Šilumos šaltinis – oro kondicionierius ?

Dirbant su kondicionavimo sistemomis, neretai tenka išgirsti klausim? apie kondicionieriaus panaudojim? šildymo tikslais: ar tai efektyvu, ar apsimoka, kokios energijos s?naudos ir kokios pritaikymo galimyb?s? Tai visiškai suprantama juk Lietuva yra vidutinio klimato juostoje, o ir šildymo sezonas pas mus t?siasi ger? pusmet? ir yra gerokai ilgesnis u× šilt?j? met? laik?. Spar?iai brangstant energijos ×aliavoms ieškoma nauj?, efektyvesni?, energijos taupymo b?d?. Skandinavijoje ypa? didel? populiarum? peln? geoterminiai ir oriniai šilumos siurbliai naudojami nedideli? pastat? (gyvenam?j? nam?) apšildymui. Ši? technologij? naudojim? remia valstyb? (pvz. Švedijoje valstyb? kompensuoja iki 70% šilumos siurblio kainos), ir atvirkš?iai – tradicini? energijos r?ši? (naftos, duj?, kieto kuro) naudojimas apmokestinamas vis didesniais mokes?iais, nes anglies dvideginio išmetimas ? atmosfer? skatin? klimato šilt?jim? (“šiltnamio efektas”), o Europos S?jungos valstyb?s yra aktyvios Kyoto protokolo šalinink?s. Ne u× kaln? tas metas kai ir Lietuvoje prival?sime mok?ti mokes?ius “u× r?kstant? kamin?l?”.

Šiame straipsnyje pabandysiu atsakyti ? klausimus kaip veikia oriniai šilumos siurbliai, kokios yra j? energijos s?naudos ir panaudojimo galimyb?s. Bus remiamasi, nebejotinai, daugiausiai šioje srityje pasiekusios - japon? kompanijos “DAIKIN” ?rangos techniniais duomenimis ir charakteristikomis.
 

Tiek geoterminis tiek ir oriniai šilumos siurbliai veikia pagal t? pat? princip?, kuris labai artimas kondicionavimo principui, tiksliau – kondicionieriai su apver?iamu freono jud?jimo ciklu ir yra šilumos siurbliai. Kai šilumin? energija imama iš grunto arba vandens – geoterminiai, kai iš oro – oriniai. Vis? j? veikimas paremtas unikaliomis freono savyb?mis: slegiant – ?kaisti, o garuojant – atšalti t.y. pasisavinti iš aplinkos šilum? ir išskirti šalt?.

FREONAI. D?l savo s?vyb?s – prisijungti deguonies atomus yra ribojamas R-22 tipo freono naudojimas, nes patek?s ? aplink? jis ardo ozono sluoksn?, sudarydamas oksidus. J? pakeit?s R-407C freonas pasi×ymi blogesn?mis šaltnešio s?vyb?mis, be to yra sudarytas iš trij? komponent? – pa×eidus sistemos hermetiškum? išsisluoksniuoja ir tampa nebetinkamas naudoti. Be jokios abejon?s ateitis priklauso naujai sukurtai R-410A freono r?šiai, kuri pasi×ymi geromis šal?io pernešimo savyb?mis ir yra sudaryta iš dviej? tolygi? frakcij?. Taip pat perspektyvoje yra numatomas platesnis anglies dvideginio - CO2 duj? panaudojimas, nes ?sant pakankamai aukštam sl?giui dvideginio savyb?s tampa panašios ? freono duj? savybes. Jau yra sukurti pirmieji šilumos siurbliai veikiantys CO2 pagrindu.

VEIKIMO PRINCIPAS. Principin? kondicionieriaus su šilumos siurblio funkcija veikimo schema:

Kondicionieriui veikiant šaldymo re×imu (vasar?) – freonas juda m?lynomis rodykl?mis nurodyta kryptimi, kondenseryje atšaldamas iki lauko temperat?ros, tokiu b?du karšt? dien? kondenserio (išorin?s dalies) ventiliatorius ? aplink? atiduoda dar daugiau šilumos. (Jos kiekis yra lygus ? vid? tiekiamo šal?io kiekiui ir elektros s?naud? sumai). V?liau atauš?s freonas patenka ? sl?gio reguliatori? (pigiuose kondicionieriuose kaip sl?gio reguliatorius tarnauja kapiliarinis vamzdelis), kur yra taip sureguliuojamas freono sl?gis, kad garavimas prasid?t? kondicionierius vidin?je dalyje – išgarintuve. Išgarintuvas ir yra kondicionieriaus vidinis blokas v?sinantis patalp?. Perpratus ši? nesud?ting? schem? labai nesunku suprasti ir šilumos siurblio veikimo princip? – tereikia pakeisti karšto freono jud?jimo krypt? (schemoje – raudonas) ir vidinis kondicionieriaus blokas u×uot šald?s – ims šildyti patalp?. Freonas ims garuoti kondenseryje dar labiau šaldydamas aplinka apie kondenser? t.y. išorin? kondicionieriaus blok?. Kadangi skirtingos freono r?šys garuoja prie gana ×em? temperat?r? (pvz.–42oC) tai šildytis šilumos siurblio pagalba galima praktiškai vis? ×iem?, b?tina tik tobulai suvaldyti freono garavimo proces?, deja tai sugeba padaryti tik keli kondicionieri? gamintojai. Dauguma kondicionieri? esan?i? rinkoje yra pritaikyti labiau šaldymo procesui ir šildyti prie neigiam? aplinkos temperat?r? negali iš viso arba daro tai itin neefektyviai. Šiuo atveju išimtis yra DAIKIN. Reikia suprasti, kad šilumos siurblio našumas tiesiogiai priklauso nuo aplinkos temperat?ros. Kuo ×emesn? aplinkos temperat?ra supanti kondenser? - tuo ma×esnis ir šilumos siurblio naudingumo koeficientas t.y. esant toms pa?ioms elektros energijos s?naudoms vidinis išgarintuvas silpniau šildys patalpas.

ŠILUMOS SIURBLIAI. Šita principin? kondicionavimo schema s?kmingai veikia visuose šilumos siurbliuose: geoterminiuose kondenseris yra u×kasamas ? grunt? arba šaltis yra nuimamas artezinio vandens pagalba. Be abejon?s efektyviausiai šilumos siurblys veiks patalpinus kondenser? ? neuךalant? t?kant? vanden?. Kadangi ×iem? vandens temperat?ra b?na apie +4oC – šilumos siurblio efektyvumas išlieka labai aukštas, nes išlieka didelis vandens ir garuojan?io freono temperat?r? skirtumas. Suprantama tokia prabanga Lietuvoje gali naudotis tik nedaugelis, turintys savo valdose dal? up?s ar e×ero. U×kasus šilumos siurblio kondenser? ? grunt? gaunamas gerokai ma×esnis efektas – nors laikoma, kad Lietuvoje ×iem? ×em? ne?šala daugiau kaip 80cm. gilyn, bet šiuo atveju turi b?ti garantuojamas tam tikras grunto dr?gnumas, kadangi gruntas apie kondenser? nejuda tod?l ir šal?io atidavimas ? grunt? yra labiau komplikuotas ir reikia naudoti gerokai didesnius kondenserius, kad gauti t? pat? efekt? kaip su kitais šilumos siurbliais. Principin? geotermini? šilumos siurbli? schema panaši ? nurodyt?j?, nors praktikoje neretai yra naudojami papildomas šilumokaitis vietoj kondenserio, jo pagalba freonas atiduod? energij? ne ? grunt? , o ? neuךalant? vandens – glikolio mišin?, kuris cirkuliuoja grunte išved×iotu vamzdynu. Tai dar labiau suma×ina šiluminio siurblio efektyvumo koeficient?, kadangi dalis energigos prarandama per šilumokait?, o ir reikalingas papildomas siurblys cirkuliacijai u×tikrinti. D?l to padid?ja sistemos elektros energijos s?naudos. Šiuo atveju tereikia tur?ti tam tikr? ×em?s plot? ir galima ?sirengti geotermin? šilumos siurbl?

Taip pat nereik?t? tiesiogiai suprasti ir vidinio šilumos siurblio bloko, - da×niausiai išgarintuvas yra talpinams ? boiler?, kur karštas freonas iki +55oC pašildo vanden?, kuris v?liau tiekiamas ? šildymo sistem? (radiatorius arba grindin? šildym?). Jei labai stipriai nukrinta lauko temperat?r? – vanduo boileryje papildomai šildomas elektera arba dujomis – priklausomai nuo boilerio tipo.

Oriniams šilumos siurbliams nereikia ir ×em?s, kadangi šaltis nuo kondenserio yra nuimamas prapu?iamo oro pagalba. Ypa? patogus ir pigus ši? šilumos siurbli? montavimas – tereikia kondenser? (išorin? blok?) patalpinti atviroje vietoje. Labai didelis privalumas, kad šiuos šilumos siurblius galima naudoti visiškai neturint nuosavos ×em?s (butuose, koted×uose) arba nenorint jos kasin?ti. Daug paprastesnis ir pigesnis toki? šilumos siurbli? instaliavimas, aptarnavimas, bei remontas gedimo atveju.
  Sekantis aktualus klausimas, ? kur? pabandysiu atsakyti – orinio šilumos siurblio ekonomiškumas ir palyginimas su kitomis šildymo sistemomis.

EKONOMIŠKUMAS

 

 

  • Pastaba: Visi šioje lentel?je pateikti duomenys yra patvirtinti nepriklausomoje Europos sertifikavimo laboratorijoje – “EUROVENT” – 2005m. ir yra taikytini tik DAIKIN kompanijos produkcijai (konkre?iai 4MXS80D agregatui).
  • Prisijungus prie centralizuotos šildymos sistemos ?vairiuose Lietuvos miestuose teks mok?ti skirting? kain? u× šilumin?s energijos kilovat? – pvz. Vilniuje ši kaina yra apie 11ct./kW.
  • Šildymui naudojant gamtines dujas šilumos kaina priklauso nuo dujinio katilo naudingumo. Pagal koleg? pateiktus duomenis – geri dujiniai katilai sudegindami vien? kubin? metr? duj? išskiria ~ 9 kW šilumos (Wiessman). Jei u× 1 m3 gamtini? duj? mokate apie 1 Lt. – tuomet šilumos kilovatas Jums kainuos panašiai kaip ir prisijungus prie centrinio šildymo – apie 11 ct./kW.
  • Naudojant orinius šilumos siurblius J?s? išlaidos tiesiogiai priklausys nuo klimatini? s?lyg? t.y. išor?s temperat?ros. Remiantis lentel?je pateiktais duomenimis esant išor?s temperat?rai –15?C orinio siurblio naudingumo koeficientas lygus 2,52 t.y. suvartodamas 1kW elektros energijos siurblys išskirs iš aplinkos 2,52 kW šilumos. Priimant , kad elektros energijos kilovatvaland? kainuoja ~31 ct./ kWh (brangiausiu tarifu) – Jums šilumin?s energijos kilovatas atsieis apie 12 ct šalt? ×iemos dien? ir gerokai pigiau lauko temperat?rai pakilus. Remiantis sinoptik? pateikta informacija (www.orai.lt) – vidutin? Lietuvos sausio m?nesio temperat?ra yra –3?C, tokiu atveju vidutiniškai ×iem? 1 šilumos kW = 31 ct./ 3,4 = 9 ct. Realiai, naudojant dvitarifius elektros skaitiklius, - dar ma×iau. Pereinamuoju laikotarpiu kai temperat?ra svyruoja apie 0o C šilumos siurblys yra patikimas ir pigus šilumos šaltinis. Pvz., sinoptik? duomenimis, vidutin? metin? Lietuvos temperat?ra yra +6,2oC tokiu atveju siurblio naudingumo koeficientas siekia 4, o šilumos kilovato kaina - 7,4 ct. brangiausiu tarifu. B?tent tod?l šios technologijos ?gavo tok? didel? populiarum? Skandinavijoje ir spar?iai plinta Lietuvoje.

TEMPERAT?RIN?S S?LYGOS. Sekantis logiškas klausimas – kas atsitinka esant dar ×emesnei aplinkos temperat?rai: -25oC, -30oC ? Atsakymas paprastas – J?s? šilumos siurblio efektyvumas, krintant temperat?rai, art?ja prie “1”. Tai reiškia ypa? šaltomis dienomis energijos s?naudos yra daug didesn?s, bet toki? dien? n?ra daug, o vidutinis DAIKIN šilumos siurblio efektyvumo koeficientas lygus 3,42. - t.y. vidutiniškai šilumos kilovatas kainuot? 9ct. ? DAIKIN orinius šilumos siurblius, gamykloje yra montuojamos papildomos kompresoriaus apsaugos, kompresoriaus apšildymo sistema, kuri veikia nukritus aplinkos temperat?rai ×emiau –25oC. Tai yra b?tina siekiant u×tikrinti skland? šilumos siurblio darb? itin šaltomis dienomis. Tod?l renkantis orinius šilumos siurblius butina atkreipti d?mes? ir ? šal? kur jis buvo pagamintas – paprastai šiltuose kraštuose (Kor?joje, Kinijoje, Italijoje) pagaminti šilumos siurbliai n?ra pritaikyti dirbti prie ×em? aplinkos temperat?r?, kadangi tose šalyse šal?i? niekados ir neb?na, tod?l freono garavimo procesas tokiuose agregatuose beveik n?ra reguliuojamas. Tokie šilumos siurbliai n?ra pritaikyti Lietuvos s?lygoms ir veikia tik esant teigiamai aplinkos temperat?rai.

IŠVADA: Pagal šiandienines energijos neš?j? kainas Lietuvoje – šilumos siurbliai yra pati ekonomiškiausia šildymo sistema esanti šiuo metu rinkoje. Tarp šilumos siurbli? tip? patys efektyviausi yra naudojantys neuךalant? pratekant? vanden? ir oriniai šilumos siurbliai su tikslia freono garavimo proceso kontrole (ypa? apjungiant j? su “INVERTER” technologija). Kiek ma×esnio efektyvumo ir ×ymiai daugiau instaliavimo s?naud? reikalaujantys gruntiniai šilumos siurbliai yra taip pat labai populiar?s, nors b?tina s?lyga gruntiniams – reikalingas nema×as ×em?s sklypas greta šildomo objekto. Vis? šilumos siurbli? išskirtinis bruo×as – j? ekologiškumas. Tikimasi, kad ir Lietuvoje vyriausyb? greitai ims remti šias technologijas, kaip nekenkian?ias aplinkai, ir tuomet šilumos siurbliai dar labiau išpopuliar?s.

Šiuo metu DAIKIN pristato visiškai nauj? orin? šilumos siurbli? r?š? – “ALTHERMA”. Šie oriniai šilumos siurbliai yra komplektuojami su elektriniais arba dujiniais boileriais. DAIKIN “ALTHERMA” iki +55oC pašildydas vanduo yra tiekiamas patalp? šildymo sistemoms: šildomoms grindims, radiatoriams, ventiliatoriniams konvektoriams ir sujungus su sanitarine talpa (papildomai pašild×ius) – naudojamas kaip vandentiekio sistemos karštas vanduo. Šaltnešys – R410A naujausios kartos freonas.

 

Šilumos siurbli? kainos