Buferinė talpa šilumos siurbliui: ar jos iš tikrųjų reikia ir kiek litrų

Buferinė talpa šilumos siurbliui reikalinga rečiau, nei ji siūloma

Lietuviškuose puslapiuose ta pati eilutė aiškinama trimis skirtingais skaičiais: 50-200 litrų, 10-20 litrų kilovatui, 100-300 litrų. Gamintojų vadovuose nė vieno iš jų nėra. Visas atsakymas telpa į tris sakinius.

• Vadovuose įrašytas minimumas yra 20 litrų visai sistemai, ne kilovatui. Daikin Altherma 3 M monobloko montuotojo vadove parašyta 20 litrų, kai sistemoje yra rezervinis tenas, ir 50 litrų, kai jo nėra.
• Grindinio šildymo namas tą minimumą viršija be jokios talpos. Vien kontūruose 140 kvadratinių metrų plote yra 106-158 litrai vandens, tai yra penkis ar aštuonis kartus daugiau, nei reikalauja gamintojas.
• Yra ir viršutinė riba, apie kurią nekalbama. Tas pats Daikin vadovas sako, kad su gamykliniu 8 litrų išsiplėtimo indu visoje sistemoje leidžiama iki 200 litrų vandens, o su glikoliu iki 120. Grindinis šildymas kartu su 100 litrų talpa tą ribą jau peržengia.

Toliau ta pati tema eilutė po eilutės: ką tiksliai rašo Daikin ir NIBE, kaip per penkias minutes suskaičiuoti savo sistemos tūrį, kodėl siurblys junginėjasi ir kada dėl to kalta ne talpa, o vožtuvai, keturi atvejai, kuriais talpa tikrai reikalinga, ir kiek per penkiolika metų kainuoja ta, kurios nereikėjo.

Kiek vandens jūsų sistemoje jau yra

Tai vienintelis skaičius, kurio reikia, kad klausimas apie talpą būtų atsakytas. Jį galima suskaičiuoti pačiam, nes vamzdžio tūris apskaičiuojamas iš skersmens ir ilgio.

Grindinio šildymo kontūro ilgis priklauso nuo vamzdžio žingsnio: 15 centimetrų žingsnis duoda 6,7 metro vamzdžio kvadratiniam metrui, 10 centimetrų žingsnis 10 metrų. Padauginę iš 0,113 gauname 0,75 litro kvadratiniam metrui prie 15 centimetrų žingsnio ir 1,13 litro prie 10 centimetrų.

Prie to dar prisideda kolektoriai ir magistraliniai vamzdžiai nuo lauko bloko, tad realus tūris būna dar didesnis. Išvada trumpa: grindinio šildymo name gamintojo minimumas pasiektas be jokios talpos, ir dažniausiai gerokai viršijamas.

Radiatorių sistemoje atsakymas kitoks, ir jį reikia skaičiuoti, o ne spėti. Kiekvieno radiatoriaus vandens tūris litrais nurodytas gamintojo kataloge, tad tūris yra visų radiatorių suma plius vamzdynas pagal lentelę viršuje. Šio gido skaičiaus čia nėra sąmoningai: jis priklauso nuo radiatorių tipo ir aukščio, ir bet koks vienas skaičius būtų spėjimas. Būtent radiatorių name talpos klausimas dažniausiai ir yra tikras.

Vandens šiluminė talpa reikalinga tolesniems skaičiavimams ir ji viena visiems: vienas litras, pašildytas vienu laipsniu, sukaupia 1,163 vatvalandės. Šimtas litrų, kurių temperatūra svyruoja penkiais laipsniais, sukaupia 0,58 kilovatvalandės.

Kodėl siurblys junginėjasi ir kada dėl to kalta ne talpa

Dažniausias argumentas už talpą yra kompresoriaus įsijungimų skaičius. Argumentas teisingas, tik jo dydį verta pamatyti skaičiais. Kompresorių dėvi ne valandos, o paleidimai: „Copeland“ nurodo, kad spiralinio kompresoriaus riba yra 10 paleidimų per valandą, o per trumpi ciklai palieka jį be tepimo. Ta pati mintis platėliau surašyta straipsnyje apie šilumos siurblio tarnavimo laiką ir priežiūrą.

Ciklo ilgį lemia trys dydžiai: kiek šilumos namui reikia dabar, kiek mažiausiai gali duoti siurblys ir kiek vandens sistemoje yra. Standartiniam šio gido namui, kuriam esant 20 laipsnių šalčio reikia 8 kW, esant 10 laipsnių šilumos reikia tik 2 kW. Tarkime, kad aštuonių kilovatų inverterinis siurblys žemiau maždaug 3 kW nebenusileidžia, o valdiklio histerezė yra penki laipsniai. Tada perteklius yra 1 kW, ir gaunama tokia lentelė.

Trečia ir ketvirta eilutės yra visas atsakymas grindinio šildymo namui. Nuo 0,9 iki 0,5 įsijungimo per valandą yra pagerinimas, kurio kompresorius nepajus, nes abu skaičiai dešimt kartų mažesni už ribą. Už tą pagerinimą sumokama keliais šimtais eurų.

Yra ir atvejis, kuriuo talpa iš tikrųjų padeda, ir jis atrodo visai kitaip. Jeigu zonų arba termostatiniai vožtuvai užsidaro beveik visi, šilumai nebėra kur dėtis ir įkaista tie patys 20 litrų. Trys kilovatai į 20 litrų kelia vandens temperatūrą 2,15 laipsnio per minutę: penkių laipsnių skirtumas susidaro per porą minučių, ir siurblys išsijungia dvidešimt kelis kartus per valandą, tai yra virš gamintojo ribos. Įdėjus 100 litrų talpą greitis nukrenta iki 0,43 laipsnio per minutę, o ciklas pailgėja iki maždaug dvylikos minučių.

Daikin vadove šis atvejis įvardytas atskirai: kai kiekvieno šildymo kontūro cirkuliacija valdoma nuotoliniu būdu valdomais vožtuvais, minimalus vandens tūris turi būti užtikrintas net ir tada, kai visi vožtuvai uždaryti. Tai ir yra tikroji talpos paskirtis: ne šiaip padidinti tūrį, o padidinti tą tūrį, kuris lieka pasiekiamas blogiausiu momentu.

Keturi atvejai, kada buferinė talpa šilumos siurbliui tikrai reikalinga

Visi keturi paimti iš gamintojų dokumentų, o ne iš bendro įspūdžio. Jeigu jūsų atvejis nė vienam iš jų netinka, talpa nėra klaida, bet ji yra išlaida be priežasties.

• Sistemos vandens tūris mažesnis už gamintojo minimumą. Praktikoje tai radiatorių sistema su nedideliu radiatorių skaičiumi arba oras-vanduo siurblys, prijungtas prie vieno ar dviejų kontūrų. Trūkstamas kiekis skaičiuojamas kaip skirtumas, o ne kaip 10-20 litrų kilovatui: jeigu minimumas 50 litrų, o sistemoje 35, trūksta 15.
• Kontūrus valdo zonų arba termostatiniai vožtuvai, galintys užsidaryti visi vienu metu. Tai Daikin vadove atskirai įvardytas atvejis, ir jį pirmiausia verta spręsti apėjimo linija arba paliekant vieną kontūrą be termostato. Talpa čia yra antras sprendimas, ne pirmas.
• Nuotirpinimo metu negarantuojamas minimalus debitas. Daikin reikalauja 22 litrų per minutę, NIBE F2120-8 nurodo 0,27 l/s, tai yra 16,2 l/min. Jeigu debitas krenta, gaunama debito klaida ir siurblys nustoja šildyti. Šis atvejis dažnas ten, kur senoje sistemoje siauri vamzdžiai.
• Pirminio ir antrinio kontūro debitai skiriasi tiek, kad reikia hidraulinio atskyrimo. Tipinis pavyzdys yra grindinis šildymas ir radiatoriai su maišymo mazgu tame pačiame name. Čia talpa dirba kaip skirtuvas, o ne kaip atsarga.

Ir vienas atvejis, kuris į šį sąrašą nepatenka, nors dažnai vadinamas: šilumos kaupimas naktį, kad daugiau elektros būtų sunaudota pigiuoju tarifu. Skaičiai jo nepatvirtina, ir jie surašyti straipsnyje apie šilumos siurblį ir dviejų laikų tarifą: trys šimtai litrų, pašildytų dešimčia laipsnių, laiko 3,5 kilovatvalandės, o sausio parai reikia apie 88.

Šeši klausimai, po kurių talpos eilutė tampa suprantama

1. Koks mano sistemos vandens tūris litrais ir kaip jis suskaičiuotas? Atsakymas turi būti skaičius su paaiškinimu, iš ko jis susideda, o ne bendra frazė apie rekomendacijas.
2. Koks šio siurblio minimalus vandens tūris ir minimalus debitas nuotirpinant pagal gamintojo vadovą? Abu skaičiai yra montuotojo vadove, tad jų radimas trunka minutę.
3. Jei talpa reikalinga, kiek vamzdžių ja eis? Du arba trys reiškia, kad ji prideda tūrio nemaišydama temperatūrų. Keturi reiškia hidraulinį atskyrimą ir kreivės pakėlimą.
4. Koks bus bendras sistemos vandens tūris ir ar jis telpa į gamyklinį išsiplėtimo indą? Jeigu netelpa, papildomas indas turi būti pasiūlyme, o ne staigmena montavimo dieną.
5. Ar bus glikolio, ir kaip tai keičia leidžiamą tūrį? Su glikoliu riba nukrenta nuo 200 iki 120 litrų.
6. Kur talpa stovės ir ar ta patalpa šildoma? Nešildomoje katilinėje jos nuostolis tampa tikra išlaida.

Šie klausimai papildo bendrąjį sąrašą straipsnyje apie tai, kaip išsirinkti šilumos siurblio montuotoją. Jeigu atsakymai į du pirmuosius yra skaičiai, o ne nuomonės, likusi sąmatos dalis paprastai irgi būna suskaičiuota.

Kaip šie skaičiai gauti, kad galėtumėte juos pasitikrinti

• Standartinis namas. 140 m², 15 400 kWh šilumos per metus, 8 kW poreikis esant 20 laipsnių šalčio. Tas pats namas naudojamas visame gide.
• Poreikis pagal lauko temperatūrą. Priimta, kad jis proporcingas temperatūrų skirtumui, tad esant 10 laipsnių šilumos gaunama 2 kW, esant 0 laipsnių 4 kW.
• Vandens šiluminė talpa. 1,163 Wh litrui ir laipsniui.
• Ciklo skaičiavimas. Histerezė 5 °C, mažiausia siurblio galia 3 kW. Tai prielaida, o ne gamintojo duomuo: konkretaus modelio mažiausia galia klausiama montuotojo. Kuo ji mažesnė, tuo ciklai ilgesni ir tuo mažiau talpa reikalinga.
• Betono sluoksnis. 65 mm storis, tankis 2 000 kg/m³, savitoji šiluma 0,88 kJ/(kg·K).
• Vamzdžių tūris. Apskaičiuotas iš vidinio skersmens, be jungčių ir kolektorių, tad tikras tūris yra didesnis.
• Stovėjimo nuostolis. 0,15-0,23 W litrui, perskaičiuota iš gamintojų talpų duomenų, ir tai apytikslis dydis, priklausantis nuo izoliacijos ir temperatūros.
• Elektros kaina. 0,24 EUR/kWh su PVM, VERT patvirtintas 2026 m. antrojo pusmečio vidurkis. Siurblio pagamintos šilumos savikaina prie 35 laipsnių 5,3 cento už kilovatvalandę.

Viena vieta, kurioje skaičiavimas sąmoningai atsargus talpos naudai: ciklų lentelėje neįskaičiuota grindų betono inercija, nors ji ciklus dar pailgina. Ją įvertinus talpos nauda grindinio šildymo name atrodytų dar mažesnė, o ne didesnė.