Gruntas–vanduo šilumos siurbliai laikomi vienu efektyviausių ir patikimiausių šildymo sprendimų Lietuvos klimato sąlygomis. Skirtingai nei oras–oras ar oras–vanduo sistemos, ši technologija šilumos energiją ima iš žemės gelmių, kur temperatūra išlieka stabili visus metus – nepriklausomai nuo žiemos šalčių ar vasaros karščių.
Būtent ši savybė leidžia gruntas–vanduo šilumos siurbliams pasiekti itin aukštą efektyvumą, stabilias eksploatacines sąnaudas ir ilgalaikį patikimumą. Nors pradinė investicija į tokio tipo sistemą yra didesnė, daugelis namų savininkų Lietuvoje ją renkasi kaip ilgalaikę investiciją į mažesnes šildymo sąskaitas, didesnį komfortą ir tvaresnį energijos naudojimą.
Šiame straipsnyje detaliai aptarsime, kaip veikia gruntas–vanduo šilumos siurbliai, kokie jų pagrindiniai privalumai ir trūkumai, kiek kainuoja įrengimas, kokios yra realios metinės šildymo išlaidos bei kam šis sprendimas yra tinkamiausias Lietuvos sąlygomis. Tai padės priimti pagrįstą sprendimą tiems, kurie svarsto geoterminį šildymą kaip pagrindinę savo namų šildymo sistemą.
Kas yra gruntas–vanduo šilumos siurbliai ir kaip jie veikia?
Gruntas–vanduo šilumos siurbliai – tai šildymo sistema, kuri šilumą paima iš žemės gelmių ir perduoda į pastato šildymo ar karšto vandens sistemas. Skirtingai nuo oras–oras ar oras–vanduo siurblių, ši technologija naudoja stabilų energijos šaltinį – gruntą, kurio temperatūra keičiasi labai nežymiai visus metus. Dėl to sistema išlieka itin efektyvi, nepriklausomai nuo oro temperatūros svyravimų virš žemės paviršiaus.
Šilumos energijos paėmimas iš žemės
Grunto gelmėse esanti energija surenkama naudojant šaltnešį cirkuliuojantį kolektoriuje. Šilumos siurblys perduoda šią energiją į vidaus šildymo sistemą arba karšto vandens ruošimą. Procesas yra labai efektyvus, nes gruntą galima laikyti nuolatiniu šilumos šaltiniu, net esant žiemiškam šaltukui, kuomet lauko oras yra gerokai šaltesnis.
Vertikalūs ir horizontalūs kolektoriai
Grunto energija surenkama per kolektorius, kurie gali būti:
- Vertikalūs – gręžiami gilūs gręžiniai (20–150 m), skirti mažiems sklypams ar kur reikia didesnio efektyvumo per mažą plotą.
- Horizontalūs – įrengiami 1,2–2 m gylyje horizontaliai, reikalauja didesnio lauko ploto, bet yra pigesni montuoti.
Kolektoriaus pasirinkimas priklauso nuo sklypo dydžio, geologinių sąlygų ir norimo įrenginio galingumo.
Pagrindiniai sistemos komponentai
Gruntas–vanduo šilumos siurbliai sudaryti iš kelių esminių dalių:
- Grunto kolektorius – paima šilumą iš žemės.
- Šilumos siurblys – cirkuliuoja šaltnešį, koncentruoja šilumą ir perduoda ją į pastato sistemą.
- Vidaus blokas – skirsto šilumą radiatoriams, grindiniam šildymui arba karšto vandens ruošimui.
- Valdymo sistema – reguliuoja temperatūrą ir optimizuoja efektyvumą pagal sezono sąlygas.
Tinkamas komponentų parinkimas užtikrina ilgalaikį efektyvumą, mažas elektros sąnaudas ir patikimą sistemą visiems metų laikams.
Kodėl grunto temperatūra yra stabili visus metus
Skirtingai nuo oro, grunto temperatūra keičiasi labai lėtai ir nežymiai – dažniausiai svyruoja apie 5–12 °C, priklausomai nuo grunto tipo ir gylyje esančio kolektoriaus. Dėl šios savybės:
- sistema veikia efektyviai net šalčiausiomis žiemos naktimis;
- COP rodiklis išlieka aukštas visą šildymo sezoną;
- nereikia papildomo šildymo šaltinio tokiose situacijose, kai oras–oras siurbliai galėtų prarasti efektyvumą.
Tai pagrindinė priežastis, kodėl gruntas–vanduo šilumos siurbliai dažnai laikomi optimalia investicija Lietuvos klimato sąlygomis, ypač naujos statybos ar gerai apšiltintuose namuose.
Gruntas–vanduo šilumos siurbliai Lietuvos klimato sąlygomis
Lietuvos grunto savybės ir temperatūra
Lietuvos gruntas pasižymi vidutinėmis šiluminėmis savybėmis ir vidutine temperatūra 5–8 °C gylyje 1–2 metrų nuo paviršiaus, o didesniuose gyliuose – stabiliai apie 7–12 °C. Ši nuolatinė temperatūra užtikrina, kad gruntas–vanduo šilumos siurbliai gali nuolat paimti energiją, nepaisant oro sąlygų paviršiuje. Dėl to įrenginiai išlieka efektyvūs net atšiauriomis žiemomis, kai lauko oras nukrinta žemiau –20 °C.
Kodėl efektyvumas nepriklauso nuo oro temperatūros
Skirtingai nei oras–oras ar oras–vanduo sistemos, grunto energijos šaltinis yra stabilus ir nuolat šiltas, todėl efektyvumas (COP) beveik nesikeičia visą šildymo sezoną. Tai reiškia, kad:
- įrenginys veikia optimaliai net šalčiausiomis žiemomis;
- elektros sąnaudos išlieka prognozuojamos;
- nereikia papildomų šildymo šaltinių net esant dideliems šalčiams.
Ši savybė ypač aktuali Lietuvos klimato sąlygoms, kur dažni temperatūros svyravimai gali sumažinti kitų tipų šilumos siurblių efektyvumą.
Stabilus darbas žiemą ir vasarą
Grunto temperatūra yra stabili visus metus, todėl gruntas–vanduo šilumos siurbliai veikia ne tik žiemą, bet ir vasarą:
- žiemą jie tiekia šilumą į šildymo sistemą;
- vasarą gali būti naudojami pastato vėsinimui ar karšto vandens ruošimui.
Dėl šios savybės sistema tampa universali ir ilgalaikė investicija, užtikrinanti komfortą visais metų laikais, nepriklausomai nuo oro sąlygų.
Palyginimas su oras–oras ir oras–vanduo sistemomis
Lyginant su kitomis populiariomis sistemomis:
- Oras–oras šilumos siurbliai: COP priklauso nuo lauko oro temperatūros, žiemą efektyvumas krinta, ypač prie –15 °C ir žemiau.
- Oras–vanduo šilumos siurbliai: COP taip pat mažėja stipriame šaltyje, nors sistemos gali šildyti radiatorius ir karštą vandenį.
- Gruntas–vanduo šilumos siurbliai: efektyvumas beveik nesikeičia, energijos sąnaudos stabilios, sistemos tarnavimo laikas ilgesnis.
Tokiu būdu gruntas–vanduo šilumos siurbliai Lietuvos klimato sąlygomis tampa optimalia pasirinkimo galimybe tiems, kurie siekia stabilaus komforto, mažų sąnaudų ir patikimos šildymo sistemos.
Efektyvumas ir COP: kodėl gruntas–vanduo laikomi lyderiais?
Vidutiniai COP ir SCOP rodikliai
Gruntas–vanduo šilumos siurbliai išsiskiria aukštu efektyvumu, kurį atspindi COP (Coefficient of Performance) ir SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) rodikliai.
- Vidutiniai COP šilumos siurbliai siekia 4–5, tai reiškia, kad iš 1 kWh elektros energijos sistema pagamina 4–5 kWh šilumos.
- SCOP rodiklis, kuris apibendrina sezono efektyvumą, dažniausiai svyruoja 3,5–4,5, užtikrinant stabilų ir ekonomišką darbą visą šildymo sezoną.
Šie rodikliai reiškia, kad gruntas–vanduo šilumos siurbliai dažnai yra efektyviausi tarp visų Lietuvoje prieinamų šildymo sprendimų.
Kaip grunto temperatūra veikia efektyvumą
Vienas pagrindinių privalumų – grunto temperatūra išlieka stabili visus metus, paprastai tarp 7–12 °C. Stabilus energijos šaltinis leidžia šilumos siurbliui dirbti nuosekliai, nes:
- sistema gali nuolat paimti šilumos energiją be didelių svyravimų;
- COP beveik nesikeičia, net esant –20 °C lauko temperatūrai;
- efektyvumas išlieka aukštas tiek žiemą, tiek pereinamaisiais sezonais.
Tokiu būdu grunto temperatūra garantuoja ne tik didelį efektyvumą, bet ir patikimą komfortą visiems metų laikams.
Energijos sąnaudų stabilumas viso sezono metu
Skirtingai nuo oras–oras ar oras–vanduo sistemų, kurios stipriai priklauso nuo lauko temperatūros, gruntas–vanduo šilumos siurbliai užtikrina stabilias energijos sąnaudas visą sezoną. Praktika rodo, kad:
- elektros sąnaudos per mėnesį mažai svyruoja;
- vartotojas gali tiksliai prognozuoti šildymo kaštus;
- sistemos tarnavimo laikas ilgėja dėl mažesnio kompresoriaus apkrovimo šaltuoju metu.
Dėl šių savybių gruntas–vanduo šilumos siurbliai dažnai laikomi optimalia investicija tiems, kurie siekia ilgalaikio komforto, žemų eksploatacinių kaštų ir patikimos šildymo sistemos Lietuvoje.
