Stasys Liaukevičius. 2017 m. rugsėjo 29 d.

Geoterminis ir kiti šildymo būdai. Prielaidos rinktis

Naujos technologijos vis labiau skinasi kelią ne tik tradicinėje informacinių technologijų srityje ar, pavyzdžiui, automobilių pramonėje, bet ir gana inertiškoje, ilgalaikiais sprendimais pagrįstoje šildymo srityje. Ekonomijos ir ekologijos paieškos skatina inžinierius ir mokslininkus kurti vis naujus šildymo būdus, kurie gana greitai randa kelią į žmonių namus.

Vienas iš vis dar naujoviškais laikomų šildymo būdų yra geoterminis šildymas, kurio esmė – šilumos paėmimas iš aplinkos (aprašomu atveju – iš grunto) šilumos siurbliu ir jos tiekimas patalpoms šildyti. Nepaisydami gana didelės pradinės investicijos į sistemos įrengimą, šį šildymo būdą renkasi vis daugiau namų statytojų. Ypač tose vietovėse, kur nėra galimybės įsirengti dujinį šildymą, o šildytis deginant malkas ar granules nėra nei noro, nei laiko.

Kas gi lemia, kad žmonės linksta rinktis geoterminį šildymą?

Pirmiausia, ko gero, jau minėtos priežastys. Dažniausiai alternatyvių šildymo būdų ieškoma ten, kur nėra galimybės įsirengti tradicinius. Tarkime, kur nors laukuose atsiėmę žemę statotės namą ir, ko gero, suprantate, kad dujų vamzdžio jums ten tikrai niekas niekada neatves.

Šildytis elektra brangu, o kapoti malkas, kūrenti katilą, tampytis su granulių maišais taip pat nenorite, nes (tarkime) esate nuo 8 iki 17 val. mieste dirbantis žmogus, ir, kaip jau sakėme, neturite tam nei noro, nei laiko. Kartais (neduok Dieve) atsitinka taip, kad dar neturite ir sveikatos.

Be viso to, jūsų žmona, užvaldyta laiko dvasios, dar ir pamišusi dėl ekologijos. Tad, ką jums daryti?

Atsakymas – rasti šildymo būdą, kuriam nereikėtų vesti specialios infrastruktūros, kuriam nereikėtų skirti itin daug jūsų asmeninio laiko ir jėgų, be to, kuris būtų dar ir ekologiškas. Visus šiuos kriterijus atitinka geoterminis šildymas.

Aišku, kažkas čia galėtų mėginti ginčytis, neva, koks jis ekologiškas, jei naudoja elektrą, kuri gaminama ne itin ekologišku būdu? O ir sistemoje cirkuliuojantis šilumnešis nėra labai ekologiškas. Tačiau, kadangi geoterminio šildymo atveju šiluma paimama iš gamtos, jis laikomas ekologišku šildymo būdu.

Ko reikia ir ko ne

Įrengiant „gruntas–vanduo“ tipo šilumos siurblį, jūsų sklype turi būti įrengtas šilumos surinkimo kolektorius. T. y. žemėje horizontaliai pakloti arba į vertikalų (gali būti ir į įstrižą) gręžinį įleisti vamzdžiai, kuriais cirkuliuoja neužšąlantis skystis, surenkantis žemėje esančią šilumą.

Kad jūsų pastatui užtektų iš žemės surenkamos šilumos, skaičiuojama, kad horizontalus kolektorius turėtų užimti apytikriai dvigubai didesnį plotą nei jūsų namo šildomas plotas. Tad, norėdami įsirengti horizontalų kolektorių, turite turėti pakankamo dydžio sklypą. Kolektorius jame įrengiamas 1–1,2 m gylyje (žemiau įšalo lygio). Palankiausias gruntas jam įrengti – vandeningas žvyras arba šlapias molis.

Jei pakankamo ploto neturite, galima įrengti vertikalų kolektorių. Tokiu atveju gręžiami gręžiniai ir į juos įleidžiami U formos vamzdeliai, kuriuose cirkuliuoja 30 % propilenglikolis, surenkantis šilumą.

Reikėtų atkreipti dėmesį, kad horizontalaus kolektoriaus įrengimo kaina gali būti apie 2–2,5 tūkst. eurų mažesnė už vertikalaus. Tačiau, be abejo, kiekvienas atvejis yra individualus.

Gerokai pigiau ir paprasčiau įrengiami „oras–vanduo“ tipo šilumos siurbliai, tačiau jie nėra pajėgūs apšildyti patalpų, kai lauke spengia šaltis. Įsirengę šio tipo šilumos siurblį, turėsite pasirūpinti ir kitu šilumos šaltiniu, kurį galėtumėte užkurti ar įjungti, kai lauke paspaudžia didesnis šaltis.

Tačiau ir įsirengiant „gruntas–vanduo“ tipo geoterminį šildymą visuomet būtina prisiminti, kad jis veikia tik esant elektros energijai. Jai dingus, išsijungs ir jūsų šildymo sistema. Todėl būtina pasirūpinti alternatyviu elektros energijos šaltiniu (pavyzdžiui, generatoriumi) arba turėti alternatyvų šilumos šaltinį (pavyzdžiui, kietojo arba skystojo kuro katilą). Tik tokiu atveju galėsite būti tikri, kad žiemą, pradingus elektrai, savo namuose nesušalsite. Aišku, tiek generatorius, tiek nepertraukiamo maitinimo šaltinis (UPS), tiek alternatyvus katilas – tai taip pat investicija, kurią būtina įvertinti renkantis šildymo būdą.

„Už“ ir „prieš“

Geoterminis šildymas geras tuo, kad juo gaunama šiluma beveik nieko nekainuoja. Aišku, jei neskaičiuosime sistemos įrengimo bei priežiūros išlaidų. Kainuoja tik elektra, kuri reikalinga, kad sistema veiktų ir kad kompresoriumi padidinus šilumnešio slėgį pagamintų apie vieną ketvirtadalį į radiatorius paduodamos šilumos. Tai gana nedidelė kaina, žinant, kad likusius tris ketvirtadalius duos motulė gamta.

Tačiau, jei į kilovatvalandės kainą įskaičiuosime ir sistemos įrengimo bei priežiūros išlaidas, tuomet šis šildymo būdas jau nebeatrodys toks pigus. Jei skaičiuosime, kad 10 kW galios geoterminio šildymo sistemos ir jos įrengimo apytikrė kaina yra apie 12–13 tūkst. eurų, tai, pridėjus priežiūros išlaidas ir išdalijus jas 10 metų, pirmuosius šešetą ar septynetą metų geoterminis šildymas gali atsieiti brangiau netgi už šildymą elektra. Sistema pradėtų atsipirkti tik jiems praėjus.

Tačiau, jei jūs vertinate ne tik ekonominę naudą, bet ir savo laiką, jėgas, tylą, ekologiją arba esate naujų technologijų gerbėjas, tuomet ekonominis faktorius neturėtų jūsų stabdyti.

Aišku, dar yra šilumos siurbliai, veikiantys pagal principus „oras–vanduo“ (kai šiluma paimama iš aplinkos oro) ir „vanduo–vanduo“ (kai šiluma paimama iš greta esančio vandens telkinio). Tačiau pirmasis yra šiek tiek labiau priklausomas nuo lauko oro sąlygų ir šimtu procentų neužtikrina šilumos poreikio (bent jau karštam vandeniui ruošti), o antrajam reikia, kad šalia būtų vandens telkinys. Jei šalia jūsų sklypo jo nėra, tai šio varianto rinktis negalėsite.

„Oras–vanduo“ tipo šilumos siurbliai efektyviai veikia, kai lauko oro temperatūra yra apytikriai +7 °C. Tačiau, jei temperatūra nukrenta, pavyzdžiui, iki +2 °C arba apskritai iki neigiamos temperatūros, šio tipo šilumos siurblių galia ir efektyvumas mažėja.

Tuo tarpu siurbliais „gruntas–vanduo“ galima užtikrinti tiek viso pastato šildymo, tiek karšto vandens ruošimo poreikį. Svarbu pasirinkti pakankamos galios įrangą. Pavyzdžiui, jau minėta 10 kW galios geoterminio šildymo sistema būtų pakankama vidutiniam 150–180 m2 dydžio namui.

Toliau vardijant geoterminio šildymo pranašumus, reikia įvertinti ir tai, kad prie jo nereikia būti „prisirišus“ kaip prie malkomis kūrenamo katilo. Jūs galite išvykti į kalnus slidinėti ar pasiilginti vasarą prie Viduržemio jūros nebijodami, kad jūsų sistema užšals ir sutrūkinės. Jums nereikės kapoti, nešioti, sandėliuoti malkų ir mokėti už jas iš karto. Mokėsite tik pasibaigus mėnesiui ir tik už tiek elektros kilovatvalandžių, kiek sunaudojote. Jums negrės gaisro, sprogimo ar apsinuodijimo smalkėmis pavojus, nes sistemoje nevyksta jokių degimo procesų. Ir dar vienas rimtas pranašumas – namui nereikės kamino. Jam skirtus pinigus galėsite sutaupyti kitoms reikmėms. Šiais aspektais geoterminis šildymas yra panašus į centralizuotą šilumos tiekimą miestuose, kur yra didelis gyventojų tankumas ir nėra galimybių šildytis malkomis, dujomis ar kokiu nors skystuoju kuru.

Jei ne geotermija, tai...

Iki šių laikų pats pigiausias ir dėl to bene populiariausias šildymo būdas yra šildymas malkomis. Ypač, jei yra galimybė pigiau ar apskritai nemokamai (pavyzdžiui, iš savo miško) gauti malkų. Mūsų šalies gyventojai mano, kad šis patalpų šildymo būdas ir kainuoja tiek, kiek kainuoja malkos. Ir beveik niekada neskaičiuoja, kiek kainuoja malkų paruošimas, jų atvežimas, sandėliavimas ir kūrenimas. Lietuviui visa tai – ne išlaidos.

Šis šildymo būdas yra geras ir priimtinas vietovėse, kur žmonės negyvena labai tankiai, t. y. kaimo vietovėse ar nedidelėse gyvenvietėse, kur nėra galimybių atvesti centralizuoto šilumos tiekimo ar dujų vamzdynų. Tačiau šis būdas nėra labai geras miesto teritorijoje dėl taršumo. Kuras sudega ne visiškai ir į aplinką išmetama gana daug kenksmingų teršalų, kurie draikosi čia pat kieme ar kaimynų kiemuose. Iš tokių katilų ar krosnių išmetami dideli kiekiai anglies viendeginio (smalkių), suodžių ir įvairių angliavandenilių, kurių didelė dalis yra kancerogeninės, vėžį galinčios sukelti medžiagos.

Kūrenant kietojo kuro katilus, juos reikia nuolat prižiūrėti, kad neužgestų, dažnai papildyti įkrovas – žmogus tampa „pririštas“ prie namo ir negali ilgesniam laikui atsitraukti nuo kūrenimo darbų. Be to, įvertinus kietojo kuro katilų naudingumo koeficientą, kuris yra tik apie 50–70 %, paaiškės, kad šildymas malkomis ne toks jau ir pigus.

Žmonės, kurie teikia prioritetą patogumui, renkasi namus šildyti dujiniais katilais. Tai patogus, tačiau gana brangus šildymo būdas. Patogus jis tuo, kad vartotojui nereikia pačiam atlikti kūriko darbo, nereikia rūpintis malkų paruošimu ar sandėliavimu. Be to, pasirinkęs dujinį katilą, žmogus yra laisvas. Jis gali išvykti ir ilgesniam laikui, svarbu tik valdikliais nustatyti pageidaujamą kambario temperatūrą.

Tačiau patogumas kainuoja. Esant dabartinei dujų kainai, šildymas dujiniu katilu yra gerokai brangesnis už šildymą malkomis. Tačiau ilgalaikėje perspektyvoje, įvertinus investicijas į įrangą ir išlaidas kurui, šildymas gamtinėmis dujomis išliks vienas pigiausių šildymo būdų.

Tiesa, šildymas deginant gamtines dujas įmanomas tik ten, kur atvestas dujotiekis ir kur yra galimybė prie jo prisijungti. Tačiau jau atsiranda technologijų, kurios leidžia sumontuoti suskystintųjų naftos dujų sistemas prie individualių namų ir šildymui bei karštam vandeniui ruošti naudoti dujinius katilus. Tai – nepriklausomos dujų tiekimo sistemos, kuriose dujos tiekiamos iš balionų, dedamų į spintą, sumontuojamą šalia namo. Dujos iš šių balionų tiekiamos tiek į katilą, tiek ir į dujinę viryklę. Kai dujos balionuose baigiasi, specialiais GSM valdikliais išsiunčiama SMS žinutė namo savininkui ir dujas tiekiančiai įmonei, kurios darbuotojai atvyksta ir pakeičia išsekusius dujų balionus pilnais.

Dujų spinta sumontuojama šalia namo, o ne jo viduje, tad, net ir atsiradus dujų nuotėkiui, į namą jos nepaklius. Tačiau specialus jutiklis dujų nuotėkį aptiks ir automatiškai sustabdys dujų tiekimo sistemos veikimą.

Investicijos į tokią dujinio šildymo sistemą būtų panašios, kaip ir į bet kurią kitą šildymo sistemą, ir priklausytų nuo jūsų namo dydžio bei pageidaujamų šildymo įrenginių. Ši technologija gali būti puiki alternatyva gyvenantiesiems ten, kur nėra dujotiekių, tačiau norintiesiems turėti patogų šiuolaikišką šildymo būdą.

Beveik toks pat patogus kaip dujinis šildymas yra šildymas granules deginančiais katilais. „Beveik toks pat patogus“ sakome dėl to, kad granulėmis kūrenamą katilą dažniausiai pakanka įkrauti vieną ar du kartus per savaitę ir likusį laiką galima mėgautis jo gaminama šiluma. Tačiau žodelis „beveik“ sakomas ne be reikalo. Įsirengę namuose granulinį katilą, būtinai turime pagalvoti ir apie vietą (patalpą) granulėms sandėliuoti. Juk dažniausiai nelekiame pirkti granulių po vieną maišelį, ypač jei užtikome „akciją“.

Be to, granules jau reikia susinešioti ir į katilo bunkerį įkrauti savo rankomis. Taip pat tenka kartkartėmis išvalyti ir pelenus. Tiesa, kitaip nei malkomis kūrenamame katile, granulėmis kūrenamuose katiluose pelenų susidaro nedaug. Taigi, žiūrint iš vartotojo patogumo pozicijų, granulėmis kūrenami katilai būtų kažkas tarp malkomis kūrenamų ir dujinių katilų. Granulinių katilų naudingumo koeficientas yra apie 80–90 %.

Eksploatacijos kainos požiūriu, granulinis katilas yra komfortiškesnis nei įprastas kietojo kuro katilas, tačiau jam reikia didesnių pradinių investicijų, o kuras yra brangesnis. Kuro kainos požiūriu, granulėmis kūrenami katilai artimesni dujomis kūrenamiems katilams. Granulių kaina pastaruoju metu yra gana aukšta ir šildymo kaina deginant granules beveik prilygsta šildymo kainai deginant dujas.

Bene patogiausias, tačiau ir brangiausias šildymo būdas yra šildymas elektra. Elektra – tai tokios rūšies energija, kurią gali naudoti daugybė šildymo įrenginių – elektriniai radiatoriai, įvairių tipų šildytuvai, šilumos siurbliai, infraraudonųjų spindulių ir joniniai šildytuvai ir t. t. Norint įsirengti elektrinius šildymo įrenginius, prasideda ištisa skaičiavimo ekvilibristika. Galimi labai įvairūs šildymo įrenginiai ir įvairūs jų įrengimo būdai. Vienas bendras dalykas, siejantis juos visus, – valdymo patogumas. Savininkui tereikia paspausti mygtuką ir šildymas pradeda arba nustoja veikti.

Be abejo, Lietuvoje šildymas įvairiais elektros įrenginiais kol kas yra labai brangus malonumas, nes, kaip skaičiuojama, 60 m2 ploto butui apšildyti (laikant apie 20 laipsnių patalpų oro temperatūrą) reikėtų mokėti apie 130–160 eurų per mėnesį, atsižvelgiant į tai, kokia lauko oro temperatūra. Didesnio ploto individualaus namo apšildymas kainuotų dar daugiau. Mūsų šalyje tai – nemaži pinigai.

Dar viena santykinai nauja šildymo idėja yra infraraudonųjų spindulių šildymas. Šios įrangos pardavėjai sako, kad įsirengti tokią šildymo sistemą gana pigu. Pasak jų, šildymo plokštės su įrengimu kainuoja apie 3 tūkst. eurų. Taip pat, pasak jų, taupoma ir elektros energija, nes ši šildymo sistema šildo ne orą, o daiktų (baldų, sienų ir kt.) paviršius ir dėl to patys daiktai tampa šildytuvais.

Tačiau, jei šis šildymo būdas taip veikia daiktus, tai jis neišvengiamai veikia ir žmones. Viešojoje erdvėje galima rasti informacijos, kad ilgiau pabuvus patalpoje, kurioje įdiegtas infraraudonųjų spindulių šildymas, imamas justi nuovargis, oda gali išsausėti, kilti kitų problemų. Galima pajusti, kad vienas jūsų šonas šyla, kitas – šąla. Specialistai pataria infraraudonųjų spindulių šildymo plokštes naudoti nebent kaip papildomą sistemą, kuria galima pakeisti malkinį, granulinį, geoterminį ar dujinį šildymą.