Enerģiju taupošas apkures sistēmas: kā un uz kā var ietaupīt?

Rūpniecisko objektu un māju apkure ir diezgan dārga. Enerģijas taupīšanas apkures sistēmas ļaus samazināt maksājumu izdevumus, pateicoties kurām var ietaupīt ievērojamus līdzekļus, neatņemot sev komfortablus apstākļus telpās.

Mēs piedāvājam noskaidrot, kādi ir mājas energoefektivitātes paaugstināšanas varianti, kādas ir to pielietojuma īpatnības. Detalizēts enerģijas taupīšanas tehnoloģiju pārskats palīdzēs pieņemt lēmumu par viena vai otra apkures sistēmas veida iekārtošanas lietderīgumu.

Mājas energoefektivitātes paaugstināšanas veidi

Samazināt apkurei izmantotās enerģijas izmaksas var dažādos veidos:

• paaugstinot ēkas energoefektivitāti;
• izmantojot sistēmu «Gudrā māja», kā arī citu automatizāciju, kas ļauj minimizēt izmaksas;
• samazinot elektroenerģijas zudumus ar radiatoru un citu ierīču palīdzību;
• palielinot apkures katlu vai krāšņu lietderības koeficientu (KPD);
• izmantojot videi draudzīgus enerģijas veidus (malka, saules baterijas).

Lai sasniegtu labākus rezultātus, var izmantot divu vai vairāku variantu kombināciju.

Pat visdrošākā un kvalitatīvākā apkures sistēma nedos īpašu labumu, ja mājā notiek liela mēroga siltuma atdeve, tāpēc jāveic pasākumi, kas novērsīs siltumenerģijas noplūdes caur spraugām un atvērtiem logiem.

Ir svarīgi veikt vienkāršus, bet efektīvus soļus, izklājot grīdas, sienas, durvis, griestus, logu rāmjus ar siltumizolācijas materiālu. Papildus normatīvajām prasībām atbilstošai izolācijai var izvietot arī papildu izolāciju. Tas ļaus vēl vairāk samazināt siltuma zudumus, tādējādi paaugstinot ēkas energoefektivitāti.

Lai veiktu kvalitatīvu siltumizolāciju, var izsaukt enerģijas audita speciālistu. Viņš veiks mājas termogrāfisko uzmērīšanu, kas ļaus identificēt vietas ar visintensīvākajiem siltuma zudumiem, kuru izolācija jāveic vispirms.

Parasti lielākie siltuma zudumi notiek caur sienām, bēniņu pārsegumu, kā arī grīdu pāri sijām. Šīs vietas prasa kvalitatīvu siltumizolāciju. Lai novērstu siltuma noplūdes caur logiem, var izmantot slēģus, kas aizveras naktī.

Vadības sistēma «Gudrā māja»

Kompleksa “Gudrā māja” automātiskās ierīces spēj dot milzīgu ieguldījumu siltuma iegūšanai izmantoto energoresursu taupīšanā.

Maksimālu efektivitātes līmeni var sasniegt, izvēloties sistēmu, kas aprīkota ar vairākām papildfunkcijām, proti:

• laikapstākļu atkarīgu vadību;
• telpā uzstādāmu temperatūras sensoru;
• ārējās vadības iespēju ar paredzētu datu apmaiņu;
• kontūru prioritāti.

Apskatīsim visas iepriekš minētās priekšrocības sīkāk.

Laikapstākļu atkarīga temperatūras vadība mājā paredz siltumnesēja sildīšanas līmeņa koriģēšanu atkarībā no āra gaisa temperatūras. Ja ārā iestājas sals, ūdens radiatorā būs nedaudz karstāks nekā parasti. Tajā pašā laikā, kad kļūst siltāks, sildīšana notiks mazāk intensīvi.

Šādas funkcijas trūkums bieži noved pie pārmērīgas gaisa temperatūras paaugstināšanās telpās. Tas ne tikai rada enerģijas pārtēriņu, bet arī nav pārāk ērti mājas iedzīvotājiem.

Skārienvadības paneļi nodrošina iespēju izvēlēties enerģijas taupīšanas režīma opciju, kas ļauj ātri un bez īpašām pūlēm noregulēt temperatūru mājā.

Lielākajai daļai šādu ierīču ir paredzēti divi režīmi: "vasara" un "ziema". Izmantojot pirmo, tiek izslēgtas visas apkures kontūras, bet darbojas tikai ierīces, kas paredzētas visu gadu lietošanai, piemēram, baseina apsilde.

Telpas temperatūras sensors ir nepieciešams ne tikai automātiski iestatītās temperatūras uzturēšanas kontrolei. Parasti šī ierīce tiek apvienota ar regulatoru, kas ļauj vajadzības gadījumā paaugstināt vai pazemināt sildīšanu.

Ārējais temperatūras sensors – neiztrūkstoša sastāvdaļa lielākajā daļā "Viedo māju" vadības bloku. Šādas ierīces obligāti tiek uzstādītas telpā, un, ja siltumapgāde tiek veikta pa stāviem, tad arī katrā stāvā.

Termoregulatoru var ieprogrammēt temperatūras samazināšanai telpās noteiktās stundās, piemēram, kad mājas iedzīvotāji dodas uz darbu, kas veicina ievērojamu siltuma izmaksu ietaupījumu.

Apkures kontūru prioritāte vienlaicīgas dažādu ierīču darbības laikā. Tā, ieslēdzot boileri, vadības bloks atslēdz palīgkontūras un citas ierīces no siltumapgādes.

Pateicoties tam, tiek samazināta katlu mājas jauda, kas ļauj mazināt degvielas izmaksas, kā arī vienmērīgi sadalīt slodzi noteiktā laika periodā.

Sistēma klimata kontroles, kas vienotā tīklā sasaista gaisa kondicionēšanas, apkures, elektroapgādes, ventilācijas vadību, ne tikai paaugstina komfortu mājā un samazina ārkārtas situāciju risku, bet arī ļauj taupīt enerģijas nesējus.

Klimata kontroles piedziņas, kas regulē visas telpas temperatūras parametru uzturēšanas funkcijas, parasti tiek slēptas no redzesloka, piemēram, izvietotas kolektora skapī.

Ārējā vadība – iespēja pārsūtīt datus uz viedtālruņiem ļauj īpašniekiem sekot līdzi situācijai, lai nepieciešamības gadījumā operatīvi veikt korekcijas. Viens no šādiem risinājumiem – GSM-modulis apkures katlam.

Izmaksu samazināšana ar ierīču palīdzību

Par visefektīvāko tiek uzskatīta apkures sistēma, kas ļauj sasniegt komfortablu sildīšanu pie minimālas dzesēšanas šķidruma temperatūras. Lai sasniegtu šo mērķi, vislabāk izmantot ūdens apsildāmās grīdas shēmu.

Šī metode izceļas ar komfortu un higiēnu, turklāt konstrukcijas ir pilnībā slēptas no acīm, kas ļauj apvienot siltās grīdas ar dažādiem tradicionāliem segumiem: flīzēm, linoleju, paklāju, parketu.

Diemžēl bargā klimata apstākļos siltās grīdas bieži nespēj kompensēt siltuma zudumus, īpaši, ja mājā ir lielas stiklotas platības. Tas izskaidrojams ar to, ka maksimāli pieļaujamajai grīdas seguma temperatūrai ir stingra robeža: tā nedrīkst pārsniegt +27°C.

Optimālais variants šajā gadījumā ir siltās grīdas kombinācija ar mūsdienīgiem radiatoriem, kurus var pieslēgt no apakšas no grīdas vai sienas, kas ļauj izslēgt no interjera ne pārāk estētisku cauruļu pievadu.

Tirdzniecībā ir pieejams milzīgs radiatoru sortiments, kas atšķiras ne tikai pēc ražotāja un ierīces veida, bet arī pēc krāsas, formas un izmēra. Tas ļauj atrast optimālo modeli, lai to iederētu interjerā.

Ja vadāmies pēc energoefektivitātes principa, labāk apstāties pie kolektora-starojuma divcauruļu radiatoru apkures shēmas. Šajā gadījumā katrā telpā tiek izveidots īpašs apkures atzars – padeves un atgaitas elements.

Šāda sistēma ļauj uzturēt katrā telpā savu temperatūru, minimāli ietekmējot blakus telpas.

Energoefektīvi katli un krāsnis

Lai taupītu enerģiju, kas iegūta no fosilā kurināmā, ir vērts nomainīt tradicionālo sildītāju pret videi draudzīgu un energoefektīvu krāsni (uz eļļas vai gāzes) vai apkures katlu. Pirmajā gadījumā svarīgi pievērst uzmanību gaisa vadu sistēmai, kas veic apsildītā gaisa sadali pa telpām.

Ja vecā katla kalpošanas laiks pārsniedz desmit gadus, to labāk nomainīt pret mūsdienīgu modeli, kura lietderības koeficients var sasniegt 94 procentus.

Izmantojot katlus, ir nepieciešams arī pārdomāt komunikācijas, pa kurām ūdens tiks laists, virzoties uz radiatoriem vai siltās grīdas sistēmām.

Izvēloties katlus vai krāsnis, ir svarīgi ņemt vērā šādus faktorus:

1. Ventilācijas esamība. Katls vai krāsns, kas aprīkots ar hermētisku degšanas kameru, jāapvējo ar āra gaisa plūsmu. Tas novērš iespējamo gaisa piesārņojumu telpā un samazina āra gaisa masu iekļūšanas varbūtību mājā.
2. Elektriskā aizdedzes esamība. Šādi modeļi tiek uzskatīti par daudz efektīvākiem nekā varianti ar aizdedzes liesmu.
3. Ietilpīgs siltummainis un kondensators, kas ļauj uzkrāt lieko enerģiju, tādējādi ietaupot uz jaunu kaloriju ražošanu.

Mūsdienu krāsnis un katli, lai arī darbojas ar fosilajiem kurināmajiem (mazuts, propāns), tomēr tiek uzskatīti par energoefektīvām un videi draudzīgām ierīcēm. To darbībai pietiek ar minimālu degvielas daudzumu, un kaitīgo vielu daudzums, kas izdalās sadegšanas laikā, ir niecīgs.

Videi draudzīgas degvielas izmantošana

Pašlaik primārā uzmanība tiek pievērsta alternatīvās enerģētikas attīstībai, izmantojot atjaunojamos resursus.

Starp visizplatītākajiem variantiem var minēt šādus:

• koks;
• siltumsūkņi;
• ierīces saules enerģijas pārstrādei.

Turklāt tiek izstrādātas arī citas enerģijas taupīšanas tehnoloģiju metodes, piemēram, vēja ģeneratoru iekārtas.

Apkure ar malkas krāsnīm

Gadsimtu gaitā koksne plaši tika izmantota māju apkurei un ēdiena gatavošanai: tas ir lielākajai iedzīvotāju daļai pieejams atjaunojams resurss. Siltuma iegūšanai var izmantot ne tikai veselus kokus, bet arī koksnes atkritumus, piemēram, krūmājus, zarus, skaidas.

Šādas degvielas sadedzināšanai ir paredzētas īpašas malkas krāsnis, kas var būt saliekamā konstrukcija no čuguna vai metināta – no tērauda.

Malkas krāšņu trūkumi

Tajā pašā laikā šādām ierīcēm ir vairāki trūkumi, kas kavē to plašu izmantošanu:

1. Malkas krāsnis tiek uzskatītas par visneekoloģiskākajiem sildītājiem, kas darbojas ar atjaunojamiem enerģijas avotiem: degot koksnei, gaisā nokļūst liels daudzums sadegšanas produktu.
2. Malkas sagatavošana, ko veic pašu spēkiem, prasa ievērojamu darba apjomu: koku ciršana, zāģēšana un skaldīšana. Turklāt krāsnis bieži jātīra no uzkrājušos pelniem.
3. Apkures ierīces uz malkas arī tiek uzskatītas par visugunsbīstamākajiem sildītājiem, jo nepareizas dūmvadu apkopes dēļ tajās var izcelties aizdegšanās.
4. Krāsnis silda telpu, kurā tās atrodas, bet gaiss citās telpās var ilgstoši palikt auksts.
5. Malkas sildītāji nav piemēroti uzstādīšanai parastajā pilsētas mājoklī – dažus modeļus var uzstādīt arī dzīvokļos, taču šis process prasa saskaņošanu un liela skaita dokumentu noformēšanu.

Izvēloties malkas krāsni, priekšroka jādod efektīvam mūsdienīgam modelim. Dažiem variantiem ir īpašas ierīces – katalītiskie neitralizatori, kas ļauj sadedzināt līdz galu nesadegušos šķidrumus un gāzes, tādējādi palielinot efektivitāti un samazinot kaitīgo elementu izmešus.

Lielākai efektivitātei daži malkas krāšņu modeļi tiek aprīkoti ar dubultām sienām vai ventilatoriem. Šādi varianti ļauj uzlabot gaisa cirkulāciju, palielināt siltuma ražošanu un izplatīšanu.

Dažās mūsdienīgās malkas krāsnīs ir paredzētas arī īpašas starpsienas, kas atrodas virs darba kameras. Tās virza atlikušās gāzes un šķidrumus ugunī, palielinot degvielas materiālu efektivitāti. Šādas konstrukcijas ļauj arī samazināt kreozota uzkrāšanos.

Lai iegūtu vienmērīgāku sildīšanu, var apsvērt gāzes-malkas krāsns uzstādīšanu, kas ļauj vienlaikus izmantot divu veidu degvielu. Iespējama arī āra malkas krāšņu uzstādīšana: ar to palīdzību tiek uzsildīts ūdens, kas cirkulē caur siltummaiņas sistēmu, apsildot telpas.

Divas siltumsūkņu šķirnes

Šādi agregāti jau sen ir izpelnījušies lielu popularitāti: tas ir viens no visefektīvākajiem māju apkures veidiem, kas rada minimālus draudus videi.

Izplatīts gaisa siltumsūkņa variants ir nosaukts par «mini-split». Tam ir ārējais un viens vai vairāki iekšējie bloki, kas var padot gan karstu, gan aukstu gaisu.

Tirgū pieejamie modeļi pieder diviem veidiem:

1. Gaisa siltumsūkņi. Ierīces, kas aprīkotas ar īpašām ierīcēm, kas spēj pat aukstās dienās (līdz -20°C) uztvert siltumu no atmosfēras un pēc tam izplatīt to pa māju, izmantojot izvietotus gaisa vadus.
2. Ģeotermālie siltumsūkņi. Šādas ierīces ļauj izmantot augsnes siltumu. Lai to izdarītu, zemē zem sasalšanas līmeņa (parasti zem 1,2 m) tiek veikta horizontāla ieguldīšana gredzeniem. Ja zemes gabala platība ir pārāk maza, tad siltumsūkņi tiek izvietoti vertikāli urbtās akās, kuru dziļums var sasniegt 200 m. Vairāk par šādas apkures organizēšanu ir rakstīts šajā rakstā.

Lai gan siltumsūkņu darbībai ir nepieciešama elektrība, šīs ierīces ir atzītas par energoefektīvām, jo salīdzinājumā ar iztērētajiem resursiem tās iegūst daudz vairāk siltuma – viens pret trīs gaisa siltumsūkņiem, viens pret četri ģeotermālajām ierīcēm.

Turklāt ierīces nepiesārņo gaisu un ir pilnībā ugunsdrošas. Siltumsūkņu priekšrocība ir to spēja darboties reversā režīmā, proti, ne tikai sildīt, bet arī dzesēt gaisu. Uz ģeotermālajām ierīcēm var uzstādīt arī ūdenssildītājus, nodrošinot ūdens uzsildīšanu līdz +60°C.

Lai gan ģeotermālo ierīču izmaksas ir augstākas nekā gaisa tipa, pirmais variants tiek uzskatīts par perspektīvāku, jo šādi sūkņi ir efektīvāki (+)

Jaunās un rekonstruētās mājās var uzstādīt gan siltuma, gan ģeotermālās ierīces, savukārt vecajās mājās iespējams veikt tikai pirmā tipa sūkņa montāžu.

Lietojot siltumsūkņus, jāņem vērā, ka to efektivitāte ir atkarīga no patērētāja un avota temperatūras starpības. Salu gadījumā jāizmanto iekārta ar ievērojamu jaudas pārsniegumu vai arī mājas apkurei jāizmanto papildu ierīces, piemēram, energoefektīvi katli vai krāsnis.

Saules enerģijas taupīšanas ierīces

Pēdējā laikā liela nozīme tiek pievērsta tehnoloģiju attīstībai, kas ļauj izmantot saules enerģiju sadzīves un rūpniecības vajadzībām.

Saules gaisa kolektori

Vienkārša un ekonomiska ēkas apsildīšanas metode, ko visbiežāk izmanto kā papildu elektroenerģijas avotu. Šajā gadījumā uz jumta mājas dienvidu pusē tiek uzstādītas īpašas ierīces, lai pat ziemā uz tām kristu saules gaisma.

Kad kamerā ir sasniegta maksimālā temperatūra, tajā automātiski ieslēdzas sīks ventilators, kas atbild par siltuma apmaiņu. Gaiss no istabām sāk plūst caur kolektoru un, "atņēmis" siltumu, atkal nonāk mājas iekšienē.

Atkarībā no ēkas energoefektivitātes un saules gaismas daudzuma kolektors var apsildīt telpu ar platību 44 kv. m un vairāk.

Saules gaisa kolektori ir lētas, uzticamas un efektīvas ierīces. Ar noteiktām prasmēm šādas ierīces var izgatavot pašrocīgi (+)

Izturīgi kolektori, kuru uzturēšanai nepieciešams minimums līdzekļu, ir piemēroti uzstādīšanai jaunās vai rekonstruētās mājās.

Šādas ierīces ir ekoloģiski izdevīgs ēku apkures variants, tomēr pirms to uzstādīšanas būs nepieciešami rūpīgi aprēķini, lai pareizi noteiktu izmēru tīklu un plānoto kolektoru jaudu.

Atkarībā no konstrukcijas saules moduļi var darboties pilnīgi autonomi vai izmantot nelielu elektroenerģijas daudzumu no tīkla. Pēdējā gadījumā būs jāveic attiecīgas izmaiņas elektrokomunikāciju ieguldīšanā.

Ūdens saules kolektori

Sarežģītāks saules ierīču variants ir saules karstā ūdens apgādes sistēmas. To konstrukcijā ietilpst iepriekš aprakstītie kolektori, kas tiek montēti uz ēkas jumta, uzglabāšanas tvertne, kura visbiežāk tiek uzstādīta saimniecības telpā (pagrabā, pieliekamajā), kā arī tos savienojošās caurules.

Šķidrais dzesēšanas šķidrums, par kuru tiek izmantots ūdens vai netoksisks antifrīzs, tiek ar sūkni iesūknēts saules kolektoros, kur šķidruma temperatūra ievērojami paaugstinās. Pēc tam tas nonāk atpakaļ rezervuārā, no kura caur siltummaini siltums tiek nodots ūdenim, kas atrodas īpašā tvertnē.

Labi uzsildīts šķidrums tiek izmantots sadzīves vajadzībām, piemēram, siltās grīdas vai plūsmas sistēmas apsildīšanai.

Shēmā ir attēlota saules karstā ūdens apgādes sistēma. Ar lielu skaitu saules elementu un tilpuma rezervuāru tā ir pilnīgi piemērota visas mājas apsildīšanai (+)

Saules sistēmas ēku apkurei darbojas klusi, neizdalot kaitīgas vielas. Tās var izmantot dažādos klimatiskajos apstākļos, taču to efektivitāte mainīsies atkarībā no konkrētā reģiona – šis rādītājs ir jāpārbauda pirms uzstādīšanas.

Enerģiju taupošā apkures shēma ir piemērota gan jaunbūvēm, gan vecām ēkām, tikai svarīgi ņemt vērā, ka elektronisko vadības ierīču un sūkņu darbībai ir nepieciešams neliels elektroenerģijas daudzums.

Galvenais šādu sistēmu trūkums ir karstā ūdens pārpalikuma ražošana siltajos gadalaikos. Karstā vasarā tas var kļūt par problēmu: parasti liekais siltums tiek novadīts caur zemē ieraktu cauruli.

Pasīvā saules apkure

Ekonomisks mājas apsildīšanas veids ir pasīvās saules apkures sistēmas izmantošana. Šādām konstrukcijām nav nepieciešams veikt papildu komunikācijas, kā arī izmantot papildu mehāniskas ierīces, piemēram, sūkņus vai ventilatorus.

Vienīgais, kas nepieciešams apkurei, – liels skaits skaidru dienu un zema saule, kas dod siltumu logiem, kas atrodas dienvidu pusē.

Parasti dienas laikā iekšējo siltumu absorbē ķieģeļu vai ģipša sienas, kā arī betona grīdas. Naktī tas tiek izlaists, lai uzturētu komfortablu temperatūru ēkā.

Lai šāda māja būtu energoefektīva, tai jābūt hermētiskai un labi siltumizolētai. Šim nolūkam tiek izmantoti īpaši zema starojuma logi, kas ziemā saglabā siltumu un vasarā to atstaro.

Pasīvās saules apkures funkcija ir jāparedz jau mājas projektēšanas stadijā. To pievienot jau esošai ēkai ir ārkārtīgi sarežģīti (+)

Pasīvais saules variants saulainās vietās ļauj ietaupīt 50-79% no apkures izdevumiem. Ir gluži dabiski, ka šādas mājas būvniecība īpašniekiem izmaksās daudz dārgāk nekā parasta ēka, tomēr ilgtermiņā šādas konstrukcijas ieguvums ir nepārprotams.

Diemžēl Krievijas klimatā šī metode nav pārāk pieprasīta zemo temperatūru dēļ, kad caur logiem tiek zaudēts vairāk siltuma, nekā nāk no saules gaismas.

Saules apkure – perspektīvs virziens, kas ar katru gadu iegūst arvien lielāku popularitāti. Saules sistēmu izmantošana ir īpaši aktuāla siltajos reģionos. Mūsu vietnē ir virkne rakstu, kas veltīti saules apkures sistēmām.

Iesakām iepazīties:

1. Saules enerģija kā alternatīvs enerģijas avots: saules sistēmu veidi un izmantošanas īpatnības
2. Saules baterijas vasarnīcai un mājai: veidi, darbības princips un saules sistēmu aprēķina kārtība
3. Kā pašrocīgi izgatavot saules kolektoru apkurei: soli pa solim ceļvedis

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Zemāk redzamajā video stāstīts par vienu no visefektīvākajiem enerģijas taupīšanas veidiem – saules kolektoru izmantošanu.

Pastāv daudz dažādu apkures sistēmu variantu, kas patērē minimālu fosilā izejmateriāla daudzumu. Iedzīvotāju galvenais uzdevums ir izvēlēties optimālāko energotaupīgās apkures shēmu.

Lai gan šādu konstrukciju uzstādīšana prasīs zināmus līdzekļus, tās ātri atmaksāsies, jo tās palīdz efektīvi ietaupīt uz apkures izdevumiem.

Vai jums ir pieredze ar energotaupīgu apkures sistēmu izmantošanu? Lūdzu, dalieties ar šo informāciju ar lasītājiem. Komentējiet publikāciju, piedalieties diskusijās un uzdodiet jautājumus par tēmu. Atsauksmju bloks atrodas zemāk.