• tikkurila
  • ruukki
  • ruukki
  • tikkurila

Kaip šildysime ateityje?

Rolandas Kažimėkas 2022 sausio 4 d.
šildymo sprendimai viessmann
„Viessmann“ nuotr.

Europos Sąjunga siekia iki 2050 m. sukurti neutralizuoto poveikio klimatui ekonomiką. Norint pasiekti šį ambicingą tikslą, teks atsisakyti iškastinio kuro. Taigi turės keistis šildymo sprendimai.

Prognozių dėl šildymo sprendimų pokyčių yra įvairių, bet jos remiasi jau esamomis, išbandytomis šildymo sistemomis. Ypatingos revoliucijos, naujo šildymo būdo, apie kurį nebūtume žinoję, nežadama. Tačiau pabrėžiama, kad tam didelę reikšmę turės pasaulinis pramonės elektrifikavimas.

Energijos vartojimo efektyvumo požiūriu didelę reikšmę turi šilumos šaltinis. Daugelį metų energija buvo gaminama naudojant degimo procesus, tai daroma ir dabar. Ateities šildymo sistemos siejamos su švaria energetika, kokią tiekia saulės, vėjo jėgainės, hidroelektrinės, ir racionaliu šių energijos šaltinių panaudojimu.

CO2
kranas

Svarbiausios statybų, NT, inžinerijos naujienos – nepraleiskite!

Kas lemia šildymo pokyčius?

Vis dažniau kalbama apie smogo problemą ir apskritai aplinkos būklės blogėjimą. Prasta oro kokybė didesniuose miestuose fiksuojama beveik visą šildymo sezoną. Kylančios kuro kainos, didėjantys ekologiniai reikalavimai verčia gamintojus ir investuotojus ieškoti naujų, mažiau aplinkai kenkiančių sprendimų. Todėl šildymo įranga pastebimai tobulėja ir mes stebime laipsnišką ekologiškų šilumos šaltinių plėtrą. Kovos su smogu įstatymai turėtų tai paspartinti. Jau dabar tokia įranga kaip modernūs kondensaciniai katilai, šilumos siurbliai, efektyvus elektrinis šildymas jau gerai žinoma ir vis dažniau naudojama.

Ekspertų teigimu, iškastinio kuro šildymo katilų galimybės jau pasiekė savo ribas ir jokių sensacingų patobulinimų tikėtis neverta. Šiuolaikiniai kondensaciniai šildymo katilai pasižymi labai aukštu naudingumo koeficientu, kuris priartėjo prie 100 proc., o tai reiškia, kad visas sudegintas kuras virsta naudinga šiluma, pro kaminą į orą šiluma nepatenka. Tačiau iškastinio kuro deginimas generuoja CO2 – visuotinį baubą, klimato pokyčių kaltininką, dėl kurio ir kyla diskusijos apie pokyčius šildymo sektoriuje. Realiausios alternatyvos yra elektrinis šildymas, šilumos siurbliai ir naujos kuro rūšys kaip vandenilis ar sintetinis metanas.

Kaip kurą naudojant sintetinį metaną, į atmosferą CO2 patenka, tačiau tai taršos nedidina, nes šio metano gamybai naudojamas CO2 ir jo sunaudojam tiek, kiek į atmosferą sugrąžinama sudeginant. Vandenilis dar patrauklesnis – jo gamybos metu išskiriamas deguonis, taigi pati gamyba mažina CO2 koncentraciją atmosferoje. Sukūrenus vandenilį šildymo katile, šalutinis produktas yra tik vanduo.

Visi modernūs šildymo pasiūlymai reikalauja elektros. Daug jos reikia ir vandenilio ar sintetinio metano gamybai. Bet visas elektrą naudojančias technologijas žaliomis galime vadinti tik tada, kai elektra gaminama naudojant tokius atsinaujinančius šaltinius kaip vėjas, saulė, vanduo. Jei elektra gaminama deginant iškastinį kurą, jau turime kalbėti apie atmosferoje paliktą CO2 pėdsaką ir atsargiai vertinti elektrą naudojančios priemonės ekologiją.

Šiuolaikinis šilumos centras

Išplėtotas didesnių miestų centralizuoto šildymo tinklas vis dar laikomas geriausiu pasirinkimu esamiems daugiabučiams pastatams. Didelis šilumos, tiekiamos iš modernios, atsinaujinančius šaltinius naudojančios jėgainės, gamybos efektyvumas, mažesnė tarša. Tačiau, nepaisant to, vis dažniau kalbama, kad centrinis šildymas vis tik yra praeities technologija, naudinga tik tol, kol stovės senieji daugiabučiai pastatai.

CO2

Ateityje populiaresni taps lokalūs gyvenamųjų namų šilumos mazgai, tiekiantys šilumą vienam daugiabučiui ar kvartalui. Tokios sistemos bus lankstesnės, suteiks gyventojams galimybę individualiai reguliuoti ir kontroliuoti šilumos sunaudojimą. Jų efektyvumą didina ir tai, kad ant daugiabučių stogų gali būti sumontuoti saulės kolektoriai ar saulės jėgainė. Apie galimybę buto šildymo sistemą valdyti nuotoliniu būdu net neverta kalbėti – tai šiandiena, o ne ateitis.

Šilumos siurbliai – didelės perspektyvos

Ne tik individualiuose namuose, bet ir moderniuose daugiabučiuose pastatuose vis dažniau įrengiami įvairių tipų šilumos siurbliai. Jau daugelį metų išbandyta ir prieinama technologija leidžia žemėje, vandenyje ar ore sukauptą energiją panaudoti patalpoms šildyti ir karštam vandeniui ruošti. Šilumos siurbliai pasižymi dideliu efektyvumu ir mažomis eksploatavimo sąnaudomis. Jų privalumai: nesudėtinga techninė priežiūra, ekologiškumas, efektyvumas, galimybė ne tik šildyti, bet vėsinti patalpą. Kaip šių prietaisų trūkumas dažniausiai įvardijama būtinybė pasirūpinti papildomu šilumos šaltiniu, jei tokia sistema montuojama šalto klimato zonoje. Šaltesnėse zonose naudojamos hibridinės dujinio katilo ir šilumos siurblio sistemos.

Tinkamai suprojektuoti ir sumontuoti šilumos siurbliai ekonomiškai gamina šilumą kiekviename pastate, ne tik gyvenamajame. Jie sėkmingai diegiami pramonės įmonėse, kur labai svarbu visapusiškai išnaudoti įrenginio galimybes, integruojant juos į technologinius procesus (panaudojant perteklinę šilumą).

Daugiafunkciškumas yra labai vertinamas šilumos siurblių privalumas. Šilumos siurbliai tinka ne tik naujiems, bet ir renovuojamiems ar modernizuojamiems pastatams šildyti – juos įrengus šildymo išlaidos reikšmingai sumažėja. Investicijos į šilumos siurblį yra didesnės, palyginti su investicijomis į šildymo sistemą su kondensaciniu katilu, tačiau eksploatavimo sąnaudos yra daug mažesnės. Sparti technologijų pažanga tik dar labiau didina šio šildymo būdo populiarumą. Prognozės rodo, kad susidomėjimas šilumos siurbliais ir toliau didės, be to, jį skatins mažėjančios įrengimo kainos.

Elektra ir… elektra

Elektra ilgai buvo neefektyvus ir brangus šildymo variantas. Tačiau jei ją gamina saulės baterijos ar vėjo jėgainės, jei name įrengta efektyvi infraraudonųjų spindulių šildymo sistema, situacija iš esmės keičiasi.
Šildymas, naudojant infraraudonųjų spindulių grindinio šildymo sistemą, yra rentabili, lengvai įrengiama alternatyva.

Po grindimis patiesta infraraudonųjų spindulių grindinio šildymo plėvelė šildo aplinkinius daiktus, bet ne patalpos orą. Šilumą spinduliuojantys aplinkiniai daiktai ir sušildo orą. Toks šildymas vertinamas kaip sveikesnis, tolygiau šildantis patalpas, nesukeliantis tokio oro masės judėjimo, kokį sukelia konvekcinis šildymas.

Šildymas infraraudonaisiais spinduliais turėtų būti derinamas su ant stogo sumontuota saulės jėgaine ir perteklinę energiją kaupiančią baterija, kuri saulėtą dieną ją kaupia, o atiduoda naktį ar apniukusią dieną. Baterija padeda racionaliai naudoti saulės jėgainės gaminamą energiją.

Tokia koncepcija gali būti efektyvi ne tik naujuose, bet ir pastatytuose ir neefektyvią šildymo sistemą turinčiuose pastatuose. Infraraudonųjų spindulių šildymo sistema (tai gali būti tiek šildytuvai, tiek grindinis šildymas), dirbanti kartu su saulės jėgaine įvardijama kaip puikus sprendimas, siekiant iš esmės keisti šildymo sistemą.

Tačiau netrūksta ir skeptiškų vertinimų – šildymo periodas pas mus yra gana ilgas, pastatai šildomi tokiu metu, kai dienos trumpiausios, o apniukusių dienų daugiausia, todėl abejojama ar tada saulės jėgainė pagamins pakankamai energijos, kad jos užtektų ir šildymui, ir kitiems poreikiams.

Renkantis infraraudonųjų spindulių grindinio šildymo sistemą, o ne atskirus skydus, šildomas didesnis plotas, tad kaitinimo elemento temperatūra mažesnė, grindų dangai negresia perkaitimas.

Iškastinio kuro pakaitalai: vandenilis, sintetinis metanas

H2O

Iškastinio kuro pakaitalai patrauklūs ne tik ekologiškumu, bet ir tuo, kad jų tiekimui galima naudoti modernizavus jau esamus dujotiekius, kurių tinklas kai kuriose šalyse tikrai labai išplėtotas, o šildymui – kondensacinius katilus ir jau turimas šildymo sistemas.

Viena iš perspektyvų – vandenilis. Labiausiai planetoje paplitęs elementas – netoksiškas, neagresyvus, neradioaktyvus, neteršia vandens, nekenkia gamtai ir aplinkai, svarbiausia, kad jį deginant neišsiskiria klimatui kenksmingas CO2. Natūraliai gryno vandenilio nėra – jis turi būti gaunamas iš vandens arba kitų vandenilio turinčių junginių. Vandens turime labai daug – jis dengia daugiau kaip du trečdalius Žemės paviršiaus.

Ekspertai daugiausia dėmesio skiria vandens elektrolizei, kurios metu gaunamas vandenilis ir šalutinis produktas – deguonis, kuris, patekęs į atmosferą, tik mažina CO2 dalį joje. Tačiau tam reikalingas didelis elektros energijos kiekis, vertinant, kiek energijos sunaudojama vandenilio gamybai ir kiek jos išskiria deginamas vandenilis, dažnai šis kuras įvertinamas kaip neracionalus. Tačiau žaliojo vandenilio gamybai norima panaudoti vėjo ir saulės jėgainių elektrinių pagamintą perteklinę energiją, be to, elektrolizės technologijos irgi tobulėja.

Kai kuriose Europos šalyse vandenilis jau bandomas, tiekiant jo ir dujų mišinį esamais dujų tinklais. Šios srities pionieriais tapo Didžioji Britanija, eksperimentų vieta pasirinkusi nuosavą dujų tinklą, turintį Kilio (Keele) universitetą 20 proc. vandenilio ir gamtinių dujų mišiniu kelerius metus buvo šildomi 30 universiteto pastatų ir dar 100 aplinkinių namų.

Eksperimentas pradėtas ir Nyderlanduose. Rozenburgo miestelyje daugiabutį gyvenamąjį namą šildo katilas, naudojantis 100 proc. vandenilį. Eksperimentui panaudotas esamas vamzdynas siekiant parodyti, kad turimi tinklai yra pasirengę priimti naująjį kurą. Tai pirmasis pasaulyje projektas, kuriame grynas vandenilis naudojamas kaip namų šildymo sistemos kuras.

Škotijoje, Bakheivene, pirmą kartą pasaulyje kuriamas vandenilio tinklas, kuris nuo 2023 m. į namus tieks vandenilį ir užtikrins, kad šildymui nebus naudojamas CO2 išskiriantis kuras. Pirmuoju projekto etapu bus šildoma apie 300 namų, o vandenilis bus gaminamas netoliese esančioje elektrolizės gamykloje, kuri naudos jūroje pastatytų vėjo turbinų elektros energiją. Vėliau tinklas bus išplėstas iki 1000 nekilnojamojo turto objektų.  Vandenilio (20 proc.) ir dujų mišinys tinklais tiekiamas ir tam tikruose Vokietijos regionuose.

Ekspertai prognozuoja, kad iki 2030 m. žaliasis vandenilis pradės konkuruoti su anglimis ir gamtinėmis dujomis plieno gamyboje, o iki 2050-ųjų jo kaina kris iki 1 USD/kg ir pasaulio rinkose taps pelningesnis už dujas, kartu pasižymėdamas nulinėmis CO2 emisijomis. Tuo pat metu rinka taps pasaulinė, vandenilis bus transportuojamas, kaip dabar transportuojamas SGD.

Atliekami tyrimai, kaip būtų galima gauti vandenilį iš metano pirolizės būdu. Didelis šio būdo privalumas, palyginti su elektrolize, yra mažesnis energijos kiekis, reikalingas vienam kilogramui vandenilio gauti. Tačiau šis būdas išskiria į atmosferą CO2, tad ieškoma metodų, kaip būtų galima šias emisijas sumažinti.

Sintetinis metanas, kuris gali būti tiekiamas į dujų perdavimo infrastruktūrą ir maišomas su gamtinėmis dujomis, taip pat vertinamas kaip ekologiniu požiūriu neutralus kuras. Jo gamybai naudojamas CO2, tad tai kompensuoja emisijas.

Visiška integracija

Nesunku pastebėti, kad, siekiant visapusiškai taupyti energiją, mažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijas, neužtenka keisti šildymo būdą. Yra daugybė sprendimų – nuo žaliųjų stogų, kur augalų sluoksnis padeda išlaikyti pastato šilumą žiemą ir vėsą vasarą, iki integruotų izoliacijos sprendimų, palaikančių palankią temperatūrą, mažinančių šildymo sistemos apkrovą. Pasyviojo namo koncepcija yra vienas svarbiausių statybos laimėjimų. Išmanusis visų namo sistemų valdymas, atsižvelgiant į aplinką ir poreikius, padeda dar efektyviau įgyvendinti šią koncepciją.

Sprendimai:

Samsung climate

Šilumos siurbliai – komfortiškas mikroklimatas

Šilumos siurbliai oras–vanduo tampa vienu populiariausių naujų individualių namų šilumos šaltinių, kurį trumpai apibūdinti galima taip: viskas viename, visiems metų laikams. Šie siurbliai kuria namų mikroklimatą – ne tik šildo, ruošia karštą vandenį, bet ir, jei reikia, vėsina patalpas. Toks sprendimas įvairiomis sąlygomis užtikrina komfortišką mikroklimatą. Šilumos siurbliai skirti tiek naujos statybos pastatams, tiek renovacijos projektams, kai į namų šildymo sistemą tiekiamas šilumos siurbliams pritaikytas termofikatas.

Samsung Climate Solutions black 2r 300x68 1
Vitodens

Modernūs katilai šiandienai ir ateičiai

Ateities šildymo sistemos negalės būti vien tik elektrinės – toks sprendimas pareikalautų didelių investicijų elektros gamybai didinti. Jau dabar aišku, kad, siekiant iki 2050 m. įgyvendinti su klimato kaita susijusius tikslus, šildymo sistemose matysime ne tik šilumos siurblius, elektrinį šildymą, bet ir kondensacinius katilus, kurie šiais laikais kūrenami dujomis, tačiau ateityje naudos vandenilį. Apie tai, kaip katilų gamintojai ruošiasi ateities iššūkiams, kalbamės su Vokietijos bendrovės „Viessmann“ atstovybės Lietuvoje vadovu Audriumi Končiumi.

viessmann 1
RHP

ŠVOK ateities tendencijos diktuoja madas jau šiandien

2015-aisiais Paryžiaus susitarime 195 šalys pasirašė dokumentą, kuriuo įsipareigojo iki 2050 metų neutralizuoti anglies dioksido poveikį ir taip sumažinti šiltnamio efektą skatinančius procesus. Siekdami prisidėti prie klimato kaitos mažinimo iniciatyvų, šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo (ŠVOK) sistemų gamintojai kuria vis efektyvesnius ir išmanesnius įrenginius. Šios tendencijos išliks ir ateityje, o technologiniai sprendimai užtikrins paprastą ir lengvą patalpų mikroklimato valdymą.

komfovent logo 1
Grindų šildymas

Grindinis šildymas infraraudonaisiais spinduliais – ekonomiška alternatyva

Tradicinio elektrinio šildymo eksploatacija yra brangi, o šiais laikais, kylant elektros kainoms, sąnaudos dar gerokai išaugtų. Visai kas kita grindinis šildymas infraraudonaisiais spinduliais – ekonomiškas, lengvai įrengiamas, patikimas šildymo būdas. Apie tokio šildymo specifiką ir privalumus pasakoja MB „Heatpliusas“ infraraudonųjų spindulių šildymo specialistas Jonas Butkus.

VarmePlus

 

handshake REMIAMAS TURINYS

Komentarai

statyba ir architektura
archicad