Siltumsūkņu izmantošana ēku siltumapgādē - Rīgas enerģētikas ...

Siltumsükñu
izmantošana
éku siltumapgådé

Materiālu iespiešanai sagatavoja:
Baltijas Vides Forums
Ingrīda Brēmere
Daina Indriksone
Irina Aļeksejeva
Rīgas enerģētikas aģentūra
Juris Golunovs
Evita Riekstiņa
Rihards Baufals
Publikācija sagatavota iespiešanai 2011. gada martā
ISBN 978-9934-8238-0-0
© Baltijas Vides Forums
Antonijas iela 3 - 8
LV-1010, Rīga, Latvija
www.bef.lv
© Iespiests izdevniecībā „Talsu tipogrāfija”, Rīga, 2011
Grafiskais dizains: Ramuts
Fotoattēlu autori: Daina Indriksone, Juris Golunovs, Līga Kārkle
Atsauces uz citu fotoattēlu autoriem ir publikācijas tekstā.
Rīga, 2011. gada aprīlis
www.fsc.org Cert.Reg.Code: SW-COC-005342
2

Priekšvārds
Arvien pieaug siltumsūkņu tehnoloģijas izmantošanas popularitāte jaunās vai jau esošajās ēkās.
Latvijā pagaidām siltumsūkņus, galvenokārt, izmanto privātmāju apkurei. Eiropas valstīs siltumsūkņu
izmantošana apsildes vai dzesēšanas sistēmās attīstās ļoti dinamiski. Tomēr, vērtējot kopumā, pašlaik
tiek izmantota tikai neliela kopējā siltumsūkņu potenciāla daļa. Tādējādi siltumsūkņu ieviešanai paveras
plašas iespējas Latvijā, it īpaši saistot to ar jaunu energoefektīvu māju būvniecību vai paaugstinātu
energoefektivitātes standartu ievērošanu esošo māju renovācijā, lai piemērotu šīs ēkas zemas
temperatūras apsildes iespējām.
Latvijā starp izplatītākajiem siltumsūkņu veidiem minami, galvenokārt, „gaiss – gaiss” un „gaiss – ūdens”
tipi, un – mazākā mērā – siltumsūkņi ar horizontālajiem zemes kolektoriem, kuru izbūvei ir nepieciešama
ievērojama zemes platība. Lielākā daļa siltumsūkņu ir izbūvēti privātīpašumos, un par to ekspluatācijas
tehniski – ekonomiskajiem rādītājiem sabiedrībai nav vispusīgas informācijas. Siltumsūkņi ir viena no
siltumapgādes alternatīvām atsevišķām ēkām, kas izmanto cieto vai šķidro fosilo kurināmo un atrodas
attālināti no centralizētās siltumapgādes vai dabas gāzes apgādes tīkliem. Un tādas vietas ir arī Rīgā
ārpus centra.
Vidēja termiņa perspektīvā siltumsūkņiem ir paredzama īpaša nozīme saistībā ar ES Ēku
energoefektivitātes direktīvas (pārstrādātā versija) prasību par „nulles enerģijas patēriņa” ēku
standartiem jaunām un energoefektīvi renovējamām ēkām, kas paredz ēku siltumnoturību tuvu
pasīvās ēkas standartiem, bet enerģijas pieprasījuma atlikumu nosaka nodrošināt ar atjaunojamiem
energoresursiem. Katra ES dalībvalsts noteiks savu „nulles enerģijas patēriņa” ēkas definīciju, un jaunās
prasības stāsies spēkā no 2018. gada beigām sabiedrisko ēku sektorā, un no 2020. gada beigām –
dzīvojamo ēku sektorā.
Šajā publikācijā tiek izklāstīti vairāk lietoto siltumsūkņu darbības un izbūves principi (1. nodaļa),
pilotprojekta ietvaros bērnudārza ēkā veiktie siltumnoturības paaugstināšanas un siltumapgādes
sistēmas nomaiņas pasākumi, aizstājot akmeņogļu kurināmo, kā arī energoefektivitātes rādītāji pirms
un pēc projekta īstenošanas (2. nodaļa). Publikācijā ir ietverts faktu izklāsts par vairākiem Latvijas
pašvaldībās (3. nodaļa) un Norvēģijas pašvaldībās (4. nodaļa) īstenotajiem siltumsūkņu izbūves
projektiem sabiedrisko ēku siltumapgādes nodrošināšanai. Publikācijas noslēgumā ietverta virkne
rekomendāciju par siltumsūkņu izmantošanas iespējām.
Tomēr šī publikācija nav paredzēta izmantošanai par rokasgrāmatu ēkas siltināšanas un siltumsūkņa
ierīkošanas būvprojekta īstenošanā, kuru jāveic sertificētiem projektētājiem un būvniecības – montāžas
darbu speciālistiem.
Publikācijas autoru kolektīvs novēl lasītājiem atrast publikācijas lappusēs sev noderīgo informāciju par
siltumsūkņu veidiem un to darbības principiem, kā arī par siltumsūkņu ar termozondēm dziļurbumos
izbūves un ekspluatācijas pieredzi Rīgas pilsētas apstākļos, siltumsūkņu ierīkošanas projektiem
Skaistkalnē (Vecumnieku novads), Oslo (Norvēģija), Katvaros (Limbažu novads), Salacgrīvā (Salacgrīvas
novads) un Smārdē (Tukuma novads), lai veicinātu apkārtējai videi draudzīgu lokālās siltumapgādes
risinājumu ieviešanu.
3

Ievads
Viena no iespējamām alternatīvām ēkas apkures un karstā ūdens sagatavoša nas nodrošināšanai ir
siltumsūknis, kura izmantošanai nav nepieciešams pielietot sadedzināšanas procesus. Siltumsūknis ir
energoefektīvs ēku apsildīšanas / dzesēšanas veids, ja tas ir pareizi ierīkots, kur siltuma ieguvei izmanto
apkārtējā vidē (augsnē, zemes dzīlēs, ūdens krātuvēs, gruntsūdenī, gaisā) akumulēto enerģiju ēku
apkurei, ūdens uzsildīšanai un vasarā telpu dzesēšanai.
Arvien pieaug siltumsūkņu tehnoloģijas izmantošanas popularitāte jaunās vai jau esošajās ēkās. Eiropas
valstīs siltumsūkņu izmantošana apsildes vai dzesēšanas sistēmās attīstās ļoti dinamiski, tostarp, strauji
pieaug kopējais uzstādīto ģeotermālo siltumsūkņu skaits. Lielākās uzstādītās jaudas pašlaik ir Zviedrijā,
Vācijā un Francijā, kā arī Somijā un Austrijā. Siltumsūkņu izmantošana vēršas plašumā arī vairākās
Centrālās un Austrumeiropas valstīs, piemēram, Polijā, Čehijā, Igaunijā, Ungārijā un Slovēnijā 1 . Pie tam,
siltumsūkņu tirgus attīstās gan aukstajā (3000 - 4000 apkures grādu dienas), gan mērenajā (≤3000
apkures grādu dienas), gan arī siltajā (≥400 apkures grādu dienas) klimatiskajā zonā. Latvijā pagaidām
siltumsūkņus, galvenokārt, izmanto privātmāju apkurei.
Vērtējot kopumā, pašlaik tiek izmantota tikai neliela kopējā siltumsūkņu potenciāla daļa. Tādējādi
siltumsūkņu ieviešanai paveras plašas iespējas. Eiropas Ģeotermālās enerģijas padomes 2 izstrādātajā
siltumsūkņu attīstības koncepcijā (līdz 2030. gadam) tiek uzsvērta nepieciešamība pāriet uz sistemātisku
un optimizētu ģeotermālo resursu izmantošanu mājokļos, apsildes un dzesēšanas tīklos pilsētā, kā
arī paplašinātu ieviešanu esošās infrastruktūras atjaunināšanā (ēku renovācija).
Seklo zemes dzīļu avotu enerģijas sistēmas tiek plaši ieviestas, izmantojot vertikālos kolektorus (zemes
zonde vai gruntsūdeņi no dziļurbuma) vai arī horizontālos kolektorus. No tehnoloģiskā viedokļa gan
dziļurbumu, gan arī zemes kolektoru ierīces ir labi attīstītas un to izmantošana ir augsti efektīva. Eiropas
Siltumsūkņu asociācijas 3 aktivitātes tiek vērstas uz tirgus barjeru novēršanu un informācijas izplatīšanu,
lai paātrinātu siltumsūkņu tirgus daļas attīstību apsildes, dzesēšanas un karstā ūdens sagatavošanas
segmentos.
Lai nodrošinātu uzticamu un efektīvu siltumsūkņu darbību un pēc iespējas samazinātu to ekspluatācijas
izdevumus, it īpaši aukstajā klimatiskajā zonā, ļoti svarīgi ir nodrošināt pareizus aprēķinus un projektu,
kā arī kvalitatīvi veikt būvdarbus.
4
1 Avots: EGEC, 2009
2 Eiropas Ģeotermālās enerģijas padome (angl., European Geothermal Energy Council: EGEC) apvieno vairāk kā 90 biedrus
no 22 Eiropas valstīm: privātos uzņēmumus, nacionālās asociācijas, konsultantus, pētniecības centrus, ģeoloģisko izpēti
un citas institūcijas. EGEC mērķis ir veicināt ģeotermālās enerģijas izmantošanu, meklējot piemērotākos pasākumus, lai
ieviestu likumdošanas un institucionālo ietvaru un finansiālos instrumentus, kas ļautu ģeotermālajiem avotiem konkurēt ar
tradicionālajām energoapgādes sistēmām, kā arī nodrošinātu ekonomisko atbalstu (papildu informācija: www.egec.org).
3 Eiropas Siltumsūkņu asociācija (angl., The European Heat Pump Association: EHPA) apvieno siltumsūkņu un to sastāvdaļu
ražotājus, pētniecības institūtus, universitātes, testēšanas laboratorijas un enerģijas aģentūras. Pašlaik ir pārstāvētas 22 Eiropas
valstis (Latvija pašlaik vēl nav pārstāvēta šajā asociācijā). EHPA mērķis ir veicināt izpratni un atbilstošu siltumsūkņu tehnoloģiju
ienākšanu Eiropas tirgū. EHPA nodrošina tehnisko un ekonomisko ieguldījumu Eiropas, nacionālajām un vietējā līmeņa
institūcijām likumdošanas, reglamentējošajos un energoefektivitātes jautājumos (papildu informācija: www.ehpa.org).

Ekoloģiskie aspekti siltumsūkņu izmantošanai
Doma par zemes siltuma saglabāšanu tā vēlākai izmantošanai ir pazīstama jau kopš 19. gs.
beigām/20.gs. sākuma. Princips ir ļoti vienkāršs un balstīts uz enerģijas pārvietošanu no kādas
atrašanās vietas uz citu. Mums ir pieejamas milzīgas zemes-avota siltuma rezerves, kas uzkrājas
iežos, nogulumos un gruntsūdenī tepat zem mūsu kājām, un var tikt izmantotas siltuma enerģijas
ieguvei.
Izmantojot siltumsūkni, atmosfērā netiek emitēta siltumnīcas efektu izraisoša gāze CO 2
un kaitīgās
vielas (piemēram, smalkās daļiņas PM 10
, PM 2.5
, slāpekļa oksīdi), kas atrodas kurināmā sadedzināšanas
procesu izplūdes gāzēs. Zemes dziļurbuma priekšrocība ir tā praktiskā neatkarība no ikdienas
meteoroloģisko apstākļu ietekmes, jo zemes slānim piemīt liela siltuma ietilpība saules un
ģeotermālās enerģijas uzkrāšanai, kas tiek izmantota pēc vajadzības aukstuma periodā.
Tomēr siltumsūkņu darbības nodrošināšanai nepieciešamajos siltuma kolektoros (horizontālās
kontūras, vertikālās termozondes vai gruntsūdeņu cirkulācijas sistēmās) notiek iedarbība dažādu
zemes slāņu dziļumā. Iespējamie vides riski ir saistīti ar pārāk strauju siltuma izsūknēšanu no zemes,
tādējādi radot siltuma enerģijas deficītu un temperatūras pazemināšanos siltumsūkņa kolektora
apkārtnē. Šos potenciālos riskus ir jāapzina un maksimāli jāievēro siltumsūkņu sistēmas izbūves un
darbības laikā.
Izveidojot dziļurbumu vertikālās sistēmas, viena no svarīgākajām prioritā tēm ir gruntsūdeņu
pasargāšana no piesārņojuma riskiem, lai neietekmētu dzeramā ūdens avotu kvalitāti. Tādējādi
zemes slāņu īpatnību izpēte un to piemērotības noteikšana siltumsūkņa sistēmas ierīkošanai ir
obligāta pirms darbu uzsākšanas, un ir nepieciešama atļaujas saņemšana urbšanas darbiem. Pie
vides aspektiem pieder arī siltuma aģentu noplūdes risku novēršana zemes slānī vai gruntsūdeņos.
Parasti kolektoru kontūrās kā „darba viela” tiek izmantots, piemēram, propilēnglikola, etilēnglikola
vai etilspirta šķīdums, kura noplūde un gruntsūdeņu piesārņojums var ietekmēt dzeramā ūdens
avotu kvalitāti ievērojamā teritorijā (pazemes ūdens horizonta laukuma robežās).
Viens no būtiskākajiem vides aspektiem siltumsūkņu darbības kopējās efekti vi tātes novērtēšanai
ir elektroenerģijas ražošanas lietderības koeficients attiecīgajā valstī vai reģionā. Tieši šis aspekts
rada zināmu pretrunu, pielīdzinot siltumsūkņus atjaunojamās enerģijas avotiem, jo tikai pati zemes
siltuma enerģija ir atjaunojama. Savukārt, siltumsūkņa darbībai nepieciešamais elektroenerģijas
avots var nebūt videi draudzīgs, ja, piemēram, elektroenerģijas ieguvei tiek izmantoti fosilās
enerģijas avoti vai kodolenerģija.
Tomēr kopumā ņemot, siltumsūkņi ir energoefektīvs ēku apsildīšanas/ dzesēšanas veids, pareizi
tos izbūvējot. To lietošanas vietā apkārtējā vidē nenonāk izmeši, un līdz pat 80% siltumsūknī
saražotās enerģijas tiek pielīdzināta atjaunojamajai. Atkarībā no izmantojamā enerģijas avota un
apkures sistēmas veida, siltumsūknis var saražot 3-5 reizes lielāku siltumenerģijas daudzumu par to
elektroenerģiju, kura nepieciešama, lai darbinātu siltumsūkņa kompresoru un cirkulācijas sūkņus.
5

1. nodaļa: Siltumsūkņu darbības principi un varianti
Siltumsūkņu sistēmas atšķir pēc to izmantotā siltuma enerģijas avota. Tās tiek iedalītas divās grupās –
zemes jeb ģeotermālie 4 un gaisa siltumsūkņi. 1.1. attēlā ir parādīts siltumsūkņa darbības princips.
Sistēmā svarīga nozīme ir siltuma pārnesi nodrošinošiem šķidrumiem (aukstumnesējs, aukstuma
aģents, siltumnesējs).
Kompresors
2
1
Iztvaicétåjs
Kondensators
3
4
Izplešanås vårsts
1.1. attēls. Siltumsūkņa sistēmas izmantošana siltumapgādē 5
Siltumsūkņu sistēmā izšķir 3 cirkulācijas lokus:
1)
2)
3)
kolektors (horizontālais, vertikālais ar dziļurbuma termozondēm);
siltumsūkņa iekārta;
ēkas siltumapgāde.
6
Pirmais cirkulācijas loks –
kolektors
Otrais cirkulācijas loks –
siltumsūkņa iekārta
Trešais cirkulācijas loks –
ēkas siltumapgāde
Zemes vai ģeotermālo siltumsūkņu kolektors tiek iegul dīts zemē vai ūdenstilpnē.
Aukstumnesēja šķīdums (nesa salst vismaz līdz -15 o C), cirkulējot pa polimēru
caurulēm, absorbē apkārtējā vidē uzkrāto siltumu.
Iztvaicētājā (1) aukstumnesēja absorbētais siltums tiek nodots tālāk siltumsūknī
cirkulējošajam aukstuma aģentam. Aukstuma aģents tiek uzsildīts, līdz tas sāk
vārīties, iztvaiko un izplūst no iztvaicētāja gāzes veidā. Kompresors (2), kas ir
siltumsūkņa svarīgākā sastāvdaļa, iesūc gāz veidīgo aukstuma aģentu, saspiežot
līdz noteiktam spiedienam un uzkarsē to. Kondensatorā (3) gāzveidīgais,
uzkarsētais aukstuma aģents nodod siltumu apkures sistēmas siltumnesējam
(apkures ūdens). Siltumnesējam ir zemāka temperatūra nekā uzkarsētajiem
aukstuma aģenta tvaikiem – tie kondensējas, un kondensēšanās siltums tiek
novadīts uz siltumnesēju. Aukstuma aģents atdziest, un izplešanās vārstā (4)
atkal pilnībā pārvēršas šķidrā agregātstāvoklī un plūst atpakaļ uz iztvaicētāju.
Kondensatorā (3) uzsildītā apkures sistēmas siltumnesēja (apkures ūdens)
padevi uz apkures un karstā ūdens sagata vošanas sistēmu un atkal atpakaļ
nodrošina cirkulā cijas sūknis.
4 Izšķir seklo ģeotermālo avotu siltumsūkņu sistēmas (dziļums < 500m, temperatūra līdz 30 o C) un dziļo ģeotermālo avotu
siltumsūkņu sistēmas (dziļums > 500m, temperatūra 30 o C - 150 o C) (avots: www.egec.org).
5 Avots: www.energyrevolution.ie

Ģeotermālo siltumsūkņu kolektoru veidi
Ģeotermālo siltumsūkņu sistēma dod iespēju no zemes dzīļu krājumiem vai ūdenstilpnēm iegūt
zemas temperatūras siltumu, pievadīt to siltumsūkņa iekārtai, koncentrēt šo siltumu siltummainī,
paaugstinot siltumnesēja temperatūru. Siltumnesējs tiek aizvadīts ēkas siltuma un siltā ūdens
apgādes sistēmās. Tālāk aprakstīti dažādi ģeotermālo siltumsūkņu kolektoru veidi, kas tiek biežāk
izmantoti Latvijā 6 .
Zemes dziļurbuma kolektors
Ja tiek izmantots ģeotermālais dziļ urbums, cauruļvads tiek
ieguldīts dziļurbumā un iebetonēts. Parasti tiek veidoti vairāki
urbumi 20 – 200m dziļumā. Attālums starp dziļurbumiem nav
mazāks par 6 metri. Iegūtais ener ģi jas daudzums ir atkarīgs
no vairākiem faktoriem, piemēram, urbumu skaita, grunts
veida, gruntsūdeņu kustības ātruma. Šis kolektora veids ir īpaši
piemērots blīvas apbūves pilsētas apstākļos, jo tā ierīkošanai
nepieciešams samērā neliels teritorijas laukums.
Zemes horizontālais kolektors
Kolektorā tiek izmantota šim nolūkam paredzēta plastmasas
(parasti daudz slāņu) caurule, kuru ierok dziļāk par zemes
caursalšanas dziļumu (atbilsto ši konkrētajam reģionam, parasti
1.2 – 1.5m dziļumā). Minimālais attā lums starp cauruļu cilpām
1.2 metri. Speciāla augsnes sagatavošana, aizbēršana ar kādu
īpašu pildījumu nav nepieciešama. Vēlams izmantot mitru augsni,
ideālā situācijā – gruntsūdens nesošajā slānī vai tuvu tam, jo
mitrākā augsnē uzkrājas vairāk siltuma. Arī sausā augsnē var
izvietot kolektoru, vienīgi jāparedz lielāks kolektora garums.
Horizontālais kolektors ūdenstilpnē
Ja par siltuma avotu kalpo tuvumā esošā ūdenstilpne, kolektora
cauruļvads tiek iegremdēts ūdenī. Šis variants ļoti izdevīgs no
vairākiem aspektiem: īsāks kolektora garums, salīdzinoši augsta
gada vidējā temperatūra no siltuma avota (ziemā ūdens neaizsalst),
augsts siltumsūkņa lietderības (veiktspējas) koeficients 7 (angl.
Coefficient of Performance COP). Galvenais noteikums – ūdens
nedrīkst būt stāvošs, kā arī dziļumam un ūdens daudzumam ir
jābūt pietiekami lieliem. Lai kolektors neuzpeldētu, cauruļvadus
nostiprina ar atsvaru.
7
6 Avots: www.siltumsukni.lv/site/lat/veidi
7 Vienkāršoti izskaidrojot, veiktspējas koeficients COP attiecas uz siltuma atdevi attiecībā pret pievadīto enerģiju. Piemēram, ja
COP=3 tas nozīmē, ka iegūti 3kW siltuma, patērējot 1kW elektroenerģiju.

Gaisa siltumsūkņi
Gaisa siltumsūknis izmanto apkārtējo gaisu kā siltuma avotu. Atšķirībā no ģeotermālajiem
siltumsūkņiem, gaisa siltumsūkņos kolektors tiek aizstāts ar ventilatoru, kas novirza āra gaisu uz
siltumsūkņa iztvaicētāju. Siltums tiek pārnests uz siltumsūknī cirkulējošo aukstuma aģentu, bet
atdzesētais gaiss tiek atkal izvadīts ārā.
Gaiss-ūdens siltumsūknis
Šo sūkni var uzstādīt gan telpā, gan arī ārā. Ēkās ar ļoti zemu enerģijas patēriņu šis siltumsūkņa tips ir
piemērots, jo spēj visa gada garumā nodrošināt nepieciešamo siltuma daudzumu.
Tomēr jāievēro, ka, iestājoties aukstā kam laikam (-6 līdz -10°С
ar paaugstinātu mitruma daudzumu gaisā), siltum sūkņa ārējā
blokā veidojas apledojums, kas samazina siltumsūkņa veiktspējas
koeficientu, ja apledojums netiek periodiski atkausēts. Tādējādi
pie zemas āra gaisa temperatūras siltum sūkņa darbi nāšanai tiek
patērēts papildus elektro enerģijas daudzums. Ja siltumsūkņu
ražotājs ir norādījis, ka iekārtas darbība ir iespējama arī pie -20°С
tempera tūras, tad šajos modeļos ir ierīkota programmējama
apledojuma atkausēšana, kā arī apsildes sistēma kompresoram
(lai nepieļautu hidraulis ko triecienu tā darbības uzsākšanās
brīdī pie temperatūrām, kas zemākas par -20 o C) un karterim
(nodrošina konden sā ta izvadīšanu no ārējā bloka) 8 .
Gaiss-gaiss siltumsūknis
Gaisa siltumsūknis sastāv no ārējās daļas (kompresors), kuru stiprina pie ēkas ārsienas, un vienas vai
vairākām iekšējām daļām (siltā gaisa pūtēji). Gaisa siltumsūkņa uzstādīšanai nav nepieciešami rakšanas,
urbšanas vai speciāli iekštelpu pārveides darbi. Tomēr, izvēloties
siltumsūkni, uzmanība jāpievērš ražotāja ieteiktajai zemākajai
temperatūrai, pie kuras darbojas siltumsūknis.
Siltumsūkņa efektīvas darbībai jāizvēlas pēc iespējas labākā tā
novietošanas vieta: iekšējo daļu vēlams stiprināt pie ārsienas, lai
siltums tiktu aizvadīts uz telpas centru. Attālumam no griestiem
jābūt tādam, lai tiktu nodrošināta laba gaisa cirkulācija telpā.
8
8 Avots: www.siltumpumpis.lv

2. nodaļa: Siltumsūkņu ieviešana Rīgas pilsētas siltumapgādes
sistēmā: demonstrācijas objekta izveide un darbības novērtējums
Ēkas apraksts
Rīgas 141. pirmskolas izglītības iestādes „Kastanītis” (Rīgā, Stērstu ielā 19) ēka celta
1963. gadā. Ēka atrodas tālu no centralizētās siltumapgādes sistēmas, tāpēc tajā
tiek izmantota lokālā siltumapgāde.
Apsildāmā platība 1172 m 2
Apkures veids
pirms siltumsūkņa
uzstādīšanas
Siltumsūkņu ierīkošana
Siltumsūkņa veids
Siltumsūknis
Siltumsūkņa
ekspluatācija
Sildelementi telpās
Papildus informācija
Cietais kurināmais (akmeņogles), patēriņš vidēji 105 - 120 tonnas gadā, bet
2009/2010. gada apkures sezonā pat sasniedza 144 tonnas. Pie esošajiem
apstākļiem, kurināmā sadedzi nāšanas lietderība nepārsniedza 40%.
2010. gads
Zemes dziļurbuma kolektors (termozondes) ar kontūra platību 300 m 2 . Ierīkoti
10 dziļurbumi 120 m dziļumā, kuros iebūvētas vertikālās termozondes. Attālums
starp dziļurbumiem nav mazāks par 6 m. Termozondes ir savienotas kolektora
akā, kuru ar bērnudārza ēku savieno 70 m gara cauruļvadu trase.
Divpakāpju siltumsūknis Supraeco ar siltumjaudu 57.5 kW. Apkures jaudas un
siltuma patēriņa sabalansēšanai uzstādīta apkures ūdens akumulācijas tvertne
ar tilpumu 1000 litri un karstā ūdens caurplūdi 20 l/min. Papildus uzstādīts
elektriskais boilers ar tilpumu 150 litri karstā ūdens sagatavošanai. Siltuma jaudas
rezerves nodrošināšanai – elektriskais sildītājs ar jaudu 24 kW.
Apkures sistēmas darbība optimizēta ar automātisku temperatūras regulēšanu,
vadoties pēc sensora noteiktās temperatūras iekštelpās. Automātiska
temperatūras pazemināšana par 2 – 3 o C notiek naktīs laikā no pirmdienas līdz
piektdienai, kā arī visas diennakts laikā nedēļas nogalēs.
Sildķermeņi – tērauda radiatori un konvektori, aprīkoti ar termostatiskajiem
regulēšanas vārstiem – regulēšana iespējama atsevišķi katrā sildķermenī,
siltumnesēja temperatūra apkures sistēmā ir 55/45 o C.
Ēkas siltināšanas darbus veica būvniecības firma no 2010. gada maija līdz
septembrim. Siltinātas ārsienas, logu ailes, ēkas cokols, jumts.
9
Ieguvumi Veikto darbu rezultātā ēkas enerģijas patēriņš ir samazinājies gandrīz 10
reizes, samazinot izmaksas par apkuri un silto ūdeni uz pusi, tajā pašā laikā
paaugstinot komfortu bērnudārza telpās. Apkārtējā teritorijā ir samazinājies gaisa
piesārņojums.
Finansējums
Norvēģijas valdības divpusējā finanšu instrumenta atbalstīts (77,90%) projekts

Siltumsūkņa ieviešanas darbi bērnudārzā „Kastanītis”
Lai paaugstinātu Rīgas pašvaldību ēku energoefektivitāti, kā arī lai veicinātu inovatīvu un ekonomisku
enerģijas avotu izmantošanu pilsētas apstākļos, ir īstenots Norvēģijas valdības divpusējā finanšu
instrumenta atbalstīts projekts 9 . Projekta ietvaros 2010. gadā tika veikta Rīgas pašvaldībai piederošā
bērnudārza „Kastanītis” (pirmsskolas izglītības iestādes Nr. 141) ēkas siltināšana un nomainīta
vecā ogļu apkures sistēma, aizstājot to ar siltumsūkni. Ievērojot to, ka pilsētas apstākļos parasti
ir ierobežota teritorijas platība, ko varētu atvēlēt zemes siltuma savākšanai, tika īstenots pilsētas
apstākļiem piemērots risinājums – ierīkojot 10 dziļurbumus enerģijas iegūšanai.
Siltumsūkņa uzstādīšanas, ēkas apkures sistēmas nomaiņas un siltināšanas darbi bērnudārzā
„Kastanītis” tika uzsākti 2010. gada maijā un pabeigti līdz septembrim. Visas siltumapgādes sistēmas
regulēšana un pārbaude darbībā turpinājās septembrī. Sākot ar oktobra mēnesi, tika pamazām
optimizēts temperatūras režīms telpās.
Siltumsūkņu ierīkošana ar dziļurbumu termozondēm pašvaldības ēkās Rīgā tika īstenota pirmo
reizi. Tāpēc pašvaldības aģentūras „Rīgas enerģētikas aģentūra” eksperti sadarbībā ar bērnudārza
personālu nodrošināja darbu kvalitātes novērtējumam nepieciešamo datu iegūšanu. Kopš 2009. gada
sākuma, t.i., gadu pirms būvniecības darbu veikšanas tika uzstādīts temperatūru reģistrators
bērnudārza iekštelpās klimata komforta analīzei pirms un pēc projekta realizēšanas. Divu apkures
sezonu garumā tika veikti temperatūru mērījumi (ar intervālu 1 stunda) apkures sistēmas darbības
novērtēšanai: ārgaisa temperatūru, gaisa temperatūru iekštelpās, temperatūru apkures sistēmas
padeves cauruļvadā, kā arī aukstumnesēja temperatūru padeves cauruļvadā uz siltumsūkņiem.
Ēkas siltināšana veikta, lai uzlabotu pašas ēkas energoefektivitāti (attēli 2.1 - 2.6). Siltumu ēkas zaudē
vairākos veidos, bet nozīmīgākie ir siltuma transmisijas zudumi caur ēkas ārējām norobežojošajām
konstrukcijām (jumts, sienas, logi, durvis, pamati). Ievērojami siltuma zudumi rodas, ja ēku
norobežojošām konstrukcijām ir slikta siltumizolācija vai, piemēram, spraugas un plaisas sienās vai
logu un durvju ailēs. No ēkas energoefektivitātes ir atkarīgs ēkas īpatnējais siltumenerģijas patēriņš:
jo tas lielāks, jo vairāk enerģijas nepieciešams saražot un pievadīt ēkai.
Siltumsūkņa ierīkošanas darbi ietvēra vertikālo kolektoru ierīkošanu un siltumsūkņa uzstādīšanu
(attēli 2.7 - 2.12). Pareizi izvēlēts un ierīkots siltumsūknis ir labs veids, kā nodrošināt ēkas ekonomisku
apkuri un siltā ūdens sagatavošanu. Pirms darbu uzsākšanas tika saņemti tehniskie noteikumi no LR
Vides aizsardzības un reģionālās attīstības ministrijas Vides valsts dienesta Lielrīgas reģionālās vides
pārvaldes. Siltumsūkņa ierīkošanas darbus veica sertificēti speciālisti.
Ēkas iekštelpu temperatūras un klimata uzturēšanai esošā viencauruļu apkures sistēma tika
pilnībā demontēta un tās vietā izbūvēta divcauruļu sistēma. Tika izvēlēti atbilstoši sildķermeņu
(radiatori, konvektori) virsmas laukumi un temperatūru režīma optimizēšana, lai varētu nodrošināt
iespējami augstu siltumsūkņa darbības efektivitāti (attēli 2.13 - 2.18).
10
9 Individuālais projekts Nr. LV0097 „Siltumsūkņu ieviešana Rīgas pilsētas siltumapgādes sistēmā: demonstrācijas objekta
izveide”

2.1. attēls. Bērnudārza „Kastanītis” ēka pirms darbu
uzsākšanas 2010. gada februārī
2.2. attēls. Uzsākot bērnudārza ēkas siltināšanu
2010. gada jūnijā
2.3. attēls. Ēkas ārsienas siltināšana ar akmens vati
2.4. attēls. Ēkas ārsienas siltināšana ar akmens vati
2.5. attēls. Nosiltināta bērnudārza ēkas ārsiena
2.6. attēls. Bērnudārza ēka pēc siltināšanas
11
Bērnudārza “Kastanītis” ēkas īpatnējais siltumenerģijas patēriņš apkurei un
karstā ūdens sagatavošanai (kWh/m 2 /gadā)
Pirms ēkas siltināšanas
Pēc ēkas siltināšanas
250 - 270 99

2.7. attēls. Vertikālo dziļurbumu ierīkošana bērnudārza
teritorijā 2010. gada jūlijā
2.8. attēls. Termozondu sagatavošana ieguldīšanai
dziļurbumos
2.9. attēls. Termozondu ieguldīšana dziļurbumos
2010. gada augustā
2.10. attēls. Teritorija pēc siltumsūkņa kolektora
ierīkošanas darbu pabeigšanas
12
2.11. attēls. Divpakāpju siltumsūknis un akumulācijas
tvertne
2.12. attēls. Karstā ūdens tvertnes
Kopējais īpatnējais energoresursu patēriņš bērnudārza “Kastanītis” (kWh/m 2 /gadā)
apkures sezonās (oktobris – aprīlis) pirms un pēc renovācijas
Akmeņogles un elektroenerģija saimnieciskām
vajadzībām
Elektroenerģija siltumsūkņa darbināšanai un
saimnieciskām vajadzībām
614 60 *
* Tai skaitā siltumsūkņa darbināšanai 39.5 kWh/m 2

2.13. attēls.
2.14. attēls.
Vecā tipa čuguna radiatori pirms siltumapgādes sistēmas nomaiņas bērnudārzā
2.15. attēls.
2.16. attēls.
Nomainītie siltuma konvektori ir ar atbilstošu virsmas laukumu, komforta temperatūras nodrošināšanai telpās
2.17. attēls.
2.18. attēls.
Katrs sildķermenis ēkā aprīkots ar termostatisko regulēšanas vārstu
Bērnudārza “Kastanītis” ēkas iekštelpu temperatūras un klimata uzturēšana
13
Pirms apkures sistēmas pārbūves
Manuāli
Telpu mikroklimata uzturēšanai forsēta
siltumnesēja temperatūras paaugstināšana
pēc jaunas kurināmā (ogļu) porcijas padeves
(reizi 3 – 4 stundās)
Pēc apkures sistēmas pārbūves
Automatizēti
Nepieciešamo temperatūru nodrošina pēc
iekštelpu temperatūras sensora, režīma
optimizēšana naktīs un nedēļas nogalēs
(par 2 – 3 grādiem pazemināta temperatūra)

Ēkas energoefektivitātes novērtējums
Energoefektīvu ēku raksturo augsta konstrukcijas elementu siltumnoturība, kā arī tai ir jābūt
labi noblīvētai. Ēkas konstrukciju kvalitāti iespējams novērtēt ar dažādām metodēm, no kurām
biežāk izmantota tiek ēkas termogrāfiskā pārbaude un gaisa caurplūdes spiediena tests (ēkas
gaiscaurlaidības pārbaude). Praksē ir ieteicams kombinēt abas šīs metodes.
Gaisa caurplūdes spiediena tests (ēku gaiscaurlaidības pārbaude)
Metode ir izstrādāta, lai veiktu ēkas gaisa caurplūdes mērīšanu un konstatētu spraugu atrašanās
vietas sienās. Mērīšanas procesā tiek noteikta gaisa caurplūde (m 3 /h), izmantojot 50Pa lielu spiediena
starpību. Gaisa apmaiņas koeficientu (pie 50Pa spiediena starpības) nosaka mērīšanas procesā noteikto
caurplūdušā gaisa daudzumu dalot ar ēkas iekšējo tilpumu 10 .
Mērījumu praktiskai veikšanai tiek izmantota t.s. „Blower door”
tehnoloģija, kur viena no galvenajām sastāvdaļām ir ventilators
speciālā konstrukcijā, kas pārbaudes laikā tiek iemontēts pārbaudāmās
mājas ārdurvīs vai logā un pievienots datoram, kas aprīkots ar ēkas
gaiscaurlaidības mērīšanas programmatūru.
Gaisa apmaiņas koeficienta (n50) vērtības:
Neblīvai ēkai: n50 > 3 h -1
Zema enerģijas patēriņa ēkai: n50 < 1.5 h -1
Pasīvajai ēkai: n50 < 0.6 h -1
Saskaņā ar Latvijas būvnormatīvu LBN 002-01, gaiscaurlaidība tiek
izteikta kā gaisa noplūde (m 3 /(m 2 h)), (maksimālā pieļaujamā gaiscaur
laidī ba, ja spiediena starpība ir 50 Pa). Dzīvojamām mājām,
pansionātiem, slimnīcām un bērnudārziem ir 3 m 3 /(m 2 x h), publiskajām
ēkām, izņemot pansionātus un slimnīcas, – 4 m 3 /(m 2 x h), ražošanas
ēkām – 6 m 3 /(m 2 x h)). Ēku gaiscaurlaidību var noteikt saskaņā ar
standartu LVS EN ISO 9972.
Ēkas termogrāfija
Termogrāfija ir bezkontakta objektu virsmas temperatūras mērījumi, izmantojot objektu fizikālo
īpašību izstarot elektromagnētiskos viļņus noteiktā – infrasarkanajā – diapazonā, atkarībā no to
virmas temperatūras 11 . Ar to nevar iegūt kvantitatīvus datus bez papildus mērījumiem un informācijas
(piemēram, izmantoto materiālu U vērtības, siltumenerģijas zudumu daudzums). Termogrammas var
izmantot, lai noteiktu ēkas slēptos defektus, piemēram, bojāta siltumizolācija, mitras konstrukcijas,
spraugas logu ailēs, u.c.
14
Termogrāfijas veikšanai tiek izmantota termokamera, kas vizualizē
infrasarkano starojumu, kur siltākie objekti attēlos izceļas uz aukstāko
objektu fona. Veicot termogrāfiju siltumizolācijas pārbaudei, telpas
un āra gaisa temperatūras starpībai jābūt vismaz 10 o C (labāk 15-20 o C,
jo tādējādi tiek iegūti kvalitatīvāki mērījumi), vienmērīgam un
stabilam temperatūru sadalījumam uz virsmas. Termogrammas ir
kvalitatīvs mērījums, kas vienkāršā un saprotamā veidā ilustrē siltuma
zudumus.
10 Avots: Ēku energoefektivitāte. Terminu skaidrojošā vārdnīca angļu un latviešu valodā (2009).
11 Avots: Jenerts J. Termogrāfijas izmantošana ēku energoauditos. SIA CETERA. Prezentācija seminārā ENERGOEFEKTIVITĀTE 2008,
Rīga, 24. aprīlis.

Bērnudārza „Kastanītis” ēkas siltināšanas kvalitāte
Konstrukcijas elementu siltumnoturību raksturo, izmantojot siltumcaurlaidības koeficientu (U) 12 .
Jo mazāka ir U vērtība, jo mazāki siltuma enerģijas zudumi. Nepieciešamā gaisa apmaiņā ēkā
jānodrošina vai nu telpas vēdinot, vai ar ventilācijas sistēmas palīdzību 13 .
Bērnudārza „Kastanītis” ēkas konstrukcijas elementu siltumcaurlaidība
Ārsienas un logu
ailes
Logi un durvis
Jumts
Raksturojums
pirms ēkas siltināšanas
Silikātķieģeļu mūris (51 cm),
kaļķa javas apmetums iekšpusē
U=1.15-1.2 W/m 2 K
Divstiklu pakešlogi plastmasas rāmjos,
U=1.8-2.0 W/m 2 K
Saliekamā dzelzsbetona dobjie paneļi,
gāzbetona siltumizolācija (18-20 cm),
keramzīta kārta, cementa javas
izlīdzinošā kārta (2 cm), ruberoīds uz
bituma mastikas vairākos slāņos
U=0.95 W/m 2 K
Uzlabojumi
ar ēkas siltināšanu
Minerālvate ārsienām (10 cm) un
logu ailēm (2 cm), ekstrudētais
polistirols (5 cm) ēkas cokolam
Ārsienām U=0.25 W/m 2 K
Nav veikti
U=1.8-2.0 W/m 2 K
Minerālvate (18 cm), hidroizolācijai
bitumena ruļlveida materiāls,
termiski sakausētas lokšņu
salaiduma vietas
U=0.2 W/m 2 K
Bērnudārza „Kastanītis” ēkas siltināšanas kvalitāte tika novērtēta 2010. gada decembrī, izmantojot
ēkas termogrāfisko pārbaudi (2.19. attēls). Ēkas ārsienas termogrammas attēlā redzams, ka ēkas ārējās
sienas temperatūra ir vienmērīga un zema, tādējādi norādot, ka pašā sienā nav slēpto defektu. Tas
norāda uz paveiktās siltināšanas darbu labu kvalitāti. Tajā pat laikā šis termogrammas attēls uzskatāmi
parāda siltuma plūsmu caur logu rāmjiem. Vienlaikus jāatzīmē, ka, spriežot pēc termogrammas,
praktiski nenotiek siltuma zaudēšana caur logu ailēm, kas papildus siltinātas ar minerālvati (2 cm) ēkas
siltināšanas darbu ietvaros.
3,4 o C
2,5
0,0
-2,5
-5,0
-7,5
-10,0
-11,7 o C
15
2.19. attēls. Bērnudārza ēkas sienas termogrāfijas attēls 2010. gada decembrī
12 U (W/(m 2 K)) norāda kāds siltuma daudzums noteiktā laika vienībā izplūst caur 1m 2 konstrukcijas laukuma, ja temperatūru
starpība starp norobežojošās konstrukcijas abām pusēm ir viens grāds.
13 Avots: Ēku energoefektivitāte. Terminu skaidrojošā vārdnīca angļu un latviešu valodā (2009).

Siltumsūkņu ar dziļurbuma termozondēm sistēmas novērtējums
Plānojot siltumsūkni ar dziļurbuma termozondēm, tā efektīvas darbības nodrošināšanai ir vēlme
paņemt no zemes pēc iespējas vairāk siltumenerģijas un pēc iespējas īsākā laika sprīdī. Tomēr, tajā
pat laikā, ir jāizvairās no pārāk straujas siltuma „izsūknēšanas” no zemes, kas samazinās siltumsūkņa
sistēmas ilgtspējīgu darbību un radīs siltuma enerģijas deficītu sistēmas darbināšanai, un tādējādi
samazinās siltumsūkņa sistēmas ilgtspējīgu darbību. Siltumsūkņu sistēmas projektēšanas laikā tiek
ņemti vērā aspekti saistībā ar izmantojamā zemes gabala ģeoloģisko un hidroloģisko raksturojumu,
kas attiecas uz zemes/grunts siltuma vadītspēju un siltumplūsmu, kā arī paša dziļurbuma
siltumpretestību.
Siltuma ieguves faktori dziļurbuma termozondēs
Darbinot dziļurbuma termozondi siltuma iegūšanai, vienlaikus zemes/grunts slānī tās tiešajā apkārtnē
tiek arī ierosināta siltuma un ūdens/mitruma pārnese. Siltuma apmaiņa starp termozondi un tai
piegulošo zemes/grunts slāni notiek, pateicoties siltumvadīšanai, kā arī gruntsūdens plūsmai. Tādējādi
šos procesus ietekmē zemes/grunts veids un iežu struktūra, temperatūra un ūdens/mitruma plūsmas
gradients.
Zemes/grunts siltuma vadītspējas noteikšanu var veikt uz vietas, tādējādi iegūstot specifisku
raksturojošo informāciju. Testu veikšanai ierīko dziļurbumu un pievieno atgaitas cauruļvada cilpu.
Pārnēsājamajā elektriskajā sildītājā uzkarsētam ūdenim liek cirkulēt šajā sistēmā. Datus ievāc 48
stundu garumā, kad tiek mērīta zemes/grunts absorbētā
enerģija. Pēc tam aprēķina siltuma vadītspēju, t.i., siltuma
pārneses daudzumu un siltumplūsmu, t.i., nosaka siltuma
pārvietošanās ātrumu 14 .
Latvijas teritorijā pastāvīga iežu temperatūra (vidēji 7-8 o C)
ir konstatēta 20-25m dziļumā. Virsējos slāņos (līdz 20-25m)
vērojama temperatūras sezonālo svārstību ietekme, kas
notiek gan saules siltuma, gan zemes siltuma iedarbībā,
kā rezultātā vasarā iežu temperatūra ir augstāka, bet
aukstajā gadalaikā tā pakāpeniski samazinās. Zemākos
slāņos (dziļāk par 20-25m) iežu temperatūru pilnībā nosaka
Zemes siltuma plūsma, bet tā ir mainīga dažādos valsts
reģionos 15 .
Paša dziļurbuma siltumpretestība ir svarīgs faktors, ko nedrīkst „aizmirst” iekļaut siltumsūkņa sistēmas
aprēķinos. Ierīkojot dziļurbumus, ir nepieciešams to tilpumu piepildīt ar materiāliem, piemēram,
bentonītu, betonu, kvarca smiltīm, vai arī ar speciālu javu (termiskā java), kas speciāli izstrādāta, lai
samazinātu siltuma vadīšanas pretestību. Svarīgākie faktori, kas ietekmē dziļurbuma siltumpretestību,
ir tā pildīšanas materiāls, termozondes novietojums un to skaits, kā arī termozondes materiāla siltuma
vadītspēja 16 .
16
14 Avots: Geothermal Heat Pump Design Manual, Application Guide 31-008, McQuay International, 2002
15 Avots: I.Gavena, Latvijas teritorijas ģeoloģiskā uzbūve, www.lnga.lv/files/Geological_structure_of_Latvia_territory.pdf
16 Avots: G.Hellstrom. Thermal performance of borehole heat exchangers.

Siltumnesēja temperatūru raksturojums bērnudārzā „Kastanītis”
Ēkas siltumapgādes sistēmā cirkulējošā siltumnesēja aprēķina temperatūra ir pēc iespējas zemāka.
Optimāli tā ir 30 o C, bet nevajadzētu pārsniegt 55 o C. Siltumnesēja temperatūru raksturojums
bērnudārza „Kastanītis” apkures sistēmas dažādos kontūros atkarībā no aukstumnesēja temperatūras
no termozondēm (2.20. attēls) un āra gaisa temperatūras (2.21. attēls).
2011. gada februārī apkures siltum nesēja turpgaitas
temperatūra bija 25-50 o C intervālā, bet tās vidējā
temperatūra šajā mēnesī bija 38.5 o C. Pie augstākas
aukstumnesēja pade ves temperatūras no termozondēm,
siltum nesēja ūdens tempera tūra apkures
sistēmā ir zemāka (2.20. attēls). Savukārt, pazeminoties
āra gaisa temperatūrai, apkures sistēmā
cirkulējošā temperatūra ir augstāka (2.21. attēls),
lai nodroši nātu komforta līmeni telpās. Ir jāuzsver
bērnudārza „Kastanītis” siltumsūkņu efektīvā
darbība gada aukstākajā mēnesī (pirmajā izmantošanas
sezonā), nodrošinot pilnībā ēkas siltumapgādi,
jo rezerves elektriskie sildītāji visas apkures
sezonas garumā bija atvienoti no apkures sistēmas
ar noslēg vārstiem. Efektīvo siltumsūkņu sistēmas
darbību nodrošināja salīdzi noši stabilā aukstumnesēja
vidējā padeves tempera tūra (lielāka par 4 o C)
no dziļurbumu termo zondēm (2010. g. decembris –
2011. g. marts), kā arī iespējami zemā siltum nesēja
turpgaitas temperatūras vidējā vērtība (38.5 o C).
Ievērojot to, ka siltumsūkņi bija pietiekami efektīvi
bērnudārza ēkas siltumapgādes nodrošināšanai,
arī energoresursu patēriņš 2010/2011. g. apkures
sezonā bija neliels.
No termozondēm ( o C)
T ārgaisa ( o C)
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
5
0
-5
-10
-15
-20
-25
30 40 50
T1 apkure ( o C)
2.20. attēls. Temperatūra no
termozondēm 2011. g. februārī
30 40 50
T1 apkure ( o C)
2.21. attēls. Apkures un ārgaisa
temperatūras 2011. g. februārī
Energoresursu patēriņš apkures un karstā ūdens vajadzībām bērnudārzā
„Kastanītis” 2010/2011. g. apkures sezonā
Mēnesis
Mēneša vidējā
temperatūra,
o
C
Grāddienas
Apkure un karstais ūdens
kWh kWh/m 2
Oktobris 5.4 391 5330 4.5
Novembris 2.7 459 5260 4.5
Decembris -6.45 758 8620 7.4
17
Janvāris -2.48 635 5990 5.1
Februāris -7.74 721 6690 5.7

Ēkas un siltumsūkņa ekspluatācijas novērtējums
Siltumsūknim ēkā jākalpo tā, lai tas nodrošinātu siltuma piegādi komforta nodrošināšanai ēkas
telpās.
Komforta temperatūra telpās
Komforta temperatūras līmenis cilvēkiem var atšķirties atkarībā, piemēram, no cilvēka aktivitātes,
veselības stāvokļa, vecuma. Pasaules Veselības organizācija rekomendē nodrošināt 21 o C temperatūru
dzīvojamās un 18 o C pārējās telpās. Cilvēkiem ar elpošanas problēmām vai alerģijām tiek rekomendēta
vismaz 16 o C temperatūra, bet slimiem, nespējīgiem, ļoti
veciem cilvēkiem un zīdaiņiem tiek rekomendēts uzturēties
vismaz 20 o C temperatūrā 17 .
Apkures vadības automātiska regulē šana darbojas, vadoties
pēc sensora noteiktās temperatūras iekštelpās, nevis
pēc āra gaisa temperatūras. Apkures vadības sistēmā
ietilpst vadības elements, kas, saņemot signālu no telpās
uzstādītajiem temperatūras sensoriem (IVT – attēlā), noraida
to termoregulatoriem, un tad, atkarībā no iestatītā režīma,
automātiski tiek palielināta vai samazināta temperatūra
apkures sistēmā. Vadības blokā iespējams iestatīt vairākus
režīmus, izvēloties piemērotāko lietotāja komfortam.
60
50
40
30
20
10
Apkures sistēmas darbība bērnudārzā „Kastanītis”
ºC
0
-10
-20
2/2/11
6/2/11
10/2/11
14/2/11
18/2/11
22/2/11
26/2/11
-30
T1 apkure T telpa T1 dziļurbums T ārgaisa
2.22. attēls. Ar stundas intervālu reģistrēto temperatūru grafiki 2011. g. februāra mēnesim
18
Reģistrēto temperatūru grafiks 2011. gada februārī (2.22. attēls) uzskatāmi parāda, ka gada aukstākajā
mēnesī bērnudārza telpās tika nodrošināta salīdzinoši stabila komforta temperatūra (20-22 O C), tajā
pat laikā variējot apkures siltumnesēja turpgaitas temperatūru ar apkures vadības automātisku
regulēšanu (izteikti temperatūras samazinājumi nedēļas nogalēs).
17 Megan Lane (2011). How warm is your home? BBC News magazine, 3 March 2011. www.bbc.co.uk/news/magazine-12606943

3. nodaļa: Siltumsūkņu ieviešanas pieredze Latvijas
pašvaldībās – realizētie projekti
Izvēlētie piemēri parāda dažādu siltuma enerģijas iegūšanas veidu – zemes vertikālais un
horizontālais kolektors, horizontālais kolektors ūdenstilpnē (ezers, jūra) – izmantošanu Latvijas
pašvaldībās – Smārdē, Skaistkalnē, Limbažos un Salacgrīvā.
Siltumsūkņa izmantošana pirmskolas izglītības iestādē Smārdē 18
Ēkas apraksts
Smārdes pirmskolas izglītības iestāde „Ziedlejas” atvērta 2006. gada
15. oktobrī.
Apsildāmā platība 465 m 2
Apkures veids pirms
siltumsūkņa uzstādīšanas
Siltumsūkņu ierīkošana
Siltumsūkņa veids
Siltumsūknis
Siltumsūkņa ekspluatācija
Sildelementi telpās
Papildus informācija
Ieguvumi
Finansējums
Nav attiecināms, jo siltumsūknis ierīkots jaunbūvējamā ēkā
2006. gads
Zemes horizontālais kolektors ar kontūra platību 4000 m 2 . Ierīkotā
kolektora garums 800 m 1.6 m dziļumā.
Vienpakāpju siltumsūknis ar siltumjaudu 17 kW. Siltuma jaudas rezerves
nodrošināšanai – apkure ar elektrību (elektriskais sildītājs) ar jaudu 6 kW.
Vadības automātikas regulēšana pēc āra gaisa temperatūras, ja tā noslīd
zem -20 O C, ēkas papildus apsildei izmanto elektrību.
Ēkas būvniecības posmā ierīkotas apsildāmās grīdas, kurām ir efektīva
siltuma atdeve telpu apsildīšanai.
Ēka siltināta 2010. gadā, jo energoaudita rezultāti parādīja zemu ēkas
siltumnoturību. Siltinātas sienas un jumta daļa (logi jau bija nomainīti
iepriekšējos gados).
Salīdzinoši zemas izmaksas par apkuri un silto ūdeni.
Siltumsūkņa ierīkošanai – pašvaldības finansējums
19
18 Avots: www.befgroup.net/general-office/events/images_agendas_etc/
international-seminar-building-sustainably-fostering-best-practice-adoption-in-the-baltic-states/15_vaza_lv.pdf

Siltumsūkņa izmantošana pašvaldības administrācijas ēkā Smārdē 19
Ēkas apraksts
Engures novada domes (bij. Smārdes pagasta padome „Pagastmāja”)
ēka celta divās kārtās, 1996. gadā un 2000. gadā (uzbūvēts ēkas garākais
spārns).
Apsildāmā platība 1214 m 2
Apkures veids pirms
siltumsūkņa uzstādīšanas
Siltumsūkņu ierīkošana
Siltumsūkņa veids
Siltumsūknis
Siltumsūkņa ekspluatācija
Sildelementi telpās
Papildus informācija
Ieguvumi
Finansējums
Šķidrais kurināmais
2006. gads
Zemes horizontālais kolektors ar kontūra platību 12000 m 2 . Ierīkotā
kolektora garums 2400 m 1.6 m dziļumā.
Vienpakāpju siltumsūknis ar siltumjaudu 40 kW. Siltuma jaudas rezerves
nodrošināšanai – šķidrais kurināmais.
Vadības automātikas regulēšana pēc āra gaisa temperatūras, ja tā noslīd
zem -20 O C, ēkas papildus apsildei izmanto šķidrā kurināmā katlu. 2009.
gada ziemā, kad āra gaisa temperatūra noslīdēja ap -25 O C, apkurei papildus
tika izmantots arī šķidrais kurināmais, un tā rezultātā apkures izmaksas,
rēķinot uz m 2 apsildāmās platības, palielinājās par 35-42%.
Sildķermeņi – radiatori ar lielu virsmas laukumu pie sienām, lai gan
siltumsūkņa ierīkošanas laikā apkures sistēma tika pielāgota ēkā jau
esošajai sistēmai.
Ēka siltināta 2010. gadā, jo energoaudita rezultāti parādīja zemu ēkas
siltumnoturību. Siltinātas sienas un jumta daļa (logi jau bija nomainīti
iepriekšējos gados).
Salīdzinoši zemas izmaksas par apkuri un silto ūdeni.
Siltumsūkņa ierīkošanai – pašvaldības finansē jums un Latvijas Vides
Aizsardzības Fonda līdzfinansējums
Ēkas siltināšanai – ES Klimata pārmaiņu finanšu instruments (85%)
20
19 Avots: www.befgroup.net/general-office/events/images_agendas_etc/
international-seminar-building-sustainably-fostering-best-practice-adoption-in-the-baltic-states/15_vaza_lv.pdf

Siltumsūkņa izmantošana skolas ēkā Skaistkalnē 20
Ēkas apraksts
Skaistkalnes vidusskolas ēka ir kultūrvēsturisks objekts – celta no
sarkanajiem ķieģeļiem 1877. gadā. Pašreizējā veidolā ēka jau pastāv vairāk
kā 130 gadus. Skola kopā ar palīgēku (ēdnīca un katlu telpa).
Apsildāmā platība 2400 m 2
Apkures veids pirms
siltumsūkņa uzstādīšanas
Siltumsūkņu ierīkošana
Siltumsūkņa veids
Siltumsūknis
Siltumsūkņa ekspluatācija
Sildelementi telpās
Papildus informācija
Ieguvumi
Finansējums
Cietais kurināmais (kombinācijā malka + ogles). Apkures slodze (bez karstā
ūdens sagatavošanas) bija 130 kW.
2009. gads
Zemes siltumsūkņu kaskāde (ēkas apkurei) un gaisa siltumsūknis karstā
ūdens sagatavošanai (skolas ēdnīcā).
Zemes dziļurbuma kolektors (termozondes), sākotnēji plānoti 35 urbumi
60 m dziļumā. Plāni koriģēti urbšanas dokumentācijas kārtošanas posmā,
jo plānotajā teritorijā zemes ģeoloģiskajās struktūrās atklājās karsta
procesi (lieli tukšumi zem zemes). Pārprojektējot ierīkoti 18 urbumi 60 m
dziļumā, kuros iebūvētas vertikālās termozondes un tiek izmantots arī
zemes horizontālais kolektors 2000 m garumā. Kolektoros cirkulē 20%
spirta un ūdens maisījums (glikola šķīdums netika akceptēts no valsts vides
uzraudzības institūcijām).
Divi WPF66 lieljaudas sērijas zemes siltumsūkņi, ko dizains ļauj izvietot
vienu virs otra, iegūstot vietas ekonomiju. Apkures jaudas un siltuma
patēriņa sabalansēšanai uzstādītas 2 apkures ūdens akumulācijas tvertnes
ar tilpumu 1500 litri/gab. Siltuma jaudas rezerves nodrošināšanai –
elektriskie sild elementi ar kopējo jaudu 36 kW.
Gaisa siltumsūknis WWP300 sagatavo karsto ūdeni tieši no telpā atstrādāta
gaisa, sastāv no kompresora bloka un karstā ūdens tvertnes ar tilpumu 300
litri.
Vadības automātikas regulēšana pēc āra gaisa temperatūras, zem -22 O C
pieslēdzas elektriskie sildelementi, ja ienākošā aukstumnesēja temperatūra
ir zem 2 O C.
Sildķermeņi – lielas virsmas radiatori
Ēkai mainīti logi, jumts (dažādos laika posmos)
Uzstādītie siltumsūkņi piemēroti sabiedriskām un komercbūvēm ar lielāku
apkures platību, risinājums ar gaisa siltumsūkni (atgūst enerģiju no telpā
atstrādātā gaisa) īpaši piemērots virtuves un ēdnīcas telpām. Katru gadu
skola ietaupa līdz 15 000 Ls no apkures izmaksām. Atbrīvota telpa jaunas
klases izbūvei.
Pašvaldība, no valsts saņemtās novadu izveidošanas finansējuma
21
20 Informācija par projektu mājas lapā: http://zalaisprojekts.blogspot.com/.
Fotogrāfiju kolāžai izmantots: www.rea.riga.lv/files/Uldis_Jansons_16_10_2010_VE2010.pdf

Siltumsūkņa izmantošana skolas ēkā Limbažu novada Katvaros 21
Ēkas apraksts
Katvaru speciālās internātpamatskolas ēka ir būvēta no silikātķieģeļiem
1970-os gados. Pirms ēkas siltināšanas tajā bija zema energoefektivitāte
un lieli siltuma zudumi, par ko liecināja lāstekas uz jumta pārkarēm ziemas
laikā. Kompleksā ietilpst skolas ēka un saimniecības ēka.
Apsildāmā platība 3200 m 2
Apkures veids pirms
siltumsūkņa uzstādīšanas
Katlu māja ar malkas apkuri, skolā tika algoti 4 kurinātāji.
22
Siltumsūkņu ierīkošana
2010. gads
Siltumsūkņa veids Zemes horizontālais kolektors ezera dūņās ar kontūra platību 4000 m 2 .
Ierīkotas siltuma kolektora caurules 14500 m garumā ezera dūņās 1.6 m
dziļumā (ezera maksimālais dziļums 3.2 m). Caurules piepildītas ar
ekoloģiski nekaitīgu sertificētu šķīdumu „Ekofritherm-20”. Pirms cauruļu
iegremdēšanas ūdenslīdēji veica ezera gultnes izpēti, lai pārliecinātos, ka
nav apgrūtinājumu (piem., koki) cauruļu ievietošanai.
Siltumsūknis
Siltumsūkņa ekspluatācija
Sildelementi telpās
Papildus informācija
Ieguvumi
Finansējums
Uzstādīti 6 siltumsūkņi: 4 skolā un 2 saimniecības ēkā ar kopējo
siltumjaudu 270 kW (2 gb.: 60 kW, 3 gb.: 40 kW, 1gb.: 30 kW). Siltumsūkņi
nodrošina apkuri un silto ūdeni. Strāvas pievades siltumsūknim rezerves
nodrošināšanai uzstādīts ģenerators.
Katram skolas stāvam uzstādīta atsevišķa automātikas programma, kas
ļauj regulēt temperatūru un ekonomēt elektroenerģijas patēriņu. Tiek
veikts zemes siltuma apkures efektivitātes monitorings: mērījumi gaisa
temperatūrai, elektrības patēriņam.
Sildķermeņi – radiatori
Skolas ēkai siltināti pamati, ēkas sienas, nomainīti logi un durvis. Ēkai
izbūvēts 4.stāvs, kur atrodas nodarbību un atpūtas telpa.
Saimniecības ēka rekonstruēta, uzklāts jumts. Siltināti pamati, ēkas
sienas, nomainīti logi un durvis, ierīkotas siltās grīdas telpās. Iekārtots
atjaunojamās enerģijas izpētes un informācijas centrs, kur pedagogu
vadībā tiek veikts zemes siltuma apkures efektivitātes monitorings.
Apkārtējā teritorijā ir samazinājies gaisa piesārņojums. Samazinātas
apkures izmaksas. Ēkas energoefektivitāte paaugstināta par 50%. Izveidots
Informatīvais centrs. Sakārtota skola un apkārtējā vide.
Norvēģijas valdības finanšu instruments (62.65%), pārējie – pašvaldības
līdzekļi un valsts dotācija.
21 Informācija par risinājumiem un publicitāti mājas lapā: www.limbazi.lv/projekti/zemessiltums.html

Siltumsūkņa izmantošana vairāku ēku apsildīšanai Salacgrīvā 22
Ēkas apraksts
Salacgrīvas vidusskolas ēka, bērnudārzs un stadiona tehniskās telpas.
Apsildāmā platība Aptuveni 11.5 tūkst. m 2
Apkures veids pirms
siltumsūkņa uzstādīšanas
Siltumsūkņu ierīkošana
Siltumsūkņa veids
Siltumsūknis
Siltumsūkņa ekspluatācija
Sildelementi telpās
Papildus informācija
Ieguvumi
Finansējums
Dīzeļdegvielas katlumāja
2010. gads
Jūras siltuma horizontālais kolektors jūras gruntī. Siltumsūkņa ārējā kontūra
siltuma kolektora 18 cauruļvadu cilpas ar kopējo garumu 10000 m ieguldītas
2 m dziļumā jūras gruntī, izmantojot beztranšeju tehnoloģiju. Jūras kontūrs
ar siltumsūkni 300 m attālumā savienots ar cauruļvadiem 20 cm diametrā un
3-4 m dziļumā caur stadionu un kāpām, izmantojot beztranšeju tehnoloģiju.
Vizuāli redzams ir konteinera bloks (piebūve pie esošās katlu mājas), bet
pārējā infrastruktūra atrodas zem zemes un jūrā.
Uzstādīti 3 siltumsūkņi ar kopējo jaudu 1.13 MW (2 gb: 300 kW, 1 gb.: 500 kW).
Siltumsūkņi nodrošina apkuri. Siltuma jaudas rezerves nodrošināšanai –
dīzeļdegvielas katlu māja, ko plānots izmantot nepieciešamības gadījumā
pie nepietiekamas siltumsūkņu jaudas.
Ir iespēja vasaras laikā sistēmu ekspluatēt dzesēšanas režīmā, tā nodrošinot
telpās vienmērīgu un patīkamu komforta temperatūru.
Sildķermeņi - radiatori
Vidusskolas ēka renovēta daļēji (nomainīti logi), bet bērnudārza un stadiona
tehniskajās telpās nav veikti papildu pasākumi siltumenerģijas patēriņa
samazināšanai.
Apkārtējā teritorijā ir samazinājies gaisa piesārņojums un CO 2
emisijas
(aprēķināts samazinājums no 508.72 līdz 265.3 tonnas/gadā). Samazinājušās
pašvaldības iestāžu uzturēšanas izmaksas.
Eiropas Ekonomiskās Zonas un Norvēģijas valdības divpusējais finanšu
instruments (85%), pašvaldība (15%)
23
22 Informācija par risinājumiem mājas lapā: http://www.salacgriva.lv/lat/salacgrivas_novads

4. nodaļa: Enerģētikas un vides politika un
siltumsūkņu izmantošana Norvēģijā
Norvēģija ir bagāta ar vietējiem energoresursiem. Tie ir gan atjaunojamie – saule, ūdens, vējš, biomasa,
gan fosilie – galvenokārt naftas un gāzes ieguves vietas Ziemeļu jūrā. Kopējais enerģijas patēriņš
Norvēģijā 2008. gadā atkarībā no izmantotā enerģijas/resursu veida attēlots 4.1. attēlā 23 .
50%
1%
6%
5%
Centralizētā siltumapgāde
Ogles, kokss
Kurināmās koksnes produkti
35%
Naftas produkti
Dabasgāze
3%
Elektrība
4.1. attēls. Enerģijas patēriņš Norvēģijā pa enerģijas veidiem 2008. gadā.
24
Gandrīz visa valstī nepieciešamā elektrība tiek saražota hidroelektrostacijās. Norvēģijā ir viens
no lielākajiem pasaulē elektrības patēriņiem uz vienu iedzīvotāju. Apkurei tiek ļoti plaši izmantota
elektrība, kā arī naftas produkti, dabas gāze un biomasa. Centralizētā siltumapgāde Norvēģijā ir samēra
maz izplatīta, galvenokārt lielākajās pilsētās. Centralizētās siltumapgādes īpatsvaru kopējā bilancē ir
plānots palielināt, samazinot elektrības tiešu izmantošanu apkures nodrošināšanai. Centralizētajās
siltumapgādes stacijās enerģija tiek ražota, sadedzinot atkritumus, bioeļļu, kā arī izmantojot
siltumsūkņus un iegūstot siltumu, piemēram, no notekūdeņiem.
Savukārt vides aizsardzības jomā Norvēģija ir izvirzījusi ambiciozus emisiju samazināšanas mērķus –
līdz 2020. gadam par 30% samazināt siltumnīcefektu izraisošu gāzu emisijas (salīdzinot ar 1990. gadu)
un līdz 2050. gadam kļūt par „oglekļa neitrālu” (angliski „carbon neutral”) valsti. Šo mērķu sasniegšanai
gan politiskajā, gan finansiālajā līmenī ir atbalsts atjaunojamo energoresursu, tostarp ģeotermālās
enerģijas, izmantošanai. Oglekļa dioksīda (CO 2
) emisiju samazināšanas mērķus ir izvirzījušas arī lielās
pilsētas. Oslo pilsēta ir parakstījusi Pilsētu Mēru paktu 24 un izvirzījusi mērķi līdz 2030. gadam par 50%
samazināt CO 2
emisijas 25 .
Izvirzīto mērķu sasniegšanai Oslo pašvaldība ir apņēmusies līdz 2012. gadam vairs neizmantot naftas
produktus pašvaldībai piederošo māju (tostarp skolu un bērnudārzu) siltumapgādē. Tādējādi jau
2009. gadā tika uzsāktas sarunas ar siltumapgādes sistēmu operatoriem, lai tie sniegti ierosinājumus
alternatīviem risinājumiem. Par labākajiem priekšlikumiem tika atzīta biogāzes, cietā biokurināmā
izmantošana un siltumsūkņi kombinācijā ar saules siltuma uzkrāšanu zemē vasaras laikā. Līdz 2011.
gada pavasarim 24 Oslo skolas ir pārgājušas uz videi draudzīgiem apkures un siltā ūdens sagatavošanas
risinājumiem. Savukārt 27 skolās vēl apkures sistēmas ir jāpārveido. Pāreja uz atjaunojamiem
energoresursiem tiek veikta par pašvaldības līdzekļiem. Savukārt iedzīvotājiem energoefektivitātes
paaugstināšanas pasākumiem un pārejai no fosilajiem uz atjaunojamiem energoresursiem ir pieejams
pašvaldības līdzfinansējums, ko sniedz Oslo Klimata un Enerģijas fonds.
23 Avots: Enøketaten
24 Rīgas pilsēta ir parakstījusi Pilsētu Mēru paktu 2008. gadā kā pirmā Eiropas valstu galvaspilsēta.
25 Avots: Oslo Green Capital

Oslo pilsētā līdz 2020. gadam ir plānots vairs neizmantot fosilo kurināmo ne privātmāju sektorā,
ne centralizētajā siltumapgādē. Oslo pilsētā vairāk kā 50% enerģijas no centralizētās siltumapgādes
sistēmas tiek ražota, izmantojot tieši šos energoresursus. Ir plānots, ka līdz 2020. gadam centralizētā
siltumapgāde Oslo pilsētā būs pilnībā pārgājusi uz atjaunojamo energoresursu izmantošanu, gadā
piegādājot patērētājiem 2000GWh.
Siltumsūkņu izmantošana Norvēģijā
Neskatoties uz to, ka daudz tiek izmantoti tradicionāli apkures paņēmieni, samērā plaši telpu
apsildīšanai un karstā ūdens sagatavošanai Norvēģijā tiek izmantoti siltumsūkņi. Siltumsūkņu
uzstādīšanā Norvēģijā ir daudzu gadu pieredze. Pirmie siltumsūkņi tika uzstādīti 20. gadsimta
70-tajos gados, bet to ierīkošanas straujš pieaugums noticis tieši pēdējo desmit gadu laikā 26 . Valstī
šobrīd ir ierīkoti vairāk nekā 500 000 siltumsūkņu. Norvēģijā atrodas lielākie ģeotermālie siltumsūkņi
Eiropā. Viens no tiem ir ierīkots Lørenskog pašvaldībā, Nye Ahus slimnīcas teritorijā 27 . Šī siltumsūkņa
vertikālo termozondu skaits sasniedz 350 (dziļums 200 m), bet kopējais garums 7000m.
Salīdzinājumā ar citiem enerģijas avotiem, siltumsūkņos saražotā enerģijas apjomi pagaidām ir
nelieli. Tā, piemēram, Oslo pilsētā 2009. gadā ar siltumsūkņiem tika saražotas 100GWh enerģijas 28 ,
t.i., 1% no kopējā patēriņa (4.2. attēls).
4.2. attēls. Enerģijas patēriņš Oslo pilsētā 2009. gadā.
Siltumsūkņi tiek ierīkoti gan privātmājās, dzīvokļos, gan arī sabiedriskās ēkās – gan individuālajai
apkurei, gan centralizētajai siltumapgādei. Vispopulārākie ir gaiss-gaiss siltumsūkņi, kas tiek
izmantoti galvenokārt individuālo māju/dzīvokļu papildus apsildei (vidēji 4 cilvēku lielas ģimenes
vajadzībām). Savukārt sabiedrisko ēku (piemēram, skolas, bērnudārzi) siltumapgādei bieži tiek
ierīkoti ģeotermālie urbumi un uzstādīti vertikālie kolektori.
25
26 Norvēģijas Siltumsūkņu ražotāju apvienība ir neatkarīga nozares organizācija, kas atbalsta plašāku siltumsūkņu izmantošanu
Norvēģijas enerģētikas sistēmā (papildu informācija: www.novap.no).
27 Avots: Sanner, 2009
28 Avots: Enøketaten

Praktiskie piemēri siltumsūkņu izmantošanai
Šajā nodaļā atspoguļoti vairāki siltumsūkņu izmantošanas piemēri Oslo pašvaldībā. Izvēlētie piemēri
parāda siltumsūkņu izmatošanas iespējas, iegūstot zemas (45-50 o C) un augstas (līdz 90 o C) izejošā
siltumnesēja temperatūras.
Siltumsūkņu izmantošana centralizētajā siltumapgādē
Oslo priekšpilsētā Skøyen centralizētās siltumapgādes stacijā 2006-2007. gadā ierīkoti 2 siltumsūkņi
ar kopējo jaudu 28 MW (lietderības koeficients, COP: 2.85). Izmantojot pilsētas notekūdeņus kā
enerģijas avotu, siltumsūkņi gadā saražo vidēji 0.14TWh – galvenokārt siltumenerģiju centralizētajai
siltumapgādei, kur, izmantojot divpakāpju kaskādes sistēmu, izejošā ūdens (siltumnesēja)
temperatūru ir iespējams nodrošināt pat līdz 90 o C. Nelielā apjomā tiek saražota arī elektroenerģija
kompresoru darbības nodrošināšanai 29 .
Tuneļu sistēma
Notekūdeņi
Siltumsūknis
Notekūdeņi enerģijas ražošanai
siltumsūkņos tiek izmantoti arī
citās siltumapgādes stacijās
Norvēģijā, piemēram, Sandvika
un Lillestrøm pilsētās.
4.3. attēls. Shēma notekūdeņu izmantošanai enerģijas iegūšanai
centralizētajā siltumapgādē.
26
Caurplūdes apjoms sistēmā ir 3800m 3 /h. Stacijā tiek veikta notekūdeņu mehāniska priekšattīrīšana,
tad tie nonāk siltumsūkņa sistēmā un tālāk tiek aizvadīti uz attīrīšanas iekārtām ārpus stacijas
teritorijas (4.3. attēls). Tomēr pie pazeminātas notekūdeņu temperatūras agros pavasaros un vēlā
rudenī (lietus ūdeņu ieplūšana kopējā notekūdeņu sistēmā) rodas nepieciešamība uz laiku apturēt
siltumsūkņu darbību. Pīķa slodzes nodrošināšanai papildus siltumsūkņiem ir uzstādīts 12 MW
elektriskais apkures katls.
Siltumapgādes staciju apsaimnieko uzņēmums Hafslund (54% akciju pieder Oslo pašvaldībai,
34% uzņēmumam Fortum un 12% citiem akcionāriem). Tas ir lielākais centralizētās siltumapgādes
uzņēmums Norvēģijā, kas, izmantojot dažādus enerģijas avotus, apgādā ar siltumu 3900 klientu –
lielas komerciālās ēkas, daudzdzīvokļu dzīvojamos namus.
29 Avots: Hafslund

Siltumsūkņu izmantošana vidusskolas siltumapgādē Oslo
Nordstrand vidusskola ir viena no mazākajām skolām Oslo pilsētā – tajā mācās 420 skolēni un strādā
48 skolotāji. Apsildāmā platība ir aptuveni 6000m 2 . Skolas ēka celta no akmens materiāla 1926. gadā
un tiek aizsargāta kā vēsturisks celtniecības objekts. 2003. gadā inženieru grupa uzsāka ēkas
rekonstrukcijas projekta izstrādi ēkas siltumenerģijas patēriņa samazināšanai. Tika nomainīti vecie
logi, veikta ēkas bēniņu siltināšana, ierīkota jauna ventilācijas sistēma. Šķidrā kurināmā apkures
katls tika aizstāts ar 3 siltumsūkņiem (3x60kW). Skolas pagalmā ierīkoti 20 vertikālie urbumi 200 m
dziļumā. Kolektora kopējais garums 8000m. Aukstumnesējs – etilēnglikols. Papildus uzstādīts arī
elektriskais apkures katls, kas tiek pieslēgts nepieciešamības gadījumā.
Skolas ēkā vecie radiatori, kas paredzēti augstām temperatūrām (80-60 o C) tika nomainīti ar tādiem,
kas pielāgoti zemām temperatūrām (55-45 o C), ko var nodrošināt uzstādītie siltumsūkņi. Apsildāmās
grīdas netika ierīkotas augsto papildus izmaksu dēļ. Ierīkota moderna ventilācijas sistēma ar
rekuperatoru. Skolā ierīkota centralizēta tehnisko sistēmu vadības kontrole, kas nodrošina optimālu
enerģijas padevi telpām un ventilācijas sistēmai.
Siltumsūkņu izmantošana bērnudārza siltumapgādē Oslo
Oslo pašvaldībai piederoša jauna 2-stāvu bērnudārza celtniecība vienā no priekšpilsētas rajoniem
tika pabeigta 2009. gadā. Bērnudārzs atrodas tālu no centralizētās siltumapgādes līnijas. Bērnudārza
ēkai izvēlēts vienkāršs, bet moderns dizains. Fasādēs ierīkoti liela izmēra logi un ārdurvis ar
dubultām stikla paketēm. Ēkai nodrošināta siltināšana (akmens vate – sienām 20-25 cm, jumtam
40 cm). Apkurināmā ēkas platība 1100m 2 .
Apkurei un siltā ūdens sagatavošanai bērnudārzā tiek izmantota ģeotermālā enerģija un siltumsūknis
ar jaudu 40kW. Ierīkoti 4 urbumi 200 m dziļumā. Siltumsūknis novietots ēkas pagrabtelpā.
Siltumapgādes papildus drošībai ierīkots elektriskais apkures katls, kura jauda ir 42 kW.
Bērnudārzā ierīkotas apsildāmās grīdas, kā arī radiatori, kas izvietoti pie lielākajiem vitrīnas tipa
logiem, nodrošinot nepieciešamo siltumu telpās. Papildus telpu apsildei, ēkas bēniņos uzstādīts
rekuperators siltuma atguvei no ventilācijas sistēmas.
27

Rekomendācijas siltumsūkņu izmantošanai
Pamatojoties uz līdz šim ieviesto siltumsūkņu izmantošanas pieredzi gan Eiropas līmenī, gan Latvijas
un Norvēģijas pašvaldībās, ir gūts apstiprinājums par šādu sistēmu lietderību ēku apkures un siltā
ūdens sagatavošanai. Plašas iespējas efektīvai siltumsūkņu sistēmas izvēlei paver to dažādība. Ir
pieejami risinājumi, izmantojot zemes vertikālo (dziļurbuma) un horizontālo kolektoru, horizontālo
kolektoru ūdenstilpē (ezers, jūra), vai arī apkārtējo gaisu kā siltuma avotu. Veiksmīgi realizēto
siltumsūkņu izmantošanas praktiskie piemēri pārliecina par ekonomiskajiem, vides un komforta
ieguvumiem. Tomēr šos ieguvumus ir iespējams iegūt, ja ir izvēlēta atbilstoša siltumsūkņu sistēma
vietējiem apstākļiem un kvalitatīvi veikti siltumsūkņu ierīkošanas darbi.
Par pašu siltumsūkni
Par piemērotākā siltumsūkņa izvēli un investīciju atmaksāšanās laiku ir ieteicams konsultēties ar
ekspertiem. Siltumsūkņa ierīkošanu ir jāuztic sertificētiem speciālistiem. No plašā piedāvājumu
klāsta ir svarīgi izvēlēties piemērotāko tehnisko risinājumu.
Izmantojot zemes dziļurbuma kolektoru (termozondes), iespējams ierīkot siltumsūkni salīdzinoši
nelielā teritorijā ar mazāku nepieciešamo kontūra laukumu, kas var būt atbilstošs risinājums
pilsētas apstākļos ar ierobežotu pieejamo teritoriju. Tomēr pirms lēmuma pieņemšanas plānotajā
dziļurbumu kontūra laukumā ieteicams veikt ģeoloģisko izpēti, lai pārliecinātos par atbilstību
kolektoru ierīkošanai. Jāatceras, ka dziļurbumu veikšanai nepieciešams saņemt atbildīgo institūciju
saskaņojumu.
Zemes horizontālais kolektors tiek pārsvarā izmantots izkliedētas apbūves ēkās, kur pieejama plaša
teritorija. Tomēr zemes virskārtas slānī 1.6 m dziļumā būs vērojama temperatūras sezonālo svārstību
ietekme, kur aukstās ziemās pie zemām āra gaisa temperatūrām horizontālajā kontūrā var nepietikt
jaudas. Pirms lēmuma pieņemšanas ieteicams piemeklēt siltumsūknim atbilstošu alternatīvu siltuma
jaudas rezerves nodrošināšanai ēkas apkurē.
Ūdenstilpē (jūra, ezers) iegremdēta horizontālā kolektora priekšrocība ir iespējami augstāka
efektivitāte ūdens slāņa augstās siltumietilpības dēļ. Tomēr pirms lēmuma pieņemšanas ieteicams
apsvērt piemērotāko tehnisko risinājumu ūdenstilpē esošā kolektora kontūra savienošanai ar
pašu siltumsūkni pie patērētāja. Beztranšeju tehnoloģijas izmantošana savienojošo cauruļvadu
ieguldīšanai ļaus izvairīties no kaitējuma dažādiem objektiem, kas atrodas šīs trases ceļā.
Gaiss-ūdens sistēmu ierīkošanai nav nepieciešami zemes urbšanas darbi, un tos var ierīkot vietās,
kur teritorija ap ēku nav piemērota urbumu veikšanai. Tomēr Latvijas klimatiskajos apstākļos šo
sistēmu iesaka izmantot kā papildus apkures iekārtu ēkas apsildes nodrošināšanai pavasarī un
rudenī. Savukārt, veiksmīgs risinājums ir siltumsūkņa izmantošana enerģijas atgūšanai un karstā
ūdens sagatavošanai no atstrādātā gaisa, piemēram, virtuves un ēdnīcas telpās, kur daudz enerģijas
telpas gaisā nonāk no karstas plīts, gatavojot ēdienus.
Gaiss-gaiss sistēmas ir piemērotas atsevišķu telpu sildīšanai vai dzesēšanai, un to ierīkošanai nav
nepieciešami īpaši telpu pārveidošanas darbi. Tomēr, izvēloties siltumsūkni, uzmanība jāpievērš
ražotāja ieteiktajai zemākajai temperatūrai, pie kuras siltumsūknis efektīvi darbojas.
28

Vispārīgie aspekti
Uzstādot siltumsūkņus, tiek izšķirtas trīs atšķirīgas jomas, kam parasti ir katrai savs atbildīgais
izpildītājs un arī standartu prasības.
Kolektoru vietas ierīkošanai ir attiecināms standarts Latvijā – LVS EN15450:2008 „Ēku apsildes
sistēmas. Ar siltumsūkņiem aprīkotu apsildes sistēmu projektēšana”, kas attiecas gan uz ūdensun
zemes- avotiem, gan arī uz gaisa- avotu. Šis ir pirmais EN standarts attiecībā uz siltumsūkņu
sistēmām kopumā.
Attiecībā uz siltumsūkņu iekārtām (dzesēšanas/termodinamiskās sistēmas, zem spiediena
esošās sistēmas, elektrodrošība u.c.), ir aptveroši un harmonizēti tehniskie standarti Eiropas un
starptautiskajā līmenī. Šie standarti vairāk attiecas uz iekārtu ražotājiem un izplatītājiem.
Par apsildes un gaisa kondicionēšanas sistēmu (santehnika, radiatori, gaisa vadi u.c.) ierīkošanu
attiecināmie noteikumi ir tādi paši, kā jebkuras citas apsildes vai dzesēšanas sistēmas uzstādīšanai
mājoklī.
Par lietām ap siltumsūkni
Lai panāktu ievērojamu enerģijas patēriņa samazinājumu apkurei un karstā ūdens sagatavošanai,
ir svarīgi ēkas energoefektivitātes paaugstināšanas (siltināšanas) darbus veikt kvalitatīvi saskaņā ar
Latvijas Republikas Būvnormatīva LBN-002-01 prasībām, kā arī izmantot atbilstošus materiālus un
tādā daudzumā, lai nodrošinātu pēc iespējas labāku ēkas siltumnoturību, kā arī, izbūvējot jaunu
apkures sistēmu – nodrošināt pēc iespējas lielāku sildķermeņu sildvirsmu.
Ēkas siltināšanas kvalitātes novērtēšanai ieteicama ēkas termogrāfiskā pārbaude un gaisa caurplūdes
spiediena tests (ēkas gaiscaurlaidības pārbaude). Pārbaudes veikšanu ieteicams uzticēt sertificētiem
speciālistiem.
Par ēkas un siltumsūkņa ekspluatāciju
Siltumsūkņa darbības vadība, izmantojot iekštelpu temperatūras sensoru un optimizējot režīmu
(naktīs un nedēļas nogalēs), ļauj pilnvērtīgāk nodrošināt komforta temperatūru telpām, tajā pašā
laikā sasniedzot arī apkures izmaksu ekonomiju.
No telpas izplūstošo siltumu var atgūt ar kontrolētas ventilācijas siltuma atguves iekārtām
(rekuperatoriem), tādējādi iegūstot papildus siltumenerģijas ekonomiju. Vasaras laikā siltumsūkņu
sistēmu ir iespēja ekspluatēt dzesēšanas režīmā, nodrošinot telpās komfortablu uzturēšanās
temperatūru.
Par siltumsūkņa sistēmas darbību
Siltumsūkņa sistēmas darbības nodrošināšanai nepieciešamo elektroenerģiju arī pilsētas apstākļos
ir iespējams daļēji atgūt no atjaunojamiem energoresursiem, izmantojot, piemēram, saules baterijas
(fotoelektriskie paneļi).
Siltumsūkņu veiktspējas koeficientu ir iespējams ievērojami uzlabot, izbūvējot tā sauktās hibrīdās
sistēmas, kurās siltumsūkņa zemes kolektors vasarā tiek uzsildīts par dažiem grādiem, izmantojot
pievienoto saules kolektoru sistēmu.
29

Daži noderīgi literatūras avoti par ģeotermālajiem siltumsūkņiem
Par zemes dziļurbuma kolektoru siltumsūkņu ekspluatācijas pieredzi Latvijā
Jansons, U. (2010). Par ģeotermālās enerģijas izmantošanas efektivitāti siltumsūkņu iekārtās. REA
vēstnesis, Nr.10, 2010.gada 2.ceturksnis
Golunovs, J. (2011). Siltumsukņu ieviešana Rīgas pilsētas siltumapgādes sistēmā: demonstrācijas
objekta izveide Rīgas 141.pirmskolas izglītības iestādē „Kastanītis”. REA vēstnesis, Nr.13, 2011.gada
1.ceturksnis
Par ģeotermālo siltumsūkņu efektivitāti
Desmedt, J. and Van Bael, J. Efficiency investigation and energy saving of vertical ground source
heat pump. Unit Energy technology, VITO, Flemish Institute for Technology Researh, Mol, Belgium
Hellström, G. Thermal performance of borehole heat exchangers. Department of Mathematical
Physics, Lund Institute of Technology, Sweden
Midttømme, K., Banks, D., Ramstad, R.K., Sæther O.M., and Skarphagen H. (2008). Ground-Source
Heat Pumps and Underground Thermal Energy Storage – Energy for the future. In Slagstad, T. (ed.)
Geology and Society, Geological Survey of Norway Special Publication, 11, 93-98.
30

Šī brošūra sagatavota individuālā projekta
„Siltumsūkņu ieviešana Rīgas pilsētas siltumapgādes sistēmā: demonstrācijas objekta izveide“
(Projekta Nr. LV0097) ietvaros ar Norvēģijas valdības divpusējā finanšu instrumenta atbalstu.
Līdzfinansējumu ir nodrošinājusi Rīgas dome.