Siltuma avots, ko var izmantot siltumsūkņa apkures sistēma, ietekmē elektroenerģijas izmaksas. Vispārīgs noteikums: Gaisa siltumsūknim ir lielāks elektroenerģijas patēriņš nekā zeme/ūdens vai ūdens/ūdens siltumsūknim. Tas ir tāpēc, ka augsne un ūdens siltumu atdod relatīvi vienmērīgi visa gada garumā. Apkārtējā gaisa temperatūra svārstās vairāk. Lai apmierinātu siltuma pieprasījumu, jo īpaši ziemas mēnešos, ir nepieciešams vairāk enerģijas. No otras puses, gaisa siltumsūkņus var uzstādīt gandrīz jebkur, tiem nav nepieciešamas atļaujas, un to iegāde un uzstādīšana ir lētāka. Tas ir tāpēc, ka siltuma atgūšanai nav nepieciešams ne urbšana, ne rakšana.
Siltumsūkņa darbības pamatā ir dzesēšanas cikla process, kurā siltums no apkārtējās vides tiek paaugstināts līdz vajadzīgajam temperatūras līmenim. Šo darbu paveic siltumsūkņa kompresors. Kompresora darbināšanai nepieciešama elektroenerģija. Turpmākajās nodaļās ir izskaidrots, kāds ir siltumsūkņa apkures elektroenerģijas patēriņš, no kādiem faktoriem tas ir atkarīgs un kā aprēķināt patērēto jaudu.
Siltumsūkņa enerģijas patēriņu ietekmē dažādi faktori.
Atkarībā no siltuma avota siltumsūknim ir nepieciešams aptuveni 20 līdz 25 % elektroenerģijas, lai ražotu siltumu no gaisa, zemes vai ūdens. Tas nozīmē, ka, lai saražotu desmit kilovatstundas izmantojamā siltuma, ir nepieciešamas aptuveni divas kilovatstundas (kWh) elektroenerģijas. Siltumsūkņa gada patēriņš ir atkarīgs no dažādiem ietekmējošiem faktoriem. Svarīgākie no tiem ir šādi:
- siltumsūkņa tips
- sezonālais efektivitātes koeficients
- nepieciešamā siltuma jauda
- Jūsu apkures sistēmai nepieciešamā ūdens plūsmas temperatūra
Lai aptuveni aprēķinātu siltumsūkņa enerģijas patēriņu, ir nepieciešams sezonālās efektivitātes koeficients (SCOP). Tas nosaka saražotās siltumenerģijas attiecību pret patērēto elektroenerģiju. Piemēram, ja sezonālais efektivitātes koeficients ir četri, siltumsūknis no vienas kWh elektroenerģijas saražo četras kWh siltumenerģijas. Līdz ar to, jo augstāks ir SCOP, jo efektīvāks un energoefektīvāks ir siltumsūknis.
Lūdzu, ņemiet vērā: Aprēķinātais sezonālās efektivitātes koeficients ir teorētisks skaitlis. Aprēķina pamatā ir standarta vērtības, piemēram, telpas temperatūra, karstā ūdens patēriņš, klimata zonas un ventilācijas paradumi. Praksē SCOP var atšķirties no teorētiski noteiktās vērtības.
Papildus sezonālās efektivitātes koeficientam siltumsūkņiem var norādīt arī efektivitātes koeficientu (COP). Tas arī parāda piegādātās un izdalītās enerģijas attiecību. Tomēr COP ir derīgs tikai noteiktam laika posmam, piemēram, gaisa temperatūrai 7 grādi pēc Celsija un plūsmas temperatūrai 35 grādi pēc Celsija. Tas nozīmē, ka COP vērtība ir noteikta pie noteiktām temperatūrām . Mainoties jebkurai no minētajām temperatūrām mainās arī COP vērtība .
Papildus sezonālās efektivitātes koeficientam un siltuma avotam izšķirošs faktors siltumsūkņa enerģijas patēriņā ir individuālais siltuma pieprasījums. Siltuma pieprasījuma līmenis ir atkarīgs no lietotāju paradumiem un ēkas enerģētiskā stāvokļa. Piemēram, vecākām ēkām, kurās nav veikta modernizācija, ir nepieciešama lielāka siltuma jauda nekā labi izolētām un jaunām ēkām. Visbeidzot, bet ne mazāk svarīgi ir tas, vai siltumsūknis tiek izmantots tikai telpu apkurei vai arī karstā ūdens uzsildīšanai. Tāpēc nav iespējams sniegt vispārēju atzinumu.
Siltumsūkņa enerģijas patēriņa aprēķināšana
Lai aptuveni noteiktu siltumsūkņa enerģijas patēriņu, ir nepieciešami trīs mainīgie lielumi: ēkai nepieciešamā apsildes jauda jauda, sezonas efektivitātes koeficients un darba vai apkures stundas. Aprēķinu veic, izmantojot šādu formulu:
ēkai nepieciešamā apsildes jauda jauda - Latvijas klimatiskajos apstākļos tā nosakāma pie -20'C ārgais temperatūras
ezonas efektivitātes koeficients - nosakāms pie Latvijas apkures sezonas vidējās ārgaisa temperatūras
darba vai apkures stundas - Latvijā tiek pieņemts ka apkures iekārta gada laikā nostrādā 2000 darba stundas ar ēkai aprēķināto jaudu
Siltumsūkņa enerģijas patēriņš = sildīšanas jauda/SCOP x darbības stundas.
Aprēķina paraugs:
Jaunbūve 200m2 ar nepieciešamo jaudu 50W/m2 = 10kW ( nepieciešamā siltuma jauda ēkai ) . Mājā izmanto silto grīdu apkuri
Latvijas vidējā apkures sezonas temperatūra orientējoši +2'C . COP ( darba punktā +2'C ārgaisa temp. un +35'C apkures temperatūra siltajām grīdām ) orientējoši ir 4,0 ( Viessmann R290 siltumsūkņiem ) . Freona aukstumnesēja siltumsukņīem šis rādītājs ir zemāks .
Ja gaiss/ūdens siltumsūknis, kura jauda ir 10 kilovati un SCOP ir 4,0, darbojas 2000 stundas gadā, tam ir nepieciešamas 5000 kilovatstundas (10 / 4,0 x 2000 = 5000 kWh).
Ja sistēmas īpašnieki vēlas aprēķināt gada elektroenerģijas izmaksas, viņi var reizināt kopējo summu ar kilovatstundu cenu:
Siltumsūkņa elektroenerģijas izmaksas = enerģijas patēriņš x kWh cena.
Kā samazināt siltumsūkņa patērētās elektroenerģijas izmaksas
Lai gan biržas dinamiskie tarifi nesamazina siltumsūkņa patērētās siltumenerģijas daudzumu, tomēr tā ir iespējams ietaupīt izmaksas. Jūs varat sekot līdzi cenas izmaiņam un nepieļaut siltumsūkņa darbību elektrības pīķa stundās no rītiem un vakaros , kad elektrības cena ir augsta . Šim nolūkam Jūs siltumsukņa automātikā varat saprogrammēt laika intervālus kad siltumsuknis nedrīkst darboties .
Otrs veids kā mazināt izmaksas ir uzstādot apkures akumulācijas tvertni un ražot siltumu kad elektrība ir lēta un patērēt to kad elektrība ir dārga .
Ir veidi, kā ietekmēt siltumsūkņa enerģijas patēriņu.
Liela daļa mājsaimniecībā nepieciešamās enerģijas tiek patērēta, lai apsildītu telpas un sagatavotu karsto ūdeni. Aizstājot savu novecojušo centrālās apkures katlu ar siltumsūkni vai hibrīdsistēmu, mājokļu īpašnieki var samazināt enerģijas patēriņu līdz pat 30 procentiem. Ja veiksiet arī radiatoru nomaiņu kas siltumsūknim atļaus darboties zemo temperatūru ( līdz 45'C ) režimā , ja veiksiet termostatisko vārtstu nomaiņu un hidrauliski nobalansēsiet sistēmu Jūsu ietaupījums būs vēl lielāks . Siltumsūkņa elektroenerģijas patēriņu ( īpaši rudens-pavasara ciklā) vēl vairāk palīdzēs samazinā kombinējot to ar fotogalvanisko paneļu sistēmu.
Vai siltumsūkni var izmantot tikai ar grīdas apsildi?
Grīdas apsildes sistēma nodod siltumu telpā, izmantojot siltuma starojumu. Šādā veidā siltumenerģija tiek vienmērīgi sadalīta visā telpā . Pateicoties lielajai apsildes virsmai , silto grīdu apkures sistēmā pilnīgi pietiks ar līdz aptuveni 35'C apkures temperatūru .
Salīdzinājumam - radiatoram nepieciešama temperatūra , atkarībā no radiatoru izmēra , varbūt līdz pat 70'C. Tā kā siltumsūkņa efektivitāte palielinās līdz ar zemāku apkures turpgaitas temperatūru, siltumsūkņa darbība ar siltajām grīdām ir ne tikai ekonomiskāka , bet arī ergonomiskāka . Tas ir tāpēc, ka šajā kombinācijā siltumsūknis sasniedz maksimāli iespējamo efektivitāti. Siltumsūkņi divrežīmu režīmā vai hibrīda siltumsūkņi ir ieteicami radiatoru sistēmām ar augstāku temperatūru un vecākām ēkām ar lielākiem siltuma zudumiem .
Vai saules fotopaneļi palīdz samazināt siltumsūkņa elektroenerģijas patēriņu
Šeit atbilde ir daļēji . Jāņem vērā ka saules paneļi eletrību ražo tikai no pavasara - rudens ciklā un ziemas periodā to pienesums ir pavisam niecīgs , arī tumšā diennakts laikā vai mākoņainā dienā saules paneļi elektrību neražo . Savukārt apkure Jums visvairāk vajadzīga ziemā gan dienā , gan naktī . Tas nozīmē ka saules paneļi Jums palīdzēs segt tās siltumsūkņa elektrības izmaksas ko siltumsuknis pavasara - rudens ciklā patērēs karstā ūdens sagatavošanai un daļēji agrā pavasarī un vēlā rudenī apkurei dienas laikā .
