|
Dzīve ārpilsētas mājās liekas saistoša daudziem Latvijas iedzīvotājiem. šobrīd cilvēki arvien vairāk cenšas attālināties no lielpilsētas trokšņiem un dzīvot piepilsētas un ārpilsētas mājās, un elpot svaigu gaisu. Jāņem vērā arī tas, ka šāda māja ir izdevīgs kapitālieguldījums. Interese par daudziem potenciālajiem apbūves gabaliem ārpus pilsētas noteikti būtu vēl lielāka, ja netraucētu attīstītas infrastruktūras neesamība un daudzu Rīgas tuvumā esošo rajonu attālinātība no komunikācijām. Nepieciešamība mājai patstāvīgi pievilkt elektrību un ūdeni būtiski sadārdzina šādu projektu, un dažviet izmaksas ir pat līdzvērtīgas būvniecības izmaksām. Bez tam daudzos gadījumos nemaz nav tehnisko iespēju šos ciematus vai mājas apgādāt ar elektrību un ūdeni. šā iemesla dēļ celtniecība tiek apturēta vai dažos rajonos nemaz netiek uzsākta.
Ar dzeramo ūdeni šādos rajonos viss ir vairāk vai mazāk skaidrs - grunts vai artēziskie avoti var apmierināt vajadzību pēc tīra ūdens, telekomunikācijas pa radio releja kanāliem arī ir pieejamas. Tomēr ar elektroapgādi viss ir daudz sarežģītāk. Ja arī netālu no celtniecības vietas atrodas kāds ciemats ar apakšstacijām, tas vēl negarantē nepārtrauktu elektroapgādi -visbiežāk tur ir veci, mazjaudīgi transformatori, novecojuši tīkli, kas neiztur slodzes pieaugumu un faktiski atrodas avārijas stāvoklī. šā iemesla dēļ bieži vien ārpilsētas māju saimnieki vēlas autonomu elektrības un siltuma apgādi.
Autonomās siltumapgādes sistēmas
Autonomās siltumapgādes sistēmas paredzētas dzīvojamo māju apkurei un karstā ūdens ieguvei. šādas sistēmas kā siltuma avotu izmanto dažādus katlus (elektriskos, gāzes, šķidrā kurināmā) un parasto cauruļvadu ar radiatoriem katrā istabā.
Autonomajām sistēmām ir vairākas priekšrocības. Pirmkārt, nav jāveic dārgi projektēšanas un zemes darbi, lai pieslēgtu objektu pie gāzes vada vai pilsētas siltumtīkla. Otrkārt, organizējot autonomo siltumapgādi, pasūtītājs faktiski izvairās no birokrātisko formalitāšu kārtošanas, kas saistītas ar atļaujām pieslēguma organizēšanai. Vēl viena autonomo sistēmu priekšrocība ir neatkarība no pilsētas siltumapgādes tīkla darba režīma - iedzīvotāji paši lemj, kad ieslēgt un kad izslēgt apkuri. Autonomās elektroapgādes sistēmas
Autonomus elektroenerģijas avotus Latvijā izmanto ievērojami retāk un visbiežāk tos pielieto kā rezerves barošanas avotus. Elektroenerģijas ražošanai izmanto šķidrā kurināmā (dīzeļa, benzīna utt.) ģeneratorus. Iespējams pielietot arī alternatīvos elektroenerģijas avotus - vēju, sauli un mazās HES. Tomēr vēl aizvien šķidrā kurināmā ģenerators ir visizplatītākais mini elektrostacijas veids autonomajās sistēmās. Visparastākos ģeneratorus var izmantot kā enerģijas avotus avārijas gadījumā. Tos pielietot pastāvīgai ražošanai ir samērā dārgi un neefektīvi. Pie tam ir nepieciešams ne tikai iepirkt degvielu, bet arī tā ir jāpiegādā un pietiekamā daudzumā jāglabā drošos apstākļos.
Fotoelektriskās (saules baterijas) un vēja enerģijas iekārtas sastopamas retāk. šos avotus izmanto kā papildu vai rezerves avotus, kā tādus, kas nosedz prasības pēc elektrības dažādu traucējumu gadījumos. šādās sistēmās parasti ietilpst akumulators, baterija un invertors, kas pārveido pastāvīgo strāvu, ko izstrādā saules baterijas, maiņstrāvā. Atsevišķs bloks kontrolē akumulatoru uzlādi, lai uzturētu to darbspējīgā stāvoklī.
Ja ir vēlme sasniegt pēc iespējas augstāku energoefektivitāti, jāņem vērā vairāki noteikumi un faktori. Nepieciešama maksimāla mājas siltuma taupīšanas kvalitātes pilnveidošana. Tas nozīmē - labu sienu siltumizolāciju, hermētiskus logus, cieši aizveramas durvis, pareizi organizētu ventilācijas sistēmu. Protams, energoefektivitāte atkarīga arī no elektroiekārtu ekonomiskumu mājā un apkures sistēmas tipa. Saules enerģija Minēsim šādu (teorētisku) piemēru - ar siltumu un elektrību jāapgādā divstāvu māja ar mansardu, tās kopējā platība - 200 m2. No komunikācijām ir tikai artēziskā aka un elektrība. Apskatāmajai mājai paredzēts, ka visas sistēmas būs samērā ekonomiskas un tiks izmantots augsti efektīvs, energoresursus taupošs aprīkojums. Viena no iespējām ir iegūt elektrību no saules baterijām. Vidēji Latvijā vasarā uz katru zemes kvadrātmetru ir aptuveni 3-5 kW saules enerģijas stundā, apmēram 10% no šīs enerģijas var pārveidot elektrībā ar saules bateriju palīdzību. Ziemā saules enerģiju var iegūt daudz mazāk nekā vasarā.
Apskatāmajai mājai tiek nopirkta saules baterija ar jaudu 3 kW, un tās montāža notiek turpat pie mājas. Pēc inženieru aprēķiniem, ar tās jaudu jāpietiek akumulatora bateriju lādēšanai, kuras savukārt bez pārtraukuma baro māju un apkures sistēmu. Bateriju montāža aizņem vairākas dienas. Reizēm, strādājot ar šādu tehniku, diemžēl daudz laika nākas pavadīt gaidot pasūtīto aprīkojumu. šāda veida fotoelektrisko ģeneratoru izmaksas var aprēķināt, izejot no maksas 9-10 EUR par katru izstrādāto enerģijas vatu. Kopējās bateriju izmaksas tādējādi sastāda 27 tūkstošus EUR. Ņemot vērā, ka tas ir bezmaksas elektrības avots un turpmāk šie izdevumi vairs neparādīsies ģimenes budžetā, tad izdevumi par saules bateriju atmaksāsies apmēram 10 gados. Kapitālajai celtniecībai tas ir labs rādītājs. Siltumsūkņi Kā jau tika minēts, klasiskie autonomās enerģijas avoti - ģeneratori un katli ar šķidro kurināmo - ir paši dārgākie. Mazuts, dīzeļdegviela un propāna gāze ir dārgs kurināmais, kas prasa speciālu glabāšanu. šajā projektā šis elektrības avots tika noraidīts jau pašā sākumā. Līdz ar to apkures sistēmas izveide ir mazliet sarežģītāks uzdevums. No vienas puses pastāv elektroenerģijas ģenerēšanas limits, ko veido saules bateriju iespējas. No otras - ilgu laiku elektriskais katls šķita vienīgais iespējamais risinājums. Variantus meklēja salīdzinoši ilgi, kamēr redzes lokā nenokļuva ģeotermālās apkures sistēmas jeb siltumsūkņi. Tieši tās palīdzēja atrisināt problēmu ar apkuri.
 | | Siltumsūknis ar vertikālu kontūru | Siltumsūkņa darbības princips kopumā un tieši ģeotermālā sūkņa darbības princips ir ļoti vienkāršs un ir realizēts visparastākajā ledusskapī: aukstuma aģents iziet caur iztvaikotāju, sasilst līdz siltummaiņa apkārtējās vides temperatūrai, uzvārās un iztvaiko. Kompresors saspiež iegūto tvaiku, kas ļauj sasildīt gaisu vai apkures kontūra darba šķidrumu, kas iet caur citu siltummaini. Pie izejas tiek iegūts siltummainis ar temperatūru līdz 30-650C. Pēc tam spiediens pazeminās un aukstuma aģents atkal nokļūst iztvaikotājā. Tā strādā jebkurš siltumsūknis.
Galvenā ģeotermālā sūkņa priekšrocība ir tā, ka aukstuma aģenta iztvaikošana notiek ar zemas siltumspējas siltumenerģijas avotu palīdzību - nav vajadzīgs ne katls, ne citi avoti ar augstu temperatūru. Lai ģeotermālais siltumsūknis strādātu efektīvi, pietiek ar ārējā siltumnesēja temperatūru 40C. Tāda temperatūra pastāvīgi ir daudziem dabiskiem avotiem - zemei (noteiktā dziļumā), dziļām ūdenskrātuvēm, kuras ziemā neaizsalst līdz dibenam, avotiem, gruntsūdeņiem un jūrai.
šādā veidā kontūrā, kas novietots zemē vai ūdenskrātuves dibenā, cirkulē ūdens, kas sasilst līdz grunts temperatūrai. šis ūdens nokļūst siltumsūknī, kas ar kompresora un aukstuma aģenta palīdzību sasilda apkures sistēmas siltumnesēju - gaisu (ja ir gaisa apkure) vai ūdeni, kas cirkulē mājas klasiskajā apkures sistēmā, līdz 35-650C. Nav mazsvarīgs arī fakts, ka ģeotermālā sistēma spēj gan saņemt siltu-mu no zemes, gan to atdot zemei, tas ir, strādāt kondiconālā režīmā, nodrošinot atdzišanu. Tomēr gadījumā ar ūdens apkuri tas nav aktuāli. Ārpilsētas mājai ar lielām istabām, augstiem griestiem un lielu platību kondicionēšana parasti nav pats aktuālākais uzdevums.
Pateicoties dabas siltuma - enerģijas, ko uzkrājusi zeme, izmantošanai, sistēmas energoefektivitāte ir ļoti augsta. Izmantojot zemes siltumu un atdodot to mājai, pasūtītājs saņem pašu ekoloģiskāko enerģijas avotu. Tērējot cirkulārā un siltumsūkņa darbam tikai 1 kW enerģiju, pie izejas var saņemt 4-6 kW siltuma.
Mājas projekta realizācijai izmantojam, piemēram, ūdens-ūdens tipa amerikāņu siltumsūkni. šis siltumsūkņu tips ar siltummaiņu palīdzību ražo silto ūdeni, kuru var izmantot karstā ūdens apgādei un apkurei ar radiatoru bateriju palīdzību. Siltumsūkņos izmanto aukstuma aģentu R22. Maksimālā patērējamā jauda apkurei 3,5 kW.
Pieņemsim, ka šajā mājā jau bija iebūvēta apkures sistēma. To nemainām, bet tikai adaptējam siltumsūknim. Tiek ielikts pazemes ūdens kontūrs - siltummainis. Tehnikai jā-strādā slēgtā, ierobežotā laukumā, līdz ar to nepieciešams izrakt tranšeju 2 m dziļumā, kuras dibenā uz gredzeniem tika uzstādīts kontūrs - polietilēna caurule diametrā 32 mm un garumā 80 m. Kopējās zemes darbu izmaksas sastādīja aptuveni 2 tūkstošus EUR. Kontūra ielikšanas darbi pilnībā tika pabeigti divu nedēļu laikā. Ja laukums būtu bijis atklāts un nebūtu norobežots ar sētu un mājas sienu, tad varētu iekļauties trijās dienās. Siltumsūkņa uzstādīšana ar montāžu, aprīkojumu un komplektējošajām daļām izmaksāja 10 tūkstošus USD. Rezultāti Inženieru darba rezultātā tika izveidota unikāla eksperimentālā sistēma. šajā sistēmā saistīti divi ekoloģiski un augsti ekonomiski aprīkojumi - siltumsūknis un saules baterija. šāds komplekss risinājums ļauj nedomāt par naftas cenām un birokrātiskām darbībām komunikāciju ielikšanai. šī sistēma spēj pati sevi atpelnīt, nesot peļņu pasūtītājam. Tās uzticamību rādīs laiks. Var tikai piezīmēt, ka saules baterijas un ģeotermālās sistēmas darbības laiks sastāda vairāk nekā 20 gadus. Svarīgi ir tas, ka plašs šādu komplekso risinājumu pielietojums ļauj apgūt arī valsts attālākos nostūrus. Ar šādu pieeju komfortablai dzīvei cilvēkam nepieciešama tikai piekļuve tīram ūdenim. Svarīgi arī tas, ka, izmantojot šo sistēmu, var atdzīvināt būves, kas ir iesaldētas pirms vairākiem gadiem komunikāciju un elektrības problēmu dēļ. |