Vienas iš pagrindinių sūrymo-vandens siurblio privalumų yra tas, kad šilumos šaltinis yra beveik nemokamas. Vienintelė energija, kurią reikia įsigyti, yra elektros energija kompresoriui varyti. Šiuo atveju idealiai tinka derinys su fotovoltine sistema, kad saulės spinduliuotę galėtumėte paversti elektra. Beveik neišsenkantis šilumos šaltinis taip pat padeda užtikrinti, kad žaliavų kainos nepriklausytų nuo ekonominių ar politinių svyravimų. Todėl sistemų savininkai yra gerokai mažiau priklausomi nuo kuro tiekėjų. Gruntinis šilumos siurblys gali būti ekonomiškai eksploatuojamas vienvalenčiu arba dvivalenčiu režimu. Tai reiškia, kad naudojamoje šildymo sistemoje šilumą šildymui ir (arba) buitinį karštą vandenį gamina vienas arba du skirtingi šilumos generatoriai.
Sūrymo-vandens šilumos siurblys – veikimas, nauda ir finansavimas
Užsisakykite nemokamą konsultaciją
Žemė yra didžiulis, beveik neišsenkantis šilumos kaupiklis ir kartu vienas svarbiausių šilumos šaltinių. Nuo tam tikro gylio žemės bazinė temperatūra yra apie dešimt laipsnių Celsijaus. Palyginti su aplinkos oru, ši temperatūra yra labai pastovi. Tai reiškia, kad net jei viršutinis žemės sluoksnis apledėja, gruntiniai šilumos siurbliai gali ir toliau efektyviai veikti, nes skirtumas tarp šilumos šaltinio ir tiekiamo srauto temperatūros išlieka palyginti nedidelis net ir žiemą.
Kaip veikia sūrymo-vandens šilumos siurblys
Kaip ir visi kiti šilumos siurbliai, sūrymo-vandens šilumos siurblys veikia tuo pačiu principu: pirmiausia šiluminė energija išgaunama iš žemės ir perduodama šaltnešiui. Šis garuoja ir papildomai suspaudžiamas kompresoriumi. Dėl to padidėja ne tik jo slėgis, bet ir temperatūra. Gautą šilumą sugeria šilumokaitis (kondensatorius) ir perduoda šildymo sistemai. Išsamiau apie šio proceso veikimą galite sužinoti straipsnyje Kaip veikia sūrymo-vandens šilumos siurblys.
Iš esmės geoterminę šilumą per gruntinį šilumos siurblį galima išgauti dviem būdais: per geoterminius kolektorius, kurie įrengiami arti žemės paviršiaus, arba per geoterminius zondus, kurie įsiskverbia iki 100 metrų į žemę. Tolesniuose skyriuose apžvelgsime abu variantus.
Geoterminiai kolektoriai klojami po žeme
Geoterminei šilumai išgauti vamzdžių sistema horizontaliai ir serpantinais klojama žemiau įšalo linijos. Gylis yra maždaug 1–2 metrai po vejos ar dirvožemio paviršiumi. Vamzdžių sistemoje cirkuliuoja sūrymas, pagamintas iš šalčiui atsparaus skysčio, kuris sugeria šiluminę energiją ir perduoda ją į šilumokaitį. Reikiamo kolektoriaus ploto dydis, be kita ko, priklauso nuo konkretaus pastato šilumos poreikio. Praktiškai jis 1,5–2 kartus viršija plotą, kurį reikia šildyti. Geoterminiai kolektoriai sugeria šiluminę energiją netoli žemės paviršiaus. Energiją teikia saulės spinduliuotė ir lietaus vanduo. Todėl grunto būklė turi lemiamą reikšmę kolektorių energijos išeigai. Svarbu, kad virš vamzdžių sistemos esantis plotas nebūtų išasfaltuotas ar užstatytas. Daugiau apie tai, į ką reikia atsižvelgti tiesiant geoterminius kolektorius, galite perskaityti straipsnyje Geoterminiai kolektoriai sūrymo-vandens šilumos siurbliams.
Sūrymo-vandens šilumos siurblys
[1] „Vitocal“ sūrymo-vandens šilumos siurblys
[2] Kaupiklis-vandens šildytuvas
[3] Šildymo vandens buferinis kaupiklis
Geoterminiai zondai išgauna šilumą iš gilesnių žemės sluoksnių
Alternatyva geoterminiams kolektoriams yra zondai. Naudojant gręžinius, geoterminiai zondai vertikaliai arba kampu įleidžiami į žemę. Per juos taip pat teka sūrymas, kuris 40–100 metrų gylyje sugeria geoterminę šilumą ir perduoda ją šilumokaičiui. Maždaug dešimties metrų gylyje temperatūra išlieka pastovi ištisus metus, todėl geoterminiai zondai efektyviai veikia net ir esant labai žemai lauko temperatūrai. Be to, palyginti su geoterminiais kolektoriais, jiems reikia nedaug vietos, o vasarą juos galima naudoti ir vėsinimui. Gręžinio gylis taip pat priklauso nuo šilumos poreikio ir grunto šiluminio laidumo. Kadangi iki 100 m ilgio gręžinyje įsiskverbiama į kelis požeminio vandens turinčius sluoksnius, gręžiniams gręžti visada reikia gauti leidimus.
Žemės šiluma (zondas)
[1] „Vitocal“ šilumos siurblys
[2] Kaupiklis-vandens šildytuvas
[3] Šildymo vandens buferinis kaupiklis
Sūrymo-vandens šilumos siurblio privalumai
Yra daugybė būdų, kaip suderinti gerą su geru. Vienas iš jų – sūrymo-vandens šilumos siurblio eksploatavimas. Dėl geoterminės energijos naudojimo sūrymo-vandens šilumos siurblys yra efektyvi šildymo priemonė. Geoterminė energija – tai po žemės paviršiumi esanti šiluminė energija, kurią galima naudoti kaip šilumos šaltinį gruntiniame šilumos siurblyje. Be patrauklių valstybės subsidijų programų sūrymo-vandens šilumos siurblys turi daugybę privalumų. Jas galima apytiksliai suskirstyti į ekologinę ir ekonominę naudą:
Investicija į gruntinį šilumos siurblį taip pat reiškia investiciją į ateitį. Taip yra todėl, kad geoterminiai kolektoriai ir zondai yra labai ilgaamžiai. Be to, šie įrenginiai reikalauja itin mažai priežiūros, nes juose sumontuoti tik keli judantys komponentai. Planavimo ir montavimo darbus paprastai atlieka specializuota įmonė, todėl nuo pat pradžių užtikrinamas saugus eksploatavimas.
Šiltesniais vasaros mėnesiais sūrymo-vandens šilumos siurblį taip pat galima naudoti vidutinio intensyvumo šildymui. Naudojant šią funkciją, patalpos šiluma per grindinio šildymo sistemą perduodama geoterminio zondo sistemai. Tuomet gruntas kaupia šilumą, kad ją būtų galima panaudoti kitu šildymo laikotarpiu. Šiuo režimu veikia tik cirkuliacinis siurblys ir valdymo blokas, todėl natūralusis vėsinimas yra energiją taupantis ir ekonomiškas pastatų vėsinimo būdas. Kaip šis procesas atrodo išsamiai, paaiškinta skyriuje Natūralusis ir aktyvusis vėsinimas.
Be ekonominės naudos yra daug ekologinių priežasčių, kodėl verta naudoti gruntinį šilumos siurblį. Taip yra todėl, kad šildymui reikalinga energija, viena vertus, yra nekenksminga klimatui, kita vertus, ją galima gauti tiesiai po Jūsų nuosavybe. Visiškai eliminuojami ilgi ir daug CO₂ sukeliantys transportavimo keliai. Naudojant geoterminę energiją taip pat sumažėja kenksmingų CO₂ emisijų. Lyginant su dujine ar skystojo kuro šildymo sistema, ozono sluoksnį pasiekia iki 90 proc. mažiau išmetamųjų dujų.
Be jau minėtų privalumų, sūrymo-vandens šilumos siurblio veikimas turi dar vieną teigiamą poveikį: ekspertai čia įžvelgia didelį potencialą siekiant Vokietijos vyriausybės nustatytų klimato tikslų. Svarbiausia sąvoka čia yra „sektorių susiejimas“, t. y., elektros energijos ir šildymo rinkų sujungimas. Šios vizijos pagrindas – vis didėjanti švarios elektros energijos dalis. Vėjo ir fotovoltinės sistemos jau dabar gamina tiek daug elektros energijos, kad jas tenka laikinai išjungti, kad nebūtų destabilizuotas elektros tinklas. Daugelis ekspertų siekia rasti būdų, kaip panaudoti šią perteklinę energiją pasitelkiant šilumos siurblius.
Naudojant „Viessmann“ gruntinį šilumos siurblį, gaunama daug privalumų. Vieni svarbiausių yra šie:
- Nemokamas šilumos šaltinis, prieinamas bet kuriuo paros metu
- Efektyvus veikimas net žiemą dėl pastovios aukštos temperatūros
- Vasarą galima naudoti natūraliajam vėsinimui
- Mažesnė CO₂ emisija
- Didelės valstybės subsidijos
Sūrymo-vandens šilumos siurbliai, skirti komerciniam ir komunaliniam naudojimui
Sūrymo-vandens šilumos siurbliai naudoja gruntą kaip pagrindinį energijos šaltinį. Tam naudojami geoterminiai kolektoriai arba geoterminiai zondai, kurie įterpiami į gruntą ir išgauna jame esančią šilumą. Verslui ir bendruomenėms skirti sūrymo-vandens šilumos siurbliai pasižymi atsakomybe už aplinką ir gerokai sumažina šildymo energijos ir buitinio karšto vandens gamybos išlaidas.
