1. 1
Dr.sc.ing. Aleksandrs Zajacs
Apkures veidi privātmājai
Seminārs privātmāju īpašniekiem “Būvē un atjauno gudri!”
Šis darbs izstrādāts ar Eiropas Reģionālās attīstības fonda atbalstu darbības
programmas “Izaugsme un nodarbinātība” 1.1.1. specifiskā atbalsta mērķa
“Palielināt Latvijas zinātnisko institūciju pētniecisko un inovatīvo kapacitāti un
spēju piesaistīt ārējo finansējumu, ieguldot cilvēkresursos un infrastruktūrā”
1.1.1.2. pasākuma “Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts” ietvaros
(1.1.1.2/VIAA/2/18/344).
4. 44
▪ Noteikumi par Latvijas būvnormatīvu LBN 002- "Ēku norobežojošo
konstrukciju siltumtehnika“;
▪ Noteikumi par Latvijas būvnormatīvu LBN 003- "Būvklimatoloģija”;
▪ Ministru kabineta noteikumi Nr.383 - Noteikumi par ēku energosertifikāciju ;
▪ Noteikumi par Latvijas būvnormatīvu LBN 211- "Dzīvojamās ēkas“;
▪ Noteikumi par Latvijas būvnormatīvu LBN 231- "Dzīvojamo un publisko ēku
apkure un ventilācija»;
Latvijas normatīvo aktu regulējums
5. 55
MK Nr.383 «Noteikumi par ēku energosertifikāciju»
▪ Ēka klasificējama kā gandrīz nulles enerģijas ēka, ja:
– Enerģijas patēriņš apkurei nepārsniedz – 40kWh/m2;
– Kopējais primārās enerģijas patēriņš apkurei, karstā ūdens apgādei, mehāniskajai ventilācijai,
dzesēšanai, apgaismojumam - ne vairāk kā 95 kWh/m2;
– Ventilācijas siltuma zudumu atgūšana >75%;
– Daļēji nodrošina atjaunojamās enerģijas izmantošanu (daļa nav precīzi noteikta);
– Ēkā nav uzstādītas zemas lietderības fosilo kurināmo apkures iekārtas;
1. No 2019. gada 1. janvāra
līdz 2020. gada 31.
decembrim
≤ 50 kWh/m2 gadā ≤ 60 kWh/m2 gadā gandrīz nulles enerģijas ēka ≤ 65 kWh/m2 gadā
2. No 2021. gada 1. janvāra
un turpmāk
gandrīz nulles
enerģijas ēka
gandrīz nulles
enerģijas ēka
gandrīz nulles enerģijas ēka gandrīz nulles
enerģijas ēka
Ministru kabineta noteikumi»
daudzdzīvokļu ēkas
viendzīvokļa vai
divdzīvokļu ēkas
ēkas, kuras ir valsts īpašumā un
institūciju valdījumā un kurās
atrodas valsts institūcijas
pārējās nedzīvojamās ēkasPrasības apkurei
6. 66
Apkures sistēmu veidi
Primārā enerģija
enerģija no atjaunojamiem un neatjaunojamiem enerģijas avotiem
Ūdens
Sildķermeņi
Radiatori
Konvektori
Iebūvējamie
konvekotri
Dvieļu
žāvētāji
Siltās
grīdas
Siltās
sienas
Gaisa
Ventil
ācija
Siltum
sūknis
Liesmas
Kamīns
Gāzes
degļi
Infrasar
kanie
paneļi
(+ūdens)
Elektrība
Sildķer
meņi
Siltās
grīdas
Rīgas Tehniskā universitāte
Siltumnesējs
Apkures
sistēmas
Avots
11. 1111
▪ Turpgaita 40 °C, atgaita 35 °C
▪ Solis augšā 300 mm; apakšā 150 mm
▪ Betona slānis 80 mm
▪ Uz grīdas trīsslāņu parkets
▪ Ф – siltumatdeve [W] no 1 m2
Kā ietekmē solis?
Rīgas Tehniskā universitāte
12. 1212
▪ Turpgaitas temperatūras: 30; 45; 55 °C
▪ Solis 300 mm
▪ Temperatūras kritums cilpā 5 °C
Kā ietekmē turpgaitas temperatūra?
Rīgas Tehniskā universitāte
13. 1313
Pašregulācijas principi un prasības
▪ Kad istabas temperatūra pārsniedz uzstādīto temperatūru, grīdas
apsilde pārtrauc darbību. Un otrādi, t.i., kad istabas temperatūra ir
zemāka par uzstādīto temperatūru, palielinās siltuma emisija.
▪ Viena prasība izmantot pašregulējošu grīdas apsildīšanu ir tāda,
ka ēkas apkures vajadzības nepārsniedz 30W / m2.
▪ Turklāt ēkas apkures vajadzībām nevajadzētu ievērojami
atšķirties dažādos stāvos, telpās vai zonās, jo visai grīdas
apsildes iekārtai tiek izmantota tā pati pieplūdes temperatūra.
Rīgas Tehniskā universitāte
14. 1414
Zemgrīdas apkure – caurules betonā
1. Flīzes vai cits grīdas segums
2. Betons, vismaz 35mm virs caurules
3. Armatūra, ja nepieciešams
4. Caurule
5. Cauruļu turētājsliede
6. Siltumizolācija ar hidroizolāciju
augšpusē (PE plēve 0,2mm)
Rīgas Tehniskā universitāte
Konsultēties ar būvkonstruktoru, bet parasti:
pie paredzētas mehāniskā slodze līdz 2 kN/m2, apkures
cauruļu rekomendējamais attālums no caurules augšas
līdz betona grīdas virsmai ir 35 mm (min. pieļaujamais
30 mm pie 1,5 kN/m2);
pie slodzes līdz 5 kN/m2, nepieciešams 45 mm.
15. 15
Betona plātnes uzsildīšana
EN 1264-4: 4.4.
▪ Pirms pirmreizējās uzsildīšanas betonam jācietē saskaņā ar
ražotāja rekomendācijām vai vismaz 21 dienu. Uzsildīšana jāsāk ar
temperatūru 20-25°C, kas jāuztur vismaz 3 dienas, nākamās
vismaz 4 dienas sistēmā jāuztur maksimālā apkures projektā
paredzētā temperatūra.
▪ Uzsildīšanas process jādokumentē.
Rīgas Tehniskā universitāte
16. 16
Vai silto grīdu sistēma nekaitē cilvēkiem ar alerģiju?
Rīgas Tehniskā universitāte
Bieži vien cilvēku apziņā ir iesakņojies mīts, ka grīdas apkure veicina putekļu cirkulāciju. Grīdas
virsmas temperatūra apkures sezonas laikā svārstās robežās no +22° līdz +28°, atkarībā no
ēkas siltinājuma un ārējās temperatūras. Šeit būtu būtiski atcerēties fizikas likumus, šāda zema
grīdas virsmas temperatūra nespēj veicināt gaisa kustību un izslēdz pastiprinātu putekļu
cirkulāciju pat tuvu grīdas virsmai.
The effect of heating systems on dust, an indoor climate factor
Agronomy Research Biosystem Engineering Special Issue 1, 165-174, 2011
17. 1717
Malkas katli Granulu katli Gāzes katli Siltumsūkņi
Centralizētie siltumtīkliSaules sistēmas Mikrokoģenerācija
18. 1818
Siltumavoti ar degšanas procesu
18
Enerģijas pārveidošanas procesā no kurināmā iegūst siltumu.
Degšana ir salikta, ātri norisoša ķīmiska pārvērtība, kuras gaitā
izdalās daudz siltuma un parasti veidojas arī ūdens tvaiki.
20. 2020
Malkas katli Granulu katli Gāzes katli Siltumsūkņi
Centralizētie siltumtīkliSaules sistēmas Mikrokoģenerācija
21. 2121
Saules enerģija
Saules radiācijas daudzums ir atkarīgs no Saules stāvokļa virs
horizonta un mākoņainības.
Saules enerģijas izmantošanā izšķir:
• pasīvo Saules enerģijas izmantošanu;
• aktīvo Saules enerģijas izmantošanu.
21
23. 2323
Malkas katli Granulu katli Gāzes katli Siltumsūkņi
Centralizētie siltumtīkliSaules sistēmas Mikrokoģenerācija
24. 2424
Siltumsūkņi
Siltumsūkņus veidi pēc darbības principa:
1. Tvaiku kompresijas siltumsūkņi
24
𝐶𝑂𝑃 =
𝑠𝑎𝑟𝑎ž𝑜𝑡𝑎 𝑠𝑖𝑙𝑡𝑢𝑚𝑒𝑛𝑒𝑟ģ𝑖𝑗𝑎
𝑃𝑎𝑡𝑒𝑟ē𝑡𝑎𝑖𝑠 𝑑𝑎𝑟𝑏𝑠
Jo zemāka ir nepieciešama siltumnesēja temperatūra, jo lielāka siltumsūkņa efektivitāte.
• Jo tuvāk kolektors
atrodas gruntsūdens
slānim, jo labāk.
• Sausā augsnē kolektoru
izvietojot paredz lielāku
kolektora garumu.
• Sākot ar ārgaisa temperatūru -6-
10 °С, siltumsūknis pakāpeniski
pieslēdz elektrotenus, sildīšanas
koeficients (COP) samazinās.
• Pie āra gaisa temperatūras -
20°С, pēc būtības strādā tikai
elektriskā apkure.
25. 2525
Augsnes temperatūras sadalījums aukstajā
periodā dažādiem dziļumiem Rīgā
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
Temperature,oC
Date
H=0,5m
H=0,8m
H=1,5 m
H=1,8 m
H=1,2 m
26. 26
Siltumsūkņu COP maiņa pret iztvaicētāja
šķidruma temperatūras paaugstināšanu
1. U. Çakır, K. Çomaklı, Ö. Çomaklı, S. Karslı (2013). An experimental exergetic comparison of four different heat pump systems
working at same conditions: As air to air, air to water, water to water and water to air. Paper presented at the Energy, , 58, 210-219
2. http://www.gorenje.com/heating-systems/en/heat-pumps/heat-pumps-aerogor/bivalent-systems
27. 2727
Kombinēta sistēma
Saulainās dienās tiešā veidā neizmantotais siltums no saules kolektoriem tiek novadīts zemē,
bet, kad tiešās saules enerģijas nepietiek, siltumsūknis to ,,izsūknē’’ no zemes. Tādejādi saule
silda māju, ūdeni boilerī vai peldbaseinā, ja tāds ir. ,,Solārā siltumsūkņa sistēma’’ novērš zemes
kontūra cauruļu apsalšanu, kas bieži ir cēlonis parasto siltumsūkņu neefektivitātei.
27
28. 2828
Rezerves apkures avots
Krāsnis, plītis, kamīni
• Izmantošana notiek vienā apsildāmajā telpā
• Karstās dūmgāzes sasilda iekšējo krāsns kanālu virsmu, siltums caur kanālu
sieniņām tiek novadīts telpā;
• siltums telpā nonāk nevienmērīgi – nestacionārs siltuma režīms;
• Intensivākā siltumatdeve notiek kurināšanas beigās, kad kurtuves sieniņas ir
maksimāli uzkarsušās;
• Vienkārša uzbūve un apkalpošana
• Salīdzinoši zemas iekārtas izmaksas;
• Iespēja saindēties ar tvana gāzi (CO) nepareizi ekspluatējot krāsni;
29. 29
Secinājumi
▪ Kādi apkures veidi ir pieejami?
▪ Kādus ierobežojumus uzliek normatīvie akti?
▪ Kā šis apkures veidi kombinējās ar izvēlēto iekšējo sistēmu risinājumu?
▪ Kāds automatizācijas līmenis jums ir nepieciešams?
▪ Kādas ir uzstādīšanas izmaksas?
▪ Kādas ir ikgadējas izmaksas kurināmajām un sistēmas apkopei?
Apkures izmaksas ~30% sastāv no Jūsu saprašanas līmeņa kā un kur tiek patērētā siltumenerģija.