Šiluma be atviros ugnies
Žmonės šildytis pradėjo prie atviros ugnies vos išmokę ją užsidegti. Atsiradus pastatams buvo sugalvota krosnis, dar ir iki šių dienų daug kur išlikusi kaip patalpų šildymo priemonė. Ir tik gerokai vėliau susivokta, kad patalpas galima šildyti vandeniu, sušildytu specialiai tam skirtoje krosnyje ir į kiekvieną patalpą atitekančiu vamzdžiais – taip atsirado katilai ir centralizuotas šilumos tiekimas.
Pagrindiniai šio šildymo būdo pranašumai išlikę iki dabar: patalpose nenaudojama atviros ugnies, šiluma gaminama vienoje specialiai tam skirtoje vietoje, patalpose tapo švariau, kūrenti tapo patogiau, o centralizuoto šilumos tiekimo miestuose atveju naudoti ugnį užtenka tik vienoje vietoje, kartu taip mažiau teršiama aplinka.
Pagal šildymo įrengimo būdą skiriamos vietinės ir centrinės katilinės. Jos skirstomos ir pagal šilumnešio rūšį: būna vandens, garo, orinio šildymo. Šiandien katilinės naudoja ir skirtingą kurą: medieną (malkos, biokuras, granulės), dujas, skystąjį kurą (mazutas, krosninis kuras, dyzelinas), elektrą (elektriniai radiatoriai, šildytuvai, infraraudonųjų spindulių šildytuvai, kt.) ir šilumos siurblius, saulės kolektorius, geoterminius išteklius.
Alternatyvūs šilumos šaltiniai: magistralinės dujos; LPG (suskystintosios dujos) granulės; dyzelinis kuras; elektra; geoterminis (žemės) šilumos siurblys.
„Malkų“ šiluma
Pats pigiausias ir dėl to bene populiariausias šildymo būdas (ypač šildant individualius namus) yra šildymas malkomis – jis kainuoja tiek, kiek kainuoja malkos (puiku, jei turima nuosavo miško…), plius jų paruošimas, atvežimas, sandėliavimas ir kūrenimo darbas. Šis šildymo būdas yra geras ir priimtinas vietovėse, kur nėra didelio gyventojų tankumo, t. y. kaimo vietovėse ar nedidelėse gyvenvietėse, kuriosenėra galimybiųšilumątiekti centralizuotai aratvesti dujų vamzdynus.
Vis dėlto šis būdas netinkamas miesto teritorijoje dėl taršos. Nors šiuolaikiniai „malkų“ katilai yra pakankamai sandarūs, degimo procesas juose vyksta gana žemoje temperatūroje, dažnai, esant nepakankamam oro kiekiui, blogėja kietojo kuro degimo sąlygos. Kuras sudega nevisiškai (malkomis kūrenamo katilo naudingumo koeficientas yra tik apie 50–70 %) ir į aplinką išmetama gana daug kenksmingų teršalų, kurie draikosi čia pat, kieme, ar kaimynų kiemuose – dūmais išmetami dideli kiekiai anglies viendeginio (smalkių), suodžių ir įvairių angliavandenilių, kurių didelė dalis (pavyzdžiui, benzpirenas) yra kancerogeninės, vėžį galinčios sukelti medžiagos. O jei į katilą dar įmetama gumos, plastiko ar kitokių atliekų…
Modernėjant technologijoms, modernėja net ir šildymas malkomis. Kietojo kuro katilą galima prijungti ir prie grindinio šildymo sistemos, ir panaudoti karštam vandeniui ruošti, ir įrengti akumuliacines talpas ar sumontuoti katalizatorius teršalams filtruoti. Tačiau tuomet toks šildymas malkomis pabrangsta. Be to, turint kietojo kuro katilus, juos reikia nuolat prižiūrėti, kad neužgestų, dažnai papildyti įkrovas – žmogus tampa „pririštas“ prie namo.
Nematomas šilumos šaltinis – dujos
Teikiantieji prioritetą patogumui dažnai renkasi šildymą dujiniais katilais – vartotojas gali išvykti ilgesniam laikui, svarbu tik valdikliais nustatyti pageidaujamą kambario temperatūrą.
Tačiau esant dabartinei dujų kainai šis būdas gana brangus, nors, nepaisant to, ilgalaikėje perspektyvoje šildymas gamtinėmis dujomis išlieka vienu pigiausių šildymo būdų. Per dešimties metų laikotarpį bendros investicijos į įrangą ir išlaidos – tiek būstui šildyti, tiek ir karštam vandeniui ruošti – kurui būtų apie 15 tūkst. eurų.
Tiesa, šildymas deginant gamtines dujas kol kas įmanomas tik ten, kur atvestas dujotiekis ir kur yra galimybė prie jo prisijungti. Nors jau atsiranda technologijų, leidžiančių 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 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.
Pati tokio šildymo dujų spinta sumontuojama šalia namo, o ne jo viduje, tad, net ir atsiradus dujų nuotėkiui, į namą jos nepaklius. Tačiau specialus jutiklis dujų nuotėkį pajus ir automatiškai sustabdys dujų tiekimo sistemos veikimą. Investicijos į tokią dujinio šildymo sistemą būtų panašios kaip ir į bet kurią kitą šildymo sistemą, atsižvelgiant į namo dydį bei pageidaujamus šildymo įrenginius. Ši technologija gali būti puiki alternatyva gyvenantiesiems ten, kur nėra dujotiekių, tačiau norintiems turėti patogią šiuolaikišką šildymo sistemą.
Granulės šildo ilgai, bet užima vietos
Beveik toks pat patogus kaip dujinis šildymas yra šildymas granules deginančiais katilais. „Beveik“, nes granulėmis kūrenamą katilą dažniausiai užtenka prikrauti 1–2 kartus per savaitę; nes, įsirengus namuose granulinį katilą, būtina pagalvoti ir apie patalpą, kurioje granulės būtų sandėliuojamos; nes tenka kartkartėmisišvalyti ir pelenus. Laimė, kitaip nei malkomis kūrenamas katilas, granulėmis kūrenamuose katiluose pelenų susidaro nedaug. Taigi granulėmis kūrenami katilai būtų kažkas tarp malkų ir dujinių katilų.
Techniniu aspektu granuliniuose katiluose degimas vyksta subalansuotai: kuro ir oro santykis nuolat palaikomas taip, kad kuras visiškai sudegtų. Svarbiausias skirtumas, lyginant su malkiniais katilais, yra tai, kad šiluminė galia reguliuojama ne uždarinėjant orą, o dozuojant kuro padavimą ir primaišant reikiamą visiškam sudegimui oro kiekį. Taigi degimas šiuose katiluose optimalus, angliavandeniliai visiškai oksiduojami, o dūmai nesulyginamai švaresni už malkinių katilųišskiriamus. Kokybiškas degimo procesas lemia, kad naudingumo koeficientas granules deginančioje katilinėje siekia apie 80–90 %.
Eksploatacijos kainos aspektu granulinis katilas yra komfortiškesnis nei įprastas kietojo kuro katilas, tačiau jam reikia didesnių pradinių investicijų, o kuras yra brangesnis. Kuro kainos aspektu granulėmis kūrenami katilai artimesni dujomis kūrenamiems katilams. Pastaruoju metu šildymo kaina, deginant granules, faktiškai prilygsta šildymo kainai deginant dujas. Apskaičiuota, kad per dešimt metų šis šildymo būdas kainuotų apie 19 tūkst. eurų. Tiesa, kol kas neaišku, kaip pasikeis dujų kaina, kai 2017 m. pasibaigs „Gazprom“ nuolaidos galiojimas.
Elektra – už patogumą reikia mokėti
Bene patogiausias, tačiau ir brangiausias šildymo būdas yra šildymas elektra. Elektros energija gali būti naudojama daugybei šildymo įrenginių – elektriniams radiatoriams, įvairių tipų šildytuvams, šilumos siurbliams, infraraudonųjų spindulių ir joniniams šildytuvams ir t. t. Vienas bendras dalykas, kuris juos visus sieja, – valdymo patogumas: tereikia paspausti mygtuką ir šildymas pradeda / nustoja veikti.
Skaičiuojama, kad 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.
Tiesa, yra viena šalis, kurioje šildymas elektra, – vyraujantis būdas. Tai Norvegija, kurioje dėl kalnuoto šalies reljefo sudėtinga atvesti centralizuotą šilumos tiekimą ar dujų tinklus (nepaisant to, šie energijos tiekimo būdai ten taip pat jau skinasi kelią ir populiarėja). Be to, nereikia pamiršti norvegų atlyginimų dydžio, kalbant apie tai, kad elektros energijos kilovatvalandė Norvegijoje kainuoja panašiai kaip Lietuvoje…
Lietuvos vartotojams, norintiems turėti patogų elektrinį šildymą, specialistai pataria įsirengti oro kondicionierius: žiemą šildantis su kondicionieriais sunaudojama 3–4 kartus mažiau elektros nei su elektriniais radiatoriais, o vasarą jais galima vėsinti patalpas.
Šilumos siurbliai – tinkama alternatyva?
Šilumos siurblys – viena naujausių technologijų, šilumą paimanti iš grunto arba negilių gręžinių. Saulės įšildyta dirva sušildo vamzdį, kuriame cirkuliuoja neužšąlantis skystis (freonas), taip su gręžinio vandeniu į namą atkeliauja ir šilumos energija. „Gruntas–vanduo“ tipo šilumos siurbliu galima apšildyti visą pastatą.
Renkantis šilumos siurblį, reikia įvertinti keletą aspektų. Pirma, toks šildymas naudoja elektros energiją, kuriai tiekti reikalinga didelė ir nepigi infrastruktūra. Praktika rodo, kad geoterminis šildymas tiek įrengimo, tiek ilgalaikės eksploatacijos požiūriu būtų brangiausias – didžiausios investicijos skiriamos įrangai, nors išlaidos elektrai per dešimt metų būtų santykinai mažesnės.
Planuojant įrengti vandeninę šildymo sistemą (radiatoriai, šildomosios grindys) ir karšto vandens paruošimą, tinka „oras–vanduo“ tipo siurblys. Toks siurblys šilumą galutinai atiduoda vandeniui, tad patalpos šildomos radiatoriais ar per grindinę šildymo sistemą. Jo efektyvumas ir galingumas svyruoja, atsižvelgiant į lauko temperatūrą. „Oras–vanduo“ tipo šilumos siurbliai veikia gana efektyviai, lauke esant maždaug +7 °C temperatūrai, tačiau jų galia ir efektyvumas mažėja, kai lauko temperatūra nukrinta iki +2 °C ar neigiamos temperatūros. Tokio siurblio yra gerokai paprastesnė ir pigesnė instaliacija bei eksploatacija, tačiau, norint apsidrausti, jįreikėtųderinti su dyzeliniu, dujiniu ar kietojo kuro katilu, kuris perimtų šildymą atšalus. „Oras–vanduo“tipo siurbliui nereikia ypatingos priežiūros, todėl jį įjungtą galima palikti ir ilgesniam laikui.
„Oras–oras“ tipo šilumos siurblys perduoda šilumą ar šaltį tiesiogiai patalpų orui tarsi kondicionieriai. Jis šildo tik vieną patalpą, jo išpučiamas oro srautas sujudina patalpose esantį orą, šiek tiek jį pasausindamas.
„Oras–vanduo–oras“ tipo šilumos siurblio sistema vėsina ir šildo patalpas tiesiogiai per orą ir kartu atiduoda šilumą radiatoriams ar grindinei šildymo sistemai, ruošia karštą vandenį buitinio vartojimo reikmėms.
Renkantis šilumos siurblį, aktualiausias kriterijus yra jo naudingumo koeficientas, vadinamasCOP (angl. Coefficient Of Performance). Jei COP yra 4, tai reiškia, kad elektros sąnaudų ir šilumos santykis yra 1:4. Kuo aukštesnis COP, esant žemai lauko temperatūrai, tuo mažesnės išlaidos bus šaltomis žiemos dienomis.
Saulės energiją valdo lietuviškas klimatas
Saulės kolektorių sistemos naudojamos ir šildymui, ir karštam vandeniui ruošti. Visdėlto vien tik jomis namo šilumos poreikių iki galo patenkinti Lietuvoje pavyksta ne visada – dažniausiai saulės kolektoriais galima patenkinti iki 80 % karšto vandens poreikių arba iki 30 % šildantis sunaudojamos šilumos poreikių. Pavyzdžiui, kad saulės kolektoriais būtų galima paruošti bent apie 65 % 3–4 asmenų šeimos karšto vandens poreikio, reikia apie 6 m2 ploto saulės kolektorių. Jei norėtume paruošti visą karštą vandenį šiai šeimai, reikėtų apie 30 m2 ploto saulės kolektorių. Panašiai ir su šiluma patalpoms šildyti.
Kai sušildomi paviršiai…
Dar vienas būdas patalpoms šildyti – infraraudonųjų spindulių šildymas. Įsirengti tokią šildymo sistemą gana pigu. Geriausia infraraudonųjų spindulių šildymo plokštes naudoti kaip alternatyvią sistemą, kuria galima pakeisti malkinį, granulinį, geoterminį ar dujinį šildymą. Infraraudonųjų spindulių šildymo plėvelės sistema, kitaip nei dauguma įprastų šildymo sistemų, ne tik sušildo grindų paviršių (plyteles, linoleumą ar kiliminę dangą). Apie 90 % infraraudonųjų spindulių yra tolimojo diapazono, todėl jie sušildo ir objektus, patenkančius į jų veikimo plotą, įskaitant ir žmogaus kūną – patys daiktai tampa tarsi šildytuvai ir taip taupoma elektra. Be to, šiai sistemai nebaisūs skersvėjai, ji papildomai jonizuoja orą.
Kojomis – per šiltas grindis
Dar vienas neįprastas ir efektyvus šildymo būdas – šildomos grindjuostės: siauri ir ilgi elektriniai arba vandeniniai šildytuvai, tvirtinami sienų apačioje. Pageidautina taip apjuosti visą patalpos perimetrą. Grindjuostinės šildymo sistemos taip pat būna infraraudonųjų spindulių plėvelės tipo. Tokios namų šildymo sistemos pranašumas – šiluminis ekranas, sklindantis iš apačios per visą sieną, taip oras neatvėsta dėl sąlyčio su šaltomis sienomis, į patalpą nepatenka sienų ir langų skleidžiamas šaltis, sienos apsaugomos nuo drėgmės (neleidžiama susidaryti kondensatui) ir jos ima atspindėti šilumą į patalpą. Ypač ši sistema pasiteisina naudojama kampinėms patalpoms šildyti.
