Kaip veikia šilumos siurblys ir kodėl suvartojimas svyruoja
Šilumos siurblys nešildo tiesiogiai, kaip elektrinis radiatorius, o perkelia šilumą iš vieno šaltinio (oro, žemės ar vandens) į kitą – į jūsų namą. Šiam procesui naudojamas kompresorius, kuris suspaudžia šaltnešį ir taip padidina jo temperatūrą. Kuo mažesnis temperatūrų skirtumas tarp lauko ir vidaus, tuo lengviau kompresoriui atlikti savo darbą, ir tuo mažiau elektros jis sunaudoja.
Efektyvumo rodiklis, vadinamas koeficientu COP (angl. coefficient of performance), parodo, kiek šilumos energijos siurblys pagamina iš vieno suvartoto elektros energijos vieneto. Šiltu oru, kai lauko temperatūra siekia +7 °C, oro–vandens šilumos siurblio COP gali būti 4–5, tai reiškia, kad iš 1 kWh elektros gaunama 4–5 kWh šilumos. Tačiau kai temperatūra nukrenta iki –15 °C ar žemiau, COP gali sumažėti iki 2 ar net mažiau. Tai reiškia, kad tam pačiam šilumos kiekiui pagaminti reikia dvigubai ar trigubai daugiau elektros energijos.
Šalčiausios žiemos dienos – didžiausio suvartojimo laikotarpis
Lietuvoje šalčiausias periodas paprastai būna nuo sausio vidurio iki vasario pradžios, kai temperatūra gali nukristi žemiau –20 °C. Būtent tuo metu šilumos siurbliai patiria didžiausią apkrovą. Kuo didesnis skirtumas tarp lauko ir norimos vidaus temperatūros, tuo ilgiau ir intensyviau turi dirbti kompresorius, kad kompensuotų per sienas, langus ir stogą prarandamą šilumą.
Ypač jautrūs šaltam orui yra oro šilumos siurbliai, nes jie šilumą semiasi tiesiogiai iš lauko oro. Kai temperatūra nukrenta žemiau –20 °C, kai kurių modelių efektyvumas krenta tiek, kad įsijungia papildomas elektrinis kaitinimo elementas (vadinamasis rezervinis šildytuvas), kuris veikia beveik kaip įprastas elektrinis šildytuvas – be jokio efektyvumo naudos. Tokiu atveju elektros suvartojimas gali išaugti kelis kartus per vieną vienintelę naktį. Geoterminiai (žemė–vanduo) šilumos siurbliai šiuo požiūriu yra atsparesni, nes žemės temperatūra keliais metrais po paviršiumi išlieka stabili net ir per didžiausius šalčius, tačiau jų įrengimas kainuoja gerokai brangiau.
Paros metas taip pat turi reikšmės
Ne tik metų sezonas, bet ir paros laikas lemia, kiek elektros suvartoja sistema. Naktimis, kai lauko temperatūra dažniausiai būna žemiausia, o namo šildymo poreikis – didžiausias, siurblys dirba intensyviausiai. Be to, jei namuose įrengtas karšto vandens ruošimo režimas, kuris dažnai suplanuotas veikti rytais prieš žmonėms keliantis arba vakare, šis papildomas poreikis sutampa su bendru šildymo krūviu ir dar labiau padidina momentinį suvartojimą.
Svarbu paminėti ir vadinamąjį atitirpinimo ciklą (angl. defrost cycle). Kai lauko temperatūra svyruoja apie 0 °C ir yra didelė oro drėgmė, ant oro šilumos siurblio išorinio bloko garintuvo susidaro šerkšnas arba ledas. Sistema periodiškai persijungia į atvirkštinį režimą, kad jį ištirpintų, o tuo metu papildomai naudoja elektrą, o namo šildymas laikinai sustoja arba sumažėja. Tokie ciklai per dieną gali kartotis dešimtis kartų esant nepalankioms oro sąlygoms, ir bendras jų poveikis mėnesio sąskaitai gali būti gana pastebimas.
Namo izoliacija ir sistemos dydis – dažnai nepastebimi veiksniai
Daugelis vartotojų mano, kad didžiausią įtaką suvartojimui turi vien lauko temperatūra, tačiau realybėje ne mažiau svarbus yra namo šiluminis efektyvumas. Prastai apšiltintame name, kur šiluma greitai prasiskverbia pro sienas, stogą ar senus langus, šilumos siurbliui tenka dirbti kur kas ilgiau, kad palaikytų pastovią vidaus temperatūrą. Tai reiškia, kad net ir vidutiniškai šaltą dieną tokio namo sąskaita gali būti panaši į gerai apšiltinto namo sąskaitą per patį šalčiausią periodą.
Kitas dažnas veiksnys – netinkamai parinktas sistemos galingumas. Jei šilumos siurblys buvo parinktas per silpnas namo plotui ar izoliacijos lygiui, jis nuolat dirbs ties maksimalia savo galia ir dažnai persijungs į papildomo elektrinio kaitinimo režimą net ir vidutinio šalčio metu. Todėl prieš įsigyjant įrangą verta atlikti tikslų šiluminių nuostolių skaičiavimą, o ne remtis vien bendrais orientaciniais dydžiais.
Praktiniai patarimai, kaip sumažinti suvartojimą šaltuoju metu
Norint sumažinti elektros sąnaudas šalčiausiu periodu, verta imtis kelių konkrečių veiksmų. Pirma, prieš žiemą patikrinkite namo izoliaciją – papildomas sienų, stogo ar palėpės apšiltinimas gali reikšmingai sumažinti šilumos nuostolius ir taip sumažinti siurblio darbo krūvį. Antra, venkite staigių temperatūros pokyčių termostate – nuolatinis kelių laipsnių šokinėjimas verčia sistemą dirbti neefektyviai, todėl geriau palaikyti stabilią, nedaug besikeičiančią temperatūrą per parą.
Trečia, jei turite galimybę, karšto vandens ruošimą suplanuokite dienos metu, kai elektros kaina pagal biržos tarifą yra žemesnė, taip išvengiant papildomo krūvio piko metu. Ketvirta, reguliariai tikrinkite ir valykite išorinį bloką nuo sniego, ledo ir nešvarumų – užblokuotas oro srautas verčia sistemą dirbti sunkiau ir dažniau įsijungti atitirpinimo režimui. Penkta, jei planuojate naują įrangą, apsvarstykite hibridinę sistemą, kurioje šilumos siurblys dirba kartu su kitu šildymo šaltiniu (pavyzdžiui, dujiniu katilu), kuris automatiškai perima krūvį per patį šalčiausią periodą, kai siurblio efektyvumas smarkiausiai krenta.
Galiausiai, verta pasidomėti valstybės teikiama parama namų renovacijai ir šilumos siurblių įsigijimui – tokias programas administruoja Aplinkos projektų valdymo agentūra (APVA), o informaciją apie galimas kompensacijas galima rasti oficialiuose šaltiniuose prieš priimant sprendimą dėl investicijų.
Didžiausias elektros suvartojimas šilumos siurbliams tenka ne dėl gedimo ar netinkamo naudojimo, o dėl fizikinio dėsningumo – kuo šalčiau lauke, tuo sunkiau sistemai perkelti šilumą į namus, ir tuo daugiau energijos ji sunaudoja. Šalčiausios sausio–vasario naktys, karšto vandens ruošimo laikas ir dažni atitirpinimo ciklai yra pagrindiniai momentai, kai sąskaitos gali pastebimai išaugti. Tačiau žinodami šiuos dėsningumus namų savininkai gali imtis konkrečių žingsnių – nuo geresnės izoliacijos iki protingo temperatūros valdymo – ir taip sušvelninti sezoninius elektros sąnaudų šuolius, nepraradę šilumos siurblių teikiamo ilgalaikio efektyvumo bei patogumo.