autor: Kert Kivistik, Soojuskeskus OÜ tegevjuht Maakodu

http://maakodu.delfi.ee/news/maakodu/kodu/milline-soojuspump-eesti-oludesse-koige-paremini-sobib?id=74038485

Taastuvenergia on ressurss, mida kasutatakse järjepidevalt või mis taastub erinevate ökosüsteemide ainete ringluses. Taastumine eeldab, et ressursse kasutatakse jätkusuutlikult ehk neid ei tarbita rohkemal määral, kui juurde tekib.

Selliselt on antud ressursse võimalik kasutada aastasadu, kui mitte tuhandeid. Muu hulgas on taastuvenergiat võimalik kasutada ka soojusenergia tootmiseks, kus selle osakaal on ka kõige suurem, võrreldes teiste sektoritega.Taastuvenergiat kasutatakse soojuse tootmisel rohkem kui näiteks elektri- ja transpordisektoris kokku.

Euroopa Liit on sõlminud ulatusliku kliima- ja energia kokkuleppe, mille üks eesmärk on suurendada taastuvenergia osakaalu energiatarbimises vähemalt 20%-ni. Võib eeldada, et tänu hoonete energiatõhusus­investeeringutele ja soojuse tootmise efektiivsemaks muutumisele tõrjutakse fossiilsed kütused turul eemale.

Tingimuslikult võib alates 2020. aastast ehitada ainult nullilähedase energiatarbimisega hooneid. Kahjuks on suure energiasäästu saavutamine üksnes ehituskvaliteedi tõstmise ja parema hoone soojustamisega üpris keeruline. Küll aga aitab hoone energiatarbimist kahandada taastuvenergia kasutusele võtmine.

Pikk kütteperiood

Eesti paikneb kliimavöötmes, kus üldjuhul tuleb 6–8 kuud aastas hooneid kütta. Sellest johtuvalt tarbitakse soojusenergiat Eestis elektrienergiast märksa rohkem. 

Meie koduturul on saadaval lai valik soojatootmist võimaldavaid seadmeid, millistest efektiivsemaid kutsutakse soojuspumpadeks. Selleks, et leida sobivaim lahendus, tuleb hinnata oma rahakoti paksust ja konkreetse köetava hoone iseärasusi.

Soojuspump on seade soojuse ülekandmiseks madalama temperatuuriga keskkonnast kõrgema temperatuuriga keskkonda. Soojuspumpasid kasutatakse kütte- ja konditsioneerimissüsteemides ning nende tehnoloogilistes protsessides. Nad sobivad nii uusehitiste kui ka renoveeritavate hoonete kütmiseks, samuti võib nendega täiendada juba olemasolevat küttesüsteemi. Soojuspumbas võib ära kasutada välisõhu, läheduses asuva veekogu või maapinna soojust, mida kasutatakse hoone kütteks ja/või sooja tarbevee tootmiseks.

Üks töökindlamaid ja ka Eestis üha rohkem populaarsust koguvaid lahendusi, mis rahuldab peaasjalikult kõik küttevajadustest tingitud vajadused, on maasoojuspump. Suuresti tänu põhjavee ja kivimite heale soojusmahtuvusele on pinnalähedastes kihtides akumuleerunud päikeseenergia talvel taastuv­energia allikana väga hästi kasutatav. Maasoojussüsteeme on võimalik rajada nii puuraukude või -kaevude, kui ka horisontaalselt paigaldatud maakütte kollektorite abil, mis kaevatakse pinnasesse ligikaudu 0,9–1,2 m sügavusele. Tavapäraselt on torudevaheline kaugus võrdne paigaldamissügavusega. Võrreldes puurauku vertikaalselt paigaldatuga on vaja pikemat kontuuri, sest harilikult saadakse soojust ainult 10–35 W/m2 kohta, sõltuvalt pinnasest.

Maakollektorite kasutamist õigustab soodsam hind võrreldes puuraukudega. Seevastu horisontaalse kontuuri rajamist piirab tihti piisava vaba maa-ala olemasolu, millest tingituna tehakse sageli hoopis alternatiivne valik, näiteks õhk-vesi-küttelahenduse kasuks.

Maa seest soojuse ammutamisel on kõige efektiivsemad avatud süsteemiga soojuspuur­augud, järgnevad vertikaalse kontuuriga ja siis omakorda horisontaalse kontuuriga maasoojussüsteemid. Üha enam saavutab populaarsust suletud kontuuri paigaldamine puuritud vaivundamentidesse, kus kontuur kinnitatakse betooni sisse paigaldatava raudsõrestiku külge. Süsteemi kasutatakse nii kütmiseks kui ka jahutamiseks ning see on juba tõestanud oma efektiivsust.

Soojusvaiad on oma olemuselt analoogilised soojuspuur­aukudele, sest pärast puurimist täidetakse need vett mittejuhtiva materjaliga.

Soojuspumbad

Soojuspumpade tehnoloogia on endiselt suure arengu staadiumis ja nende efektiivsus muudkui kasvab, kuid nende kasutegur jääb alati sõltuma väliskeskkonna temperatuurist.

Kasutades ära rõhu muutustega kaasnevat aurustumist ja kondenseerumist, on võimalik energiat külmemast keskkonnast üle kanda soojemale keskkonnale. Samuti on võimalik ka vastupidine viis.

Kuna soodsatel tingimustel kulutatakse soojuspumba töötamiseks vähem energiat, kui soojuspump üle kanda suudab, siis on soojuspumbad võitnud majanduslikult põhjendatud populaarsust nii kütmisel kui ka jahutamisel. Tuleb vaid leida sobilik allikas, kust soojust ammutada või kuhu seda salvestada.

Soojuspumpade kasutamisel on toodetud soojuse hind seotud soojuspumba tootluse ehk tööks vajaliku elektri osakaaluga. Elektri kasutamise osakaal sõltub madalama temperatuuriga keskkonna (maa, vesi, õhk) temperatuurist ja konkreetsest seadmest.

Maasoojuspumba kõrval on alternatiivse lahendusena väga levinud ka õhk-vesi-soojuspump, mille peamine eelis maasoojuspumba ees on maakollektori puudumine ning seeläbi ka väiksem algne investeering ja vaba maa-ala olemasolu vajadus.

Õhk-vesi-soojuspump kogub soojusenergia välisõhust ja annab selle edasi hoone vesiküttesüsteemile (radiaator- või põrandaküte), tootes ühtlasi ka sooja tarbevett ning võimaldades jahutust.

Õhk-vesi-tüüpi soojuspumpa on üldjuhul suhteliselt lihtne ja mugav paigaldada. Seda enam, et praegu on turul saadaval ka kompaktsed siselahendused, kus õhk-vesi-soojuspumbal puudub eraldiseisev välisosa, mis üldjuhul ka hoone välisilmele just palju silmailu ei paku.

Meie kliimaoludes on kindlasti vajalik ka lisakütteallika (integreeritud elektriline lisaküte) olemasolu. Õhk-vesi-soojuspump võimaldab vähendada küttekulusid kuni 65–75%, kuigi täpne küttekulu sõltub mitmest faktorist nagu maja asukoht ja suurus ning soovist kasutada soojuspumba jahutamise funktsiooni.

Määrav faktor on aga keskkonnasõbralikkus. Võrreldes traditsiooniliste fossiilsel kütusel baseeruvate küttesüsteemidega vähendab õhus oleva soojusenergia kasutamine maja kütmiseks tunduvalt CO2 emiteerimist ümbritsevasse keskkonda. Õhk-vesi-soojuspump sobib suurepäraselt asendamaks traditsioonilisi küttekatlaid.

Kuivõrd taastuvenergia tootmine ja seeläbi keskkonnasaaste vähendamine ning energiasäästlikkuse tõstmine on nii praegu kui ka tulevikus kesksel kohal meie elus, võiks igaüks leida sobivaima viisi, andmaks sellesse arengusse oma panus ning niiviisi muuta väiksemaks ka enda leibkonna igapäevakulutused soojusenergia tootmisele.