Šilumos akumuliacija žiemos metu ir vėsos akumuliacija vasaros

 

Viešėdamas vienoje didžiausių pasaulio statybos parodoje "BAU" Miunchene, Vokietijoje, pamačiau kiek daug mes, lietuviai, esame atsilikę nuo šiuolaikinių, pasaulyje naudojamų statybos sprendinių. Esame atsilikę ne naujausių technologijų ir medžiagų neturėjimu, bet nemokėjimu teisingai jas naudoti.  Pradedant projektavimo procesų planavimu, baigiant statybos darbų vykdymu.  Šiame straipsnyje noriu pasidalinti savo patirtimi apie labai svarbią namo inžinerinę sistemą - šildymo sistemą.

 

Kaip mes, lietuviai, suvokiame šildymo sistemą ir patalpų šildymą? Dažnas mūsų žino du šildymo būdus - radiatoriai ir grindinis šildymas. Mes visų pirma pasistamote namą, tada prie langų pastatome radiatorius, vonioje įrengiame grindinį šildymą. Tai viskas, ką žinome. O visas su šildymo sistema susijęs taupymas yra parduotuvėje, derantis dėl mažesnės radiatoriaus kainos. Bet šilumos prietaisų ir vamzdžių kaina yra tai, kur mes galime sutaupyti labai nedaug lyginant su tuo, kiek mes galime sutaupyti įrengę gerai suprojektuotą šildymo sistemą.

 

Siūlau į šildymo sistemą pažiūrėti kiek kitaip nei mums įprasta. Siūlau šildymo sistemos projektavimo procesą įtraukti į pastato architektūros ir konstrukcijų projektavimo procesą. Nes tik tokiu būdu galima iš anksto numatyti būsimus šilumos srautus, šilumos pasiskirstymą ir šilumos akumuliavimą.

 

Šilumos akumuliavimas vidinėse pastato sienose, žiemos metu

 

Panagrinėkime kaip veikia šildymo procesas plačiausiai paplitusio radiatorinio šildymo atveju. Šilumokaityje pagaminta šiluma karšto vandens pavidalu vamzdžiais keliauja į radiatorių. Karštas vanduo sušildo radiatoriaus metalą. Šiltas metalas į orą spinduliuoja infraraudonuosius spindulius. Spinduliai atsitrenkę į šaltesnį daiktą, jį sušildo. Kadangi šilumą šiuo atveju spinduliuoja tik radiatorius, tai infraraudoniesiems spinduliams reikia sušildyti pastato sienas, grindis, lubas, baldus ir kitus patalpoje esančius daiktus ir tik sušildę visus aplinkui esančius objektus infraraudonieji spinduliai visą savo energiją skiria žmogaus kūno šildymui. O juk šilumokaitis (pvz. kieto ar skysto kuro katilas) ne visą laiką šilumą gamina vienodu intensyvumu. Tuo metu, kai pagaminamas mažesnis šilumos kiekis (naktį, ar savaitgaliais, kai kai esame išvažiavę), sienos ir perdangos atšąla ir grįžę turime vėl išnaujo sušildyti visas namo konstrukcijas, kol pajuntame šilumą savo kūnu.

 

Nors radiatorinė šildymo sistema įrengimo metu kainuoja mažiausiai, bet yra patiriami labai dideli nuostoliai šildymo metu.

 

Kaip galima patį didžiausią namo šildymo minusą, paversti didžiausiu pliusu? Vakarų Europoje jau seniai yra paplitęs šilumos akumuliavimo sistemų įrengimas individualiuose namuose.

 

Šilumos akumuliavimo sistemos idėja labai paprasta - kodėl reikia šildyti visas pastato laikančias konstrukcijas, reikia sukurti tokį pastatą, kuriame pačios laikančios konstrukcijos šildytų pastatą. Tuomet, kai nereikia šildyti sienų pertvarų ir kitų elementų, pats pirmas šildymo sistemos išspinduliuotas infraraudonasis spindulys šildo žmogaus kūną.

 

Šilumos akumuliavimo sistemą galima įrengti geras šilumos akumuliacines savybes turinčiose medžiagose: betone, akmens ar plytų mūre, ir pan. Šios medžiagos yra vadinamos akumuliacine mase. Akumuliacinė medžiaga turi būti pastato viduje, t.y. neturi turėti sąlyčio su lauku. Dar viena Lietuvoje paplitusi blogybė yra vidinių pertvarų montavimas iš gipso kartono plokščių, o tuo tarpu galimos akumuliacinės masės (plytų ar blokelių mūro) pastatymas lauko sienoje. Tokiu atveju akumuliacinė masė akumuliuoja iš lauko sugeriamą šaltį - toks namas niekada nebus šiltas.

 

Taigi visų pirma reikia sukurti tokią architektūrinę, konstrukcinę namo schemą, kad perdangas ir stogą laikančios sienos būtų pastato viduje. Tuomet reikia suprojektuoti būdą kaip akumuliacinę masę paversti šildymo sistema. Tai nėra labai sudėtinga. Vienas paprasčiausių būdų yra panaudoti mums žinomą grindų šildymo sistemą ne tik grindims bet ir sienoms bei luboms. Skamba keistai? Turbūt toks šildymo būdas keistai skambėjo ir Vokiečiams prieš gerą dešimtį metų, kai jie pradėjo statyti namus su šildymo vamzdeliais grindyse, lubose ir sienose, tačiau šiuo metu jiems ši technologija yra įprasta ir paplitusi taip pat kaip ir mikrobangų krosnelė (kuri, beje, Lietuvoje paplito bene 20 metų vėliau negu Vokietijoje).

 

Šiluma, cirkuliuodama plytų ar akmens mūre, plytas sušildo iki tokios temperatūros, kad plytos tampa šilumos skleidėju. Tokio šilumos skleidėjo tūris ir plotas yra keliasdešimt kartų didesnis už radiatorių, todėl jų atvėsimo (šilumos akumuliacijos) laikas yra žymiai didesnis. Pasistatę namą su tokia sistema galite būti tikri, jog po žiemos savaitgalio išvykos grįžę namo rasite dar nespėjusias atšalti patalpas.

 

Šilumos akumuliavimo sistemas galima suderinti su visais galimais šilumos gaminimo būdais: malkų, dujų ir kitais katilais, geoterminio šildymo sistema, saulės kolektoriais ir kt.

 

Vėsos akumuliavimas vidinėse pastato sienose, vasaros metu

 

Žiemos metu naudojamą šilumos kaupimo ir akumuliavimo sistemą vidinėse atitvarose, galima naudoti kaip vėsos akumuliatorių vasaros metu.

 

Vėsos akumuliavimo sistema geriausiai suderinamas su geoterminio šildymo sistema (tačiau galimi ir kiti sprendimo būdai). Esant geoterminiam šildymui, žiemos metu šilumos siurblys surenka šilumą iš žemėje esančio vandens. Vasarą, vėsinant pastatą, šilumos siurblyje veikia priešingas procesas ir į namą paleidžiamas vėsus vanduo.