Šildomos ir vėsinamos grindys - du zuikiai vienu šūviu

Vėsinimo funkcija šilumos siurbliuose

Per dešimtmetį šildomos grindys, atrodo, ledus pralaužė. Šias sistemas jau naudoja daugelis, išsakyti visi „už" ir „prieš". Įsirengę šildomas grindis, ypač jei šilumos šaltinis yra šilumos siurblys,  giria jas dėl mažų energijos sąnaudų ir komforto. Bet, kad ta pati sistema gali patalpas ir nebrangiai vėsinti, žino nedaugelis.

Tiems, kas turi šilumos siurblį ar planuoja jį įsirengti, šildomos ir vėsinamos grindys yra racionalus sprendimas dėl joms reikalingos neaukštos vandens temperatūros. Ta pati neaukšta temperatūra patalpas vasarą gali sėkmingai vėsinti.

Pirmieji pastatai, kuriuose patalpas ne tik šildė, bet ir vėsino ta pati konstrukcijose sumontuota sistema, Europoje buvo įrengti daugiau kaip prieš dvidešimt metų. Nuo to laiko šis sprendimas laikomas ekonomiško eksploatavimo ir komforto etalonu.

Panaudojus  trieigį vožtuvą ir valdymo sistemą, vėsinimo funkciją galima  sumontuoti ir senesniame šilumos siurblyje arba iš karto įsigyti šilumos siurblį, kuris turi integruotą vėsinimo valdymo plokštę.  Toks sprendimas turėtų būti patrauklus pastatų su dideliais vitrininiais langais savininkams,  nes, norint užtikrinti komfortišką patalpų klimatą vasaros metu, be kondicionavimo neapsieisi. O, kaip žinia, vėsinti patalpas kondicionieriais nepigu dėl jų sunaudojamos elektros energijos, ne visai patartina ir dėl susirgimų pavojaus.

Jeigu šilumos šaltinis yra geotermija ar oro šiluma, į šilumos siurblį integruoti vėsinimo funkciją nėra nei labai brangu, nei sudėtinga. Tokiu atveju patalpos vėsinamos vadinamuoju pasyviuoju būdu, energijos sąnaudos mažesnės nei įrengus „šalčio mašiną". Be to, išnaudojama ta pati sistema, nereikia naujų agregatų o perteklinė patalpų šiluma sugrįžta į žemę ir sunaudojama žiemą.

Kokias problemas sprendžia grindų vėsinimas?

Visuotinai kalbant apie šilumos taupymą, patalpų vėsinimas gali pasirodyti nebūtinas ir nereikšmingas, tačiau patyręs inžinierius, grindų šildymo sistemą savo name panaudojęs ir vėsinimui, taip nemano.

220 kv. m ploto namo langai nėra labai dideli, bet vasarą kambariai nemenkai prišyla, miegoti nėra malonu. Šeimininkas kambariams vėsinti panaudojo grindų šildymo sistemą.

„Patalpų vėsinimas ta pačia grindų šildymo sistema išsprendė keletą problemų. Gyvename užmiesčio name, prie miško. Įsivaizduokite tvankią vasaros naktį, kai norisi atlapoti langus. Bet ar ramus bus miegas su daugybe skraidančių, zyziančių ir kandančių vabzdžių, o kur dar nerimas dėl vagių? Kartais net ir atidarius langus bei nepaisydamas uodų zyzimo neišsimiegosi dėl tvankaus nakties oro. O dieną pietinėje namo pusėje oras įšyla labai smarkiai. Mūsų namo langai nedideli, įsivaizduoju, kad ten, kur jie vitrininiai, tai kažin ar įmanoma iškęsti viduje be kondicionieriaus. Įsirengus grindų vėsinimą net užuolaidų nereikia, nes nereikia saugoti kambarių nuo saulės kaitros. Kondicionieriaus nesinorėjo pirkti dėl oro sausinimo, oro srovių ir dėl to susidarančių skersvėjų, dulkių bei triukšmo. Tad už tris su puse tūkstančio litų nusipirkęs atskirą mazgą - papildomą vožtuvą ir šilumokaitį bei sujungęs su šilumos siurblio automatika, turiu grindų vėsinimą. Tiesa, montavau pats, bet skaičiuoju, kad vėsinimo įranga su montavimu kainuoja maždaug kaip geros kokybės kondicionierius. Yra šilumos siurblių su integruota hidraulika vėsinimui, pirkdamas savąjį aš apie tokios funkcijos naudą nepagalvojau, bet, laimė, vėsinimo valdymo plokštė jame buvo" - apie vėsinimo naudą pasakoja namo užmiestyje savininkas Audrius Būtėnas.

Akumuliacinė 300 litrų talpa ir 10 kW šilumos siurblys 5 kv.m katilinėje.

Jo įsitikinimu, jeigu grindų vamzdžiai sukloti šildymui tinkamais ir patalpos plotui pakankamais intervalais, vėsinimo efektas taip pat gaunamas geras.

Šildymo sistemą kombinuojant su vėsinimu ir siekiant jo efektyvumo, svarbu ir kokiame grunte išvedžiotas kolektorius: molingas gruntas vasarą  įšyla ne taip greitai kaip smėlis. Turint vertikalų geoterminį gręžinį, šis aspektas neaktualus.

Inžinierius pastebi, kad kai kas painioja vėsinimą su vėdinimu. Vėsinimas - prikaitintų patalpų temperatūros pažeminimas. Vėdinimas - patalpų oro keitimas šviežiu. Pastarąją funkciją jo name atlieka rekuperacinė vėdinimo sistema, kuri vasarą, suprantama, veikia tik kaip vėdinimo sistema.

Inžinerinė įranga

Audrius Būtėnas dar prieš statydamas namą žinojo, kad jį šildys geotermine šiluma. Sklype yra horizontalus šilumos siurblio kolektorius, užimantis 6 arus - trys kontūrai po  200 metrų. Šildomos grindys įrengtos visame 220 kv. metrų ploto name - pirmame ir mansardiniame aukštuose. 5 kv. m ploto katilinėje pastatė 300 litrų akumuliacinę vandens talpą, rekuperatorių, 10 kW galios šilumos siurblį su išsiplėtimo indu, vandens filtravimo įrangą.

Papildomas vožtuvas ir šilumokaitis vėsinimui (viršuje), valdomi šilumos  siurblio sistemos.

„Vėsinimas atsirado vėliau, pirkdamas šilumos siurblį apie tai negalvojau. Bet pasirodė, kad modernus šilumos siurblys turėjo automatiką vėsinimui valdyti - t.y papildomą srauto temperatūros kontrolę.

Šildymo ir vėsinimo principai panašūs. Kai patalpos šildomos, šilumnešio šiluma paimama kompresoriuje, į cirkuliacinį vandenį perduodama šilumokaityje ir siurbliukas pumpuoja jį į šildymo sistemą.

Kai vyksta vėsinimas, kompresorius neveikia, veikia tik tarpinis šilumokaitis ir siurbliukas. Šilumokaityje neaukšta šilumnešio temperatūra (vasaros pradžioje ji yra 7-8 laipsniai) pakeliama iki reikiamos pamaišant su grąžinamu iš grindų srautu  ir  perduodama grindų sistemos vandeniui. Reguliavimo mazge palaikoma pastovi į sistemą perduodamo vandens temperatūra. Taip vietoj karšto vandens sistemoje cirkuliuoja vėsus.

Tad vėsinimui prie šilumos siurblyje buvusios automatikos reikėjo papildomo vožtuvo ir šilumokaičio. Kad vamzdžiai, kuriais į sistemą paduodamas šaltas vanduo nepradėtų rasoti, t.y. kad nesusidarytų kondensatas, ant paduodamo vamzdžio atšakos yra daviklis, jame nustatyta žemiausia galima vėsinimo vandens temperatūra +18 laipsnių. Esant tokiai, kondensatas nesusidaro. Kadangi temperatūra ribojama, nereikėjo atskiro rasos taško daviklio.

Vasarą patalpose įkaitęs šilumnešis perteklinę šilumą grąžina į žemę.

Iš žemės paimamos šilumos temperatūra nėra aukšta, tad vasarą ji atvėsina grindų sistemos vandenį, o grindų karščio šilumą sugrąžina į atgal į žemę. Galima sakyti, jog vasarą, vėsinimo metu, šiluma grąžinama į žemę. Žemėje šiluma kaupiasi ir dėl to žiemą šilumos siurblio naudingo veikimo koeficientas bent jau teoriškai šiek tiek aukštesnis nei būtų galima išgauti be šilumos grąžinimo į žemę", - aiškina namo šeimininkas.

Patalpas šildant  valdymo blokas palaiko nustatytą patalpų temperatūrą, tad kuo lauke vėsiau, tuo grindys šiltesnės. Lauke esant 8 laipsnių šilumos, patalpų oro temperatūra buvo 22,4 laipsnių.

Kiek kainuoja komfortas vasarą

Vasarą vėsinamos visos namo patalpos -pirmame aukšte ir mansardoje iš viso 220 kv. m. Šilumos siurblio kompiuteris rodė, kad vėsinimo siurbliukas praeitą vasarą dirbo 991 valandą -  apie pusantro mėnesio.  Jo per valandą sunaudojamos elektros energijos kiekis yra 0,19 kW. Reiškia, sunaudojo 188 kW elektros energijos, kuri kainavo 90 litų. Tiek kainavo komfortas vasarą - jokio oro pūtimo, skersvėjų, tinklelių nuo vabzdžių ir baimės dėl vagių.

Grindų šildymo ir vėsinimo sistemos kolektorius.

Kambariuose grindų danga iš laminato, virtuvės zonoje - akmens masės plytelės. Vėsinant grindis ant laminato jaučiama maloni vėsa, kiek šaltesnės plytelės, tad, kaip sakė šeimininkas, karštą dieną kartais net norisi ant jų pabūti, kad būtų vėsiau.

Šildymo sistemos vamzdžiai grindyse išvedžioti 20 cm, vonioje - 15 cm atstumais. Parketlenčių namo savininkas sako atsisakęs dėl stipresnės termoizoliacijos ir deformacijų.

Vasarą grindų šildymo sistemoje cirkuliuojantis vėsus vanduo atvėsina patalpų oro  temperatūrą iki norimos, nustatytos valdymo pulte.

„Pastebėjau, kai vasarą saulė aukštai, jos spinduliai krenta tiesiai į grindis, šių vėsesnis paviršius akumuliuoja šilumą ir susidaro malonus vėsos ir šilumos balansas. Kai lauke buvo +30 karščio, viduje daugiau +25 oro temperatūra nepakildavo. Iš lauko įėjus galima buvo atvėsti. Ne sušalti, kaip kartais įvyksta naudojant kondicionierių, bet maloniai atsivėsinti.

Šilumos siurblio valdymo pulte galima nustatyti lauko temperatūrą, kuriai esant vėsinimas nutraukiamas", - dalijosi patirtimi A. Būtėnas.

Ar grindų vėsinimas neprieštaruja fizikos dėsniams?

Daugelyje pastatų, ypač visuomeninių, vėsinimas montuojamas lubose ar sienose. Dėl tos priežasties, kad šiltas oras kyla į viršų, o šaltas leidžiasi žemyn.

„Efektyvumo požiūriu, t.y. siekiant iš šildomo/vėsinamo paviršiaus ploto gauti kuo daugiau energijos, efektyviausia šildyti grindis, o vėsinti - lubas. Tačiau tuomet reiktų dvigubos vamzdynų sistemos. Jei naudojame vieną sistemą, sutaupome įrengimo kaštų, be to, reikia atsižvelgti, kuri funkcija daugiau naudojama - šildymas ar vėsinimas, tiek pagal galią, tiek pagal trukmę. Mūsų klimate, aišku, svarbesnė yra šildymo funkcija. Bet viena iš komforto sąlygų yra optimali patalpos oro ir grindų paviršiaus temperatūra. Kai abi funkcijos - šildymas ir vėsinimas yra grindyse, ši komforto sąlyga nesunkiai palaikoma", - sako UAB „Uponor" techninių sprendimų vadovas Artūras Laukys.

Vėsinamos grindys nėra šaltos mums įprastine prasme, jos tiesiog vėsios lyginant su patalpos oro temperatūra. Svarbiausia, neperžengti rasos taško temperatūros. Vėsinamų grindų paviršiaus temperatūra turi būti 19-20 laipsnių C.  Nerekomenduojama, kad grindų paviršiaus temperatūra nukristų žemiau 19 laipsnių C.

„Uponor" specialisto nuomone, paprastai vėsinimo reikia tik gyvenamuosiuose kambariuose, ne san. mazguose, kur dažniausiai klojamos ir taip vėsios plytelės.  „Gyvenamųjų kambarių grindų danga retai būna iš plytelių ar akmens, tad  19-20 laipsnių grindų paviršiaus temperatūra yra komfortinė. Priminsiu, kad norint turėti komfortą, vėsinant paviršiais patalpų temperatūra gali būti  2C aukštesnė. Jausimės taip pat, kaip ir vėsindamiesi  šaldymo agregatais. Tačiau nebus jokių šalto oro bangų. O grindų šildymo atveju atvirkščiai - kad jaustume komfortą, patalpų temperatūra gali būti 2C mažesnė nei įprastai", - argumentuoja specialistas.

Balansas tarp statybos ir eksploatacijos kaštų

Namo su vėsinamomis grindimis šeimininkas samprotauja, kad jei jame būtų daugiau ir didesnių langų, galbūt vasarą palaikyti komfortą vien vėsinamomis grindimis ir nepavyktų.

„Planuodamas langų dydį, aš galvojau apie šilumos praradimus pro langus, galvojau ir apie didelių bei sandarių langų kainą. Mačiau, kad dideli langai įspūdinga ir gražu, bet aš kaip inžinierius pirmiausia mąsčiau apie sprendimų pasekmes", - sako A. Būtėnas.

Jis ir namą statė atsižvelgdamas į abu kriterijus - šilumos nuostolius ir apšiltinimo bei šildymo kainą. „Manau, pavyko išbalansuoti tarp protingų statybos ir eksploatacijos kainų. Gyvename name jau ketvirtus metus ir patį šalčiausią mėnesį, kai ir dieną, ir naktį lauko temperatūra buvo apie -16 laipsnių šalčio, o viduje buvo palaikoma 22 laipsnių temperatūra, už šilumos siurblio sunaudotą elektros energiją sumokėjau 520 litų. Nepamirškite, kad šildomas plotas - 220 kv. metrų!", - stropiai skaičiuoja šeimininkas.

Inžinieriui nesudėtinga buvo apskaičiuoti namo šilumos nuostolius - per metus susidaro apie 17900 kWh. Jei ne rekuperatoriaus grąžinama šiluma, šilumos nuostoliai būtų didesni. Namas statytas iš keraminių blokelių, apšiltintas 20 cm polistireninio putplasčio plokštėmis, sienų šiluminė varža - 6,25 kv.m K/W.

Šeimininkas gana objektyviai pripažįsta, kad mažų klaidų išvengti nepavyko - visas namo grindų plotas šildomas, jame nėra nešildomų pagalbinių patalpų, kurios, gyvenant užmiestyje - būtinos. 

Danutė Ramoškevičiūtė, www.asa.lt
Hermio Preikšto nuotraukos