„Viessmann“ sukurta ir patentuota energijos kaupimo sistema ledo kaupiklyje yra patrauklus šilumos siurblių šaltinis. Šildyti naudojama energija gaunamą iš aplinkos (oras, saulė, lietus) ir žemėje įkasto ledo kaupiklio. Sistema ypatinga tuo, kad didelė šilumos energijos dalis gaunama kristalizacijos metu, t. y. vandens virsmo ledu energijos. Ledo kaupiklyje šis fizinės vandens būsenos pasikeitimas įvyksta šildymo sezono metu, vasarą ledo kaupiklio įrenginyje esantis ledas efektyviai vėsina patalpas.
Vandens virsmas ledu išskiria labai daug energijos
Naujoji ledo kaupiklių technologija sparčiai plinta Europoje, ypač Nyderlanduose, bet viskas prasidėjo Vokietijoje, kai išmaniųjų šildymo ir energijos sprendimų tiekėja bendrovė „Viessmann“ pradėjo kurti tokias sistemas. Populiarėja šios sistemos ir kaimyninėje Lenkijoje. Ledo kaupimo sistema tinka visiems statiniams: tiek individualiems namams, tiek pastatams, kuriems keliami dideli šildymo ir vėsinimo reikalavimai – pramonės objektams, logistikos ar verslo centrams ir pan. Naudojant šią technologiją šildymas ir vėsinimas gali vykti periodiškai arba vienu metu. Ypatingas ledo kaupiklių sistemų privalumas – didelis lankstumas.
„Bet kuriam šilumos siurbliui reikia energijos šaltinio, iš kurio galima būtų pasiimti žemų temperatūrų šilumą, ją suspausti kompresoriumi ir atiduoti aukštos temperatūros šilumą į pastatą. Šilumos siurblys oras-vanduo energija ima iš oro, gruntas-vanduo iš gręžinio grunto arba vandens, o nauja „Viessmann“ siūloma technologija išnaudoja vandens virsmo ledu energiją“, – pasakoja „Viessmann“ prekybos atstovas Tomas Stasiulionis.
Ledo kaupiklis – uždara talpa su vandeniu, kurios viduje išvedžioti šilumokaičio vamzdeliai. Šildymo sezono metu energija imama iš rezervuare esančio vandens, kurio temperatūra šildymo sezono pradžioje yra 7 °C. Šildant patalpą, vanduo palengva šąla ir virsta ledu. „Technologiškai išspręsta taip, kad ledas kaupiklyje formuojasi nuo centro kraštų link. Šildymo sezono metu ledo kiekis vis didėja ir pasibaigus sezonui, rezervuaro vanduo jau būna virtęs dideliu ledo luitu. Būtina paminėti, kad energijos išgavimo procesas pagrįstas būvio virsmu: skystis, virsdamas kietu kūnu, ir atvirkščiai, išskiria arba akumuliuoja labai didelį energijos kiekį – 0 °C temperatūros vandeniui virstant ledu, t. y. keičiantis tik būviui, bet ne temperatūrai, išsiskiria tiek pat energijos, kiek jos būtų sunaudota norint pašildyti vandenį nuo 0 iki 80 °C. Šiuo virsmu ir yra pagrįstas visas šilumos – šalčio kaupiklio veikimo principas“, – atskleidžia T. Stasiulionis.
Vasarą vyksta atvirkštinis procesas – ledas pamažu virsta vandeniu, tad, jei pastate yra reikalingas vėsinimas, tokios sistemos efektyvumas vėsinant pastatą yra žymiai didesnis. Dar vienas pranašumas – proceso cikliškumas. Net šildymo sezono metu ledą galima atitirpinti ir vėl užšaldyti.
Individuali ledo talpykla
Ledo kaupiklio technologija tinka įvairiausiems objektams – nuo individualių namų iki pramonės ar logistikos objektų. Vokietijoje, vienas pirmųjų objektų, kuriame buvo panaudota ši technologija, buvo renovuojamas daugiabutis.
„Individualaus namo šildymo sistemai reikalingas ledo kaupiklis yra panašaus dydžio kaip prie
prie nuosavų namų įrengiami individualūs nuotekų valymo įrenginiai. Iš kaupiklio į pastatą nuvedami vamzdžiai, pastate montuojamas hidraulinis modulis ir toks pats šilumos siurblys, koks parenkamas įsirengiant geoterminį šildymą. Gamykloje pagaminti ledo kaupikliai užkasami žemėje, tad viskas įrengiama greitai, per porą dienų. Jei namas didesnis, galima sumontuoti dvi ar tris lygiagrečiai veikiančias talpas“, – pasakoja „Viessmann“ prekybos atstovas.
Dideliems objektams statoma požeminė betoninė talpykla, kuri projektuojama pagal individualius projekto reikalavimus. Betoninė talpykla gali būti cilindro arba stačiakampio formos. Mažiausias vidinis aukštis yra du metrai, didžiausias – šeši.
Svarbiausias talpyklos elementas yra jos viduje sumontuota šilumokaičio sistema. Gamtoje, kai vandens telkiniuose formuojasi ledas, šis procesas vyksta iš viršaus į apačią ir iš išorės į vidų, t. y., iš pradžių užšąla vandens paviršius, vandens telkinio pakraščiai. Speciali „Viessmann“ ledo kaupiklio technologija šį procesą apverčia aukštyn kojomis: vanduo užšąla iš vidaus į išorę. Taip išvengiama besiplečiančio ledo jėgų poveikio rezervuaro konstrukcijai ir užtikrinama tinkama cirkuliacija, kad ledo saugykla atsinaujintų.
„Ledo kaupiklio konstrukcija yra sudėtinga: nebus taip, kad išbetonuosite rezervuarą vandeniui, išvedžiosite vamzdelius ir viskas veiks. Šilumokaičio išvedžiojimas rezervuaro viduje yra labai svarbi montavimo dalis, nes ledas turi augti nuo centro išorės link, formuotis taisyklingai, nes bet kaip užšalęs praranda savo efektyvumą“, – pastebi T. Stasiulionis.
Dažnai šalia ledo kaupyklos papildomai lauke statomi oro, lietaus saulės šilumos absorberiai. Tai radiatorių tipo vamzdelių sistema kuri iš aplinkos (oro, saulės, lietaus) gali pasiimti šilumą. Jei žiemos pabaigoje lauke yra teigiama temperatūra, šviečia saulė ar lyja lietus, dalį šilumos įrenginys pasiima iš absorberių. Įrenginio valdiklis fiksuoja, kad lauke yra perteklinės energijos, kurią galima panaudoti, tad ji ir panaudojama šildyti. Tokiu atveju net šildymo sezono metu ledas gali būti atitirpdomas, o gerokai atšalus vėl šaldomas.
Įrengimas paprastesnis nei gręžinio
Tose ES šalyse, kur griežtesni reikalavimai geoterminiams gręžiniams, o gręžinių atlikimo darbai brangesni, investuotojai labai domisi šia nauja technologija. Be to, ji gali būti sėkmingai panaudota nestandartiniais atvejais, pavyzdžiui, kai norint įrengti geoterminį gręžinį, būtina atlikti archeologinius tyrimus. Nyderlanduose, kur statytojai dažnai susiduria su aukštais gruntiniais vandenimis, kur nemažai teritorijų yra pelkėtos, ledo kaupiklių technologija sparčiai populiarėja. Ši technologija puiki išeitis ir ten, kur fiziškai neįmanoma (šlaitas ir pan.) arba labai brangu yra įrengti gręžinius.
Ledo kaupiklis yra tinkamas pasirinkimas miestų teritorijose, kur daug yra komunikacijų (dujų, vandentiekio vamzdžiai, elektros kabeliai, šiluminės trasos ir t.t.). Tokiais atvejais ledo kaupiklio įrengimas yra daug paprastesnis ir greitesnis, nes tiesiog iškasama tinkamo dydžio duobė ir į ją įleidžiamas ledo kaupiklis – nereikia derinti su įvairiomis institucijomis, laukti leidimų ir pan.
Gręžinys yra geologinis procesas, o ledo kaupiklio įrengimo darbus atlieka montuotojai. Be to, ši technologija praktiškai nereikalauja priežiūros.
Svarbi ledo kaupiklio funkcija – efektyvus vėsinimas
„Pastatų vėsinimas yra vis aktualesnis. Anksčiau, kai dominavo seni, energiškai neefektyvūs, „kiauri“ namai su mažais langais, jo nereikėjo, bet sandariuose A++ klasės namuose su dideliais vitrininiais langais, per kuriuos šviečianti saulė kaitina patalpų vidų, jis yra būtinas. Be to, ir vasaros vis šiltesnės, kaitros daugiau. Ledas kaupiklyje susiformuoja šildymo sezono pabaigoje, kad karštomis dienomis būtų galima jį naudoti kaip vėsinimo šaltinį. Vasarą žemesnė nakties lauko temperatūra gali būti naudojama pastatui vėsinti naudojant oro absorbentus. Dideliuose objektuose, kur pastato vėsinimo poreikiai labai dideli, naudojant ledo kaupiklių technologiją, pastato vėsinimas yra žymiai ekonomiškesnis“, – sako „Viessmann“ prekybos atstovas.
Ledo kaupiklio sistemos efektyvumas panašus kaip geoterminio šildymo – šildymo sezono metu šilumos siurblys naudoja aukštesnės temperatūros šaltinį, nei oras-vanduo šilumos siurblys. Jei lauke temperatūra žiemą nukrenta iki -15–20 °C , šilumos siurblys oras-vanduo naudoja labai daug elektros energijos, ledo kaupiklio atveju nedaug kas keičiasi, nes atšalus orui lauke, vandens temperatūra ledo kaupiklyje išlieka tokia pati. Dar vienas privalumas – labai žemas triukšmo lygis – šilumos siurblys neturi pakankamai triukšmingo išorinio įrenginio, kokį turi šilumos siurbliai oras-vanduo. Tai yra tylus įrenginys, kurio darbas nepastebimas.
Straipsnis paskelbtas el. žurnale „Statyba ir architektūra“ | 2024 PAVASARIS
