Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumi
Latvijā, līdzīgi kā daudzās citās Eiropas valstīs, aizvadītajos gados īpaši populāras un pat modernas kļūst alternatīvās siltuma enerģijas ģenerācijas tehnoloģijas – tā dēvētās "zaļās" un hibrīdās apkures atbalsta sistēmas, pie kurām pieder arī zemes, jeb ģeotermālie un gaisa siltumsūkņi.
| Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumi |
|
 |
|
|
Latvijā, līdzīgi kā daudzās citās Eiropas valstīs, aizvadītajos gados īpaši populāras un pat modernas kļūst alternatīvās siltuma enerģijas ģenerācijas tehnoloģijas – tā dēvētās "zaļās" un hibrīdās apkures atbalsta sistēmas, pie kurām pieder arī zemes, jeb ģeotermālie un gaisa siltumsūkņi.
Siltumsūknis siltuma ražošanā paņem akumulēto saules enerģiju no apkārtējās vides - augsnes, ūdens krātuvēm, dziļurbuma ūdeņiem vai gaisa - un izmanto to dzīvojamo māju un arī citu – daudz lielāku ēku apkurei, dzesēšanai un ūdens uzsildīšanai, visu gadu nodrošinot stabili un ekonomiski strādājošu apkures sistēmu. Maldīgs ir priekšstats, ka siltumsūkņu iekārtas ir piemērotas uzstādīšanai vienīgi nelielos objektos – privātmājās, kotedžās vai nelielās sabiedriskajās ēkās, un ka to jaudas amplitūda ir ierobežota. Proti, tā nav lielāka par 50, maksimums 70kW. Tomēr šis uzskats tik tiešām nav pamatots: arī starp sitlumsūkņu iekārtām atrodami gan nelieliem, gan vidējiem, gan arī industriālā tipa objektiem piemēroti risinājumi. Jāatzīst, ka Latvijā objektīvu iemeslu dēļ vairāk ir pazīstami ģeotermālo un gaisa siltumsūkņu veidi, kas piemēroti nelielu objektu siltumapgādei un dzesēšanai, jo sabiedrisko un komerciālo ēku, kā arī industriālo kompleksu inženiertehniskajos projektos līdz šim siltumsūkņu sistēmas vēl nav tikušas uzstādītas. Tomēr, ir cerība, ka visai drīz – līdzīgi kā mūsu kaimiņvalstī Igaunijā, arī Latvijā siltumsūkņu sistēmas ienāks gan sabiedriskā sektora, gan daudzstāvu dzīvojamo ēku projektos. Par to, cik reāla būtu visjaudīgāko – industriālo siltumsūkņu, jeb absorbcijas čilleru tehnoloģiju pielietošana mūsu valstī, vēl ir pāragri runāt, jo nedz Latvijā, nedz Baltijā kopumā nav daudz tik liela mēroga un "energokapacitātes" projektu, kur šādu iekārtu uzstādīšana būtu tehniski un ekonomiski pamatota. Tomēr, situācija mainās, un pilnīgi iespējams, ka arī šādu iekārtu uzstādīšana pie mums nav "atbīdāma" tik tālā nākotnē, kā varētu domāt. Jau šobrīd Latvijā izstrādāti un tiek realizēti vairāki gana vērienīgi projekti, kuru inženiertehnisko sistēmu spektrā iekļautas siltumsūkņu tehnoloģijas – un ne tikai tradicionālās, bet arī tādas, kuras varētu būt īpaši interesantas ne tikai potenciālajiem klientiem, bet arī apkures sistēmu projektēšanas inženieriem un lielo būvniecības projektu attīstītājiem. Pirms pievēršamies visa plašā sitlumsūkņu tehnoloģiju spektra aplūkojumam, Latvijā un Eiropā iecienītākajiem siltumsūkņu risinājumiem un iekārtu izmaksu jautājumam, būtu svarīgi un lietderīgi atgādināt, kādās grupās "pēc akumulētās siltumenerģijas avota" iedalāmas siltumsūkņu iekārtas un kāda ir to galvenās – principiālās, atšķirības. Siltumsūkņu sistēmu galvenā atšķirība – siltuma enerģijas avots Siltumsūkņu sistēmas, vadoties pēc akumulētās siltuma enerģijas avota, ir iedalāmas divās lielās grupās – tie ir zemes (ģeotermālie) un gaisa siltumsūkņi. Šo divi siltumsūkņu tipi principiāli atšķiras ar to, ka ģeotermālo siltumsūkņu gadījumā primārais siltuma kolektors tiek ieguldīts zemē vai ūdenstilpnē (upē, ezerā), bet gaisa siltumsūkņu gadījumā kolektors nav nepieciešams – par akumulētā siltuma avotu kalpo āra gaiss. Ģeotermālie siltumsūkņi 
Foto: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumi; autors: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumiIeguldot kolektoru zemē, eksistē objektīvs ierobežojošais faktos – proti, zemes platība. Ja piemājas zemes gabaliņš nav lielāks par dažiem desmitiem kvadrātmetru, tad siltumsūķņa kolektoru tajā ieguldīt ir problemātiski. Šādam pasākumam nepieciešamā zemes platība ir ap 300 kvadrātmetriem un vairāk. Turklāt, siltumsūkņa kolektori tiek ieguldīti diezgan lielā dziļumā – vidēji tas svārstās no 1,5 – 1,7 metriem. Dažos gadījumos paralēli tiek ieguldītas divas siltumsūkņa kolektora kontūras – viena apmēram 1,7, bet otra – 2,1m dziļumā. Ir arī svarīgi, lai kolektora ieguldīšanas zonā nebūtu citu lielu inženiertehnisko komunikāciju pārvadu vai kolektoru (piemēram, kanalizācijas kolektori). Tāpat obligāti jāfiksē, kur un cik lielā dziļumā kontūra ieguldīta, lai citu rakšanas darbu rezultātā, siltumsūkņa kolektors netiktu bojāts un no tā nenoplūstu siltuma nesējs. 
Foto: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumi; autors: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumiJa piemājas teritorijā trūkst brīvas zemes platības siltumsūkņa kolektora ieguldīšanai, bet netālu atrodas ezers vai neliela upe, tad kolektoru iespējams ieguldīt arī ūdenstilpnē. Bieži vien, pie lielām upēm – tādām kā Daugava un Gauja, dzīvojošiem cilvēki interesējas par iespējām tajās ievietot siltumsūkņa kolektoru. Protams, gan teorētiski, gan arī praktiski to darīt var, tomēr nav nekādu garantiju, ka palu laikā kolektors var tikt daļēji vai pilnīgi izpostīts. Un kolektora atjaunošana – tie ir prāvi papildus kapitālieguldījumu. 
Foto: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumi; autors: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumiGadījumā, ja kolektora ieguldīšanai nav iespējams izmantot lielu zemes platību, var izmantot siltumsūkni, kur siltuma kolektors termozondes veidā tiek ievietots dziļurbumā. Proti, tiek veikts artēziskais urbums ap 70-100m dziļumā – līdzīgi, kā veidojot artēzisko aku, un šajā urbumā tiek ievietota termozonde, bet pats urbums – hermētiski noslēgts (piemēram, aizbetonēts). Kolektora ierakšanai nepieciešamās teritorijas deficīta problēmu var atrisināt arī, ierīkojot ģeotermālo siltumsūkņi, kura darbināšanai kā siltuma avots izmantots zemes dzīļu ūdens – gruntsūdens. 
Foto: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumi; autors: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumiŠādas siltumsūkņu sistēmas uzstādīšanas gadījumā, tiek urbti divi urbumi – viens ūdens ņemšanai, un otrs – "izstrādātā" ūdens novadīšanai atpakaļ zemes dzīlēs. Gaisa siltumsūkņi Gaisa silumsūkņu izmantošanas gadījumā, iekārtu uzstādīšana ir daudz vienkāršāka, nekā ģeotermālo siltumsūkņu gadījumā – galvenais labums ir tāds, ka nav nepieciešams ieguldīt siltuma kolektoru. Šajās iekārtās siltuma tiek smelts no āra gaisa, bet gaisa ņemšanas iekārta – parasti neliela, vizuāli līdzīga gaisa ventilācijas vai kondicionēšanas iekārtai, var tikt piestiprināta pie ēkas sienas vai novietota uz jumta. 
Foto: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumi; autors: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumiGaisa siltumsūkņu iekārtas ir vieglāk uzstādāmas un ērtāk apkopjamas, tomēr šīs iekārtu ekspluatācija lielu aukstumu periodos (it sevišķi ilgstošos), var radīt problēmas ēkas siltuma apgādei. Tomēr ļoti lielas un nepārvaramas problēmas varētu rasties tikai tad, ja gaisa temperatūra noslīdētu līdz -30-35 grādu atzīmei pēc Celsija skalas un saglabātos tāda vairākas dienas, kas Latvijas klimatiskajos apstākļos parasti nenotiek. 
Foto: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumi; autors: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumiGaisa siltumsukņu grupai pieder arī vairums liela mēroga komerciālajos, sabiedriskajos un industriālajos objektos uzstādīto siltumsukņu iekārtu (tā dēvētie absorbcijas čellleri); kā arī šajā grupā atrodams ar dabasgāzi darbināmā apsildes un dzesēšanas iekārta, tā dēvētais dabasgāzes hibrīds. 
Foto: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumi; autors: Siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā – iekārtu veidi, tradicionālie un inovatīvie inženiertehniskie risinājumi 2.turpinājumā lasiet: Ģeotermālo siltumsūkņu sistēmas Latvijā un Eiropā Kolektora ieguldīšanas īpatnības un specifiskās izmaksas Ģeotermālo siltumsūkņu jaudu amplitūda Kādiem objektiem ģeotermālās siltumsūkņu sistēmas ir piemērotas? |
