - vėdinimą, t.y., patalpų oras priverstinai keičiamas, tiekiamas oras pašildomas iki reikiamos temperatūros. Priverstinė vėdinimo sistema - tai ne vien tik vėdinimas, bet ir didžiulis komfortas: vėdinamose patalpose niekada nebūna skersvėjų, temperatūros ir drėgmės pokyčių, filtrai neleidžia į patalpas patekti žiedadulkėms.

Daugiabučiuose - galimybė gyventi be pelėsių

Dėl vėdinimo funkcijos išmetamo oro šilumos siurblio sistema turėtų būti itin patraukli  renovuojamų daugiabučių butuose, kuriuose be masyvių ortakių galima užtikrinti priverstinį oro ištraukimą iš virtuvių ir vonios kambarių, taip pat oro drėgnumą ir dar papildomai išmetamo oro šiluma šildyti vandenį. Šviežias lauko oras į butus yra tiekiamas per ventiliacines angas išorės sienose ar languose, vėdinimas leidžia išvengti labai dažnos pelėsių problemos. Tiesa, „Ekoklima" specialistai perspėja, kad suprojektuoti tokią sistemą daugiabutyje reikia vėdinimo ir šildymo sistemas gerai išmanančių projektuotojų ir ne mažiau profesionalių montuotojų, bet, kaip rodo Skandinavijos šalių patirtis, įdiegus daugiabutyje ištraukiamo oro šilumos siurblių sistemą, šildymo ir karšto vandens savikaina mažėja perpus. Nereiktų pamiršti, kad iš butų ištraukiamo oro temperatūra net šalčiausiu metu yra apie 20°C.

Principinė  daugiabučio su ištraukiamo oro šilumos siurbliu schema: mėlyna spalva - neužšąlantis skystis, raudona - šildymo sistemos vanduo, geltona - vėdinimo ortakiai.

Skandinavijos šalyse biurų ir butų daugiabučiuose vėdinimas, šildymas, karšto vandens ruošimas ištraukiamo oro šilumos siurblių šiluma gana dažnai derinamas su geoterminiais šilumos siurbliais, arba centriniu šildymu.

Specialiai daugiabučių vėdinimui ir šildymui skirtas NIBE GreenMaster HP - oro šalinimo įrenginys ir šilumos siurblys. Vandens srauto temperatūra 65° C, grįžtamojo srauto temperatūra 58° C.

Itin efektyvu ištraukiamo oro šilumos siurbliams naudoti saulės moduliais išgaunamą elektros energiją. Tokiu atveju šildymas, karšto vandens ruošimas ir elektros energija visiškai nieko nekainuoja, jei neskaičiuosime pradinių investicijų.

UAB „Ekoklima" informacija, įmonės iliustracijos