Gudrāka siltumsūkņa darbība – uzlabojiet efektivitāti un samaziniet enerģijas izmaksas

Visā pasaulē tiek pieliktas pūles, lai risinātu vides problēmas, ar kurām saskaramies kā pasaules iedzīvotāji. Ikviena mērķis ir maksimāli palielināt ieguvumus videi, vienlaikus cenšoties apmierināt vai pārsniegt cerības attiecībā uz veiktspēju un izmaksām. Tomēr ne visi lēmumi ir viegli – dažkārt ir sajūta, ka, mēģinot panākt veiksmīgu risinājumu, esam iestrēguši starp akmeni un klinti. Šajā bloga ierakstā SWEGON eksperts Luca Filippetto, Cooling & Heating produktu vadītājs, skaidros, kā siltumsūkņu darbību padarīt gudrāku.

Jau gadiem ilgi projektētāji un gala lietotāji ir diskutējuši par siltumsūkņu risinājumu ekonomisko ilgtspēju, bieži vien salīdzinot tos ar tradicionālajām alternatīvām. No mūsu viedokļa raugoties, galvenais, lai līdz minimumam samazinātu siltumsūkņa risinājuma ekspluatācijas izmaksas, ir divi būtiski faktori:

• Maksimāli palielināt siltumsūkņa efektivitāti, ko mēra un aprēķina kā efektivitātes koeficientu (COP) vai, vēl labāk, kā sezonālo COP.
• Minimizēt enerģijas cenu, jo siltumsūkņus darbina ar elektroenerģiju.

Kā uzlabot siltumsūkņa efektivitāti?

Siltumsūkņa efektivitāte pirmām kārtām ir atkarīga no tā konstrukcijas – dažas iekārtas vienkārši ir progresīvākas un gudrākas par citām. Tomēr vairāki faktori būtiski ietekmē efektivitāti, daži ir mazāk kontrolējami, daži var tikt pielāgoti uzreiz:

• Faktiskā āra temperatūra – efektivitāte uzlabojas, palielinoties āra temperatūrai, jo temperatūras starpība starp avota un lietotāja pusi samazinās.
• Darbības iestatītā vērtība – efektivitāte palielinās, ja iestatītā temperatūra ir zemāka. Piemēram, ūdens iestatīšana uz 45°C pēc Celsija, nevis 50°C, uzlabos efektivitāti.
• Serviss un apkope – efektivitāte palielinās, kad iekārta darbojas kā paredzēts, un vienkāršas darbības, piemēram, siltummaiņa tīrība gan avota, gan lietotāja pusē, uzlabos efektivitāti.

Un kā ir ar enerģijas cenu?

Samazināt enerģijas cenu var būt sarežģītāk, taču ir dažas stratēģijas, kuras ir vērts izpētīt:

Vai ir iespēja izmantot vietējo elektroenerģijas ražošanu, piemēram, saules enerģijas sistēmu? Mūsdienīgi siltumsūkņi var darboties uz vietējās saražotās elektroenerģijas. Siltumsūknis, ja ir vietējās enerģijas pārpalikums, darbosies, lai uzsildītu siltā ūdens tvertnes kā siltumenerģijas krātuvi.

Vai siltumsūknis var darboties cenu jutīgā režīmā un, iespējams, kombinācijā ar dinamiskām enerģijas cenām? Ja jā, tad siltumsūkni var plānot tā, lai tas darbotos laikā, kad enerģijas cena ir zemāka, parasti nakts laikā. Turklāt siltumsūkņi var pretendēt uz īpašiem tarifiem, jo tie var darboties kā tīkla stabilizatori, un tas var ļaut noteikt īpašu enerģijas cenu šajos laika periodos.

Ideālais scenārijs

Ideālā scenārijā būtu iespējams vienlaikus maksimāli palielināt efektivitāti un samazināt enerģijas cenu. Tomēr to parasti ir vieglāk pateikt nekā izdarīt. Piemēram, nakts laikā temperatūra parasti ir zemāka, kas samazina COP. Iespējams, ka nakts laikā pat būs nepieciešams biežāk veikt atkausēšanu. No otras puses, enerģijas cenas naktī parasti ir zemākas. Cits piemērs. Laikā, kad ir saules enerģijas pārpalikums mājsaimniecībās, siltā ūdens tvertnes var noslogot ar augstāku temperatūru, kas, iespējams, izklausās labi. Tomēr paaugstināta siltumsūkņa iestatītā temperatūra negatīvi ietekmēs tā efektivitāti. Tātad, vai tad siltumsūkni labāk darbināt dienā vai naktī?

Optimālās vadības stratēģijas noteikšana siltumsūkņa risinājumiem ir sarežģīta, jo tā ir atkarīga no daudziem mainīgajiem lielumiem. Lai risinātu šo izaicinājumu, labs risinājums ir vieds siltumsūknis, kas spēj tikt galā ar turpmāk minētajiem:

• Siltumsūknim jāspēj novērtēt COP reālajā laikā ik stundu un katru dienu, jo tas ir parametrs, kas nosaka iekārtas efektivitāti.
• Tam jāreģistrē darbības dati, piemēram, ārējā temperatūra, nepieciešamā iekštelpu temperatūra, COP u. c., kas palīdz precizēt darbību.
• Tai jāapmainās ar datiem un jāintegrējas ar ēku automatizācijas sistēmām vai citiem programmatūras risinājumiem, lai uzlabotu kontroli un optimizāciju.
• Lai nodrošinātu optimālu darbību, tai būtu jānodrošina iespēja veikt tālvadību un no ārējiem avotiem (piemēram, elektroenerģijas tīkla vai ēkas vadības sistēmas) mainīt darbības režīmu, kā arī iestatīto temperatūru atbilstoši ievades datiem.

Ja siltumsūknim piemīt šīs viedās īpašības, projektētājiem un lietotājiem būs vieglāk vākt datus, analizēt un plānot siltumsūkņa darbību, un siltumsūkņa risinājuma ekonomiskā ilgtspējība būs daudz skaidrāka.