Per pastaruosius kelerius metus Lietuvoje pastebime sparčiai didėjantį susidomėjimą aeroterminiu šildymu. Ši technologija leidžia efektyviai išgauti šilumos energiją tiesiogiai iš aplinkos oro, taigi, ne tik mažina išlaidas, bet ir prisideda prie mažesnio poveikio aplinkai.

Aeroterminis šildymas – tai pastato šildymas šilumos siurbliu, kuris paima šilumą iš lauko oro ir perduoda ją į patalpas. Priklausomai nuo pasirinktos sistemos, šiluma perduodama orui arba vandeniui, cirkuliuojančiam per grindinį šildymą ar radiatorius.

Trumpai tariant, aeroterminį šildymą verta rinktis, kai siekiate ilgalaikio ekonominio naudingumo ir norite ekologiškumo. Aeroterminis šildymas efektyviausiai veikia, kai pastato šilumos nuostoliai yra minimalūs. Jei namas atitinka aukštą energetinę klasę ar buvo atlikta kokybiška renovacija (apšiltintos sienos, stogas, langai, grindys), šilumos siurblio naudingumo koeficientas (COP) bus didesnis, o bendra sistemos eksploatacija – ekonomiškesnė.

Svarbu: norėdami išnaudoti aeroterminio šildymo privalumus turite turėti gerai izoliuotą pastatą.

Žmonės aeroterminį šildymą dažniausiai renkasi siekdami švaresnio ir ekologiškesnio sprendimo. Aeroterminis šildymas, naudodamas atsinaujinančią aplinkos oro energiją, generuoja gerokai mažesnę CO₂ emisiją, lyginant su tradicinėmis iškastinio kuro sistemomis. Pavyzdžiui gamtines dujas naudojantis katilas vidutiniškai išskiria apie 200–250 g CO₂ vienam išgautos šilumos kWh, tuo tarpu jei šilumos siurblys turi COP=3, vienam šilumos kWh tenka tik apie 100 g CO₂.

Turiu pabrėžti jog pradinė aeroterminio šildymo įrengimo kaina yra aukštesnė nei tradicinių šildymo sistemų. Ši investicija jums atsipirks po 5-10 metų, priklausomai nuo įrenginio tipo ir namo energetinės klasės. Kitaip sakant jei tame pačiame būste ketinate gyventi ilgai, tuomet aerotermininis šildymas yra geras sprendimas. Žemiau pateikiu daugiau informacijos apie aeroterminį šildymą.

Kas yra aeroterminis šildymas?

Aeroterminis šildymas yra būdas pastatus ir patalpas šildyti naudojant šilumos siurblio technologiją, kuri geba išgauti šiluminę energiją iš aplinkos oro. Šilumos siurblys, veikdamas pagal termodinamikos dėsnius, net ir žemesnėje lauko temperatūroje sugeba paimti oro šilumą ir perduoti ją šildymo sistemai. Tai užtikrina ne tik mažesnes energijos sąnaudas, bet ir tvarumą, nes naudojamas energijos šaltinis yra atsinaujinantis – aplinkos oras.

Aeroterminio šildymo veikimo principas

Aeroterminio šildymo pagrindas yra šilumos siurblys, kuris veikia panašiai kaip oro kondicionierius, tik jo užduotis – paimti šilumą iš vienos aplinkos (lauko oro) ir perkelti ją į kitą (pastato vidaus šildymo sistemą). Šį procesą galima apibūdinti keturiais pagrindiniais etapais:

Garavimas: Įrenginio viduje cirkuliuojantis šaltnešis, susidūręs su lauko aplinka, sugeria iš aplinkos oro esančią šilumą ir tampa dujine būsena.
Suspaudimas: Kompresorius suslegia dujinį šaltnešį, taip dar labiau padidindamas jo temperatūrą.
Kondensacija: Įkaitintas šaltnešis, patekęs į šilumokaitį, perduoda savo šilumą vandeniui ar orui, naudojamam patalpų šildymui. Atidavęs šilumą, šaltnešis vėl tampa skystu.
Slėgio sumažinimas: Išsiplėtimo vožtuvas sumažina šaltnešio slėgį, taip pasiruošiant naujam ciklui.

Aeroterminis šildymas - eksperto įžvalgos Aeroterminio sildymo procesas 1

Pagrindiniai aeroterminio šildymo komponentai:

Šilumos siurblys: Įrenginys, kuriame vyksta šaltnešio ciklas, leidžiantis išgauti šilumą iš oro.
Vidinė šildymo sistema: Radiatoriai, grindinio šildymo kontūrai arba oras-oras įrenginiai, skirti pernešti išgautą šilumą į vidų.

Nuo ko priklauso aeroterminio šildymo efektyvumas?

Aeroterminio šildymo efektyvumas priklauso ne tik nuo pasirinkto šilumos siurblio. Didelę įtaką turi pats pastatas, šildymo sistema, lauko temperatūra ir įrenginio darbo režimas. Todėl tas pats šilumos siurblys dviejuose skirtinguose namuose gali sunaudoti nevienodą elektros energijos kiekį.

Vienas svarbiausių veiksnių yra pastato šilumos nuostoliai. Gerai apšiltintam namui reikia mažiau šilumos, todėl šilumos siurblys dirba mažesne apkrova. Senesniame ar prasčiau apšiltintame pastate šilumos poreikis gali būti gerokai didesnis, todėl vien aukštos klasės įrenginys savaime neužtikrins mažų šildymo sąnaudų.

Ne mažiau svarbi šildymo sistemai reikalinga vandens temperatūra. Oras-vanduo šilumos siurbliai efektyviausiai veikia tada, kai jiems nereikia ruošti labai karšto vandens. Dėl šios priežasties aeroterminis šildymas ypač gerai dera su grindiniu šildymu. Jis gali sėkmingai veikti ir su radiatoriais, tačiau reikia įvertinti, kokios temperatūros vandens jiems reikia šalčiausiomis dienomis. Kuo aukštesnė reikalinga temperatūra, tuo paprastai mažėja šilumos siurblio efektyvumas.

Efektyvumui įtakos turi ir lauko temperatūra. Šilumos siurblys gali paimti energiją iš oro ir esant minusinei temperatūrai, tačiau šąlant lauke jam tenka dirbti sudėtingesnėmis sąlygomis. Todėl vertinant įrenginį svarbu žiūrėti ne tik į maksimalų COP rodiklį, bet ir į jo sezoninį efektyvumą, arba SCOP. COP parodo efektyvumą konkrečiomis bandymo sąlygomis, o SCOP geriau atspindi darbą per visą šildymo sezoną.

Galutiniam rezultatui taip pat svarbus tinkamas šilumos siurblio galios parinkimas ir sistemos sureguliavimas. Įrenginys turėtų būti parenkamas pagal apskaičiuotus pastato šilumos nuostolius, o ne vien pagal namo plotą. Netinkama galia, per aukšta nustatyta vandens temperatūra ar netinkamai sureguliuota šildymo kreivė gali padidinti elektros sąnaudas net ir naudojant efektyvų šilumos siurblį.

Aeroterminio šildymo tipai

Oras–vanduo šilumos siurbliai. Ši sistema ima šilumą iš lauko oro ir perduoda ją vandeniui, cirkuliuojančiam per šildymo sistemą – radiatorius arba grindinį šildymą. Tai populiarus pasirinkimas gyvenamiesiems namams ir komercinėms patalpoms, nes leidžia lengvai integruoti su tradicinėmis vandens šildymo sistemomis.
Oras–oras šilumos siurbliai. Čia šiluma iš lauko oro perkelta į patalpų viduje cirkuliuojantį orą. Paprastai tokie siurbliai atrodo kaip sieniniai vidaus blokai ir yra itin vertinami dėl savo lankstumo. Be to, jie gali atlikti ir vėsinimo funkciją, todėl šaltuoju metų laiku jie šildo, o karštuoju – vėsina patalpas. Dažnai naudojami kaip alternatyva oro kondicionieriams ar kartu su jais.

Abi sistemos naudoja lauko oro šilumą, tačiau skiriasi būdu, kuriuo ją perduoda į namus. Šis skirtumas svarbus vertinant esamą šildymo įrangą ir karšto vandens poreikį.

	Oras–oras	Oras–vanduo
Kaip šildomos patalpos?	Vidaus blokas šildo patalpos orą.	Šildomas vanduo, cirkuliuojantis grindinio šildymo sistemoje arba radiatoriuose.
Ar ruošiamas buitinis karštas vanduo?	Įprasta oras–oras sistema jo neruošia, todėl reikia atskiro sprendimo.	Gali ruošti karštą vandenį, jei pasirinkta atitinkama sistemos komplektacija.
Ką svarbu įvertinti?	Patalpų išdėstymą ir tai, ar vienas vidaus blokas užtikrins šilumą visose reikiamose erdvėse.	Esamų radiatorių ar grindinio šildymo tinkamumą ir karšto vandens poreikį.

Jei namuose jau įrengta vandens pagrindu veikianti šildymo sistema ir norite tuo pačiu sprendimu ruošti karštą vandenį, pirmiausia verta įvertinti oras–vanduo šilumos siurblius. Jei reikia šildyti atskiras patalpas ir nėra poreikio šilumą perduoti radiatoriams ar grindiniam šildymui, galima svarstyti oras–oras šilumos siurblį. Galutinį pasirinkimą lemia pastato šilumos poreikis ir jo išplanavimas.

Aeroterminio šildymo privalumai

Energinis efektyvumas. Šilumos siurblio naudingumo koeficientas (COP) gali siekti 3–5, o tai reiškia, kad įdėjus 1 kWh elektros energijos, galima gauti 3–5 kWh šilumos. Lyginant su tradiciniais elektriniais šildytuvais, tai leidžia sutaupyti 50–60 % arba daugiau šildymo išlaidų.
Ekologiškumas. Tiek Tarptautinė energetikos agentūra, tiek Tarpvyriausybinė klimato kaitos komisija (IPCC) savo ataskaitose pabrėžia šilumos siurblių diegimo naudą mažinant CO₂ emisijas. Pagal jų duomenis, perėjimas nuo iškastinio kuro deginimo prie elektros energiją naudojančių šilumos siurblių yra svarbus žingsnis link klimato tikslų įgyvendinimo. Naudojant aeroterminį šildymą tarša sumažėja 2–3 kartus, nei sukuriant tokią pat šilumos energijos kiekį iš dujinio katilo.
Daugiafunkciškumas. Dalis aeroterminių siurblių gali ne tik šildyti, bet ir vėsinti patalpas. Tai leidžia vienu įrenginiu išspręsti visus metų laikų temperatūros kontrolės poreikius, mažinant papildomų sistemų poreikį.
Paprastas montavimas ir priežiūra. Šilumos siurblių sistemoms paprastai nereikia daug ploto – nereikia nei didelio katilo, nei kuro sandėliavimo patalpų. Montavimas yra greitas, o priežiūra minimali. Dažnai pakanka periodinių patikrinimų bei filtro valymo, kad sistema veiktų optimaliai.

Aeroterminio šildymo trūkumai ir iššūkiai

Efektyvumo sumažėjimas esant labai žemai lauko temperatūrai.Nors šiuolaikiniai šilumos siurbliai yra pritaikyti veikti net ir esant labai žemai temperatūrai, jų efektyvumas gali sumažėti.
Pradinės investicijos dydis. Aeroterminio šildymo sistemos diegimas reikalauja didesnių pradinių investicijų nei kai kurie kiti šildymo būdai (pvz., dujiniai katilai ar kietojo kuro katilai). Tačiau didesnes pradines išlaidas kompensuoja ilgalaikė ekonominė nauda dėl mažesnių eksploatacinių sąnaudų.
Reikalinga tinkama izoliacija. Norint pasiekti optimalų naudingumo koeficientą, pastatas turėtų būti tinkamai izoliuotas. Prastos termoizoliacijos patalpose aeroterminis šildymas gali veikti ne taip efektyviai, todėl prieš pasirinkdami šį sprendimą, naudinga įvertinti pastato energetinę klasę.

Kiek elektros sunaudoja aeroterminis šildymas?

Aeroterminio šildymo elektros sąnaudos priklauso nuo to, kiek šilumos reikia konkrečiam pastatui ir kokiu efektyvumu ją pagamina šilumos siurblys. Todėl vien pagal namo plotą tiksliai pasakyti, kiek elektros sunaudos oras-vanduo sistema, negalima.

Orientaciniam skaičiavimui galima naudoti paprastą formulę:

metinis elektros energijos poreikis šildymui ≈ metinis pastato šilumos poreikis / sezoninis šilumos siurblio efektyvumas (SCOP)

Pavyzdžiui, jei konkretaus namo metinis šilumos poreikis šildymui yra 8 000 kWh, o realus sezoninis šilumos siurblio efektyvumas siekia SCOP 4, patalpų šildymui reikėtų maždaug:

8 000 / 4 = 2 000 kWh elektros per metus.

Tai yra supaprastintas skaičiavimo pavyzdys, o ne universali norma. Faktinės sąnaudos gali būti didesnės arba mažesnės, nes jas lemia lauko temperatūra, pastato šilumos nuostoliai, šildymo sistemai reikalinga vandens temperatūra, įrenginio nustatymai ir gyventojų naudojimo įpročiai.

Prie elektros, sunaudojamos patalpoms šildyti, taip pat gali prisidėti karšto vandens ruošimas, cirkuliaciniai siurbliai, atitirpinimo ciklai ir rezervinio elektrinio kaitinimo elemento darbas.

Dėl to lyginant skirtingus šilumos siurblius verta žiūrėti ne tik į kataloge nurodytą COP. Daug svarbiau įvertinti SCOP, konkretaus namo šilumos poreikį ir tai, kokios temperatūros vandens reikės šildymo sistemai. Būtent šie veiksniai geriausiai parodo, kokių realių elektros sąnaudų galima tikėtis.

Aeroterminio šildymo įrengimo procesas

Konsultacija ir objekto apžiūra. Prieš pradedant projekto parengimą, specialistai įvertina pastato būklę, energetinius poreikius ir parenka optimaliausią sistemą.
Individualaus projekto parengimas. Sudaromas šildymo sistemos projektas, apskaičiuojamas reikiamas šilumos siurblio galingumas, parenkama atitinkama įranga bei numatoma jos montavimo vieta.
Įrangos parinkimas ir montavimas. Įvertinus poreikius ir finansines galimybes, sumontuojamas šilumos siurblys ir vidinė šildymo sistema. Darbai paprastai užtrunka nuo kelių dienų iki kelių savaičių, priklausomai nuo sudėtingumo.
Sistemos paleidimas ir derinimas. Įjungus sistemą, atliekamas derinimas, tikrinama, ar visi parametrai atitinka numatytus skaičiavimus. Po to seka naudotojų apmokymas, kaip efektyviai naudotis sistema ir atlikti elementarią priežiūrą.

Aeroterminis šildymas - eksperto įžvalgos Aeroterminio sildymo irengimo proceso schema 1

Ekonominis aspektas

Pradinės investicijos ir atsiperkamumas. Nors pradinė aeroterminio šildymo sistemos kaina gali būti didesnė už tradicinius sprendimus, ji paprastai atsiperka per 5–10 metų, priklausomai nuo šilumos poreikio, energijos kainų ir pastato savybių.
Valstybės parama ir subsidijos. Lietuvoje, kaip ir daugelyje Europos šalių, skiriama parama atsinaujinančios energetikos projektams. Tai gali būti dalinis įrangos ar montavimo išlaidų kompensavimas, palankios paskolų sąlygos ar konsultacinė pagalba. Tokie skatinimo mechanizmai padeda sumažinti pradines investicijas.

Ar aeroterminis šildymas tinka senam namui su radiatoriais?

Taip, tačiau vien atsakymo, kad name yra radiatoriai, nepakanka. Svarbu nustatyti, kiek šilumos pastatas praranda šalčiausiomis dienomis ir ar esami radiatoriai galės perduoti patalpoms reikiamą šilumos kiekį, kai sistemoje cirkuliuos šilumos siurblio ruošiamas vanduo.

Senesni radiatoriai neretai buvo parinkti darbui su aukštesnės temperatūros vandeniu. Jei naujai sistemai taip pat reikės nuolat ruošti labai karštą vandenį, šilumos siurblys paprastai veiks mažesniu efektyvumu. Galimi sprendimai priklauso nuo konkretaus namo: kartais pakanka sureguliuoti sistemą, kitais atvejais verta padidinti dalies radiatorių plotą arba sumažinti pastato šilumos nuostolius.

Prieš renkantis įrenginį reikėtų:

apskaičiuoti pastato projektinį šilumos poreikį;
įvertinti kiekvienos patalpos radiatorių galią;
nustatyti, kokios temperatūros vandens reikės šalčiausiomis dienomis;
pagal šias sąlygas palyginti konkrečių šilumos siurblių galią ir efektyvumą.

Taigi senas namas savaime nėra priežastis atmesti aeroterminį šildymą. Sprendimą reikėtų priimti įvertinus visą pastatą ir jo šildymo sistemą, o ne pasirinkus įrenginį vien pagal kvadratinius metrus.

Dažniausiai užduodami klausimai

Ar aeroterminis šildymas veikia esant minusinei temperatūrai?

Taip. Šilumos siurblys gali paimti šilumą iš lauko oro ir tada, kai oro temperatūra yra žemesnė nei 0 °C. Vis dėlto šąlant keičiasi įrenginio šiluminė galia ir efektyvumas. Renkantis modelį svarbu patikrinti jo techninius duomenis tomis lauko temperatūros sąlygomis, kurioms projektuojama jūsų namo šildymo sistema.

Ar oras–oras šilumos siurblys ruošia buitinį karštą vandenį?

Įprastas oras–oras šilumos siurblys šildo patalpų orą ir buitinio karšto vandens neruošia. Jei pasirenkate tokią sistemą, vandens šildymą reikia suplanuoti atskirai.

Kokio galingumo šilumos siurblio reikia 100 m² namui?

Vien namo ploto neužtenka galiai nustatyti. Du tokio pat dydžio namai gali prarasti skirtingą šilumos kiekį dėl jų izoliacijos, sandarumo, langų ir vėdinimo. Įrenginio galia turėtų būti parenkama pagal apskaičiuotus pastato šilumos nuostolius ir konkretaus modelio galią reikalingomis darbo sąlygomis.

Kas vyksta, jei šilumos siurbliui dingsta elektra?

Šilumos siurbliui veikti reikia elektros, todėl nutrūkus jos tiekimui jis sustoja. Jei namui svarbus šildymas elektros tiekimo sutrikimų metu, atsarginį sprendimą reikėtų aptarti dar projektuojant sistemą.