Geoterminiai šilumos siurbliai, geoterminis šildymas

Geoterminiai šilumos siurbliai yra žemės gelmių šilumą naudojantys įrenginiai, skirti pastatų šildymui ir karšto vandens ruošimui. Jie surenka šiluminę energiją iš grunto arba gruntinio vandens, pakelia jos temperatūrą kompresoriumi ir perduoda ją pastato šildymo sistemoms.

Kadangi grunto temperatūra išlieka pastovi visus metus, ši technologija veikia efektyviai nepriklausomai nuo lauko sąlygų. Geoterminiai siurbliai tinka grindiniam šildymui, radiatorių sistemoms ir buitiniam karštam vandeniui.

Pagrindiniai privalumai – mažos eksploatacinės išlaidos, aukštas sezoninis efektyvumas, ekologinis saugumas ir ilgaamžė eksploatacija. Naudojant atsinaujinančią žemės energiją, kartu mažėja CO₂ emisijos ir poveikis aplinkai.

UAB „Švari Energija“ siūlo patikimų gamintojų (NIBE, Daikin, Alpha Innotec) geoterminius šilumos siurblius, atitinkančius aukštus efektyvumo ir kokybės standartus.

UAB „Švari Energija“ siūlomų geoterminių šilumos siurblių privalumai

• Efektyvus veikimas visus metus. Geoterminiai siurbliai naudoja žemės gelmių šilumą kaip energijos šaltinį, todėl išlaiko aukštą našumą net prie –25 °C ir nėra priklausomi nuo oro sąlygų.
• Aukštas sezoninis efektyvumo koeficientas (SCOP). Modernūs modeliai pasiekia net iki 6,22 SCOP, kas leidžia ženkliai sumažinti elektros suvartojimą ir eksploatacines išlaidas.
• Tylus veikimas. Garso lygis siekia vos 27 dB, todėl įrenginiai puikiai tinka gyvenamiesiems pastatams, biurams ir kitoms erdvėms, kuriose svarbi tyli aplinka.
• Patogus nuotolinis valdymas. Integruotos valdymo sistemos leidžia stebėti ir reguliuoti įrenginio darbą per išmaniąją programėlę telefone ar kompiuteryje.
• Daugiafunkcis veikimas. Vienas įrenginys gali atlikti šildymo, karšto vandens ruošimo ir, esant poreikiui, pasyvaus arba aktyvaus vėsinimo funkcijas.

Kaip išsirinkti geoterminį šilumos siurblį?

Kiek kainuoja įsirengti geoterminį šildymą?

Geoterminės sistemos įrengimo kaina priklauso nuo kelių pagrindinių veiksnių: sklypo dydžio, pasirinkto kolektoriaus tipo (horizontalus ar vertikalus), reikalingos šilumos siurblio galios ir papildomų funkcijų, tokių kaip patalpų vėsinimas.

UAB „Švari Energija“ siūlo plataus pasirinkimo, aukštos kokybės geoterminius šilumos siurblius, pritaikytus skirtingiems pastatams, energiniams poreikiams ir biudžetams.

Mūsų siūlomų geoterminių šildymo siurblių kainos

Alpha Innotec Alterra

Kaina: 9 435 € – 13 040 €
Savybės:

• A+++ energetinė klasė;
• Itin tylus veikimas (31 dB);
• Aukštas COP efektyvumas;
• Tinka grindiniam ir radiatoriniam šildymui;
• Integruotas karšto vandens ruošimas ir pasyvus vėsinimas.

NIBE S1256

Kaina: 9 690 € – 11 860 €
Savybės:

• SCOP iki 6,22;
• Kintamos galios kompresorius;
• Integruota 180 l karšto vandens talpa;
• Tinka gyvenamiesiems ir komerciniams objektams;
• Užtikrina stabilų šilumos tiekimą net esant itin žemai temperatūrai.

Daikin Altherma 3 GEO

Kaina: 8 900 € – 9 600 €
Savybės:

• Itin tylus veikimas (27 dB);
• COP iki 4,35;
• Integruota 180 l karšto vandens talpa;
• Ekologiškas R32 šaltnešis;
• Tinka pastatams nuo 80 iki 350 m²;
• Lengvas ir greitas montavimas.

Palyginimas su kitomis šildymo sistemomis

Kaip veikia geoterminis šilumos siurblys?

Geoterminės šildymo sistemos renka žemės gelmių šilumą per horizontalius kolektorius, vertikalius gręžinius arba gruntinį vandenį. Kolektoriuose cirkuliuoja neužšąlantis skystis, kuris sugeria grunto šilumą ir perduoda ją šilumos siurbliui.

Šilumos siurblys, naudodamas kompresorių, pakelia temperatūrą iki reikiamo lygio ir išskiria šilumą į pastato šildymo sistemą bei karšto vandens ruošimui.

Kadangi grunto temperatūra yra stabili visus metus, geoterminis šildymas veikia patikimai net esant žemoms lauko temperatūroms ir užtikrina pastovų, efektyvų šilumos tiekimą ištisus metus.

Geoterminio šildymo sistemų tipai

Horizontalūs kolektoriai

Horizontalūs kolektoriai yra ekonomiškas sprendimas, kai sklype yra pakankamai vietos. Kolektoriaus vamzdžiai klojami 1,5–2 metrų gylyje, kuriame gruntas išlaiko pastovią temperatūrą.

Šio tipo sistema reikalauja didesnio žemės ploto, tačiau įrengimas yra paprastesnis ir pigesnis nei vertikalių gręžinių. Tinka grindiniam šildymui, užtikrina tolygų ir stabilų šilumos paskirstymą visame pastate.

Vertikalūs gręžiniai

Vertikalūs gręžiniai yra geriausias pasirinkimas mažiems sklypams arba vietovėms, kur trūksta vietos horizontaliems kolektoriams. Kolektoriaus vamzdžiai montuojami į 100–150 metrų gylio gręžinius, kuriuose temperatūra išlieka pastovi.

Tai efektyvus ir universalus sprendimas tiek gyvenamiesiems, tiek komerciniams pastatams, užtikrinantis stabilų šilumos surinkimą nepriklausomai nuo oro sąlygų.

Gruntinio vandens sistemos

Gruntinio vandens sistemos naudoja šilumą, sukauptą požeminiame vandenyje. Šilumos siurblys paima vandenį iš gręžinio, išgauna jo šiluminę energiją ir grąžina atvėsintą vandenį atgal į gruntą arba į vandens telkinį.

Tai vienas efektyviausių geoterminių sprendimų, pasižymintis itin stabiliu veikimu. Tačiau tinkamumas priklauso nuo vietovės gruntinio vandens kokybės ir jo prieinamumo, todėl šis variantas tinka tik regionams, kuriuose gausu požeminio vandens.

Geoterminio šilumos siurblio įrengimo procesas

Sklypo vertinimas

Specialistai įvertina sklypo geologines sąlygas: grunto sudėtį, gruntinio vandens lygį ir turimą plotą.

Remiantis šiais duomenimis parenkamas tinkamiausias kolektoriaus tipas – horizontalus, vertikalus arba gruntinio vandens sistema.

Projektavimas

Sudaromas individualus šildymo sistemos projektas, kuriame numatomas kolektoriaus ilgis arba gręžinio gylis, reikiama šilumos siurblio galia ir šildymo sistemos tipas pastate (grindinis, radiatorinis arba mišrus).

Kolektoriaus įrengimas

• Horizontalūs kolektoriai: kasamos 1,5–2 m gylio tranšėjos, kuriose klojami vamzdžiai;
• Vertikalūs gręžiniai: gręžiami iki 150 m gylio gręžiniai ir į juos montuojami kolektoriai;
• Gruntinio vandens sistemos: įrengiami vandens gręžiniai iš kurių bus paimamas ir grąžinamas vanduo.

Šilumos siurblio montavimas

Į pastato šildymo sistemą prijungiamas pasirinktas šilumos siurblys.

Sumontuojami hidrauliniai komponentai, cirkuliaciniai siurbliai ir vamzdynai. Esant poreikiui, integruojamas karšto vandens ruošimo ir vėsinimo funkcijos (oro kondicionierius).

Sistemos paleidimas

Sistema testuojama pagal projektinius parametrus: tikrinamas efektyvumas, temperatūros režimai ir techniniai nustatymai.

Atliekama kalibracija ir nustatomas optimalus darbo režimas.

Eksploatacijos instrukcijos

Naudotojui pateikiama informacija apie sistemos valdymą, šildymo režimus ir techninės priežiūros rekomendacijos, kad įranga veiktų patikimai ir efektyviai.

Visas geoterminio šildymo įrengimo procesas trunka nuo kelių savaičių iki mėnesio, priklausomai nuo sistemos sudėtingumo ir vietovės geologinių sąlygų.

Gręžinio vamzdyno pildymas

Atliekant geoterminės sistemos užpildymą, svarbu įvertinti teorinį statinį slėgį, kurį sudaro skysčio stulpas gręžinyje.

1. Skaičiavimui naudojami duomenys

• Gręžinio gylis: 100 m;
• Kolektoriaus vamzdžio vidinis diametras: 32 mm;
• Skysčio tankis (vanduo / glikolis): 1000–1030 kg/m³.

2. Statinio slėgio apskaičiavimas

Statinis slėgis apskaičiuojamas pagal formulę:

P = ρ × g × h

100 m gylio gręžiniui gaunamas slėgis:

• su vandeniu: ~9,8 bar;
• su glikoliu: ~10,1 bar.

3. Ką verta žinoti praktikoje?

• Uždaroje geoterminėje sistemoje tiekimo ir grįžtamasis vamzdis eina tuo pačiu gręžiniu, todėl skysčio stulpai vienas kitą kompensuoja. Dėl to cirkuliacinis siurblys nejaučia viso 100 m gylio skirtumo ir jam nereikia papildomos galios pakelti skysčiui į viršų.
• Toks slėgis susidarytų tik visiškai atviroje sistemoje, kai skystis būtų pilamas iš viršaus.
• Sistemoje papildomai nustatomas ~1 bar darbinis slėgis, siekiant išvengti kavitacijos.
• Geoterminės sistemos paprastai projektuojamos taip, kad jų darbinis slėgis siektų iki maždaug 12 bar. Toks rezervas suteikia saugos atsargą ir padeda sistemai stabiliai veikti net esant slėgio svyravimams.

100 m gylio gręžinyje teorinis statinis slėgis siekia apie 9,8–10,1 bar, o realiose uždarose sistemose jis praktiškai nejaučiamas dėl slėgių balanso.

Geoterminės šildymo sistemos priežiūra

Geoterminės šildymo sistemos pasižymi itin lengva priežiūra, nes jų pagrindiniai elementai – gręžiniai, kolektoriai ir kompresorius – veikia uždaroje, apsaugotoje aplinkoje.

Pagrindiniai priežiūros darbai atliekami kartą per metus: tikrinamas šilumos siurblio darbo slėgis, cirkuliacinių siurblių veikimas, šilumokaičio švara ir temperatūrų skirtumai kontūruose. Taip pat įvertinama, ar nėra nuotėkių, ar siurblys pasiekia reikiamą COP/SCOP pagal gamintojo nurodymus ir ar visi valdymo parametrai nustatyti optimaliai.

Svarbu prižiūrėti ir šilumos siurblio filtrus – nuo jų švaros priklauso sklandus srauto darbas bei siurblio našumas. Vartotojams rekomenduojama kartą per kelis mėnesius patikrinti slėgį šildymo sistemoje bei stebėti, ar nėra neįprastų garsų ar energijos sąnaudų šuolių.

Geoterminių sistemų privalumas tas, kad gręžinių ir horizontaliojo kolektoriaus vamzdynas paprastai tarnauja dešimtmečius be jokio aptarnavimo. Todėl didžioji dalis priežiūros tenka vidaus įrangai, kuri dirba esant pastovioms sąlygoms ir dėl to dėvisi minimaliai.

Geoterminio šildymo sistemos integracija su saulės elektrine

Geoterminė šildymo sistema puikiai dera su saulės elektrine, nes šilumos siurbliui reikia palyginti nedaug elektros, o didžiąją jos dalį galima pasigaminti vietoje. Tokia integracija dar labiau sumažina šildymo ir karšto vandens ruošimo sąnaudas — kai kuriais atvejais namo šildymas tampa beveik nemokamas.

Saulės elektrinė padengia didžiąją dalį geoterminio siurblio metinių elektros poreikių, o vasarą pagamintas perteklius kompensuoja žiemos energijos vartojimą. Kadangi geoterminis siurblys pasižymi aukštu COP/SCOP, kiekviena pasigaminta 1 kWh elektros virsta kelis kartus didesniu kiekiu šilumos, energijos savikaina tampa itin maža.

Papildomas privalumas – energinis stabilumas. Net esant elektros kainų svyravimams, nuosava gamyba ir geoterminio efektyvumas užtikrina pastovias, lengvai prognozuojamas išlaidas. Įdiegus išmanų valdymą, sistema gali automatiškai naudoti saulės elektrinės energiją pirmiausia, pavyzdžiui, įkaitindama karšto vandens talpą dienos metu, kai gamyba didžiausia.

Saulės elektrinės ir geoterminio šildymo derinys yra vienas tvariausių sprendimų: energija gaminama ir suvartojama vietoje, mažėja CO₂ emisijos, o pastatas priartėja prie beveik nulinės energijos (nZEB) standarto.

Dažniausiai užduodami klausimai (D.U.K.) apie geoterminį šildymą

Ar geoterminis šildymas tinka visų tipų pastatams?

Taip, geoterminis šildymas tinka tiek gyvenamiesiems namams, tiek komerciniams ar pramoniniams objektams.

Svarbu įvertinti pastato šilumos izoliaciją, šildymo poreikius ir sklypo sąlygas, kad būtų parinktas optimalus sistemos tipas ir galia.

Kokie yra pagrindiniai geoterminio šildymo privalumai?

Geoterminė sistema pasižymi aukštu efektyvumu, maža eksploatacine kaina ir draugiškumu aplinkai.

Ji naudoja atsinaujinančią žemės šilumą, mažina CO₂ emisijas, veikia tyliai ir užtikrina stabilų šilumos tiekimą visus metus.

Kiek laiko užtrunka įsirengti geoterminį šildymą?

Įrengimo trukmė priklauso nuo sklypo geologijos ir projekto sudėtingumo, tačiau dažniausiai sistema įrengiama per kelias savaites iki mėnesio.

Tikslesnį terminą nustato specialistai, įvertinę grunto sąlygas, reikalingą gręžinio gylį ir pastato šilumos poreikius.

Ar galima integruoti geoterminį šildymą su kitomis šildymo sistemomis?

Taip, geoterminė sistema lengvai derinama su saulės kolektoriais, oras–vanduo šilumos siurbliais, kieto kuro katilais ar kitomis alternatyvomis.

Tai gali padidinti bendrą sistemos efektyvumą ir sumažinti elektros sąnaudas.

Ar Lietuvoje galima gauti paramą geoterminio šildymo įsirengimui?

Taip, gyventojams ir įmonėms prieinamos finansinės paramos programos, skirtos atsinaujinančios energijos technologijoms.

Norėdami sužinoti apie galiojančias priemones ir pasirengti dokumentus, kreipkitės į UAB „Švari Energija“ – suteiksime visą reikalingą informaciją.