Siltumsūkņu pielietošana mājsaimniecībās Valdis Šakars 2022.gada 21.marts Vebinārs “Privātmāju energoefektivitāte. Atjaunojamie energoresursi”

1. Energotaupošas tehnoloģijas un sistēmas SIA
Valdis Šakars
ets@avk-energy.lv
+371-294-283-94
Siltuma sūkņu pielietošana mājsaimniecībās Latvijā

2. Siltuma sūkņu
tehnoloģijaprasmīga un
zinoša inženiera rokās
sniedz energoefektīvu
risinājumu iespējas
praktiski jebkurā
mājsaimniecībā...
Siltuma sūkņi to tipi un pielietošanas iespējas
mājsaimniecībās Latvijā

3. Mazliet no vēstures
• 1824.gadā inženieris Karnovs (Karnows) publicē savu
darbu, kurā apraksta „karnota ciklu”, kas ir siltuma
sūkņu darbības pamatprincips.
• Šī teorija 30 gadus vēlāk nonāk lorda Kelvina rokās, un
1850.gadā Kelvins balstoties uz šo teorija apraksta
pirmo siltuma sūkņa modeli.
• 1912.gadā šveicietis Zūrihs (Zurich) veiksmīgi uzstāda
siltuma sūkņu iekārtu, kura ar siltuma sūkņa palīdzību
kā primāro siltuma avotu, izmantojot upes ūdeni, ražo
siltumu un deklarē par šo sistēmu patentu, kas arī ir
uzskatāms par pasaulē pirmo reāli darbojošos siltuma
sūkņu sistēmu.
• 2022.gadā siltuma sūkņu tehnoloģijai aprit 110 gadi.

4. Siltuma sūkņu klasifikācija
Siltuma sūkņi klasificējami pēc šādām pazīmēm:
• pēc siltuma sūkņa tipa (gaiss vai šķidrums);
• pēc sākotnējā enerģijas avota (gaiss, zeme, ūdens);
• pēc pielietojuma ( apkure, karstā ūdens
sagatavošana).

5. Siltuma sūkņu klasifikācija
pēc sākotnējā enerģijas avota
• Slēgtā loka ģeotermālo siltuma maiņu sistēma
(horizontālā loka sistēma un vertikālā loka sistēma)
Tautā pazīstama kā zemes siltuma sūkņi

6. Siltuma sūkņu klasifikācija
pēc sākotnējā enerģijas avota
• Vaļējā loka ģeotermālo siltuma maiņu sistēma
(artēziskais urbums, atklāta ūdenstilpne)
Tautā pazīstami kā ūdens situma sūkņi

7. Siltuma sūkņu klasifikācija
pēc sākotnējā enerģijas avota
• Gaiss ūdens tipa siltuma sūkņi
Tautā pazīstami kā gaisa siltuma sūkņi

8. Siltuma sūkņu klasifikācija
pēc to pielietojuma
• Siltuma sūkņu iekārtas ar
siltuma jaudu līdz 50 kw apkurei
un karstā ūdens apgādei
• Siltuma sūkņu iekārtas karstā
ūdens sagatavošanai ar tvertni
līdz 300 litriem un jaudu līdz 2,5
kw

9. Ģeotermālie siltuma maiņi un
energoefektivitāte
UZMANĪBU! Neskatoties uz strauji pieaugošo siltuma sūkņu
pielietošanas īpatsvaru apkures sistēmās, Latvijas Republikā nav
izstrādāti un apstiprināti būvnormatīvi ģeotermālo siltuma maiņu
projektēšanai un būvniecībai, kā rezultātā ļoti bieži praksē tiek pieļautas
kļūdas jau projektēšanas stadijā, kas būtiski ietekmē iekārtu darbību un
iekārtu darbības efektivitāti.

10. • Latvijas apstākļiem vairāk piemērojama ir
Ziemeļamerikas pieredze šajā jomā
• Šajā metodikā ir ietverta ģeotermālo siltuma
maiņu sistēmu projektēšana klimatiskajām joslām,
kuras ir analogas Latvijas klimatam, it īpaši
ziemas apstākļiem (Montreāla, Kvebeka, Ontario).
Ģeotermālie siltuma maiņi un
energoefektivitāte – ko pielietot?

11. Ģeotermālie siltuma maiņi un
energoefektivitāte – ko pielietot?
Pielietotais materiāls – Ģeotermālās caurules
• Ģeotermālos siltuma maiņus būvē no speciāli šim nolūkam (un tikai
šim nolūkam) ražotām ģeotermālajām plastmasas caurulēm.
• Izcelsmes valsts ASV.
• Ražošanas procesā tiek izmantota augsta blīvuma polibutietilēns
HDE PE SDR - 17 vai polietilēns HDE PE SDR - 11.
• Caurulēm ražošanas procesā tiek veikta caurules iekšējās virsmas
papildus apstrāde, panākot ideāli gludu caurules iekšējo virsmu, kas
savukārt, nodrošina ģeotermālajam siltuma mainim iespējami
mazākos berzes zudumus cauruļvados, kas ļauj pielietot iekārtās
cirkulācijas sūkņus ar ievērojami mazāku elektroenerģijas patēriņu.
• Ražotāja garantijas laiks 50 gadi (minimālās ASTM un CSA C446
standarta prasības horizontālajos un vertikālajos ģeotermālajos
siltuma maiņos pielietojamajiem materiāliem).
• Āra kontūru darba mūžs ir paredzēts visam ēkas ekspluatācijas
periodam.

12. Ģeotermālie siltuma maiņi un
energoefektivitāte – ko pielietot?
Pielietotais materiāls – GeoCollect absorbcijas paneļi
• PE GeoCollect absorbcijas paneļi. Izcelsmes valsts Vācija.
• Sistēmai nepieciešams neliels izbūves laukums.
• Ražotāja garantijas laiks– tikai 24 mēneši

13. Ģeotermālie siltuma maiņi un
energoefektivitāte – ko pielietot?
Pielietotais materiāls – UPANOR
• HD PE tipa UPANOR polietilēna caurules aukstā ūdens apgādei.
• Caurulēm nav speciāla iekšējās virsmas apstrāde. Tām ir
ievērojami lielāki berzes zudumi cauruļvados, kas noved pie
nepieciešamības pielietot cirkulācijas sūkņus ar lielāku
elektroenerģijas patēriņu.
• Ražotāja garantijas laiks– tikai 12 mēneši.

14. Daži “sliktie”piemēri kā nevajag....

15. Siltuma sūkņi šķidrums/ūdens
Zemes siltuma sūknis ar siltuma jaudu 11 kw:
• No āra gaisa temperatūras neatkarīgs lietderības
koeficients COP = 5,5 pie B0/W35 C.
• Iekārtas siltuma jauda 10,3 kw, neatkarīgi no āra
gaisa temperatūras
• Maksimālā apkures loka temperatūra +65 C
• Siltuma sūkņa energoefektivitātes klase A +++

16. Siltuma sūkņi gaiss/ūdens
Gaisa siltuma sūknis ar siltuma jaudu 11 kw:
• No āra gaisa temperatūras atkarīgs lietderības koeficients
COP = 4,5 pie A10/W35 C. Siltuma jauda iekārtai 11,6 kw
• No āra gaisa temperatūras atkarīgs lietderības koeficients
COP = 3,3 pie A -7/W35C. Siltuma jauda iekārtai 8,6 kw
(par 27% mazāk nekā sākotnējā jaudas pie gaisa t= +10 C )
• No āra gaisa temperatūras atkarīgs lietderības koeficients COP =
2,2 pie A-21/W35 C. Siltuma jauda iekārtai 4,6 kw
(par 63% mazāk nekā sākotnējā jaudas pie gaisa t= +10 C ))
Maksimālā apkures loka temperatūra +60 C
Siltuma sūkņa energoefektivitātes klase A ++

17. Paldies par uzmanību!
Energotaupošas tehnoloģijas un sistēmas SIA
Valdis Šakars
ets@avk-energy.lv
+371-294-283-94