Kā var ēkas apkurei izmantot atjaunojamos energoresursus

[ A+ ] /[ A- ]

Pieaugošs pieprasījums pēc enerģijas, fosilā kurināmā krājumu sarukšana, vides piesārņojums un klimata pārmaiņas radījušas augošu interesi par atjaunojamo energoresursu izmantošanu.

Atjaunojamie energoresursi ir vējš, ūdens, saules starojums, biomasa, jūras viļņu un paisuma-bēguma procesi, kā arī zemes siltums. Šos energoresursus var izmantot tieši, un tiem nav nepieciešams pārstrādes process, kura galaprodukts ir enerģija. Atjaunojamos energoresursus izmanto ēku apkurē, siltā ūdens sagatavošanā vai elektrības ražošanā.

Atjaunojamie energoresursi mājsaimniecībās

Atjaunojamie energoresursi ir videi draudzīgi, tie ir pieejami uz vietas un neierobežotā daudzumā. Atjaunojamo energoresursu sistēmas var uzstādīt gan jaunbūvēs, gan arī renovējot jau esošas ēkas. Ja ēkas energopatēriņš ir zems, tajā uzstādīti energoefektīvi logi, kuru siltuma caurlaidības koeficients ir 1.1 W/m²K vai nedaudz augstāks, nomainīta novecojusī apkures sistēma un ēka ir labi nosiltināta, tad atjaunojamo energoresursu apkures sistēmas darbosies vēl efektīvāk.

Kādi ir atjaunojamo energoresursu veidi?

Atjaunojamo energoresursu tehnoloģijas paredz tiešu saules enerģijas izmantošanu, piemēram, saules kolektori uztver saules starojumu un to var izmantot ūdens uzsildīšanai un apkurei. Savukārt fotoelektriskie paneļi uztverto saules enerģiju pārvērš elektroenerģijā. Bez saules enerģijas sistēmām ir vēl vēja turbīnas, kas ražo elektroenerģiju, bet siltumenerģijas ieguvei izmanto biomasu un siltumsūkņus, ar kuru palīdzību iegūst gaisā, zemē un ūdenī esošo siltumu. Siltumsūkņus izmanto ziemā ēkas apsildei, bet vasarā tās dzesēšanā.

Kādas tehnoloģijas piemērotas jūsu mājai?

Atjaunojamo energoresursu tehnoloģiju izvēle atkarīga no klimatiskajiem apstākļiem, ēkas konstrukcijas un atjaunojamā energoresursa veida priekšrocībām un trūkumiem. Visām Eiropas Savienības dalībvalstīm ir jāizstrādā atjaunojamo energoresursu izmantošanas rīcības plāni. To izstrādes gaitā jāizveido detalizētas kartes, kurās aprakstīti vietējie un reģionālie klimatiskie apstākļi, tajā skaitā valdošo vēju virzieni un saulesgaismas daudzums stundās. Šādai informācijai jābūt pieejamai vietējā pašvaldībā vai reģionālajā enerģētikas aģentūrā. Ja plānojat celt māju, kas atbilst pasīvās ēkas standartam, vai renovēt jau esošu māju, iesakām pēc padoma vērsties pie profesionāļiem.

Kādas ir pieejamās tehnoloģijas?

Parasti centrālapkure ir iebūvēta vienģimeņu dzīvojamās mājās. Ūdens tiek uzsildīts apkures katlos, kuros sadedzina degvieleļļu, akmeņogles, malku vai vēl biežāk – dabas gāzi, naftas produktus, akmeņogles un koksni. Pa ēku iekšējām cauruļsistēmām un radiatoriem siltumenerģija nonāk līdz patērētājam. Kā alternatīvu fosīlajam kurināmajam var izmantot dažādas AER tehnoloģijas, kas paredzētas siltumenerģijas ražošanai.

Saules kolektori absorbē saules enerģiju, ko izmanto ūdens uzsildīšanai, siltumsūknis uzkrāj zemes, gaisa vai ūdens siltumu, bet biomasu (malka, šķelda un kokskaidu granulas) izmanto kā kurināmo siltumenerģijas ražošanā. Tehnoloģijas izvēle ir atkarīga no ēkas konstrukcijas, klimatiskajiem apstākļiem, atrašanās vietas un ēkas novietojuma. Ja apsverat iespēju savā mājā uzstādīt kādu no atjaunojamo energoresursu tehnoloģijām, iesaka vērsties pie speciālista. Pirms jaunas apkures sistēmas uzstādīšanas ieteicams izanalizēt savas mājas energopatēriņu un izvērtēt iespējamos variantus, kā to var samazināt. Tas ļaus izvēlēties un iegādāties mazākas jaudas apkures sistēmu, līdz ar to samazināt sākotnējās investīcijas un ekspluatācijas izmaksas sistēmas darbināšanas laikā.

Saules kolektori ir tehniskas iekārtas, kas absorbē saules starojumu, pārvēršot to siltumā. Šo siltumu var izmantot ūdens uzsildīšanai un apkurei. Saules kolektori mēdz būt divu veidu – ar vakuuma caurulēm un plakanie, kas pēc konstrukcijas ir vienkāršāki. Uzbūves princips saules kolektoriem ir salīdzinoši vienkāršs – tas sastāv no kārbas, kurā pa caurulēm plūst siltumnesējs, melnas krāsas materiāla – absorbētāja, siltumizolācijas slāņa un stikla aizsargvirsmas. Saules enerģijas sistēmas var uzstādīt gandrīz uz jebkuras ēkas jumta, ko apspīd saule. Ja nav vietas uz jumta vai tas ir pārāk noēnots, tad tās var integrēt ēkas sienu apdarē vai novietot uz sauszemes. Jumta plaknes izmēriem jābūt pietiekami lieliem, lai uz tiem novietotu saules kolektorus vai fotoelektriskos paneļus. Visefektīvāk sistēma darbosies, ja jumta plakne būs orientēta uz dienvidiem, bet arī uz austrumiem un rietumiem orientēti jumti ir piemēroti saules enerģijas sistēmu uzstādīšanai. Jumta plaknes slīpumam jābūt 60° (+/- 15°). Siltumsūknis ir apkures iekārta, kura siltuma ražošanai izmanto apkārt esošajā vidē – augsnē, ūdens krātuvēs, dziļurbuma ūdenī un gaisā – akumulēto saules enerģiju. Visvairāk izplatīti siltumsūkņu veidi ir zemes kolektors, ģeotermālais urbums un atklātās ūdenskrātuves kolektors. Siltuma sūknis kompresoru un cirkulācijas sūkņu darbināšanai izmanto elektroenerģiju, taču iegūtā siltuma daudzums ir līdz pat 4 reizēm lielāks, nekā patērētās elektroenerģijas daudzums. Siltuma ražošana notiek bez degšanas procesa, nerodas pelni, dūmi vai videi kaitīgas gāzes, un nav nepieciešams iegādāties vai transportēt kurināmo.

Karstajos vasaras mēnešos siltumsūkņus var izmantot iekštelpu gaisa dzesēšanai. Kad siltumsūknis darbojas dzesēšanas režīmā, vēsais gaiss telpās tiek padots caur ventilācijas sistēmu, apsildāmās grīdas sistēmu vai īpašiem radiatoriem, kas aprīkoti ar ventilatoriem. Tādējādi viena un tā pati sistēma gan apsilda, gan dzesē telpas, kā arī tiek izmantota karstā ūdens uzsildīšanai. Svarīgi ir izvēlēties pareizas jaudas siltumsūkni, kas atbilst enerģijas patēriņam, kā arī jāņem vērā ēkas siltuma zudumi. Ja tie ir lieli, ēku ieteicams siltināt, lai samazinātu izmaksas par apkuri un enerģijas patēriņu. Jo mazāki siltuma zudumi un labāka siltumizolācija, jo efektīvāk siltumsūknis darbosies. Svarīgi ir izvēlēties siltumsūkni ar lielāku veiktspējas koeficientu, bet jārēķinās, ka ļoti aukstos ziemas periodos, iespējams, vajadzēs izmantot papildus uzstādītu apkures sistēmu, piemēram, elektriskos sildītājus vai krāsni (kamīnu). Uzstādot siltumsūkņus, speciālisti iesaka par siltumdevējiem telpās izmantot apkurināmās grīdas caurules, jo pie zemākām temperatūrām silto grīdu efektivitāte ir augstāka. Siltumsūkņa uzstādīšanas jautājumos vēlams konsultēties ar attiecīgās nozares speciālistu, kas palīdzēs izvēlēties, iegādāties un uzstādīt nepieciešamās jaudas siltumsūkni.

Biomasa ir viens no senākajiem un plašāk izmantotajiem atjaunojamo energoresursu veidiem. Tie ir bioloģiski noārdāmi materiāli, kuru enerģiju izmanto siltuma un elektroenerģijas ražošanai. Biomasu var izmantot kā cieto kurināmo, var pārveidot par efektīvu un viegli transportējamu šķidro vai gāzveida kurināmo. Uzstādāmā katla veidu nosaka izmantojamā biomasa (piemēram, malka, šķeldas, briketes vai granulas). Lai esošajā ēkā uzstādītu un izmantotu biomasas apkures katlu, jāņem vērā ierīkotās apkures sistēmas, jāpievērš uzmanība tam, ka būs nepieciešama telpa kurināmā uzglabāšanai un jābūt izbūvētam dūmvadam un skurstenim izplūdes gāzu novadīšanai. Lai samazinātu ietekmi uz vidi, jāizvēlas vietējā kurināmā piegādātājs. No vides viedokļa biomasas oglekļa dioksīda izmešu bilance ir neitrāla. Tomēr degšanas procesa rezultātā dūmgāzes var saturēt slāpekļa un sēra oksīdus, kā arī cietās daļiņas. Šī iemesla dēļ pilsētās, kurās ir plaši attīstīta infrastruktūra un gaisa piesārņojums pārsniedz normas, jāierobežo biomasas apkures katlu izmantošana, jo tas būtiski ietekmē gaisa kvalitāti.

Izmaksu un ieguvumu analīze

Viens no iemesliem, kas kavēja atjaunojamo energoresursu tehnoloģiju plašāku izmantošanu, bija to augstās izmaksas. Ja šīs tehnoloģijas iegūs lielāku popularitāti, ko veicina fosilo kurināmo cenu pieaugums, tad atjaunojamo energoresursu sistēmu cenas varētu samazināties. Tomēr, neskatoties uz to, ka sākotnējās investīcijas, salīdzinot ar tradicionālām apkures sistēmām, ir augstas, svarīgi atcerēties, ka ekspluatācijas izmaksas ir krietni zemākas un šādu tehnoloģiju izmantošana ļauj būtiski ietaupīt līdzekļus. Pieaugot fosilā (naftas un dabasgāzes) kurināmā cenām, pieaug arī tradicionālo apkures sistēmu darbināšanas izmaksas, bet atjaunojamo energoresursu ekspluatācijas izmaksas sarūk. Šādas tehnoloģijas kalpo līdz pat 30 gadiem, un to atmaksāšanā laiks ir ap 15 – 20 gadiem.

Finansiāls atbalsts

Lai mazinātu klimata pārmaiņas, atjaunojamo energoresursu tehnoloģiju uzstādīšanai pieejams finansiāls atbalsts arī privātmāju īpašniekiem. Latvijā informāciju par Klimata pārmaiņu finanšu instrumentu var iegūt Vides aizsardzības un reģionālās attīstības ministrijas mājaslapā www.varam.gov.lv. Latvija, tāpat kā dažas citas valstis, atjaunojamo energoresursu tehnoloģiju izmantošanas atbalstam novirza daļu līdzekļu, kas ir iegūti, piedaloties Eiropas Savienības Emisiju tirdzniecības sistēmā (ETS).

Izvērtēšana. Svarīgi sekot mājas energopatēriņam

Pēc atjaunojamo energoresursu sistēmu uzstādīšanas vēlams sekot līdzi elektroenerģijas patēriņam un gāzes mērītāju rādījumiem vai arī citādi uzskaitīt kurināmā patēriņu. Energopatēriņu ieteicams fiksēt ik mēnesi visa gada garumā, un starpība pirms un pēc jaunuzstādītās apkures sistēmas ļaus aprēķināt enerģijas ietaupījumu, izmaksas par apkuri un tehnoloģijas efektivitāti. Iegūtos rezultātus iesakām izanalizēt kopā ar enerģētikas speciālistu, kas nepieciešamības gadījumā ieteiks risinājumus, kā jaunas apkures sistēmas efektivitāti paaugstināt.