Siltuma sūkni un saules kolektori, lietošanas īpatnības un priekšrocības

Aizvien populārāk un izdevīgāk kļūst siltuma sūkņu un saules kolektoru izmantošana kā enerģijas avots apkurei un ūdens uzsildīšanai. Mēs aplūkosim lietošanas īpatnības, kā arī siltuma sūkņu un saules kolektoru pamattipus. Visas šīs iekārtas spēj ievērojami samazināt apkures un karsta ūdens izdevumus. Katrs energoresursu tarifu paaugstinājums padara šīs iekārtas efektīvāk. Bet ir vērts atcerēties arī par ekoloģiju, saules kolektoru un siltuma sūkņu pielietošana tas ir reālais ieguldījums cīņā pret vides piesārņojumu un globālu pasiltināšanu. Nauda ko Jūs ietaupāt ir tīrais gaiss Jūsu mājas apkārt.

Siltuma sūkņus var sadalīt uz trim pamattipiem:
- zemes siltuma sūkni;
- ūdens siltuma sūkni;
- gaisa siltuma sūkni.

Zemes siltuma sūkni

Siltuma avots ir zeme, serpentīncaurule tiek ierakta zemē dziļumā no 1 līdz 1,5 m ar soļi 1 m vai vairāk (caurulēm nevajadzētu novietoties blakus viena otrai). Pa caurulēm tek neaizsalstošais šķidrums, kurš savāc siltumu no zemes, ar kompresora palīdzību siltums izdalās un tiek izmantots telpas apkurei vai ūdens uzsildīšanai. Darbības princips – pretējais ledusskapim. Parasti tādas pārveidošanas koeficients – 1:4, patērējot 1 kW elektroenerģijas Jūs saņemsiet 4 kW siltuma.

Zemes siltuma sūkņu īpatnības:
1. Siltuma sūkņu efektivitāte jo vairāk, jo zemāk ir temperatūra iekārtas izejā (tā īpatnība attiecas uz visiem siltuma sūkņiem), tāpēc zemes siltuma sūkni bieži lieto grīdu uzsildīšanai. Tieši tāpēc arī ir apgrūtināta zemes siltuma sūkņu lietošana karsta ūdens ražošanai, jo tā pieprasa lielāku temperatūru.
2. Uzstādīšanai ir nepieciešams liels platums.
3. Augsta uzstādījuma darba izmaksa. Tiek izpildīts liels zemes darbu apjoms.
4. Zemes siltuma sūknis var pilnīgi nodrošināt mājas apkuri ziemas periodā.
5. Pastāv zemes dzesēšanas efekts, ja no zemes pastāvīgi tiek izsūkts siltums, tad pakāpeniski zeme atvēsinās, pārveidošanas koeficients un iekārtas jauda samazinās.
6. Kalpošanas laiks līdz kapitālajam remontam 10-20 gadi, kapitālā remonta laikā visticamāk nāksies mainīt kompresoru, vienu no dārgākajām iekārtas daļām.

Ūdens siltuma sūkni

Ūdens siltuma sūkņu darbības princips ir tāds pats, kā zemes siltuma sūkņiem, taču par siltuma enerģijas avotu tiek izmantots ūdens. Ūdens siltuma sūkņus var sadalīt divos veidos. Pirmajā gadījumā ūdenskrātuvē tiek ieliktas caurules ar neaizsalstošu šķidrumu, un tālāk viss notiek tāpat, kā zemes sūknī. Otrajā gadījumā ūdens tiek ņemts no urbuma un pēc siltuma atlases tiek iepludināts citā urbumā.

Ūdens siltuma sūkņu pirmā tipa īpatnības:
1. Ir nepieciešama ūdenskrātuve, kuru var izmantot cauruļu salikšanai, ar pietiekošo dziļumu un platību, jo ja nu tas nosacījums netiks izpildīts ūdenskrātuve sasaldēs (viss siltums tiks izsūkts) ziemas periodā.
2. Augsta cauruļu salikšanas ūdenskrātuvē darba izmaksa.
3. Ūdens siltuma sūknis var pilnīgi nodrošināt mājas apkuri ziemas periodā.
4. Nepastāv dzesēšanas efekts, tā kā ūdens vasaras periodā tiek pilnīgi sasildīts.
5. Kalpošanas laiks līdz kapitālajam remontam 10-20 gadi, kapitālā remonta laikā visticamāk nāksies mainīt kompresoru, vienu no dārgākajām iekārtas daļām.

Ūdens siltuma sūkņu otrā tipa īpatnības:
1. Nepieciešami divi urbumi, viens ūdens paņemšanai, otrs izliešanai pēc siltuma atlases. Urbumiem ir jābūt dažādās vietās vai dziļumos, tad dzesēšanas efekts ir pilnīgi izslēgts.
2. Augsta urbjdarbu izmaksa.
3. Ūdens siltuma sūknis var pilnīgi nodrošināt mājas apkuri ziemas periodā.
4. Kalpošanas laiks ir īsāks par zemes siltuma sūkņa kalpošanas laiku, tā kā ir nepieciešami pārsūknēt ūdens no urbumiem, tam pielietojamie mehānismi kalpo īsāku laiku, nekā noslēgtā paša sūkņa kontūrā.

Gaisa siltuma sūkni

Ļoti līdzīgi kondicionētājiem, savāc siltumu no gaisa ielā un nodod to gaisam telpā. Ievērojami retāk sastopas ūdens uzsildošie gaisa sūkņi.

Gaisa siltuma sūkņu īpatnības:
1. Viegli uzstādāmie, būtiski neatšķiras no kondicionētāja uzstādīšanas.
2. Pārsvara netiek paredzēti ūdens uzsildīšanai, uzsilda tikai gaisu, ūdens uzsildīšanai jāizmanto citas iekārtas.
3. Izmaksa ievērojami lētāk par citiem sūkņiem.
4. Negarantē pilnīgu siltuma nodrošināšanu ziemas periodā. Efektivitāte samazinās kopā ar gaisa temperatūras samazinājumu, aukstā periodā ražotāji rekomendē lietot papildus alternatīvu siltuma avotu.

Saules kolektori

Saules kolektorus var iedalīt divos veidos:
- plakanie saules kolektori;
- vakuuma saules kolektori.

Galvenās plakanā saules kolektoru no vakuuma kolektoriem atšķirības ir tās, ka plakanajiem saules kolektoriem piemīt mazākā absorbēšanas spēja, kā arī vakuuma kolektori veiksmīgi darbojas pat pie noliedzošajām temperatūrām. Atšķirība starp vakuuma un plakanajiem kolektoriem ir minimāla dienvidzemēs, bet mūsu platumos tā ir būtiskā. Aplūkosim vakuuma saules kolektoru uzstādīšanas īpatnības. Siltuma avots ir saule, saules izstarojums pārveidojas siltumā, kurš var būt izmantots sadzīves vajadzībām.

Vakuuma saules kolektoru iekārtas sistēmu īpatnības:
1. Saules kolektoram jābūt uzstādītam dienvidpusē, tad efektivitāte būs maksimālā.
2. Uzstādīšana nepieprasa dārgus papildus darbus (zemes darbi vai urbšanas darbi).
3. Ūdens uzsildīšana ir iespējama līdz augstajām temperatūrām (siltumnesēja temperatūra pašā kolektorā var būt augstāk par 1000C), līdz ar to var tikt izmantots kā ūdens uzsildīšanai, tā arī jebkura tipa apkures veidiem.
4. Siltuma daudzums ir atkarīgs no saules izstarojuma daudzuma. Vakuuma kolektors izstrādā siltumu no tiešā un no izkliedētā (mākoņains debesis) saules izstarojuma, bet ziemas mēnešos kad gaismas diena ir īsa un ļoti bieži blīvs mākoņu daudzums, siltuma apjoms, ko saražo saules kolektors, ir minimāls, tāpēc tas nevar kļūst par vienīgo siltuma avotu.
5. Kalpošanas laiks 20-30 gadi, tas ir saistīts ar vienkāršo kolektora konstrukciju, vienīgā mehāniskā griezošās sistēmas daļa ir cirkulācijas sūknis. Izdevumi sūkņa samaiņai nav lieli.

Katrai no augstākminētajām iekārtām sistēmai ir savas īpatnības, bet tām visām ir savas priekšrocības. Ir iespējama dažādu sistēmu koplietošana, kad vienas sistēmas īpatnības tiks papildinātas ar citas sistēmas īpatnībām, un tādā veidā gūt vēl vairāku labumu.