Šilumos siurblio galios parinkimas pagal plotą ir pastato parametrus
Sužinokite, kaip atliekamas tikslus šilumos siurblio galios parinkimas pagal plotą, energinę klasę, šilumos nuostolius ir bivalentinį tašką.
Šilumos siurblio galios parinkimas pagal plotą ir pastato parametrus
Teisingas šilumos siurblio parinkimas pagal plotą yra vienas svarbiausių etapų planuojant namo šildymo sistemą. Netinkamai įvertinus pastato šilumos poreikį, įranga arba dirbs neefektyviai ir greičiau dėvėsis, arba neužtikrins pageidaujamos vidaus temperatūros šalčiausiu žiemos periodu.
Nors praktikoje dažnai pradedama nuo šildomo ploto kvadratiniais metrais, šiuolaikinėje inžinerijoje vien ploto rodiklio nepakanka. Tikslus skaičiavimas apima pastato energinę klasę, patalpų tūrį, atitvarų varžą, vėdinimo tipą bei karšto buitinio vandens paruošimo poreikį. Norint suprasti, kaip įranga gamina ir perduoda energiją į šildymo sistemą, naudinga perskaityti išsamų gidą Kas yra šilumos siurblys oras-vanduo ir kaip jis veikia?.
Šiame straipsnyje detaliai aptariame, kaip apskaičiuojama reikalinga šildymo galia, kokią įtaką atrankai daro bivalentinis taškas, kokių klaidų vengti ir kaip pasirinkti patikimą įrangą būstui.
Pagrindiniai galios skaičiavimo parametrai: plotas, tūris ir energinė klasė
Pastato šilumos poreikis tiesiogiai priklauso nuo to, kiek šilumos energijos pastatas praranda per išorines atitvaras (sienas, stogą, langus, grindis) ir vėdinimą.
Šilumos poreikis pagal energinę klasę
Pastato energinio naudingumo klasė nustato maksimalius leistinus šilumos nuostolius kvadratiniam metrui esant projektinei lauko temperatūrai (Lietuvos klimato zonoje – dažniausiai nuo -22 °C iki -24 °C):
| Energinė klasė | Apytikslis šilumos poreikis ($W/m^2$) | 120 $m^2$ namo šildymo galia (kW) | 180 $m^2$ namo šildymo galia (kW) |
|---|---|---|---|
| A++ (nauja statyba) | 20 – 35 $W/m^2$ | 3,0 – 4,5 kW | 4,5 – 6,5 kW |
| A+ | 35 – 50 $W/m^2$ | 4,5 – 6,0 kW | 6,5 – 9,0 kW |
| B | 50 – 70 $W/m^2$ | 6,0 – 8,5 kW | 9,0 – 12,5 kW |
| C / Renovuotas | 70 – 100 $W/m^2$ | 8,5 – 12,0 kW | 12,5 – 18,0 kW |
| Senos statybos (neapšiltintas) | 100 – 140+ $W/m^2$ | 12,0 – 17,0 kW | 18,0 – 25,0+ kW |
Šie skaičiai rodo grynąjį patalpų šildymo poreikį. Prie šios vertės privaloma pridėti galią, reikalingą buitiniam karštam vandeniui (BKV) ruošti: paprastai skaičiuojama apie 0,2–0,3 kW vienam nuolatiniam gyventojui.
Patalpų tūris ir lubų aukštis
Patalpų plotas nurodo tik grindų paviršių, tačiau šildomas yra visas patalpos oro tūris ($m^3$). Standartiniame name lubų aukštis siekia 2,5–2,7 m. Jei name suprojektuotos aukštos lubos (pvz., svetainė su atvira erdve iki stogo šlaito, siekiančia 4–5 m), šildomo tūrio skaičiavimas koreguoja bazinius rodiklius didesnės galios naudai.
Vėdinimo sistemos įtaka
Namo sandarumas ir vėdinimo sprendimai daro tiesioginę įtaką šilumos praradimui. Pasyvus vėdinimas per orlaides ar langus reiškia nuolatinį šalto lauko oro patekimą į vidų, o tai didina reikalingą galią. Tuo tarpu įdiegus mechaninį vėdinimą su šilumogrąža, šilumos nuostoliai pastebimai sumažėja. Išsamiau apie šią technologiją skaitykite straipsnyje Kas yra rekuperacija namuose: vėdinimo su šilumos atgavimu pagrindai.
Šilumos nuostolių įvertinimas ir bivalentinis taškas
Oras-vanduo šilumos siurblio nominali galia kinta priklausomai nuo lauko oro temperatūros. Nukritus temperatūrai iki -15 °C ar -20 °C, oro tankis ir šiluminis potencialas krenta, todėl mažėja ir šilumos siurblio atiduodama galia, nors namo šilumos poreikis tuo metu yra didžiausias.
Šilumos poreikis / Galia (kW)
^
| / (Namo šilumos poreikio kreivė - kyla šaltėjant)
| /
| / * <--- Bivalentinis taškas (pvz., -7 °C iki -10 °C)
| / /
| / / (Šilumos siurblio faktinė galia - krenta šaltėjant)
| / /
| / / +-------------------------------------+
| / / | Šaltesniu metu įsijungia pagalbinis |
| / / | elektrinis kaitinimo elementas (tenas)|
|/ / +-------------------------------------+
---+--------------------------------------------------> Lauko temp. (°C)
+15°C 0°C -7°C -15°C -22°CKas yra bivalentinis taškas?
Bivalentinis taškas – tai ribinė lauko oro temperatūra (Lietuvoje dažniausiai nustatoma tarp -7 °C ir -10 °C), kurioje šilumos siurblio atiduodama šiluminė galia tiksliai susilygina su pastato šilumos nuostoliais.
- Esant temperatūrai virš bivalentinio taško (pvz., nuo +10 °C iki -7 °C): šilumos siurblys 100 % dengia visą pastato šilumos ir karšto vandens poreikį dirbdamas moduliaciniu kompresoriaus režimu.
- Esant temperatūrai žemiau bivalentinio taško (pvz., -15 °C ar -22 °C): pastato šilumos nuostoliai viršija kompresoriaus galią. Šį skirtumą sklandžiai kompensuoja integruotas pagalbinis elektrinis kaitinimo elementas (tenas).
Teisingai parinktas bivalentinis taškas užtikrina, kad didžiąją šildymo sezono dalį įranga dirba aukščiausiu naudingo veiksmo koeficientu (COP), nenaudodama perteklinės galios kompresoriaus.
Jeigu norite greitai pasitikrinti preliminarius savo būsto parametrus, pasinaudokite patogia priemone: Šilumos siurblio parinkimo skaičiuoklė.
Galios parinkimo klaidos: pasekmės ir rizikos
Inžinerinėje praktikoje pasitaiko dvi kraštutinės parinkimo klaidos: įrenginio perdozavimas (oversizing) ir nepakankama galia (undersizing).
1. Per didelės galios šilumos siurblys
Dažna klaida – pasirinkti „su atsarga“ per galingą įrenginį. Tai sukelia vadinamąjį taktavimą (angl. short-cycling):
- Kompresoriaus dėvėjimasis: Švelnesniu oru (+2 °C ... +8 °C) net minimalia eiga veikiantis per didelis siurblys momentaliai perkelia šilumą į sistemą, pasiekia nustatytą temperatūrą ir išsijungia. Dažnas įsijungimas ir išsijungimas trumpina kompresoriaus tarnavimo laiką.
- Prastesnis efektyvumas: Dažni paleidimai didina elektros sąnaudas startinių srovių metu.
- Didesnė pradinė investicija: Mokama už perteklinę įrangos galią, kurios pastatui niekada neprireiks.
2. Per mažos galios šilumos siurblys
Pasirinkus per mažą įrenginį:
- Nuolatinis elektrinių tenų darbas: Šilumos siurblys jau prie nedidelio šalčio (-2 °C ... -5 °C) nebepajėgia sušildyti namų, todėl nuolat veikia integruotas elektrinis tenas.
- Diskomfortas: Ekstremalių šalčių metu pastate gali kristi patalpų temperatūra arba pritrūkti karšto buitinio vandens.
- Maksimali kompresoriaus apkrova: Įrenginys nuolat veikia 100 % pajėgumu be pertraukų, kas spartina mechaninį dėvėjimąsi.
Žingsniai tiksliam šilumos siurblio galios parinkimui
Norint, kad šilumos siurblio galia būtų nustatyta tiksliai, montavimo specialistai atlieka šiuos žingsnius:
+-------------------------------------------------------------+
| 1 ŽINGSNIS: Pastato parametrų ir nuostolių analizė |
| (plotas, tūris, energinė klasė, langų plotas, sandarumas) |
+-------------------------------------------------------------+
|
v
+-------------------------------------------------------------+
| 2 ŽINGSNIS: Karšto buitinio vandens (BKV) poreikio įvertis |
| (gyventojų skaičius, vonių / dušų kiekis, boilerio tūris) |
+-------------------------------------------------------------+
|
v
+-------------------------------------------------------------+
| 3 ŽINGSNIS: Šildymo sistemos tipo įvertinimas |
| (grindinis šildymas 35°C vs radiatorinis šildymas 45-55°C) |
+-------------------------------------------------------------+
|
v
+-------------------------------------------------------------+
| 4 ŽINGSNIS: Įrangos parinkimas ir bivalentinio taško darna |
| (Daikin, Panasonic, Midea, IGLU, Samsung, NØRDIS modeliai) |
+-------------------------------------------------------------+- Pastato atitvarų ir projekto analizė: Tikrinamas pastato energetinis sertifikatas arba projektinė šildymo dalis. Įvertinama langų orientacija, izoliacinis sluoksnis ir stogo konstrukcija.
- Šildymo prietaisų tipas: Žemos temperatūros paviršinio šildymo sistemos (grindinis šildymas, paduodama temperatūra 30–35 °C) leidžia šilumos siurbliui dirbti maksimaliu COP. Jei name sumontuoti radiatoriai (reikalinga 45–55 °C ar aukštesnė temperatūra), parenkami modeliai, išlaikantys aukštą galią prie aukštesnių paduodamo srauto parametrų.
- Buitinio vandens poreikio nustatymas: Pagal gyventojų skaičių parenkamas integruotas (180–230 l) arba atskiras (200–300 l) boileris.
- Modelio parinkimas pagal technines kreives: Gamintojų kataloguose (Daikin, Panasonic, Midea, IGLU, Samsung, NØRDIS) vertinama ne nominali galia prie +7 °C, o faktinė atiduodama galia prie -7 °C ir -15 °C.
Jeigu domina visapusiškas inžinerinių tinklų įrengimo procesas, apie montavimo etapus skaitykite apžvalgoje ŠVOK montavimas Vilniuje: inžinerinių sistemų diegimo etapai.
Populiarūs gamintojai ir technologiniai sprendimai
Šiuolaikiniai gamintojai siūlo inverterinius kompresorius, gebančius sklandžiai moduliuoti galią:
- Daikin ir Panasonic: Pasižymi aukštu sezoniniu efektyvumu ir patentuotomis technologijomis (pvz., T-CAP serija), kurios leidžia išlaikyti nominalią šildymo galią net esant -15 °C ar -20 °C be papildomo elektrinio teno įsikišimo.
- Midea ir NØRDIS: Techniškai patikimi, šiuolaikiški įrenginiai su plačiomis valdymo galimybėmis, tinkantys tiek A++ naujos statybos namams, tiek modernizuojamiems būstams.
- IGLU ir Samsung: Siūlo pažangius valdymo algoritmus, modernią estetiką ir integruotus hidraulinius modulius, tinkančius kompaktiškoms katilinėms.
Jei kyla papildomų klausimų apie montavimo reikalavimus, rekomenduojame peržiūrėti paruoštą gidą Šilumos siurbliai oras-vanduo: atsakymai į dažniausiai užduodamus klausimus.
Dažniausiai užduodami klausimai (DUK)
Ar galima parinkti šilumos siurblį vien pagal namo kvadratūrą?
Vien tik pagal kvadratūrą parinkti galima tik preliminarią orientacinę galią. Du vienodo 150 $m^2$ ploto namai gali reikalauti visiškai skirtingos galios: A++ klasės namui pakaks 4–6 kW siurblio, o senos statybos neapšiltintam namui gali prireikti 12–16 kW įrenginio.
Ką reiškia šilumos siurblio moduliavimo ribos?
Inverteriniai šilumos siurbliai gali keisti savo kompresoriaus apsukas ir galią tam tikrame diapazone (pvz., nuo 2,5 kW iki 8 kW). Tai leidžia siurbliui šiltesnėmis dienomis veikti minimalia galia be dažno išsijunginėjimo.
Kiek laiko trunka šilumos siurblio oras-vanduo montavimas?
Standartinis šilumos siurblio oras-vanduo įrengimas ir hidraulinis pajungimas katilinėje trunka 1–3 darbo dienas, priklausomai nuo sistemos sudėtingumo ir esamos katilinės paruošimo lygio.
Ar esant -20 °C šalčiui šilumos siurblys neišsijungs?
Šiuolaikiniai šilumos siurbliai veikia iki -25 °C ar net -28 °C lauko temperatūros. Nukritus temperatūrai žemiau bivalentinio taško, trūkstamą šilumos dalį automatiniu būdu padengia integruotas elektrinis tenas, todėl patalpos lieka šiltos.
Išvada ir individualus parinkimas
Tikslus šilumos siurblio galios parinkimas užtikrina tolygų patalpų mikroklimatą, ilgaamžį kompresoriaus darbą ir racionalias eksploatacines sąnaudas. Vertinant būsto poreikius būtina atsižvelgti į pastato sandarumą, lubų aukštį, vėdinimą bei karšto vandens poreikius.
Jeigu planuojate įsirengti arba modernizuoti šildymo sistemą, naudokite mūsų parengtą įrankį: Nemokama šilumos siurblio parinkimo skaičiuoklė padės sugeneruoti tikslų, Jūsų namo parametrus atitinkantį įrangos pasiūlymą.
Taip pat galite tiesiogiai kreiptis į APR Projektai inžinierius: atliksime individualų pastato vertinimą, parinksime optimalios galios įrangą (Daikin, Midea, IGLU, Panasonic, Samsung, NØRDIS) bei atliksime profesionalų montavimą Vilniuje ir 100 km spinduliu. Užpildykite formą puslapyje Gauti individualų pasiūlymą arba susisiekite telefonu +370 600 06636.