ENERĢIJAS RACIONĀLAIS PATĒRIŅŠ

�

R�gas Tehnisk� universit�te

Ener��tikas instit�ts

J.Bark�ns

ENER�IJAS RACION�LAIS

PAT�RIŠ

Visu ener��tisko specialit�šu studentiem

R �gas Tehnisk� univers it� te

R�ga - 2003

�

UDK 621.311.16 Inženierzin�t�u Dr.hab., profesors J�kabs Bark�ns “Ener�ijas racion�ls pat�ri�š”

Gr�mata ir 1997.g. izdevuma “K� taup�t ener�iju un saudz�t vidi” atjaunots izdevums. Pirm� izdevuma recenzenti bija akad.J.Ekmanis, prof.Z.Kriš�ns, doc.A.Nagla, A.Auzi�š un to redi��ja redaktori L.Paegle un I.Audri�a.

Gr�mata sniedz ieskatu par ener�ijas izmantošanu un t�s saist�bu ar vides aizsardz�bu. Galven� uzman�ba piev�rsta ener�ijas pat�ri�a samazin�šanas pieredzei pasaul� vis�s dz�ves sf�r�s k� priekšnoteikumam resursu un l�dzek�u taup�šanai k� ar� vides saudz�šanai. T� var tikt izmantota k� m�c�bu l�dzeklis discipl�n�s: “Ener��tikas pamati”, “Ener�ija ekonomija” un citos kursos, k� ar� var b�t noder�ga ener�ijas pat�r�t�ju plaš�m aprind�m, saimnieciskiem, tehniskiem un ekonomiskiem speci�listiem.

Tehniskais redaktors J.Survilo. Datorsalikums A.Vasi�jevs.

� R�gas Tehnisk� universit�te, 2003.g. ISBN 3-7281-1830-3

3

SATURS

PRIEKŠV�RDS.................................................................................6

1. NODAA. ENERIJA UN PASAULE .......................................8

1.1. ENERIJAS PAT�RI�Š PASAUL� ......................................... 8 1.2. ENERIJAS RESURSI. ..................................................... 25 1.3. ENER�TIKAS IESPAIDS UZ VIDI ...................................... 31 1.4. GR T�BAS, AR KUR�M J�SASTOPAS, IEVIEŠOT ENERIJU

TAUPOŠ�S TEHNOLOIJAS ...................................................... 40 1.5. STANDARTU, NORMAT�VU UN LIKUMDOŠANAS NOZ�ME .... 43

2. NODAA. APGAISMOJUMA ENERIJAS EKONOMIJA....49

2.1. DAB�G� APGAISMOJUMA IZMANTOŠANA.......................... 49 2.2. PRAS�BAS ATTIEC�B� PRET LOGIEM NO DIENAS GAISMAS

IZMANTOŠANAS VIEDOKA..................................................... 54 2.3. APGAISMOJUMA SLODZE................................................. 57 2.4. GAISMAS STAROJUMA UN APGAISMOJUMA RAKSTUROJUMI57 2.5. SPULDŽU TIPI ................................................................. 62 2.6. KV�LSPULDZES .............................................................. 64 2.7. LUMINISCENT�S SPULDZES ............................................. 66 2.8. LUMINISCENTO SPULDŽU IESL�GŠANAS IEK�RTAS............ 69 2.9. LUMINISCENTO SPULDŽU TIPI.......................................... 77 2.10. IZL�DES SPULDZES ....................................................... 81 2.11. GAISMEKU MATERI�LI ................................................ 86 2.12. APGAISMOJUMA IZV�LE DZ�VOKOS .............................. 87 2.13. VIET�JAIS APGAISMOJUMS ............................................ 89 2.14. APGAISMOJUMS DARBA TELP�S..................................... 92 2.15. LIETDER�BAS PAK�PE ................................................... 93 2.16. APGAISMOJUMA VAD�ŠANA........................................... 97 2.17. APGAISMOJUMA IZMAKSAS ......................................... 103 2.18. APGAISMOJUMA SAN�CIJAS PIEM�RI ........................... 104

4

3. NODAA. ENERIJAS TAUP�ŠANA M�JSAIMNIEC�B� ......................................................................107

3.1. ENERIJAS RACION�L� IZLIETOŠANA M�JSAIMNIEC�B�.. 107 3.2. �DIENU GATAVOŠANA .................................................. 108 3.3. VEAS MAZG�ŠANA ..................................................... 118 3.4. SILT� DENS APG�DE................................................... 121

4. NODAA. RACION�LAIS ENERIJAS PAT�RI�Š RAŽOŠAN� ..................................................................................126

4.1. PROCESA PL�NOŠANA .................................................. 126 4.2. TEHNOLOIJAS IZV�LE ................................................. 127 4.3. RAŽOŠANAS PROCESA P�T�ŠANA ................................... 129 4.4. RACION�LA SLODZES GRAFIKA FORM�ŠANA .................. 132 4.5. DARBA MEH�NISMA �PAŠ�BAS ....................................... 133 4.6. ASINHRONO DZIN�JU �PAŠ�BAS ...................................... 138 4.7. DZIN�JU LIETDER�BAS R�D�T�JI .................................... 141 4.8. DZIN�JU APGRIEZIENU REGUL�ŠANA ............................. 151 4.9. PRAS�BU ANAL�ZE PRET PIEDZI�U.................................. 156 4.10. LIFTU ENERGOPAT�RI�Š ............................................. 159 4.11. AUTOMOBII AR ELEKTRISKO PIEDZI�U ....................... 162

5. NODAA CILV�KS SILTUMA VID� ...................................165

5.1. �ERME�A TERMOREGUL�CIJA ...................................... 165 5.2. SILTUMA IZDAL�ŠAN�S ................................................. 168 5.3. AP�RBS K� SILTUMA IZOL�CIJA .................................. 172 5.4. KOMFORTS .................................................................. 172 5.5. TELPU TEMPERAT RA................................................... 173 5.6. EFEKT�V� TEMPERAT RA ............................................. 175 5.7. SILTUMA ATDEVE CAUR SIEN�M ................................... 175 5.8. VECU �KU REKONSTRUKCIJA ........................................ 183 5.9. GAISA KONVEKT�V� KUST�BA TELP� ............................. 191 5.10. LOGU IESPAIDS UZ TELPU GAISA TEMPERAT RU ........... 192

5

6. NODAA. ENERIJAS EFEKTIVIT�TES PALIELIN�ŠANAS IESP�JAS....................................................198

6.1. SILTUMA ATG ŠANA AR SILTUMMAI�IEM ...................... 198 6.2. ENERGOSILTUMA BLOKI (ESB) ..................................... 203 6.3. APGRIEZT� TERMODINAMISK� CIKLA IZMANTOŠANA ..... 205 6.4. SILTUMA S K�U IZMANTOŠANAS PIEM�RI ..................... 213

7. NODAA. ENERIJAS EKONOMIJAS IESP�JAS APKUR� ........................................................................................219

7.1. SILTUMA MEZGLI ......................................................... 219 7.2. SILTUMT�KLA REŽ�MI.................................................... 223 7.3. �KU APKURES APAR�TI ................................................ 225 7.4. APKURES REGUL�ŠANA ................................................ 228 7.5. CIRKUL�CIJAS S K�U IZV�LE ....................................... 229 7.6. VENTILIS K� APKURES REGUL�ŠANAS ORG�NS .............. 234 7.7. APKURES REGUL�ŠANAS EKONOMISKAIS EFEKTS ........... 237 7.8. SILTUMAPG�DES REŽ�MA AUTOMATIZ�CIJA................... 240 7.9. VIET�J� CENTR�L� APKURE ....................................... 246 7.10. SILTUMA ZUDUMI KATLOS .......................................... 249 7.11. KURIN�MAIS M�JU KATLIEM....................................... 252 7.12. ELEKTRISK� APKURE.................................................. 256 7.13. VENTIL�CIJA UN ENERIJAS PAT�RI�Š......................... 258

8. NODAA. ENERIJAS TAUP�ŠANAS PAS�KUMU SAIMNIECISKIE APR��INI . ....................................................267

8.1. STATISKIE SAIMNIECISKIE APR��INI. .......................... 267 8.2. APR��INU PIEM�RI. .................................................... 277 8.3. DINAMISKIE APR��INI. ............................................... 281

LITERAT RAS SARAKSTS .......................................................283

PRIEKŠV�RDS

6

PRIEKŠV�RDS

Divpadsmit gadu laik� pasaule stipri izmain�j�s. Main�jusies

ar� Latvijas tautsaimniec�ba. Viens no svar�g�kiem t�s aspektiem ir attieksme pret ener�iju, kura ir nepieciešama, lai nodrošin�tu ciešamu cilv�ku dz�ves l�meni. Latvija piln�gi nenodrošina savas ener��tisk�s vajadz�bas, t�p�c ener�ija ir b�tiska importa sast�vda�a un cilv�ku izdevumu �patsvars ener�ijai sast�da j�tamu da�u no �ime�u budžeta.

Ener��tisk�s probl�mas ir aktu�las ne tikai Latvij�. T�s rada raizes pasaules m�rog�. Pirmk�rt, prim�r�s ener�ijas (kurin�m�) apjomi nav neizsme�ami. Otrk�rt, ener�ija ir sam�r� d�rga un var gaid�t t�s t�l�ku pad�rdzin�šanos. Trešk�rt, ener�ijas izstr�de, sadedzinot kurin�mo, saist�ta ar daž�du, tai skait� kait�go vielu, og�sk�b�s g�zes un siltuma izdal�šanos vid�, kas rada draudus eksistencei viet�j�, re�ion�l� un glob�l� apjom�.

Skaidrs, ka kurin�m� izmantošana p�c iesp�jas j�samazina. To var pan�kt div�j�di: palielinot kurin�m� izmantošanas lietder�bu, ener�iju ražojot, un samazinot ener�ijas pat�ri�u. Pirmo var pan�kt, pilnveidojot ener��tisk�s iek�rtas. Tas prasa augstu tehnolo�iju un lielus izdevumus. T�p�c šie darbi notiek augsti att�st�t�s valst�s galvenok�rt uz starptautisk�s koordin�cijas pamata.

Ener�ijas pat�ri�a samazin�šana ir iesp�jama ar noteikumu, ka taj� iesaist�s plašas aprindas ar plašu inform�t�bu. Cilv�ki to v�las tikai tad, ja tas nav saist�ts ar dz�ves komforta samazin�šanos.

Prakse r�da, ka ener�ijas pat�ri�a samazin�šanos var nodrošin�t ne tikai ar dz�ves komforta saglab�šanu, bet pat ar t� palielin�šanu. K� piem�ru var min�t V�cijas pieredzi, kur 20 gadu laik� ener�ijas pat�ri�š m�jsaimniec�b� bija samazin�ts divk�rši. Lieli pan�kumi ir ar� Zviedrij�, Somij� un cit�s valst�s.

Ener�ijas ekonomiju j�realiz�: m�jsaimniec�b�, ražošan� un transport�, izmantojot siltumu un elektrisko ener�iju. Šiem priekšstatiem j�k��st par ieražu un pasaules uzskata sast�vda�u.

PRIEKŠV�RDS

7

Lai g�tu priekšstatu par ener�ijas taup�šanas iesp�j�m, j�b�t paz�stamiem ar ener��tikas perspekt�v�m pasaules m�rog�. J�saprot, k� ener��tika iespaido lok�lo, re�ion�lo un glob�lo vidi.

Starp ener�ijas taup�bas un t�s racion�las izmantošanas j�dzieniem ir zin�ma starp�ba. Ar ener�ijas taup�šanu j�saprot t�s sapr�t�ga izmantošana pašreiz�jos apst�k�os.

Ener�ijas lietošana saist�ta ar cilv�ka higi�nisk�m vajadz�b�m, kuru paz�šana ir svar�gs probl�mu risin�šanas priekšnoteikums. Ener�ijas taup�šanu iespaido �ku celtniec�bas aspekti, siltuma un elektrisko iek�rtu �paš�bas. Ener�ijas ekonomija ražošan� saist�ta ar pareizu tehnolo�iju un ražošanas metožu izv�li. Nav šaubu, ka daudzos gad�jumos var j�tami samazin�t ener�ijas pat�ri�u bez b�tiskiem kapit�lieguld�jumiem, izmantojot lab�ku darba organiz�ciju, automatiz�ciju un sapr�t�gu saimniecisku pieeju. Liel�ku efektu iesp�jams sasniegt, izmantojot lab�ku siltuma izol�ciju, energoekonomisk�s tehnolo�ijas, aizvietojot apgaismojuma spuldzes ar ekonomisk�k�m un veicot citus pas�kumus, kuri ir saist�ti ar invest�cij�m. Šin� gad�jum� j�p�rliecin�s par to, ka invest�cijas dod nepieciešamo efektu un atmaks�jas pie�emam� laik�. Latvijas namos un ražotn�s j�veic rekonstrukcijas pas�kumi, kuri ir saist�ti ar izdevumiem. T�tad j�risina izdevumu izdev�guma v�rt�jumi tirgus ekonomik�. Sabiedriski nepieciešamos gad�jumos pas�kumi var tikt ekonomiski atbalst�ti no valsts puses kred�tu veid� vai ar citiem atvieglojumiem. Visus šos jaut�jumus gr�ti apskat�t vienas gr�matas ietvaros. Gr�mat� ir m��in�ts att�lot probl�mu b�t�bu ar nol�ku sekm�t pasaules uzskata pilnveidošanu ener�ijas taup�šanas sf�r�. Konkr�taj� darb�b� tad b�s iesp�ja izmantot papildu literat�ru un att�st�to valstu pieredzi.

Turpm�k gr�matas tekst� abi ener�ijas pat�ri�a samazin�šanas veidi tiek apz�m�ti ar vien�du terminu - ener�ijas taup�šanu, apzinoties to daž�d�bu.

Gr�mata ir uzrakst�ta popul�r� stil�. T� ir dom�ta las�t�jiem ar vid�jo izgl�t�bu, kuriem nav speci�l�s sagatavot�bas ener��tik� - plašam ener�ijas lietot�ju sl�nim.

1.NODAA. ENERIJA UN PASAULE

8

1. NODAA. ENER�IJA UN PASAULE

1.1. Ener�ijas pat�riš pasaul�

Cilv�ki tiecas uz t�du dz�ves veidu, k�du var nodrošin�t sasniegtais tehnolo�iskais l�menis. Tiekšanos p�c komforta nosaka da��ji m�ksl�gas vides rad�šanu. Š�das vides rad�šana neizb�gami saist�ta ar ener�ijas pat�ri�u.

Ener�ijas daudzums tiek noteikts m�rvien�b�s: vatstund�s (Wh), džoulos (J) un kalorij�s (cal). Š�m vien�b�m atkar�b� no daudzuma pieraksta burtus:

k(kilo) - 103

M (mega) – 106 G (giga) - 109

T (tera) - 1012 P (penta) - 1015 E (eksa) - 1018 Starp vien�b�m ir sekojoša sakar�ba: 0,86Mcal3,6MJh1kW �� Bez tam prim�ro ener�iju bieži izsaka kurin�m� tonn�s, ko

attiecina uz nosac�to kurin�mo (siltumsp�ja 7000 kcal/kg) – t. vai naftas kurin�m� ekvivalentu (siltumsp�ja 10000 kcal/kg) - toe.

Komfortabls dz�ves veids izvirza pras�bas pret dz�ves vides temperat�ru. Ziem�, temperat�rai pazeminoties, t� j�uztur dz�vojam�s telp�s. Silt� klimata josl� gr�ti saglab�t darbasp�ju un labsaj�tu pie augst�m temperat�r�m. Šin� gad�jum� izmanto gaisa kondicion�šanu, ko pan�k ar ener�iju pat�r�još�m tehnolo�isk�m iek�rt�m.

Cilv�ka labsaj�ta un vesel�ba ir atkar�ga ar� no gaisa kvalit�tes. T�tad nedr�kst pie�aut atmosf�ras pies�r�ošanu ar daž�da veida izmešiem. Gaisa kvalit�te telp�s atkar�ga ar� no t� mitruma pak�pes, kam j�atrodas noteikt�s robež�s. To nodrošin�s ventil�cijas sist�mas.


9

Cilv�ka akt�vais diennakts cikls piln�gi neatbilst dab�gam gaismas ciklam. Š� neatbilst�ba tiek kompens�ta ar m�ksl�gu apgaismojumu, kas pat�r� ener�iju.

Ener�ija tiek izmantota ar� m�jsaimniec�b� �dienu gatavošanai, �dens apg�d� un cit�m vajadz�b�m.

Viens no svar�g�kajiem dz�ves faktoriem ir nok��šana darb� un no darba vietas uz m�j�m, kas saist�ts ar transporta izmantošanu. Nep�rvarama ir ar� cilv�ka kust�bas br�v�bas tieksme, ko nodrošina person�gais transports. Transports ir viens no liel�kiem ener�ijas pat�r�t�jiem. Pasažieru transporta att�st�bas veidi var b�t �oti daž�di. T�, piem�ram, ASV sabiedriskais transports p�rvad� tikai 6% pasažieru, V�cij� 15%, bet Jap�n� 47%.

Dz�ves komforta nodrošin�šan� arvien liel�ka loma ir inform�cijas tehnikai, kas ir augst�s tehnolo�ijas produkti. Ar� m�jsaimniec�bas un transporta iek�rtu, t�pat k� visu p�r�jo ražojumu rad�šanai, nepieciešama r�pniec�ba, kas vienlaic�gi ar tirdzniec�bu un pakalpojumu sf�r�m nodrošina darba vietas un ien�kumus, k� ar� nodok�us valst�m, no kurienes tiek smelti l�dzek�i soci�lai sf�rai. Visu šo nozaru funkcion�šana nav iedom�jama bez ener�ijas pat�ri�a.

a) 40

50

60

70

80

0 2 4 6

gadi

dz�ves ilgums

0

20

40

60

80

0 2 4 6 8

analfab�tu procents pieaugušajiem

toe/cilv.

%

c)

1.1.att. Dz�ves l�me�a r�d�t�ji pie daž�diem �patn�jiem prim�r�s ener�ijas pat�ri�iem.

0 40 80

120 160

0 2 4 6 8

b�rnu mirst�ba uz 1000

b)

toe/cilv.

toe/cilv.


10

T�tad ener�ijas ražošana cilv�ces dz�ves vajadz�b�m ir neizb�gama.

Prim�r�s ener�ijas (ener��tisk� kurin�m�) �patn�jais pat�ri�š uz vienu iedz�vot�ju caurm�r� raksturo dz�ves l�meni. Šim l�menim atbilst cilv�ku vid�jais dz�ves ilgums, b�rnu mirst�ba un analfab�tisms. Dab�gi, ka šo r�d�t�ju l�menis ir atkar�gs no soci�l�s sf�ras l�me�a, kas var tikt sasniegts att�st�tas ekonomikas apst�k�os.

Attiecinot šos r�d�t�jus uz �patn�jo ener�ijas pat�ri�u, ieg�stam sakar�bas, kas att�lotas 1.1.att�l�. No t� izriet, ka, neskatoties uz to, ka š�s sakar�bas ir netiešas, dz�ves l�menis sasniedz augstus rezult�tus pie ener�ijas pat�ri�a 2 toe/iedz.

Ener�ijas pat�ri�a zi�� tiek izskat�ti tr�s pasaules re�ioni: I – att�st�t�s valstis, kur ietilpst:

ASV, Kan�da, Jap�na un Rietumeiropas att�st�t�s valstis; II – Eir�zija – Austrumeiropa, bijuš�s PSRS teritorija un ��na; III – p�r�j�s valstis.

Prim�r�s ener�ijas pat�ri�š pasaul� notiek �etr�s sf�r�s: m�jsaimniec�b� (galvenok�rt apkurei), transport�, r�pniec�b� un elektr�bas ražošan�. Šo nozaru �patsvars ener�ijas pat�ri�� par�d�ts 1.2. att�l� att�st�t�m (b) un III pasaules valst�m. Redzam, ka maz�k att�st�t�s valst�s (a) liel�ks �patsvars ir industrijas pat�ri�am, kas izskaidrojams ar zem�ku tehnolo�ijas l�meni. Augst�k�s tehnolo�ijas ir energoekonomisk�kas. Maz�ks ir ar� transporta �patsvars, kas izskaidrojams ar maz�k att�st�tu infrastrukt�ru un dz�ves l�meni.

elektr�ba 28,41%

m�jsaimniec�ba 34,2%

r�pniec�ba 25,4%

transports 11,99%

m�jsaimniec�ba

25.11%

transports

25.54%

r�pniec�ba

19.72% elektr�ba

29.63%

a) b)

1.2.att. Nozaru �patsvars prim�r�s ener�ijas pat�ri�� a) �zija, �frika, Lati�amerika; b) att�st�t�s valst�s.


11

Zem�ks ar� elektroener�ijas ražošanas �patsvars, jo tieši elektroener�ijas izmantošanas pak�pe liel� m�r� raksturo tehnolo�ijas l�meni. Elektroener�ijas ražošanas strukt�ra par�d�ta 1.3.att.

Elektroener�ija ir visvienk�rš�k izmantojamais ener�ijas veids. To var produc�t koncentr�ti liel�s elektrostacij�s ar augsti efekt�vu iek�rtu, p�rvad�t lielos att�lumos pie sam�r� nelieliem zudumiem un sadal�t starp pat�r�t�jiem ar sam�r� l�t� elektrisk� t�kla pal�dz�bu. Ar� no tehnolo�isk� viedok�a elektrisk�s tehnolo�ijas izr�das visvienk�rš�k�s un dažreiz ekonomisk�k�s (piem�ram, plazmas un l�zeru tehnolo�ij�s).

Elektrisk�s ener�ijas ražošanas �patsvara dinamika trij�s pasaules valstu grup�s pag�tn� par�d�ta 1.4.att. Elektroener�ija k� ener�ijas veids turpina att�st�ties un t�s �patsvars ener�ijas bilanc� sast�da no 25% v�ji att�st�t�s valst�s l�dz 38% industri�l�s zem�s.

Iev�rojot elektrisko tehnolo�iju priekšroc�bas, ar� n�kotn� var gaid�t elektroener�ijas �patsvara palielin�šanos ražošan� uz siltuma �patsvara r��ina.

1.4.att. Elektrisk�s ener�ijas pat�ri�š procentos no summ�r�s ener�ijas.

0 5

10 15 20 25 30 35 40

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990

Ele

ktro

ener�i

ja, %

Att�st�t�s valstis II pasaules valstis III pasaules valstis

Atomener�ija 18%

Hidro, V�jš 17%

Termoel. 65%

1.3.att. Elektr�bas ražošanas strukt�ra.


12

Ener�ijas pat�ri�i re�ionos period� no 1960. l�dz 1990. gadam par�d�ti 1.5. att�l�.

Ener�ijas pat�ri�a prognozes laikam l�dz 2010. gadam ir sast�d�tas tr�s l�me�iem: vid�jiem, minim�liem un maksim�liem.

Skaitliskie lielumi vid�j�m prognoz�m l�dz 2010. gadam par�d�ti 1.1. tabul�.

1.1. tabula Gaid�mie ener�ijas pat�ri�a pieaugumi toe vien�b�s (10000 kcal/kg)

pasaules valstu grup�s Pasaules re�ioni

1990. g., 109 toe 2010. g., 109 toe Pieaugums%

Pasaul� 8,80 11,87 35,1 Att�st�taj�s valst�s

4,58 5,89 28,6

II valstu grup�

2,60 3,27 25,70

III valstu grup�

1, 62 2,71 67,2

1.5.att. Prim�r�s ener�ijas pat�ri�i valstu ekonomiskaj�s grup�s.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990

Gto

e

Att�st�t�s valstis

II pasaules valstis

III pasaules valstis


13

Kurin�m� izmantošanas dinamika pasaules m�rog� par�d�ta

1.2. tabul�. 1.2. tabula

Gaid�mie kurin�m� veidu izmantošanas pieaugumi pasaul� Kurin�m�

veidi 1990. g 109 toe 2010. g. 109 toe Pieaugums

% Nafta 3,42 4,42 29,2 Degg�ze 1,85 2,84 53,5 Akme�ogles 2,35 2,98 26,8 Kodolener�ija 0,52 0,62 19,2 P�r�jie 0,66 1,05 59,0

No šiem datiem izriet, ka period� l�dz 2010. gadam turpina

pieaugt naftas un degg�zes pat�ri�š. Paredz�ts ar� akme�og�u pat�ri�a pieaugums. Maz�ks ir kodolener�ijas pieaugums.

T�l�k�s perspekt�vas prognoze izstr�d�ta saska�� ar �etriem iesp�jamiem scen�rijiem, nosauktiem par: A, B1, B un C.

Nacion�l� produkta pieauguma apjomi triju valstu grup�m saska�� ar šiem variantiem par�d�ti 1.6.att�l�. Redzam, ka galvenie pieaugumi paredz�ti III valstu grup� ar nol�ku pal�dz�t t�m izk��t no nabadz�bas.

�etru att�st�bas variantu skaitliskie lielumi par�d�ti 1.3. tabul�.

A variant� paredz�ts liels ener�ijas pat�ri�a pieaugums, ko nodrošin�s akme�ogles, dabas g�ze un nafta. Attiec�b� pret 1990. gadu, pieaugums sast�d�s 8,4 Gtoe, no kuriem 7,4 Gtoe - III pasaules valst�s (1.7.att.).

Liels ener�ijas daudzums tiks izlietots m�jsaimniec�b�. G�ze tiks transport�ta pa cauru�vadiem lielos

III p

asau

les

vals

tis

1.6.att. Nacion�l� produkta pieaugumi valstu grup�s.

Pasaule

0

1

3

4

5

2

%

2.4 2.4

5.6

4.6

3.8 3.3

Att�

st�t�

s va

lstis

II

pas

aule

s va

lstis

Var

iant

i A

Var

iant

s B

,B1

Var

iant

s C

Proc

enti

gad�


14

att�lumos. Strauji att�st�sies ar� naftas transport�šanas sist�mas. Š�s att�st�bas pas�kumi pras�s lielas invest�cijas.

1.3. tabula Prim�r�s ener�ijas gada pat�ri�i, toe�109.

2020. gad� 1960 1990 A B1 B C Akme�ogles 1,4 2,3 4,9 3,8 3,0 2,1 Nafta 1,0 2,8 4,6 4,5 3,8 2,9 Dabas g�ze 0,4 1,7 3,6 3,6 3,0 2,5 Kodolener�ija - 0,4 1,0 1,0 0,8 0,7 Hidro 0,15 0,5 1,0 1,0 0,9 0,7 Koksne 0,5 0,9 1,3 1,3 1,3 1,1 Jauna atjaunojoš� ener�ija

- 0,2 0,8 0,8 0,6 1,3

Pavisam 3,3 8,8 17,2 16,0 13,4 11,3

B1 variant� situ�cija ir l�dz�ga. Šin� gad�jum� paredz�ta zem�ka attiec�ba ener�ija/NPV (nacion�l� produkta vien�ba). Ar� šaj� variant� liels naftas un dabas g�zes �patsvars. ��na un Indija intens�vi att�st�s savus akme�og�u potenci�lus. Ener�ijas izmantošanas apm�rs no 1990. gada palielin�sies par 50%, jeb par 3,9 Gtoe tr�sdesmit

0

5

10

15

20

1990 A B1 B C Varianti 2020. gad�

Gto

e

III pasaules valstis II pasaules valstis Att�st�t�s valstis

1.7. att. Prim�r�s ener�ijas pat�ri�š valstu grup�s.


15

gados. Šaj� variant� tiek prognoz�ti liel�ki energoekonomijas rezult�ti.

B variant� ener�ijas pat�ri�a pieaugums 0,7 Gtoe I grup� un 6 Gtoe II, un III valstu grup�, sast�dot kop� pasaul� 7,2 Gtoe.

C variant� tiek paredz�ti ener�ijas ekonomijas augsti rezult�ti. Summ�rais ener�ijas pat�ri�š aug par 28%, pieaugot par 2,5 Gtoe. Ener�ijas pat�ri�š pieaug par 3,2 Gtoe III valstu grup� un mazin�s I grup� par 0,5 Gtoe. Šaj� variant� paredz atjaunojoš�s ener��tikas j�tamu att�st�bu .

Visas š�s prognozes iev�ro ener�ijas ekonomijas perspekt�vas daž�dos apm�ros.

Ener�ijas izmantošanas proporcijas pasaul� r�da, ka I valstu grup� ener�ijas izmantošanas pieaugums sast�d�s ap 1-2% gad� taj� laik�, kad III valstu grup� pieaugums sast�d�s ap 4% gad� pie naftas izmantošanas pieauguma ap 3,5% gad�. N�kotne ir neskaidr�ka II valstu grupai, seviš�i Austrumeiropas valst�m un bijuš�s PSRS teritorijai. N�kamajos dažos gados ener�ijas izmantošana paliek zem� l�men� sakar� ar ražošanas kritumu p�rejas period�. Ilgstoš� att�st�bas gait� sagaid�ma ener�ijas izmantošanas efektivit�tes celšan�s, akme�og�u, naftas un g�zes ieguves pieaugums pasaules tirgus konjunkt�ras iespaid�. Šaj�s sf�r�s augs starptautisk�s invest�cijas, seviš�i kurin�m� ieguv� un t� transport�šan�. Pieaugs kurin�m� eksports uz att�st�t�m valst�m, kam�r ilgstoš� perspekt�v�, darbojoties pret siltumn�cas efekta izrais�šanu, s�ks samazin�t izrakte�u kurin�m� izmantošanu.

Ener�ijas pat�ri�a prognoz�s pasaules m�rog� izmanto Q vien�bu. gadikWkcalQ .1032,31025,0 1018 �� jeb

.1029,0 15 hkW �� Piem�ram Q, ir ener�ijas daudzums, kas sp�j sasild�t Azovas j�ras �de�us l�dz v�r�šan�s temperat�rai. Š�da ener�ija izdal�s, sadedzinot t9107,35 � nosac�t� kurin�m�, jeb

toe91025 � . 1990.g. prim�r�s ener�ijas pat�ri�š pasaul� bija 0,27Q un

1997.g.=0,31Q. Esoš� ener�ijas pat�ri�a dinamika liecina, ka att�st�ba notiek saska�� ar B variantu (1.7.att.).


16

N�kotn� ener�ijas pat�ri�a att�st�bu pasaul� liel� m�r� nosaka iedz�vot�ju skaita pieaugums un tieksme celt dz�ves l�meni maz�k att�st�t�s valst�s. Re�ionu nacion�l� produkta izmai�as attiec�b� uz 1980.g. par�d�ti 1.9.att.

No š� viedok�a ir svar�ga pasaules iedz�vot�ju skaita prognoze. Iedz�vot�ju skaita pieaugums laik� par�d�ts 1.10.att�l�. Lietder�gi to apskat�t atseviš�i att�st�t�m valst�m un III. pasaules

2.3 2.4 2.4 2.7

4.0 4.0 4.4 4.4

5.0 5.1

0

1

2

3

4

5

6

bij.

PSR

S un

��n

a

Rie

tum

eiro

pa

Zie

me�

amer

ika

Aus

trum

eiro

pa

Klu

s� o

ke�n

a va

lstis

Die

nvid�z

ija

Lat��

amer

ika

Tuv

ie A

ustr

umi

un Z

iem

e��f

rika

Subs

ah�r

as v

alst

is

vals

tis

Vid�j

ie a

ustr

umi

Proc

enti

gad�

1.8.att. Nacion�l� produkta pieauguma prognoze 1990.-2020.g. (B variants).

0

50

100

150

200

250

300

350

1.9.att. Re�ionu nacion�l� produkta izmai�as 2020.g. attiec�b� uz 1980.g.

Rie

tum

eiro

pa

Aus

trum

eiro

pa

NV

S �fr

ika

Tuv

ie A

ustr

umi

�zi

ja

Lat

i�am

erik

a %


17

valst�m (1.11.att.). Redzam, ka att�st�t�s valst�s p�c Otr� pasaules kara l�dz ar dz�ves l�me�a paaugstin�šanos dzimst�ba kr�t un 21.gs. s�kum� iedz�vot�ju skaits stabiliz�jas (2). L�dz�ga aina v�lama ar� III. pasaules valst�s(1). L�dz ar dz�ves apst�k�u uzlabošanos ar� tur ir sagaid�ma dzimst�bas samazin�šan�s.

Š�di procesi, kas s�k strauji att�st�ties un tiecas uz pies�tin�šanos, ir paz�stami tehnik� un fizik�. Process logaritmisk�s koordin�t�s, atbilst l�nijai, att�lotai (1.12.att.).

Iedz�vot�ju skaits pasaul� var�tu stabiliz�ties period� no 2050.-2100.gadam uz 10-12 miljardu l�me�a.

Ener�ijas pat�ri�a pieaugums turpin�sies apst�k�os, kad, no

6

12

2000

42

2100 1985 1930 1900 1800 1700 1975 1600 1500 VIII VII VI

36 45 80

200

cilv.*109

viduslaiks 3 milioni

1.10.att. Iedz�vot�ju skaits.

m�ris

divk�ršošan�s 200 gados.

gadi

g.s.

50

60

70

80

90 100

0

10

20

30

40

2050 1900 1950 2000 1850 1800 175 2100

�N �T

*106

1

2

1.11. att. Iedz�vot�ju skaita pieaugums att�st�t�s valst�s (2) un III pasaul� (1).

iedz./g.


18

vienas puses, to noteiks III pasaules valstu dz�ves l�me�a paaugstin�šanas izrais�t�s vajadz�bas, bet, no otras puses, tehniskais progress r�d�s ener��tisko iek�rtu lietder�bas koeficienta paaugstin�šanos un energoefekt�v�s tehnolo�ijas ražošan�. Var sagaid�t, ka šo faktoru darb�bas iespaid� ener�ijas pat�ri�š stabiliz�sies 21. simtgades vid� vai beig�s.

Ener�ijas �patn�jo pat�ri�a pieaugumu ilg�kam periodam nosaka p�c emp�risk�s t.s. lo�istisk�s funkcijas:

)(1)( ctr

st

eW

tW �� ,

kur W(t) - �patn�jais ener�ijas pat�ri�š uz vienu iedz�vot�ju;

t - laiks, gadi; Wst - ener�ijas stabiliz�cijas l�me�a skaitliskais v�rt�jums; r, c - parametri, kurus nosaka p�c statistiskiem nov�rojumiem; e - natur�l� logaritma b�ze.

1.12.att. Iedz�vot�ju skaita dinamika. a- iedz�vot�ju skaita pieaugums logaritmisk�s koordin�t�s; b- iedz�vot�ju vecuma �patsvars.

1975 2150 0

10

20

30

vec�kie cilv�ki

T

2000 2050 2100 b)

% jaunie cilv�ki 40

-108 107 106 105 104 103 100 100 +1000

106

107

108

109

1010 N

N�=14*109

1

A

Cilv.

T0 T1

B

T, gadi

a)

C


19

T�l�k� perspekt�v� W(t) asimptotiski tuvojas gal�gam lielumam. Daž�dos periodos tika public�tas cilv�cei nepieciešam�s ener�ijas daudzuma prognozes. T� asto�desmitajos gados tika uzskat�ts, ka ener�ijas daudzums turpin�s pieaugt l�dz simtgades vidum, kad stabiliz�sies plan�tas iedz�vot�ju skaits.

Iev�rojot to, ka 2000.g. pat�ri�š atbilst 0,41Q, var�tu prognoz�t:

2020.g. – (0,5 – 0,6) Q 2050.g. – (0.8-1,2) Q 2075.g. – (1-1,47) Q 2100.g. – (1,3 -1,6) Q �patn�jais ener�ijas pat�ri�a l�menis var�tu stabiliz�ties 6

kW.gadu/cilv. l�men�. �patn�jais ener�ijas pat�ri�š ASV 1975.g. bija 10kW.gadi/cilv. prim�r�s ener�ijas.

Iev�rojot to, ka elektroener�ijas �patsvars prim�r� ener�ij� b�s ap 40%, un, �emot v�r� t�s izstr�di ar vid�jo lietder�bas koeficientu 40%, t�s vid�jais pat�ri�š atbilst 8400 kWh/cilv.

�patn�jais ener�ijas pat�ri�š ir atkar�gs no konkr�tiem tautsaimniec�bas att�st�bas apst�k�iem: ),(11 vidTfINPaW ��

kur 1a - koeficients; �INP �patn�jais gada nacion�lais produkts, $/cilv.; �vidT vid�j� gada temperat�ra valst�s;

�patn�jais ener�ijas pat�ri�š ( uz cilv�ku) ir atkar�gs no dz�ves l�me�a valst�, ko nosaka iekš�jais nacion�lais produkts (INP) $ /cilv. INP raksturo valstu ekonomisk�s att�st�bas l�meni.

Kop�jo �patn�jo prim�r�s ener�ijas pat�ri�u parasti izsaka toe/cilv vien�b�s. Interesi izraisa ar� �patn�jais elektroener�ijas pat�ri�š kWh/cilv. T�tad: ,1INPW � toe/cilv. un ,INPE 2� kWh/cilv,

kur 1 un 2 - koeficienti.


20

Valstu prim�r�s ener�ijas un elektroener�ijas pat�ri�i 1997.g. atkar�b� no INP par�d�ts 1.13.att.un 1.14.att. Koeficienti: /toe1087,15 5

1�� $

3,42 � kWh/$. K� izriet no 1.2.att. , ener�ijas pat�ri�a b�tiska sast�vda�a ir

majsaimniec�ba un transports. Apkures �patsvars ir atkar�gs no

ziemas, jeb no vid�j�s gada temperat�ras valst�. P�t�jumi liecina, ka apkures vajadz�ba j�tami izpaužas pie vid�j�m temperat�r�m

1 <170C (1.15.att.). Valst�s ar augstu dz�ves l�meni, piem�ram, ASV,

pie vasaras temperat�r�m 2 > 270C, plaši izmanto kondicion�šanu. Rezult�t� prim�r�s ener�ijas pat�ri�a noteikšanai var izmantot koeficientu

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 5 10 15 20 25 30 35 *103 $/cilv. Azerb.

Ind. Kazah.

Brazil. ��na.

Uzb�k. Venec.

Ir�na.

Ukr. Polija.

Kriev. �ehija.

Baltkriev.

Bulg.

Slov�k. Baltija.

Argent.

Kan�da.

Somija. Belg.

Slov�n.

Ung.

Franc.

Izr.

ASV.

Grie�.

Jap�na. Šveice.

Austrija.

Norv. Zviedr.

V�cija.

It�lija.

Angl.

Portug.

Austr�l. Holande.

D�nija.

toe/cilv.

1.13.att. �patn�jais prim�r�s ener�ijas pat�ri�š valst�s atkar�b� no �patn�j� nacion�l� produkta (INP).


21

).27()17()( 2'11111 �� vidTf

Prim�r�s ener�ijas un elektroener�ijas pat�ri�i atkar�b� no vid�j�s temperat�ras par�d�ti 1.16.att. un 1.17.att. Koeficienti prim�rai un elektroener�ijai:

.109,8

;236,03

2

1

��

�

�

�

Koeficients � ir daž�ds valst�s ar mazu un lielu ener�ijas racion�l�s pielietošanas pieredzi apkur�. T�, piem�ram, šis koeficients ir maz�ks t�d�s valst�s k� Zviedrija , Somija un Kan�da. Trešais ener�ijas pat�ri�a faktors ir transports. Ener�ijas pat�ri�u transportam zin�m� m�r� nosaka p�rvad�jumi valstu

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35

Zviedr.

Norv.

Ind.

��na

Ukr.

Polija

Kriev. �ehija.

Bulg.

Slov�k.

Argent.

Slov�n.

Ung.

Franc. Izr. Jap�na. Šveice Austrija

V�cija It�lija

Lielbrit.

Portug.

Austr�l.

Kan�da

Bel�ija

ASV Somija

Jaunzel.

Igaunija

Liet. Lat. Uzb�k.

*103 E

kWh/cilv.

*103 $/cilv.

1.14.att. �patn�jais elektroener�ijas pat�ri�š atkar�b� no INP.

1.15.att. �patn�jais ener�ijas pat�ri�š atkar�b� no vid�j�s temperat�ras valst�.

17 27 T 0C

W kWh/cilv.


22

robež�s, ko raksturo valstu plat�bas. Liel�s valst�s, kuru plat�ba p�rsniedz 1 milj.km2 ener�ijas pat�ri�š ir liel�ks.

0

2

4

6

8

10 toe/cilv.

0 5 10 15

Zviedr. Norv.

Baltija

Franc.

Jap�na

Grie�.

Portug.

V�cija.

It�lija

Holande.

D�nija

Kan�da Be��ija

ASV

Somija

T 0C

Krievija

Ukraina

Ung�rija

1.16.att. �patn�jais prim�r�s ener�ijas pat�ri�š atkar�b� no vid�j�s gada temperat�ras.

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15

Zviedr.

Norv.

Baltija

Franc. Jap�na.

Grie�.

Portug. V�cija.

It�lija.

Holande. D�nija

Kan�da

Be��ija

ASV Somija

*103 E kWh/cilv.

T 0C

1.17.att. �patn�jais elektroener�ijas pat�ri�š atkar�b� no vid�j�s gada temperat�ras.


23

Iev�rojot to, ka ener�ijas pat�ri�š transportam visum� nosaka ekonomikas att�st�bas l�meni, to var iek�aut INP r�d�t�ja ietvaros un:

'22

'11 ;

��

�

��

��

INPE

INPW

T�, piem�ram, Polij� INP = 8000 $/cilv.

./2755)817(109,880003,4

./7,2)817(236,080001087,153

5

cilvkWhE

cilvtoeW

��

��

�

Attiec�gi ASV, �emot v�r�, ka C01 13� C0

2 31� un 1

11 ��

;/10

)]2731()1317[(236,03400051087,15

cilvtoe

W

�

��

.kWh/cilv11000)]2731()1317[(3109,8340003,4 ��E K� prim�ro ener�iju galvenok�rt izmanto kurin�mo. T� izmantošanas v�sturi raksturo 1.18.att. Kurin�m� �patsvars pašreiz�jos apst�k�os att�lots 1.19.att�l�.

Joproj�m tiek dota priekšroka naftai (36,88%) un dabas g�zei (19,71%) k� kurin�mam, kas �rti izmantojams transport� un

1.18.att. Kurin�m� izmantošanas v�sturisk� dinamika. 1850 1890 1910 1930 1950 1970 1990 1870

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Bioener�ija

Kodolener�ija Hidro

Dabasg�ze

Nafta

Akme�ogles

gadi

toe*103


24

samazina og�sk�b�s g�zes emisiju (1.20.att.). Akme�ogles (23,54%) galvenok�rt izmanto elektrostacij�s un metalur�ij�. Kodolkurin�m� �patsvars sast�da 3,95% un t� �patsvara pieaugums tuv�kaj�s desmitgad�s nav paredzams. Liel�s hidroener��tikas - vien�g�s plaši izmantojam�s alternat�v�s ener�ijas veida �patsvars pasaules bilanc� ir neliels (4,99%) un t� izpilda pal�glomu. Tradicion�lais kurin�mais (koksne un atkritumi) sast�da 8,88% un citi alternat�v�s ener�ijas veidi ap 2,01%.

Š�s simtgades s�kum� ener�ijas pieaugumu segs 40% ar naftu un ap 35% ar dabas g�zi. Alternat�v�s ener��tikas sast�vda�a diezin vai sasniegs 10% ar krietn�m ekonomisk�m un politisk�m p�l�m.

Dabas g�ze 19.71%

Nafta 36.86%

Akme�ogles 23.54%

Atjaunojoš�s ener�ija

2.01%

Koksne 8.88%

Kodolener�ija 3.95%

Hidroener�ija 4.99%

1.19. att. Kurin�m� veidu �patsvars 1997. gad�.

1.20.att. Oglek�a emisija daž�diem kurin�m� veidiem.

0

20

40

60

80

100

Akme�ogles Nafta Dabas g�ze

kg/G

J


25

1.2. Ener�ijas resursi.

Par prim�riem ener�ijas resursiem uzskata dabas resursus, ko izmanto ener�ijas ieg�šanai. Ener�ija p�rv�ršas noteikt� sec�b�. T�, kurin�m� fizik�lo (kodola) vai ��misko reakciju veid� p�rv�ršas siltum� (1.21.att.). Siltums var tikt izmantots k� patst�v�gs ener�ijas veids sadz�v� vai ražošan� un ar� tiek p�rv�rsts meh�nisk� ener�ij�, piem�ram, transport�. Meh�nisk� ener�ija tiek p�rv�rsta elektrisk� ener�ij�, ko var p�rvad�t uz sam�r� lieliem att�lumiem un pievad�t lielo un mazo ener�iju daudzumus pat�r�t�jiem. Elektroener�iju, savuk�rt, var p�rv�rst k� meh�nisk� ener�ij�, t� siltum�.

Organisk� kurin�m� resursi – akme�ogles, nafta un dabasg�ze. Šo kurin�mo ener��tiskais ekvivalents par�d�ts tabul� 1.4.

1.4. tabula Izrakte�u kurin�m� resursi

Kurin�m� zin�mo rezervju atrašan�s vietas par�d�tas

1.22.att�l�. No t� izriet, ka 67% naftas rezervju atrodas Tuvajos Austrumos. Dab�g�s g�zes rezerves 43% apjom� atrodas bijuš�s

Kurin�mais Izmantojamie kr�jumi Q vien�b�s

eolo�iskie kr�jumi Q vien�b�s

Ogles 17,7 266,5 Nafta 3 16,2 G�ze 3 14,3

��misk�

Siltuma

Meh�nisk�

Elektrisk�

1.21.att. Ener�ijas veidu p�rveidošanas sec�ba. 1- kurin�m� elements, 2- MHD p�rveidošana.

1 2


26

PSRS teritorij� un 29% - t�pat Tuvajos Austrumos. Tas nosaka kurin�m� transport�šanas izdevumus.

P�c esoš�m zi��m naftas kr�jumi pasaul� var�tu b�t 910486 � t. No tiem 910121� t ir jau ieg�ti. 910160 � t skait�s atkl�t�s

atradn�s. 910205 � t v�l j�izp�ta. Šie naftas kr�jumi pieder pie

Nafta

�zija 4%

Lat��amerika 12%

�frika 7%

Tuvie Austrumi 67%

Zieme�amerika 3%

II pasaules valstis 6%

Rietumeiropa 1%

Oke�nija <0.2

Dabas g�ze

29%

4%

43%

6%

6%

5% 6% <1%

Oke�nija �frika Lat��amerika

Zieme�amerika

�zija

II pasaules valstis

Tuvie Austrumi

Rietumeiropa

1.22.att. Kurin�m� rezervju sadal�jums pasaul� p�c 1990. gada zi��m.

2000 2020 2040 2060 2080 2100

g�ze

benz�ns

naftas kr�jumi

g�zes resursi

1.23.att. Automobi�u degvielu att�st�ba.


27

perspekt�viem prognoz�jamiem resursiem. 2000.gad� ieg�tas 9107,3 � t. Pie š�diem ieg�šanas tempiem naftas pietiks 40 gadiem.

Iev�rojot to, ka �eolo�isk�s izp�tes rezult�t� ik 10 gadus kr�jumi pieaug par 3%, var droši uzskat�t, ka XXI gadsimtam naftas pietiks. Augot kurin�m� cen�m, izmantojamos kr�jumos ieskait�s papildu �eolo�iskas rezerves, ko l�dz šim uzskat�ja par nerentabl�m.

Transportam noder�g� kurin�m� att�st�bas perspekt�va att�lotas 1.23.att. Ja pie�em, ka naftas pietiks l�dz gadsimta vidum, tad turpm�k j�orient�jas uz dabasg�zi un p�c tam uz ��miskiem str�vas avotiem, kurus var�tu p�rst�v�t kurin�m� elementi. Tajos k� kurin�mo var�s izmantot �de�radi, orient�joties uz to ieg�šanu no spirta tipa ��miskiem savienojumiem.

Pagaid�m kr�jumos neieskaita met�nhidr�tus, uzkr�tus j�ru šelfos un m�ž�gaj� apledojum�.

Met�nhidr�ta kr�jumi p�rsniedz visu p�r�jo izrakte�u kurin�m� kr�jumus (1.24.att.). Bet t� ieguve saist�ta ar met�na izdal�šanos atmosf�r�, kas ir b�stami, jo met�ns ir g�ze, kas rada siltumn�cas efektu. Tas ir j�ieg�st zem kupola, kas nov�rš g�zes izdal�šanos. Š�da tehnolo�ija v�l nav izstr�d�ta.

Met�nhidr�ts ir veidojies no met�na molekulas, kas iek�auta ledus krist�lisk� rež�� (1.25.att). �r�ji tas atg�dina

1.25.att. Met�nhidr�ta konglomer�ta kastes veida pseidomolekulas uzb�ve: ledus krist�liskais rež�is un met�na molekula t� dobum�.

k�dra 500

dz�vnieku valsts 830

p�r�jais 63

�de�os 980

augu valsts 1400

m�t�nhidr�ts 10000

ogle, nafta, g�ze 5000

1.24.att. Organisk� oglek�a daudzumi * 109t.


28

pel�ku, it k� net�ru ledu (1.26.att.).

Organiskais kurin�mais zemes dz�l�s ir kr�jies simtiem t�kstošiem gadu. T� izmantošana ener��tisk�m vajadz�b�m izrais�s sadedzin�šanu no �eolo�isk�s v�stures viedok�a sam�r� �s� laik�. Kurin�m� sadedzin�šanas produkti non�k atmosf�r�, kas rada vides pies�r�ošanu ar putek�iem, s�ra un sl�pek�a oks�diem, og��de�ražiem, og�sk�bo g�zi, kas kait�gi ietekm� dz�ves sf�ru. Tas saist�ts ar att�r�šanas iek�rtu celtniec�bu un spiež r�p�gi p�t�t iesp�jas samazin�t izrakte�u kurin�m� izmantošanu.

Pasaules hidroener��tiskie resursi – 0,065Q/gad�, kas atbilst dažiem procentiem no prim�r�s ener�ijas bilances. Ekonomiski lietder�gi ir izmantot da�u no šiem resursiem. 1990. gad� ener�ijas izstr�de hidrostacij�s bija 5% no prim�r�s ener�ijas. J�r��in�s ar to, ka pašreiz visi ekonomiski izdev�gie hidroresursi pasaul� ir jau apg�ti.

Saules starošanas ener�ija gad�, kas iziet cauri atmosf�rai un sasniedz zemes virsmu, sasniedz 2000Q. 0,0125% no š� daudzuma sp�tu apmierin�t visas pašreiz�j�s ener�ijas vajadz�bas, bet 0,5% - piln�gi nodrošin�tu vajadz�bas ar� perspekt�v�. Diemž�l saules ener�ijas bl�vums ir mazs, kas sag�d� lielas gr�t�bas t�s izmantošan�.

Atomener�ijas ieg�šanai izmanto kodolkurin�mo ur�nu un toriju. Ur�nu raksturo sam�r� plaša izplat�ba litosf�r�. T� masas �patsvars sasniedz 3.10-4%. Ekonomiski izdev�gi ieg�t ur�nu atradn�s, kur t� �patsvars ne maz�ks par 0,1%. Š�da ur�na ieg�šanas izmaksa tiek v�rt�ta apm�ram 80$/kg. Atradn�s ur�ns ir 1000 reizes bag�t�ks nek� vid�ji, un t� kr�jumi tiek v�rt�ti 3,3.106 t. Ur�na kr�jumu ener��tisk� v�rt�ba ir atkar�ga no reaktoru tipa, kur tas tiks izmantots. Siltumneitronu reaktoros tiek izmantots 0,5-1,5% ur�na kurin�m� un ur�na attiec�gais ener��tiskais ekvivalents – 3,7Q.

1.26.att. Met�nhidr�ta gabala izskats.


29

Protams, ur�na kr�jumu dati ir maz�ki par re�liem sakar� ar v�ju izp�ti daudzos pasaules rajonos. Bet saska�� ar izdar�tiem v�rt�jumiem šo resursu ener��tiskais ekvivalents sp�s pieaugt tikai l�dz 20Q. Tas noz�m�, ka pie re�l�s atomener��tikas att�st�bas šis resurss var tikt izsmelts sam�r� �s� period�.

Izmantojot ur�nu �trneitronu reaktoros, kurin�m� izmantošanas efektivit�te pieaug l�dz 30-40%. Ac�mredzot šin� gad�jum�, nepalielinot ener�ijas izstr�des izmaksas, rad�sies iesp�ja izmantot ur�nu no atradn�m ar kurin�m� �patsvaru tikai 0,06% un ieg�šanas izmaks�m l�dz 295 $/kg. J�atz�m� iesp�ja k� kodolener�ijas materi�lu izmantot toriju. T� daudzums gan ir maz�ks, bet ar� izp�te ir v�j�ka.

P�c esošiem datiem kodolkurin�m� izmantošana �trneitronu reaktoros p�c to drošas apg�šanas sp�j nodrošin�t ener�iju daudz�s simtgad�s bez jebk�diem ierobežojumiem.

Turpin�s p�t�jumi vad�mas termokodolreakcijas izstr�des virzien�, kur ir nepieciešami �de�raža izotopi deiterijs un tritijs. Run�jot par ener��tiskiem resursiem ,j�atz�m�, ka tritija dab� nav. To ieg�st, apstarojot ar neitroniem litiju, ko var realiz�t ener�ijas iek�rt�s, ieg�stot termokodolener�iju. Litija resursu pietiek daudz�m simtgad�m.

Dab�gie kodolener��tiskie resursi par�d�ti 1.5. tabul�. 1.5.tabula

Kodolkurin�m� resursi

Ener�ijas ražošanas princips

Kurin�m� veids (ieg�šanas izmaksa: $/kg)

Resurss Q

Siltumneitronu reaktori Ur�ns ( l�dz 130) 40 �trneitronu reaktori Ur�ns ( l�dz 130)

(l�dz 295) Ur�ns oke�n�

Ur�ns zemes garoz� l�dz 500 m dzi�umam

1000 2500

340 000

670 000 Termokodolreakcijas

reaktori Litijs k� tritija avots

( l�dz 60) Litijs oke�n�

Deiterijs oke�n�

1900

2 750 000 4.109


30

Atomener��tika ir saist�ta ar b�stamiem radioakt�viem

materi�liem un procesa atkritumiem, kas sast�da 3% no kurin�m� apjoma. Tas prasa lielu r�p�bu iek�rtas izv�l� un to izgatavošan�. Pavirša pieeja ekspluat�cijai un tehnolo�iska procesa izv�l� izrais�ja av�riju Gerrisberg� (ASV) un smago katastrofu �ernobi��. Šie notikumi zin�m� m�r� diskredit�ja atomener��tiku un rad�ja noteiktu attur�bu atomelektrostaciju celtniec�b�. Taj� paš� laik�, piem�ram, Francij� atomener��tik� koncentr�ti 75% no ener��tisk�s jaudas. Ir noteikti pan�kumi tehnolo�ijas pilnveidošan� un ekspluat�cijas apg�šan�. Tikm�r tiek str�d�ts pie jaunu droš�ku atomreaktoru konstru�šanas. Viss tas n�kotn� �aus pamatoti izv�l�ties ener��tisk�s iek�rtas, nepak�aujoties t�l�t�jiem iespaidiem. Pie alternat�v�s ener��tikas pieder j�ru un oke�nu siltuma ener�ija, �eoterm�l� ener�ija, v�ja, j�ru vi��u un paisuma–b�guma ener�ija. Šo ener�ijas veidu potenci�l� ener�ija par�d�ta 1.6. tabul�.

1.6. tabula Alternat�v�s ener��tikas resursi

Alternat�vo ener�iju veidi Resurss Q/gad� Saules starojums 0,5% 10 J�ru un oke�nu siltuma ener�ija 1,8 eoterm�l� ener�ija 1,0 Hidroresursi 0,065 V�ja ener�ija 0,04 J�ru vi��i 0,03 Paisuma-b�guma ener�ija 0,04

Š�s ener�ijas plaša izmantošana ir problem�tiska, jo tas ir

saist�ts ar lieliem materi�lu t�ri�iem sam�r� mazjaud�g�s iek�rt�s.


31

1.3. Ener��tikas iespaids uz vidi

Cilv�ka dz�ves veids civiliz�t� sabiedr�b� saist�ts ar m�ksl�go vidi. Š�s vides rad�šanai nepieciešams ener�ijas pat�ri�š. Toties ener�ijas ražošana un izlietošana saist�ta ar negat�vu iespaidu uz �r�jo vidi (1.27.att.).

Starp cilv�ku sabiedr�bas darb�bu un dabu notiek nep�rtraukta mijiedarb�ba. Ražojot un izlietojot ener�iju, telp� izdal�s vielas, kas iespaido vidi.

Cilv�ces darb�bas m�rogi ir k�uvuši tik lieli, ka nopietni j�nov�rt� to iespaids uz dz�ves vidi. Par š�s darb�bas m�rogiem liecina dati (1.7. tab.).

1.7. tabula Ener�ijas avotu jaudas Objekts Jauda, W

Saule 1027 Saules radi�cija uz zemi 85,6 × 1015 Pasaules elektrostacijas 2,2 × 1012 Automobi�i 105,5 Visa upju hidroener�ija 1013 Visi aviolaineri 1011 Radiosign�ls 10-18

Iek�rtas, kas izdala vid� vielas, kuras ir cilv�ka darb�bas

rezult�ts, ir pies�r�ojuma avoti. Summ�ri daž�du pies�r�ojuma avotu �patsvari par�d�ti 1.8. tabul�.

No tabulas redzams, ka ener��tisko objektu �patsvars pies�r�ojumos ir b�tisks. T� kontrole un samazin�šana ir svar�ga sabiedriska probl�ma.

Vide Cilv�ce

1.27.att. Mijiedarb�ba starp cilv�ku sabiedr�bu un vidi


32

1.8. tabula Pies�r�ojuma avotu �patsvars

Pies�r�ojuma avoti

Summ�rais pies�r�ojums, %

S�rs, % NOx, %

Automobi�i 60 5 90 R�pniec�ba 15 30 3 Elektrostacijas un apkure 22 60 5

Atkritumu sadedzin�šana 3 5 2

Pies�r�ojumu elementi, kas saist�ti ar ener��tiku, ir sekojoši:

a) degšanas proces� raduš�s vielu da�i�as putek�u veid�; b) s�ra dioks�ds SO2; c) sl�pek�a oksid�cijas produkti NOX; d) og�sk�ba g�ze CO2.

Vides saudz�šanas nol�kos elektrostacij�s d�mg�zes izlaiž atmosf�r� caur att�r�šanas iek�rt�m. Putek�us uztver tekstila un elektrofiltros. S�ru saista ar ka��akme�a tehnolo�ijas pal�dz�bu, novedot savienojumus l�dz �ipsim. Sl�pek�a oksid�ciju mazina, pilnveidojot degšanas procesu un pielietojot t� savienojumu uztveršanu. Galvenais NOX pies�r�ošanas avots ir iekšdedzes dzin�ji.

Sarež��t�ka ir og�sk�b�s g�zes emisijas probl�ma. Uz Zemes daž�dos ciklos apgroz�s ap 150 miljardu tonnu oglek�a. T� kr�jumi miljardos tonn�s ir: oke�nu vid�jos sl��os 38100 oke�na dibena augš�jos sl��os 150 oke�nu virs�jos sl��os 1020 j�ru dz�vnieki 3 organiskais ogleklis oke�n� 700 augos 610 augsnes humuss 1580 atmosf�r� og�sk�b�s g�zes veid� 760

Klimatu nosaka og�sk�b�s g�zes izdal�šan�s daudzums atmosf�r�.


33

Atmosf�r� gad� izdal�s: 90�109 t og�sk�b�s g�zes no oke�niem; 102�109 t no sauszemes oksid�ciju rezult�t�; 6,4�109 t izrakte�u kurin�m� sadedzin�šanas rezult�t�.

Absorbcijas proces� tiek pat�r�ts: 92�109 t oke�nu virsm�; 100�109 t sauszemes augu fotosint�zes rezult�t�.

Kurin�m� izmantošanas strat��ij� j��em v�r� og�sk�b�s g�zes bilance vid� (1.28.att.). Meži un grunts emit� gad� 102Gt og�sk�b�s

g�zes, bet absorb� 100Gt. Oke�ni attiec�gi 90Gt un 92Gt. Ar to tiek ietur�ts l�dzsvars. 6Gt emit� izrakte�u kurin�m� sadedzin�šanu, kam nav dab�go absorbentu. Tas rada 2CO palielin�šanos atmosf�r�.

Zemeslode sa�em siltumu ar Saules redzamo gaismu (1.29.att.), bet izstaro Visum� 30% ener�ijas, sa�emt�s no Saules, infrasarkan� starojuma diapazon�. 70% absorb� atmosf�ra un zemes virsma, 18% sa�emt� starojuma aiztur atmosf�r� esošie �dens tvaiki og�sk�b� g�ze un met�ns. dens tvaiki aiztur siltuma starojumu infrasarkan� starojuma �svi��u diapazon�, kur tas nav seviš�i intens�vs. Toties 2CO - intens�v� starojuma zon�, un izraisa

20

40

60

80

100

Gt

0

Mež

i un

grun

ts

Oke�n

a vi

rsm

a

Kur

in�m�

sade

gšan

a

Citi

an

trop

og�n

i

P�rp

alik

ums

102 100

90 92

6 2 2 6

Emisija

Absorbcija

1.28.att. Oglek�sk�bes bilance vid�


34

siltumn�cas efektu ar vis�m iesp�jam�m negat�vaj�m sek�m: klimata izmai��m, oke�na l�me�a celšanos. Og�sk�b�s g�zes daudzums pieaug izrakte�u kurin�m� sadedzin�šanas rezult�t� par 0,4% gad�. T�s daudzums atmosf�r� pieauga no 0,0315% 1958. l�dz 0,036% 2000.gad�.

Rezult�t� oglek�a daudzums atmosf�r� katru gadu pieaug par 3,4�109 t og�sk�b� g�z�. T�tad og�sk�b� g�ze un met�ns k��st par siltumn�cas efekta galveno iemeslu. CO2 emisijas avoti 1997.g. par�d�ti 1.30.att. Klimata izmai�a ir sarež��ts process, kur� siltumn�cas efektam uzkl�jas daž�da periodiskuma temperat�ras izmai�as, ko izsauc Saules intensit�te. Ir zin�ms, ka minim�lais Saules intensit�tes periods ir 11 gadi. Tam uzkl�jas ilg�ki periodi: 22; 44; 88 gadu un daudz ilg�ki t.s. ledus laikmeta cikli, kas daž�di iespaido Zemes glob�lo temperat�ru.

Og�sk�b�s g�zes �patsvars atmosf�r� s�ka strauji pieaugt p�d�j�s desmitgad�s (1.31.att.) galvenok�rt ener��tisko

0

5

10

15

20

25

30

35

citi elek

troe

ner�

ija

r�pn

iec�

ba

apku

re

tran

spor

ts

%

1.30.att. CO2 emisijas avoti 1997.g.

CO2

H2O

0,1 0,2 1,0 1,5 2 5 10 20 50 100

6000 K

�m

1.29.att.Zemeslodes sa�emamais un izstarotais Saules starojums.


35

iek�rtu att�st�bas rezult�t� (ener��tika un transports). Sakar� ar to, ka tuv�k�s desmitgad�s ener��tisk� kurin�m� strukt�r� lielas izmai�as gaid�t nevar, šaj� period� turpin�sies CO2 emisijas pieaugums, kas b�s daž�ds daž�diem att�st�bas scen�rijiem (1.32.att.). No šiem datiem izriet, ka visos variantos, iz�emot C (sk.1.1.) CO2 emisija pieaug, sal�dzinot ar 1990.gadu. Emisijas pieauguma saglab�šana 40% l�men� uz gadsimta beig�m saist�ta ar pietiekoši liel�m gr�t�b�m un cilv�ces ap��m�bu. C variants, kur� emisijas l�menis saglab�jas, ir saist�ts ar �oti m�r�tiec�gu r�c�bu, jaunu ener��tisku tehnolo�iju atbalstu un �tru ieviešanu, k� ar� ar lieliem pan�kumiem ener�ijas efekt�v� izmantošan�.

Mekl�jot analo�ijas �eolo�isk� v�stur�, ir noteikta sakar�ba starp og�sk�b�s g�zes koncentr�cij�m plan�tas pag�tn� ar klimata izmai��m. Šim nol�kam p�t�ja CO2 saturu Antarkt�das un Grenlandes led�ju paraugos ar urbumu pal�dz�bu, iztvaikojot tos vakuum� (Vilsons). Turpm�k (Tomsons) izsl�dza Saules aktivit�tes iespaidu uz

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

1990

2000

2010

2020

2030

2040

2050

2060

2070

2080

2090

2100

md

A

B

C

1.32.att. CO2 koncentr�cijas izmai�as prognoze att�st�bas variantiem.

0 1960 1965 1970 1975 1980 1985

320

330

340

1.31.att. Og�sk�b�s g�zes koncentr�cijas izmai�a atmosf�r�.

md


36

klimatisk�m izmai��m. Konstat�ja (Killings), ka klimata sv�rst�bas iespaido oke�ni. Temperat�ras pac�luma periodos, tiem sasilstot, mazin�s CO2 š��šanas sp�ja �den� un atmosf�r� izdal�s papildu g�zes daudzums. Oke�niem atdziestot aukst�kos periodos, g�ze atkal absorb�jas tajos.

�emot v�r� visus faktorus, zin�tnieki konstat�ja, ka cilv�ces darb�bas iespaid� notiek klimata izmai�as. 1995. gada Vispasaules klimata izmai�as konferenc� (Madrid�), pret�ji naftas ieguv�ju valstu neapmierin�t�bai sakar� ar baž�m par iesp�jamo piepras�juma samazin�šanos, pirmo reizi v�stur� ofici�li pazi�oja, ka, neskatoties uz v�l neatrisin�tiem jaut�jumiem, kop�jie dati liecina, ka eksist� j�tams cilv�ces iespaids uz glob�lo klimatu.

Konference pie��ma uzsaukumu att�st�t�m valst�m saglab�t oglek�a emisiju 1990. gada l�men�. Nopietn�ku pas�kumu pie�emšana tika atlikta l�dz starpvalstu sarunu nobeigumam, kas risin�s Vispasaules klimatisk�s konvekcijas ietvaros.

P�tot CO2 �patsvaru atmosf�r� t�l� pag�tn� noskaidrots, ka pag�tn� og�sk�b�s g�zes �patsvars main�jies galvenok�rt vulk�nu un mežu ugunsgr�ku rezult�t�. Ac�mredzot, ka Zemes atmosf�rai mijiedarb�b� ar oke�niem un sauszemi piem�t pašregul�cijas meh�nisms, kas noregul� CO2 �patsvaru pie�aujam�s robež�s. Nekad

1880, 1890

1.33.att. Vid�j�s pasaules Zemes virsas temperat�ras izmai�as p�d�j� simtgad�.

1900 1928 1930 1940 1950 1960 1980 1988 g.

14,2

14,4

14,6

14,8

15,0

15,2

15,4 Co


37

pag�tn� CO2 �patsvars atmosf�r� nebija sasniedzis pašreiz�jo l�meni. Uzskata, ka pašregul�cijas meh�nisma saglab�šanas nol�k�, cilv�cei j�r�p�jas par to, lai CO2 daudzums atmosf�r� b�tiski nepalielin�tos.

Tika noteiktas og�sk�b�s g�zes emisiju kvotas. Kioto protokols ir v�rsts uz izrakte�u kurin�m� izmantošanas iesald�šanu, kas rada gr�t�bas visindustri�l�kaj�m valst�m.

P�d�j�s desmitgad�s l�dz ar industrijas att�st�bu j�tami paaugstin�j�s glob�l� temperat�ra (1.33.att.).

�emot v�r� to, ka pašreiz ir iest�jies liel�k�s periodit�tes temperat�ras pazemin�šanas periods, siltumn�cas efekts tom�r izrais�s temperat�ras celšanos. Prognoze daž�diem ener�ijas pat�ri�a att�st�bas variantiem ir par�d�tas 1.34. att�l�. Saska�a ar to, l�dz 2100.gadam siltumn�cas efekta d�� vid�j� Zemes virsmas temperat�ra celsies par 1-20C, bet slikt�k� gad�jum� pat par 3,50C.

Izmai�as, ko izsauc og�sk�b�s g�zes koncentr�cijas pieaugums, var rad�t tundras izzušanu un lauksaimniec�bas efektivit�tes celšanos zieme�os. Visum� glob�l�s klimata izmai�as tiek v�rt�tas k� negat�vas. Diemž�l, šos zaud�jumus nesp�j nov�rt�t ekonomiski. Par CO2 emisijas pieauguma galveno iemeslu k��st III valstu grupas ekonomisk� att�st�ba. Bet tas ir vien�gais l�dzeklis, k� t�m izk��t no nabadz�bas un pacelt cilv�ku dz�ves l�meni.

Temperat�ras celšan�s neizb�gami izsauc led�ju kušanu Grenland� un Antarkt�d�. L�dz ar to celsies oke�na l�menis – no 10cm C att�st�bas variant� l�dz 1m A variant� (1.35.att.).

0

1

2

3

4

1990

2000

2010

2020

2030

2040

2050

2060

2070

2080

2090

2100

0C

C

B A

1.34.att. . Temperat�ras izmai�as prognozes pasaul� att�st�bas variantiem.


38

Sabiedr�b� rodas bažas, vai paaugstinoties temperat�rai, process nevar�tu k��t neatgriezenisks? Zin�tnieki un politi�i mekl� izeju. Jau vair�kos vispasaules kongresos tiek izstr�d�tas un saska�otas rekomend�cijas, oblig�tas industri�l�m valst�m.

Vienlaic�gi tiek mekl�tas jaunas aspr�t�gas idejas, kas ar laiku var�tu st�vokli gl�bt.

Tika izteiktas domas, ka ražot�jiem, kas emit�s CO2, b�tu j�iest�da meži, kas fotosint�z� uztvertu šo emisiju.

Mežu atjaunošanu nevar�tu uzskat�t par jaunu ideju. Diemž�l, pat atjaunojot visus civiliz�cijas laik� izn�kušos mežus, CO2 emisija samazin�sies tikai par 10%. Pie tam nav skaidr�bas vai, ce�oties temperat�rai, nesamazin�sies fotosint�zes apjomi. Viena no izrakte�u kurin�m� izmantošanas samazin�šanas iesp�j�m ir biokurin�m� izmantošana. Šin� gad�jum� bioizejvielas ieg�st no augiem, tos speci�li audz�jot. P�c to p�rv�ršanas kurin�m�, tos sadedzina, saglab�jot fotosint�zes un oksid�cijas procesa l�dzsvaru (1.36.att.). Ir m��in�jumi uztvert og�sk�bo g�zi un

0

10

20

30

40 50

60

70

80

90

1990

2000

2010

2020

2030

2040

2050

2060

2070

2080

2090

2100 cm max

min

1.35.att. Oke�na l�me�a k�puma prognoze att�st�bas variantiem.

A

C

CO2

biokurin�mais

1.36.att. V�lam� kurin�m� strat��ija.


39

iepump�t tos izsmeltos naftas un g�zes urbumos. 1.37.att�l� – savu m�žu nokalpojus� Norv��u j�ras naftas urbšanas platforma tiek izmantota og�sk�b�s g�zes iepump�šanai tukš� urbum� j�ras diben�. Tiek izskat�tas iesp�jas iepump�t og�sk�bo g�zi oke�na diben� augsta spiediena apst�k�os. Tur CO2 saš�idrin�s un var�tu b�t runa par og�sk�b�s g�zes ezeriem dzi�umos. Bet tad apkaimes �de�os rad�sies sk�ba vide, kas var apdraud�t dzi�umu dz�vo dabu. Biokurin�m� izmantošanu var p�rv�rst par �de�raža kurin�m� izmantošanas industriju. de�raža siltumsp�ja ir daudz liel�ka par š�idr�s degvielas siltumsp�ju (34000 Kcal/kg). T� sadegšanas produkts ir nekait�gs �dens. de�radi var ieg�t no etil�na vai amonjaka un to var izmantot, vismaz transport�, kurin�m� elementos, kuru lietder�bas koeficients var p�rsniegt 60%.

No apskat�t� izriet, ka vien�gais CO2 emisijas samazin�šanas l�dzeklis ir samazin�t izrakte�u kurin�m� izmantošanu, ko var sasniegt div�j�di: paaugstinot ener��tisko iek�rtu lietder�bas koeficientus un ieviešot energotaupoš�s tehnolo�ijas, attiec�gi samazinot ener�ijas pat�ri�u.

1.37.att. Norv��u naftas ieguves platforma, kas iepump� og�sk�bo g�zi izmatot� urbum�.


40

1.4. Gr�t�bas, ar kur�m j�sastopas, ieviešot ener�iju

taupoš�s tehnolo�ijas

T�pat k� vides aizsardz�b�, ar� ener�ijas efektivit�tes celšan� darbojas š��rš�i, kuri apgr�tina procesu daž�du iemeslu d��. Š�s gr�t�bas var attiecin�t uz institucion�l�m, finansi�li ekonomisk�m un tehnisk�m.

I n s t i t u c i o n � l � s gr�t�bas saist�tas ar to, ka nav savlaic�gi probl�mas izp�tes, likumdošanas un normu b�zes, zin�tnisko, saimniecisko un sabiedrisko aprindu viedok�u.

Lai nov�rstu š�s gr�t�bas, nepieciešams: 1. savlaic�gi izstr�d�t adapt�cijas strat��ijas, jo gad�jum�, ja

temperat�ras paaugstin�sies, t� var�tu pal�dz�t nov�rst nev�lamas sekas;

2. dar�t zin�mus priekšstatus par situ�ciju plaš�m cilv�ku aprind�m; vald�bas j�pak�auj starptautiski koordin�tai kontrolei situ�cijas profilaktisko pas�kumu izstr�dei un nepieciešamo ekonomisko l�dzek�u pieš�iršanas regul�šanai ar valstisko likumdošanu pal�dz�bu;

3. intensific�t ener�ijas taup�gas izmantošanas politiku, pastiprinot vides viet�jo un re�ion�lo kontroli, savlaic�go normu un likumdošanas kori��šanu, jo tas sp�j dod probl�mas daž�du aspektu risin�jumu;

4. harmoniz�t politi�u un uz��m�ju interešu sakrišanu ar sabiedr�bas interes�m, jo j�saprot, ka š�s intereses, neradot attiec�gus apst�k�us, var nesakrist.

F i n a n s i � l i e k o n o m i s k � s gr�t�bas saist�tas ar: 5. zemu inform�t�bu un neuz��m�bu jaunas pieredzes ieg�šan�; 6. sliktu kontaktu starp speci�listiem un ener�ijas pat�r�t�jiem; 7. aizspriedumiem pret jauniem risin�jumiem; 8. esoš� tirgus opoz�ciju pret jaunu konkur�jošo pre�u

par�d�šanos; 9. gr�t�b�m plaš� izskaidrošanas darb� sabiedr�b�; 10. neefekt�vu progres�vo procesu vad�šanu; 11. apsv�rumiem, saist�tiem ar v�l�šan�m;


41

12. intelektu�l� �pašuma ties�b�m, kuras ierobežo jaunu ideju �tru ieviešanu;

13. priekšstatiem, ka izmaksas p�rsniedz ieguvumus (neskatoties uz to, ka atmaks�šan�s periods bieži ir maz�ks par gadu un dažreiz ieguld�jumi k��st absol�ti izdev�gi);

14. ekonomijas apm�ru ir gr�ti prec�zi nov�rt�t; 15. finansi�l� apr��ina metod�m un budžeta bilan�u form�m; 16. ekonomiski nepamatot�m zem�m ener�ijas cen�m, un

subs�dij�m; 17. vajadz�bu daž�d�b�m, sezonu vajadz�b�m utt.

T e h n i s k � s gr�t�bas: 18. nepieciešamo tehnolo�iju neesam�ba; 19. nepieciešamo materi�lu un citu nepieciešamo apst�k�u

neesam�ba; 20. iztr�kstoš�s infrastrukt�ras; 21. nepietiekošs kult�ras l�menis; 22. nepietiekoša droš�bas pak�pe; 23. nepietiekošs darbu v�riens; 24. p�tniec�ba, t�s att�st�bas un rezult�tu demonstr�cijas

nepieciešam�ba; 25. tehnisk� un nepieciešam�s vad�bas ekspert�ze.

Simbolisk� š��rš�u b�t�ba att�lota 1.38.att.. Visliel�kais no visiem š��rš�iem ir inform�cijas tr�kums par

ener�ijas taup�bas metod�m un to, kas b�tu vajadz�gs, lai t�s ieviestu

Ener�ijas izmantošanas efektivit�tes celšanai ir liela ekonomiska noz�me, jo bieži efektivit�tes celšanas pas�kumi izmaks� maz�k nek� ener��tisk�s izstr�des palielin�šana. 1.39.att. par�d�ti izdevumi atkar�b� no ener�ijas pat�ri�a

1.38.att. Gr�t�bas, ar kur�m j�sastopas, ieviešot ener�iju taupošas tehnolo�ijas.

Institucion�l�s

Finansi�li-ekonomisk�s

Tehnisk�s gr�t�bas


42

(l�kne 1), izdevumi ener�ijas taup�šanai (l�kne 2) un summ�rie izdevumi (l�kne 3). Redzam, ka summ�riem izdevumiem ir josla (A), kur� izdevumi ir minim�li, efektivit�tes celšanas l�kne 2 s�kas no punkta a. Tas nor�da, ka b�tisku efektivit�tes pieaugumu var ieg�t bez l�dzek�u ieguld�jumiem, vien�gi ar zin�šan�m, t�p�c att�st�t�s valst�s š�m zin�šan�m pieš�ir tik lielu noz�mi.

Jaun�s tehnolo�ijas �auj samazin�t ener�ijas pat�ri�u, saglab�jot darba raž�gumu un dz�ves komfortu. Racion�las ener�ijas pat�ri�a metodes parasti prasa 3-4 reizes maz�kus izdevumus, sal�dzinot ar izdevumiem jaun�m ener��tisk�m jaud�m. Ener�ijas

1.39.att. Ener�ijas izmantošanas efektivit�tes iespaids uz izdevumiem

I zdevumi

A

a

1

2

3

W

1.40.att. Prim�r�s ener�ijas izmantošanas intensit�tes izmai�as un prognoze valstu grup�s (100% - 1975. gad�)

kWh°/INP


43

sapr�t�ga ekonomija atvieglos ar� p�r�jos vides aizsardz�bas pas�kumus. Protams, ener�ijas ekonomija saist�ta ar zin�šan�m, prasmi un l�dzek�iem. To pareizs lietojums var izr�d�ties ekonomiski attaisnots sam�r� �s� laik�.

Par to, ka ener�ija var tikt ietaup�ta lielos daudzumos, liecina att�st�to valstu pieredze, kur ener�ijas daudzuma samazin�šanas tendence uz nacion�l� produkta vien�bu nov�rojama k� stabila iez�me.

Sal�dzinot ener�ijas pat�ri�a apjomus pasaul�, kas sasniegti 2000. gad� ar prognoz�m 80.gadu beig�s, konstat�jam, ka pat�ri�a pieauguma tempi ir l�n�ki, nek� tika paredz�ts. To var izskaidrot ar vair�kiem faktoriem. Pieauga kurin�m� cenas un l�dz ar to izdevumi ener�ijai. Pilnveidoj�s tehnolo�ijas, kas deva iesp�ju samazin�t ener�ijas pat�ri�u uz ražoto pre�u vien�bu. No 1.40.att. izriet, ka triju valstu grup�s laik� no 1975.g. s�k�s ener�ijas �patsvars samazin�šan�s uz pre�u vien�bu. Redzam, II un III valstu grup�s intens�v� samazin�šan�s s�k�s 1993. gad�. (1.40.att.). Tiek pie�emti standarti un likumi, kas veicina ener�ijas taup�šanu vis�s dz�ves sf�r�s.

1.5. Standartu, normat�vu un likumdošanas noz�me

Progress vides aizsardz�b� un racion�l� ener�ijas izmantošan� (kas saist�ts ar vides aizsardz�bu) tiek sasniegts divos etapos.

Pirmaj� etap� tiek izstr�d�ti jauni zin�tniski rezult�ti un priekšlikumi, kuri nodrošina tehnisko progresu. Otraj� etap� šie rezult�ti tiek ieviesti. Šeit tiek p�rbaud�ta efektivit�te un ieg�ta pieredze, kura nepieciešama t�l�kiem pilnveidošanas mekl�jumiem.

Lai pan�ktu vides aizsardz�bas rezult�tus, saist�tus ar ener�ijas ražošanu un izlietošanu, ir nepieciešami stimuli. Viens no b�tiskiem stimuliem ir ekonomiskais izdev�gums. Daudzi pas�kumi, seviš�i ener�ijas ekonomijas lauk�, atmaks�jas pie�emam� laik� un ir izdev�gi.

Citos gad�jumos j�izmanto likumi un normat�vi, kuru p�rk�pšana saist�ta ar izdevumiem sodu veid�.


44

K� piem�ru var min�t d�mg�žu t�r�bas normas. Vis�s valst�s ir normas kait�go vielu maksim�li pie�aujam�m koncentr�cij�m (MPK) d�mg�z�s. Tiek norm�ti SO2, NOx un putek�i.

Normas var iedal�t: m�ren�s: 1500 mg/m3 SO2 un 850 NOx - ASV un Kan�d� stingr�s: 650 mg/m3 SO2 un 450 NOx - Jap�n� un V�cij� �oti stingr�s: 200 mg/m3 SO2 un NOx - pl�notas Jap�n� un

V�cij�. L�dz�gas normas 1991. gad� pie�emtas It�lij�, Be��ij� un

D�nij�. Zviedrij�, Polij� un Somij� š�s normas ir v�l stingr�kas, jo koncentr�cija nedr�kst p�rsniegt 80 - 135 mg/m3. Jap�n�, s�kot ar 1991. gadu, katliem ar raž�gumu virs 680 tn/h NOx koncentr�cija nedr�kst p�rsniegt 205 mg/m3.

ASV normas NOx koncentr�cij� ��va ierobežoties ar prim�r�m att�r�šanas metod�m. 1978. gad� normas ierobežoja NOx koncentr�ciju katliem ar raž�gumu virs 95 t ar 615 - 740 mg/m3. Bet, s�kot ar 1995. gadu, ar� tur normas k��st stingr�kas. Saska�� ar t�m NOx koncentr�cija j�samazina l�dz 560 - 590 mg/m3. T�p�c ir izv�rsti plaši darbi d�mg�žu att�r�šanas iek�rtu izp�t� un praktisk� ieviešan�.

Jaun�k�s normas attiecas uz jaunb�v�t�m iek�rt�m. Iesp�ju robež�s att�r�šanas iek�rtas tiek izmantotas ar� str�d�jošos uz��mumos. Šeit j�r��in�s ar ierobežot�m iesp�j�m k� kapit�lieguld�jumu, t� ar� vietas tr�kuma d��.

Normas tiek noteiktas ar� ener�ijas efekt�vas izmantošanas veicin�šanai.

Svar�gas ir siltumizol�cijas normas celtniec�b�. V�cij� 1977. gad� tika apstiprin�ti siltumvad�m�bas normat�vi celtniec�b�. Šie normat�vi tika p�rskat�ti 1982. gad�.

�ku siltuma pat�ri�š V�cij� tiek noteikts saska�� ar 1983. gad� pie�emt�j�m norm�m. Šo normat�vu iev�rošana deva iesp�ju 1988. gad� samazin�t ener�ijas pat�ri�u priv�t�s m�j�s, sal�dzinot ar 1979. gada pat�ri�u, neskatoties uz to, ka šaj� period� tika uzb�v�ti 2,5 miljoni dz�vok�u ar liel�ku plat�bu un �rt�b�m, lab�k apg�d�ti ar daž�d�m sadz�ves iek�rt�m. Ar� tagad normat�vi tiek kori��ti to samazin�šanas virzien�, �emot v�r� vald�bas politiku


45

vides aizsardz�b�. Tiek paredz�tas iesp�jas rekonstru�t novecojuš�s �kas un apkures sist�mas uz izdev�gu aiz��mumu pamatiem.

Jaunu stimulu iek�rtu moderniz�cijai deva 1985. gada pras�ba ieb�v�t 10-gad�g�s priv�t�s m�j�s jaunas apkures un silt� �dens apg�des iek�rtas ar noteikumu, ka izmaksas tiks kompens�tas p�c 10 gadiem 10% gada likmju apm�r�.

Plaši izplat�tu iek�rtu pilnveidošanu pan�k, izsludinot konkursus ar pr�mij�m uzvar�t�jiem. S�kotn�ji analo�isko iek�rtu kvalit�tes sadal�jums atbilst l�knei 1 (1.41.att.). Konkurs� parasti piedal�s vair�kas komp�nijas - ražot�jas. K�da no t�m liek priekš� lab�ko risin�jumu un ir gatava s�kt to ražot. Lai nodrošin�tu iesp�ju to p�rdot par pieejam�m cen�m, valsts uz zin�mu laiku noz�m� dot�ciju. Šaj� laik� darb� iek�aujas p�r�jie ražot�ji, rodas konkurence un pilnveidojas tehnolo�ija. Rezult�t� ražošanas izmaksas normaliz�jas. Iek�rtu kvalit�te l�dz ar to ir augusi un, lai pa�trin�tu zem�s pre�u kvalit�tes izskaušanu, pie�em standartu, kas ierobežo iesp�ju ražot zem�s kvalit�tes paraugus. L�dz ar to kvalit�šu sadal�jums p�rb�d�s no l�knes 1 uz l�kni 2.

P�c tam š�dus ciklus var atk�rtot turpm�kiem pilnveidošanas nol�kiem (1.42.att.).

pre�u daudzums

kvalit�te

1 2

stan

dart

s

1.41.att. Iek�rtu kvalit�šu sadal�jums pirms (1) un p�c standartiz�cijas (2).


46

Ar konkursu pal�dz�bu tika ieviesti jauni standarti energoekonomiskiem ledusskapjiem, apgaismošanas iek�rt�m un citiem izstr�d�jumiem.

Turpm�k ener�ijas taup�šanas paplašin�šana saist�ta ar m�r�tiec�gu darbu, kam ir vair�ki etapi.

J�rada pieejama literat�ra par ener�ijas taup�šanu, šiem nol�kiem izmantojam�m tehnisk�m iek�rt�m un procesu vad�šanas iesp�j�m. Tas rad�s optim�l�s dz�ves un ražošanas vajadz�bu nodrošin�šanas iesp�jas.

J�rada plašs pieejamo konsultat�vo punktu t�kls un ener�ijas izmantošanas sist�mu san�ciju tipveida projekti, pateicoties kuriem, racion�l�s ener�ijas izmantošanas idejas k��s pieejamas plaš�m pat�r�t�ju aprind�m.

J�rada profesion�l�s instit�cijas, kuras seko pat�r�t�ju iek�rtu tehniskajam l�menim, prognoz� virzienus, kuros iesp�jams g�t pan�kumus, atrod atbalstu (tai skait� ar� no valstu puses) iek�rtu pilnveidošanas konkursu organiz�šanai un lab�ko rezult�tu dot�šanai pirmaj� ražošanas period� kad iztr�kst konkurences labv�l�gais ekonomiskais efekts.

P�c tam cikli atk�rtojas, aptverot daž�dus tehniskus virzienus. Kurin�mo izmantošanas v�sture un to n�kotne par�d�ta

1.43.att. S�kum� izmantoja cieto kurin�mo malkas veid�. V�l�k –

akme�ogles un p�d�j� laik� kodolkurinamo. N�kotn� cieta kurin�m� �patsvars samazin�sies.

Konkurss Valsts dot�cija

Jauns standarts

Cenu normaliz�cija Konkurence

Noiets

1.42.att. Kvalit�tes progresa vad�bas cikls.


47

Naftas �patsvars sasniedzis 35%, turpm�k noz�mi zaud�s. To aizst�s augu e��as (dize�kurin�mam) un spirti.

G�zveid�gais kurin�mais tiek izmantots dabasg�zes veida. V�l�k to aizst�s �de�radis, ko ieg�s ar daž�du tehnolo�iju pal�dz�bu.

20

40

60

80

100

0

1850 1900 1950 2000 2050 2100

1997

cietais kurin�mais

š�idrais

g�zveid�gais

gadi

%, �patsvars

1.43.att. Sagaid�ma kurin�mo izmantošanas dinamika.


48

Kopsavilkums

1. Ener�ijas izstr�de pasaul� turpina palielin�ties. Prognoz�, ka t�s ražošana stabiliz�sies l�dz ar cilv�ces skaita stabiliz�šanos XXI gadsimt�.

2. Šaj� period� ener��tikas att�st�ba turpin�sies galvenok�rt uz akme�og�u, naftas un dabas g�zes izmantošanas pamata.

3. Šaj� period� att�st�sies ar� alternat�v�s ener��tikas veidi (v�ja, saules, bioener��tikas u.c.), kuru noz�me tom�r nek��s izš�iroša.

4. Ener��tikas, r�pniec�bas un transporta, att�st�bas tempi iespaido apk�rt�jo vidi. Esoš�s att�r�šanas tehnolo�ijas �auj aizsarg�t vidi no kait�go putek�u, s�ra dioks�du un sl�pek�a dioks�du emisijas, kas, protams, saist�ts ar izdevumiem to ieviešanai.

5. Viens no svar�giem vides saudz�šanas un ekonomisk�s efektivit�tes celšanas faktoriem ir ener�ijas lietder�g�ka izmantošana. Prakse r�da, ka šaj� sf�r� ir lielas, v�l v�ji izmantotas, rezerves. Izdevumi, kuri saist�ti ar ener�ijas taup�šanu, ir maz�ki par tiem, kuri b�tu nepieciešami ener��tikas att�st�bai.

6. Ener�ijas racion�la izmantošana saist�ta ne tikai ar tehnisko progresu pat�r�t�ju iek�rtu att�st�b�, bet ar� ar iedz�vot�ju inform�t�bu ener�ijas izmantošanas sf�r�.

2.NODAA. APGAISMOJUMA ENERIJAS EKONOMIJA

49

2. NODAA. APGAISMOJUMA ENER�IJAS EKONOMIJA

2.1. Dab�g� apgaismojuma izmantošana

Vides higi�niskie principi iesl�dz pareizo un optim�lo dab�g�s un m�ksl�g�s gaismas izmantošanu k� telp�, t� apb�ves teritorij�s.

M�sdienu pils�tu apst�k�os cilv�ks zaud� b�tisku biolo�iski akt�v� dab�g� apgaismojuma da�u un ilgstoši atrodas sl�gto telpu apst�k�os m�ksl�g�s gaismas vid�. Daudzst�vu apb�ves un pies�r�ota gaisa apst�k�os dab�g� apgaismojuma intensit�te mazin�s par 40%. Pat priekšpils�tu zon� šie zudumi bieži p�rsniedz 20%.

Logu stiklojums papildus samazina dab�g�s gaismas intensit�ti par 45%, bet net�rais logu stikls par 50 - 70%. T�p�c logu stikli j�t�ra 3 - 4 reizes gad� no �rpuses un 1 - 2 reizes m�nes� no iekšpuses.

Tiešs saules apgaismojums - insol�cija ir nepieciešamais labv�l�gais dab�gais faktors, kurš atst�j atvese�ojošo iespaidu uz cilv�ka organismu un bakteric�do iedarbi uz vides mikrofloru. Š� iedarbe ir efekt�va, ja insol�cijas doza ir pietiekoša, ko v�rt� p�c iedarbes ilguma. Par nepieciešamo iedarbes ilgumu uzskata 2,3 - 3 stundas, uzskatot t� paildzin�šanas lietder�bu l�dz 4 stund�m.

Lietder�g� dab�g� apgaismojuma izmantošana ir efekt�vs l�dzeklis ener�ijas taup�šanai apgaismojumam. Evol�cijas gait� cilv�ks piel�goj�s dab�g�s gaismas �paš�b�m: starojuma vi��u garumam 400 - 780 nanometriem (nano - 10-9), ko tas vislab�k uztver ar redzi. Šis starojums sast�v no tieš�s saules emisijas spektra un debesu izkais�t� starojuma. Dienas gaisma ir pirmš�ir�gas noz�mes gaismas avots darba viet�s, dz�vok�os un atp�tas viet�s. Dienas gaisma ir svar�gs faktors labsaj�tas rad�šanai un darba sp�jas uztur�šanai.

Dienas gaismu raksturo t�s spektrs, kurš att�lots 2.1.att. Šeit 700 nm - sarkan�, 600 nm - oranž�,

400 500 600 700 nm 2.1.att. Dienas gaismas spektrs


50

500 nm - za�� un 400 nm - violet� gaismas kr�sas. Spektra intensit�te, kura ir vispat�kam�k� ac�m, ir nedaudz kr�toša no zil�s sarkan�s gaismas virzien�.

Dienas gaismas intensit�te ir atkar�ga no sezonas un laika apst�k�iem (m�ko�i, apm�kuš�s debesis, migla). Šo lielumu izmai�as par�d�tas 2.1.tabul�.

2.1. tabula Dienas gaismas intensit�te

Laika apst�k�i

Vasara (lx)

Pavasaris, rudens (lx)

Ziema (lx)

Skaidras debesis 100 000 65 000 25 000

Apm�kuš�s debesis 20 000 15 000 7 000

Dif�zais debesu starojums bieži ir simetrisks attiec�b� pret

zen�tu. Parasti debesu zen�ta starojums tr�sk�rt�gi p�rsniedz horizonta starojumu. Pie skaidr�m debes�m maksim�l� starojuma intensit�te atbilst saules st�voklim. Horizonta starojumam atbilst balt�s gaismas spektrs.

Dienas gaismas izmantošanu celtn�s iespaido š�di apst�k�i: starojums main�s plaš�s robež�s dienas laik�; liela starp�ba starp tiešo saules starojumu un dif�zo debess

starojumu pie m�ko�ainam debes�m; trauc�jošie efekti no blakus celtn�m, to gaiš�m un sp�gu�ojoš�m

plakn�m; logu atrašan�s vietas un to parametri; daž�das telpu ierobežojošo konstrukciju gaismas atstarošanas

�paš�bas. Dienas gaismas izmantošanas pak�pes nov�rt�jumam izmanto

koeficientu D = Ea/Ei, kur Ea - horizont�l� �r�j� starojuma intensit�te un Ei - apgaismojums t� izlietošanas viet�, kurš atkar�gs ar� no atstarot�s gaismas Er (2.2att.). Dienas gaisma izmantošanas viet� tiek uzdota nevis k� absol�tais lielums, bet k� da�a no �r�j� starojuma pie neapb�v�ta horizonta. Šeit �em v�r� nevis tiešos saules starus, bet dif�zo debess starojumu. Dienas gaismas izmantošanai nepieciešams,


51

lai koeficients D p�rsniegtu 2% telpas dzi�um�, kas p�rsniedz divk�ršu logu augstumu. S�nu logiem pie vid�j� apb�ves bl�vuma dienas gaisma mazin�s atkar�b� no att�luma l�dz logam p�c eksponenci�la likuma.

Telpas š�iet tumšas un noš�irtas, ja gaismas izmantošanas koeficients maz�ks par 2%, un p�r�k gaišas (�rtelpas iespaids), ja tas ir liel�ks par 10%.

Gaiš�s dien�s palielin�s atstarošana un dienas gaisma tiek lab�k izmantota telpas dzi�um�. Telpas subjekt�vais iespaids, neatkar�gi no �r�j� starojuma liel� m�r� atkar�gs no griestu un sienu atstarot�s gaismas. Gaiš�s virsmas dod labu rezult�tu ar� ar zemiem gaismas izmantošanas koeficientiem. Koeficienta lieluma iespaidu uz dienas gaismas subjekt�vo uztveri r�da 2.2. tab. dati.

2.2. tabula Dienas gaismas subjekt�v� uztvere

Dienas gaismas Gaismas Telpas nosl�gt�bas

izmantošanas koeficients, %

v�rt�jums uztvere iespaids

1% �oti v�ji tumši nosl�gta 1 - 2% l�dz v�ji kr�sla izol�ta 2 - 4% vid�ji kr�sla noš�irta 4 - 7% l�dz augsti l�dz skaidrs �r�ji atkl�ta

7 - 12% augsti skaidrs �r�j�s telpas iespaids

12% �oti augsti �oti skaidrs �r�j�s telpas iespaids

ErEj

Ea

2.2.att. Dienas gaismas izmantošanas pak�pe telp�. Ea - �r�j� gaisma; Er -gaisma, atstarota no apk�rt�j�m virsm�m; Ei - gaisma uz darba virsmas telp�.


52

Dienas gaismas izmantošana ir atkar�ga no gaismas ai�u viet�m. Relat�vie ai�u izm�ri pie to novietošanas vertik�l�s plakn�s un griestos par�d�ti 2.3.att. T�, gad�jum�, ja dienas gaismas krišanas le��is ir 0 - 43o, 60o vai 90o gaismas ai�u izm�ru attiec�bas ir 5,5 : 1,7 : 1. Gaismas sadal�jums telp� atkar�b� no ai�u dislok�cijas redzams 2.4.att.

Gaismas ai�u izvietojumiem ir priekšroc�bas un tr�kumi. Vertik�liem logiem ir š�das priekšroc�bas: dod no psiholo�isk� viedok�a nepieciešamo kontakta iespaidu ar

�r�jo vidi; kalpo ventil�cijas nol�kiem; �auj realiz�t aizsardz�bas pas�kumus no tieš� saules starojuma;

2.3.att. Gaismas ai�u relat�vie izm�ri sien�s un griestos attiec�b� uz darba vietu.

a

a

5,5b

b 1,7b

P

0-43o

60o

90o

D 10% 5% 0%

D 10% 5% 0%

D 10% 5% 0%

D 10% 5% 0%

D 10% 5% 0%

D 10% 5% 0%

2.4.att. Gaismas sadal�jums telp� ar daž�d�m gaismas ail�m.


53

tos var pietiekoši labi nobl�v�t aizsardz�bai pret nokriš�iem; tiem ir daž�di konstrukt�vie un arhitektoniskie risin�jumi. Tr�kumi: gaismas sadal�jums lietošanas viet� nevienm�r�gs; parast� gaismas intensit�te pie loga iek�rtot�m darba viet�m ir

p�rm�r�ga; dienas gaismas izmantošana ir ierobežota ar telpas dzi�umu, kas

l�dzin�s logu divk�ršam augstumam. Zen�ta gaismas ai�u dienas gaismas �paš�bas

Priekšroc�bas: liela efektivit�te ar� telpas dzi�um� ar maziem izm�riem; laba debess starojuma izmantošana ar� apm�kušamies laik�,

pateicoties zen�ta starojuma izmantošanai; vienm�r�gs gaismas sadal�jums telp� visas dienas laik� un t�tad

labas labsaj�tas nodrošin�šana; uz zieme�iem orient�t�s gaismas ailes pasarg� no tiešiem saules

stariem, kas seviš�i ieteicams ražošanas telp�s ar lieliem darba galdiem un sp�gu�ojošiem elementiem;

dod labu tr�sdimensiju orient�ciju bez �nu zon�m. Tr�kumi: sam�r� lieli siltuma zudumi ziem� bez tiešo saules staru siltuma

ieguves; pie orient�cijas uz dienvidiem apžilbin�juma risks un siltuma

izdal�šan�s vasar�; palielin�tais nebl�vuma risks nokriš�u iek��šanas zi��; palielin�ts putek�u sakr�šan�s risks k� no �rienes, t� ar� no

iekšpuses.


54

2.2. Pras�bas attiec�b� pret logiem no dienas gaismas

izmantošanas viedok�a

Logiem j�b�t p�c iesp�jas augst�kiem, kas uzlabo dienas gaismas izmantošanu telpas dzi�um�.

Ja logu virsmas tiek ierobežotas no termisk�, arhitektonisk� vai izdevumu viedok�a, tad tom�r j�g�d�, lai saglab�tos psiholo�iskais kontakts ar vidi. No š�da viedok�a logu plat�bai j�b�t ne maz�kai par 30% no fas�des un 18% no gr�das virsmas.

Bieži izmantojam�s displeja darba vietas j�novieto perpendikul�ri pret logiem. Ja displejs novietots loga virzien�, tad liels loga gaismas bl�vums trauc� att�la izš�iršanu uz ekr�na, un ekr�n� atspogu�ojas gaiša loga att�ls. Turpretim, ja logs ir virz�ts uz displeja paka�pusi, tad gaišs logs trauc� uzman�bas koncentr�ciju.

Š�das darba vietas ieteicams vajadz�bas gad�jum� norobežot ar p�rvietojam�m gaismu ierobežojoš�m sien�m (aizsliet�iem), lai nov�rstu visas telpas aptumšošanu.

Aizsardz�ba pret saules starojumu

B�vju fas�des izv�las, vadoties p�c arhitektonisk�m form�m, izmantojamiem materi�liem, apk�rtnes apb�ves, laika pras�b�m un pils�tu izteiksmes konteksta. Izv�loties apb�ves formas, arhitekti nosaka dienas gaismas starojuma izmantošanas iesp�jas un m�jsaimniec�bas ener�ijas pat�ri�a priekšnosac�jumus. Aizsardz�bas l�dzek�u izv�le pret saules starojumu dod iesp�ju, orient�joties uz fizik�liem likumiem, uzlabot telpas klimatu, vizu�lo komfortu un samazin�t ener�ijas pat�ri�u. Izmantojot š�dus l�dzek�us, izdodas atrisin�t probl�mas, neorient�joties uz iek�rt�m, kuras pat�r� daudz ener�ijas.

Pras�bas pret aizsardz�bu no tieš� saules starojuma: samazin�t dzes�šanas vajadz�bas vasar�; vienm�r�ga logu aiz�nošana pret tiešiem saules stariem, lai

nov�rstu apžilbin�jumu; vienm�r�ga dienas gaismas izlietošana daž�dos debess

st�vok�os;


55

nodrošin�t spektr�li neitr�lu dienas gaismas ievad�šanu telp�; saglab�t vizu�lu kontaktu ar vidi.

Š�s pras�bas var tikt izpild�tas, izmantojot attiec�g�s aizsardz�bas l�dzek�u konstrukcijas un to vad�šanu. Tas ir iesp�jams, mainot aizsardz�bas l�dzek�u gaismas vad�m�bu atkar�b� no saules starojuma krišanas le��a, debesu aizkl�t�bas pak�pes un izmantošanas vajadz�bas.

M�su platuma gr�dos j�r��in�s ar saulaino dienu varb�t�bu 17% ziem� un 45% vasar�. T�tad saules aizsardz�bas l�dzek�i ir vajadz�gi katru otro vasaras dienu un katru sesto ziemas dienu. Caurm�r� gad� š�di l�dzek�i vajadz�gi 40% dien�s. T�p�c lietder�gas ir iek�rtas, kuras var �tri un �rti izlietot.

Aizsardz�bas l�dzek�iem pret saules starojumu tiek uzst�d�tas divas pras�bas: telpa ir j�aiz�no l�dz pak�pei, kas rada komforta izj�tu, j�aizsarg� no tiešiem saules stariem un to rad�t� siltuma vasaras m�nešos, un j�sekm� š�da siltuma izmantošana ziem�.

Aizsardz�bas l�dzek�i var b�t iekš�jie un �r�jie. Iekš�jie aizsardz�bas l�dzek�i ir daž�da veida aizkari, kurus

izmanto ar� telpu dizaina pras�bu apmierin�šanai. Pareizi izveidojot aizkarus, j�izv�las to kr�sa un konfigur�cija. Aizsardz�bas l�dzek�i iespaido gaismas spektr�lo sast�vu. Vadoties p�c optisk�s un psiholo�isk�s uztveres, v�lams, lai dienas gaisma nok��st telp�s bez spektr�l� sast�va izmai�as. Tai j�paliek kr�sas zi�� neitr�lai. Kr�sas zi�� j�dod priekšroka baltai kr�sai, kas sekm� dif�z�s gaismas rad�šanu telp� un dod vienm�r�gas gaismas efektu. Iev�rojot �oti lielas dienas gaismas izmai�as sezon�s un ar� dienas laik�, aizkariem v�lama main�ga konfigur�cija. T�dus aizkarus tumš�k�s dien�s var atv�rt un gaiš�k� laik� piev�rt. Aizkari var b�t dr�bju, t�kli�u materi�la un p�d�j� laik� bieži izmanto daž�da veida sint�tiskos materi�lus regul�jamo elementu veid�.

Iekš�jie aizsardz�bas l�dzek�i ar mazu iz��mumu (atstarojoš� folija) ir neefekt�vi telpu aizsardz�b� pret saules staru siltuma iek��šanu vasaras m�nešos. �r�jie aizsardz�bas l�dzek�i dod iesp�ju sasniegt abus m�r�us. Toties to konstrukcijai j�b�t iztur�gai pret laika apst�k�iem un j�atbilst arhitektonisk�m pras�b�m, jo pieder pie fas�des elementiem.


56

K� �r�jos aizkarus izmanto žal�ziju veida horizont�las vai vertik�las lameles, kuru aizkl�šanas le��us var regul�t no 0o l�dz 40o dienas gaismas optim�lai izmantošanai, k� ar� nojumes virs logiem. �r�jo aizsardz�bas l�dzek�u veid� lieto ar� d�rg�kus risin�jumus - atstarojošo lame�u aizkarus, prizmu un absorbciju lameles u.c.

Izmantojot lame�u aizsardz�bas sist�mu, j�v�rš uzman�ba, lai nov�rstu str�pain� aiz�nojuma efektu. Iesp�jams izmantot ar� regul�jamo cauru�rež�u sist�mas, kuras sast�v no trim da��m (2.5.att.) - iekš�j� nekust�ga un �r�jiem kust�giem rež�iem. Atkar�b�

2.5.att. Dienas gaismu regul�jošie rež�i.

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

0 1 2 3 4 5 6 7 8

I

2

34

m

lx

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 1 2 3 4 5 6 7 8m

lxI

2

a)

b)

2.6.att. Tiešo saules staru aizsardz�bas l�dzek�u iespaids uz dienas apgaismojumu atkar�b� no telpas dzi�uma: a) pie skaidr�m debes�m; b) pie m�ko�ain�m debes�m.1 - caursp�d�gs t�kls; 2 - stikla lameles; 3 - dr�bju aizsargs; 4 - žal�zijas zem 45.o


57

no gaismas krišanas le��a �r�jos rež�us p�rvieto t�, lai nodrošin�tu nepieciešamo telpas apgaismojumu. Tas aizsarg� telpu no tiešiem saules stariem un �auj iek��t telp� debess starojumam (16 - 25% robež�s), tai paš� laik� praktiski netrauc�jot vizu�lo kontaktu ar �r�jo vidi.

Daž�du aizsardz�bas l�dzek�u efekts, sal�dzinot ar atkl�tiem logiem, ir par�d�ts 2.6.att.

2.3. Apgaismojuma slodze

Ja dienas gaisma ir nepietiekama, tad tumš� diennakts laik� tiek izmantots elektriskais apgaismojums.

Apgaismojuma �patsvars ener�ijas pat�ri�� sast�da apm�ram 15%. Uz��mumu un iest�žu sektor� apgaismojuma �patsvars ener�ijas pat�ri�� ir liel�ks un var sast�d�t l�dz 50%.

M�ksl�gais apgaismojums tiek lietots sadz�v�, birojos un ražošan�. Apgaismojuma lietošana ir atkar�ga no dab�g�s gaismas, t.i. no saules l�kta un rieta. Akt�v�s dienas stund�s m�ksl�gais apgaismojums vajadz�gs apm�ram 1,5 stundu p�c saules l�kta un 1 stundu pirms rieta. Maksim�l�s apgaismojuma slodzes uzkl�jas cit�m slodz�m, veidojot energosist�mu maksim�l�s slodzes. Šaj�s stund�s ener�ija ir visd�rg�k� un t�s samazin�šan� ir ieinteres�ti k� pat�r�t�ji, t� energosist�mas.

2.4. Gaismas starojuma un apgaismojuma raksturojumi

G a i s m a s p l � s m a s izstarojuma m�rvien�ba ir l�mens (lm).

A p g a i s m o j u m u raksturo gaismas pl�sma uz apgaismojam�s plat�bas vien�bu. To m�ra luksos (lx = lm/m2). Apgaismojums palielin�s, pieaugot gaismas pl�smai l�dz noteiktam l�menim, kurš vajadz�gs konkr�tos apst�k�os. Paredzot apgaismojumu, j��em v�r�, ka gaismas pl�sma ar laiku main�s gaismas avotu nolietošan�s rezult�t� un ar� net�rumu sakr�šan�s d�� uz spuldžu un telpu virsm�m. Nosakot apgaismojumu, tas ir j�attiecina uz gaid�mo norm�lo ekspluat�cijas procesu. Šim nol�kam


58

s�kotn�jo apgaismojumu reizina ar koeficientu a, kurš ir maz�ks par 1. Parasti pie�em a = 0,8 luminiscent�m spuldz�m, kuru s�kotn�jais starojums ir par 25% augst�ks nek� apr��in�mais. Halog�n�m spuldz�m a = 0,7 (jaunas spuldzes dod par 43% augst�ku apgaismojumu).

Pras�bas pret apgaismojumu dal�s oblig�taj�s un rekomend�jam�s. Viet�s, kas saist�tas ar las�šanu, apgaismojumam j�b�t ne maz�kam par 500 lx.

Uz darba galda virsmas apgaismojumam j�b�t ne zem�kam par 300 lx. Telpas visp�r�jam apgaismojumam j�b�t ne zem�kam par 100 lx. Minim�lam apgaismojumam j�b�t 0,85 m virs gr�das, telpas vid�, 0,5 m att�lum� no sien�m. Vertik�l� plakn� (pie skapjiem un vertik�l�m plakn�m) tam j�b�t ne zem�kam par 100 lx, ko nosaka 1,2 m virs gr�das l�me�a.

Ir ieteicams, lai apgaismojums pie datoru ekr�niem nep�rsniedz 200 lx. S�došai personai apgaismojums tiek noteikts 1,2 m augstum� virs gr�das.

G a i s m a s b l � v u m s tiek m�r�ts kandel�s/m2 (cd/m2), izsaka gaismu, kas non�k ac�s, un tiek izstarots no gaismas avota vai atstarots no k�das virsmas. Š� m�rvien�ba raksturo virsmas gaišumu un t� var tikt izmantota attiec�b� uz gaismas avotu un apgaismotu virsmu (sienu vai galda virsmu). Apgaismot�s virsmas gaisma ir atkar�ga no apgaismojuma virziena un virsmas gaismas atstarošanas �paš�b�m. Darba vietas apgaismojums j�iek�rto t�, lai gaismas daž�d�bas neb�tu j�tamas redzes lok�. Tas ir b�tiski, jo var izsaukt redzes gr�t�bas un t�das stresa paz�mes k� galvas s�pes un acu sasprindzin�jumu.

Rekomend�jam�s pras�bas pret gaismas izmai��m darba plat�bas robež�s ir ne liel�ka par 10 : 3 (l�dz 1), bet redzes lauka robež�s - 20 : 1.

Kas attiecas uz gaismas sadal�jumu, tad p�rejai no gaismas uz tumsu j�b�t vienm�r�gai. Netieš�s gaismas gad�jum� vienm�r�ba ir seviš�i svar�ga uz griestiem.

Apžilbin�jums ir subjekt�va reakcija uz p�rm�r�gu gaismas daž�d�bu redzes lauk�. Tas var k��t par iemeslu daž�diem faktoriem, kas skar redzes adapt�ciju, apžilbin�juma apm�rus, gaismas stiprumu


59

(cd/m2) un vietu redzes lauk�. Apžilbin�jumu izraisa gaismas avotu vai logu tiešie starojumi, vai ar� to atstarojumi no spilgtiem objektiem vai telpu virsm�m, k� pamatredzes lauk�, t� ar� t� perif�rij�.

Vec�ki cilv�ki un tie, kas lieto brilles, cieš no apžilbin�juma vair�k, nek� jaun�ki cilv�ki ar norm�lu redzi.

Oblig�tas pras�bas - norm�l� redzes lok� gaisma nedr�kst p�rsniegt 1000 cd/m2, bet �rpus tieš� redzes loka - 2000 cd/m2.

Rekomend�jam�s pras�bas - attiec�gi 500 cd/m2 un 1000 cd/m2.

Norm�lais redzes loks telp�, kas izplat�s no acu st�vok�a zem 90o no katras puses horizont�l� plakn� un zem 50o virs un 70o zem š�s plaknes.

K o n t r a s t a s a m a z i n � j u m s noz�m� relat�vu diferenci starp redzes pamatobjektu (piem�ram, tekstu) un fonu (pap�ru, uz k� tas ir uzrakst�ts). Lai sasniegtu labu redzes komfortu, ir svar�gi, lai kontrasts b�tu maksim�li iesp�jams. Kontrasta samazin�jums izsak�ms % attiec�b� starp kontrastu, noteiktu konkr�tos apst�k�os, un lab�ko (etalona) kontrastu. Ja nav iesp�jams izmantot speci�lu aparat�ru, lieto spogu�a metodes, lai p�rliecin�tos, vai nav gaismas telpas vai apk�rt�jo virsmu nev�lamie atstarojumi uz las�šanas lauku. Kontrasta samazin�jums nedr�kst p�rsniegt 15%.

G a i s m a s p l � s m a s f o k u s � š a n a s p a k � p e nor�da, cik liel� m�r� gaismas pl�smu var uzskat�t par izejošu no viena punkta. Jo augst�k ir fokus�ta gaismas pl�sma, jo kontrastain�ka ir redze.

K r � s u u z t v e r e raksturo objektu kr�su uztveri dot� avota gaism� sal�dzin�jum� ar t�m paš�m kr�s�m dienas gaism�. Kr�su uztveres indekss Ra raksturo kr�su izš�iršanas sp�ju starojum�. Ra skalas diapazons ir 0 - 100.

Kr�su v�rt�jumi raksturo gaismas spektru. Vislab�kais ir dab�gais gaismas spektrs, kurš atbilst Ra = 100. M�jas apst�k�os š�ds spektrs ir vismaz�k nogurdinošs. T�da ir augsttemperat�ras izstarot� gaisma (kv�lspuldzes). Citu veidu spuldžu noder�bu darbam, kas saist�ts ar redzes sasprindzin�jumu, raksturo novirze no vislab�k�


60

spektra. Ja Ra = 80, tad tas tiek uzskat�ts par labu spektru. Ja Ra < 80, tad t�du spuldžu noder�ba apst�k�os, kas saist�ti ar redzes sasprindzin�jumu, ir j�p�rbauda.

Situ�cij�s, kad gaisma tiek izmantota nol�kiem, kuri nav saist�ti ar redzes sasprindzin�jumiem, var izmantot spuldzes ar� ar slikt�ku gaismas spektru.

G a i s m a s k r � s a nosaka gaismas izskatu. T� tiek apz�m�ta ar gaismas temperat�ru kelvinos (K). Kr�su temperat�ra ir skaitlisks gaismas kr�sas v�rt�jums no sarkan�s (zem� kr�su temperat�ra) l�dz zilai (augst� kr�sas temperat�ra). Kr�su temperat�ras ir: silti ton�ta gaisma - 3000 K, balt� neitr�l� gaisma - 4000 K un dienas gaisma 5000 K. Gaismas avotu kr�su raksturojumu piln�g�kam v�rt�jumam j�lieto abus parametrus: kr�su uztveri un kr�su temperat�ru.

Kr�su temperat�ra ir ieteicama starp 2700 un 4000 K. A t s t a r o š a n a s f a k t o r s no virsmas tiek izteikts

procentos no kr�toš�s gaismas. Gaismas atstarošanas daž�d�m nem�bel�t�m telpas virsm�m

j�b�t š�d�m:

Griestiem 80% Sien�m, kur�s ir logi 70%

Cit�m sien�m 60% Gr�d�m 20 - 40%

Galdu virsm�m 30 - 60% J�m��ina šos lielumus saglab�t ar� p�c telpu iek�rtošanas.

F l i k e r s raksturo gaismas vibr�šanas subjekt�vo uztveri. Kv�lspuldžu kv�ldiega temperat�ra, mai�str�vai mainoties periodu robež�s, nepasp�j izmain�ties un gaismas izmai�u l�dz ar to acs neuztver.

Acs jut�ba pret gaismas sv�rst�b�m ir daž�da daž�d�m sv�rst�bu frekvenc�m (2.7.att.). Visliel�k� jut�ba ir uz 10 Hz sv�rst�b�m. Acij nepat�kamas ir t�s sv�rst�bas, kuras nov�rojamas luminiscent�m spuldz�m kalpošanas perioda beig�s, kad t�s periodiski aizdegas un nodziest. Kaut gan š�s sv�rst�bas notiek ar


61

maz�ku biežumu, toties ar lielu sv�rst�bu amplit�du. Luminiscent�m spuldz�m, kuras tiek barotas ar r�pniecisk�s frekvences spriegumu (50 Hz) gaisma pasp�j izmain�ties un acs to sp�j uztvert. Ja luminiscent�s spuldzes baro no augstfrekvences sprieguma avota, tad flikera efektu var nov�rst. T� ar frekvenc�m 30 - 40 kHz acs gaismas vibr�ciju vairs praktiski neuztver.

E l e k t r i s k o s un m a g n � t i s k o s l a u k u s izstaro jebkuras elektrisk�s iek�rtas. Lai mazin�tu šo lauku iespaidu: j�iek�rto labi savienojumi ar spuldžu armat�ru; j�zem� visas apgaismojumu armat�ras; j�lieto divpolu sl�džus galda lamp�m; j�lieto zem�ti met�liski abaž�ri; j�ierobežo t�du elektronisko iek�rtu lietošana, kuras rada

augst�kas harmonikas (met�ltvaika spuldzes un p�rveidot�jus) bez augst�ko harmoniku filtriem. Tas ir b�tiski ar� no elektroapg�des sist�mas ekspluat�cijas viedok�a.

Attiec�b� uz magn�tisko lauku ir ieteicams nep�rsniegt

magnet. laukiem: 5 Hz - 2 kHz - 250 nT (nanotesla) 2 - 400 kHz - 25 nT elektriskiem laukiem: 5 Hz - 2 kHz - 25 V/m 2 - 400 kHz - 2,5 V/m

Šis lielums nosaka v�lam�s robežas no datoru displeju lietošanas viedok�a. Cilv�ku jut�ba pret š�diem laukiem v�l nav piln�gi zin�ma.

M�r�jumi j�veic 1,2 m augstum� virs gr�das.

2.7.att. Acs jut�gums pret gaismas sv�rst�b�m pie daž�d�m sv�rst�bu frekvenc�m F

0.8

0.6

0.2

0.4

0 1/min

F1

g

500 1000

acs jut�ba


62

2.5. Spuldžu tipi

Spuldzes ir m�ksl�gs gaismas avots. Spuldžu tipi par�d�ti 2.8.att. Tos var iedal�t div�s grup�s: a) spuldz�s, kuras izstaro temperat�ras iespaid� b) spuldzes, kur�s izstarojošs elements ir luminiscent�s vielas.

Spuldžu gaismas atdevi nosaka l�menos uz vatu. T� ir atkar�ga no spuldžu tipa, to jaudas un pievad�t� sprieguma. Gaismas atdeves noteikšan� j��em v�r� ar� ener�ijas zudumi barošanas ��d�s (palaišanas iek�rt�s, transformatoros). Spuldžu katalogs parasti uzr�da tikai pašu spuldžu raksturojumus, kas lietot�jam nedod piln�gu priekšstatu par to �paš�b�m. Ener�ijas p�rveidošana spuldz�s notiek redzam�s gaismas, infrasarkan�s gaismas diapazonos un konvekt�v�s siltuma atdeves veid� gaisam. Augst�s temperat�ras spuldz�m (kv�lspuldzes, augst� spiediena luminiscent�s) siltums izdal�s galvenok�rt k� infrasarkanais starojums. Zemu temperat�ru spuldzes siltumu izdala galvenok�rt caur konvekciju.

Spuldžu gaisma nepaliek konstanta. T� samazin�s laika gait�, spuldžu nolietošan�s d��, putek�u nos�dumu d�� uz spuldžu virsm�m,

Izl�des spuldzes

Kv�lspuldzes

Zemspiediena

Augstspiediena

Parast�s (A)

Halogena (Q)

Luminiscent�s (T)

N�trija tvaiku (LS)

N�trija tvaiku (HS)

Dz�sudraba tvaiku (HM-E)

Halog�na- met�ltvaiku

(HI)

2.8.att. Spuldžu tipi


63

k� ar� telpu ierobežojoš�m virsm�m (sienu un griestu), atstarošanas samazin�šan�s putek�u un net�rumu uzkr�šan�s d��.

Gaismas pl�smas putek�u nos�dumu d�� uz spuldz�m izmain�s p�c eksponenci�l� likuma. Regul�ri t�rot spuldžu virsmas, iesp�jams saglab�t apgaismojuma efektivit�ti. Kalpošanas ilgumam ir divi aspekti: vid�jais kalpošanas ilgums atbilst laikam, kur� iziet no ierindas

50% spuldžu; saimnieciskais ilgums, kas atbilst laikam, kad spuldžu

novecošan�s, gaismas starojuma samazin�šan�s, net�ras virsmas vai citu iemeslu d�� spuldzi lietder�gi nomain�t.

Daž�du spuldžu �paš�bas par�d�tas 2.9.att.

2.9.att. Daž�du spuldžu gaismas atdeve.

20

0

40

60

80

100

120

140

lm/W Gaismas atdeve

A Q

HM

T

komp. T

HL

HS

LS


64

2.11.att. Kv�lspuldžu gaismas spektrs. 400 500 600 700nm

2.6. Kv�lspuldzes

Parast�s kv�lspuldzes

Pie kv�lspuldz�m pieder parast�s (A) un halog�na (Q). Parast�s kv�lspuldzes v�l arvien visbiež�k lieto sadz�ves vajadz�b�m. T�s no pirm� skat�juma nav d�rgas, t�m ir pat�kama gaisma un laba kr�su uztvere. Toties t�m ir rakstur�ga zema gaismas atdeve (2.10.att.). Tikai 5 - 10% no pievad�t�s ener�ijas tiek p�rveidota gaism�. Š�m spuldz�m atbilst zems darba m�žs, kurš ilgst tikai 1000 stundas un ir stipri atkar�gs no pievad�t� sprieguma.

Kv�lspuldžu gaismas spektrs par�d�ts 2.11.att. Šis spektrs, t�pat k� dienas gaismai (2.6.att.) ir nep�rtraukts, un t�tad pat�kams ac�m. Bet, atš�ir�b� no dienas gaismas t� intensit�te aug garo vi��u starojum�. Tas ir saist�ts ar palielin�tu siltuma izdal�šanos starojuma veid�.

K r i p t o n a kv�lspuldžu kolbas ir pild�tas ar inerto g�zi - kriptonu. T�m ir par 10% liel�ka gaismas atdeve, sal�dzinot ar spuldz�m, pild�t�m ar argonu.

B i s p i r � � u spuldz�m ir resn�ka p�c izskata volframa spir�le, kura savuk�rt sav�ta no tiev�kas spir�les. Š�das spir�les spožums ir liel�ks nek� parast�m. Kv�lspuldžu darba parametru H* atkar�bu no sprieguma var izteikt k�:

nUH ��* ,

2.10.att. Ener�ijas p�rveidošan�s daž�dos spuldžu tipos.

10%

80%

10%

53%

27%

20%

15%

60%

25%

15%

55%

30%Gaisma

starojums konvekcija

Siltums:

AQ HI HS T


65

kur �U - spriegums. Pak�pes r�d�t�js n l�dzin�s:

a) gaismas atdevei (lm/W), n = 2; b) pat�r�tai jaudai (W), n = 1,58; c) gaismas pl�smai (lm), n = 3,61; d) darba m�žam (attiecin�t�s vien�b�s), n = -13,57.

R e f l e k t o r u kv�lspuldz�s augš�j� da�� ir spogu�virsma. T� piedod gaismas pl�smai noteiktu virzienu. Š�d�m spuldz�m ir sekojošas priekšroc�bas: ieb�v�ta gaismas pl�smas virz�ba; formu daž�d�ba gaismas fokus�šanai; mazs net�rumu nos�dumu iespaids; jaudu daž�d�ba; kompakti izm�ri; nav nepieciešamas speci�las armat�ras; vienk�rša iek�rtošana; l�tums.

Spuldžu formas: šaura starojuma; plata starojuma; p�st� stikla kolbas (l�t�kas); pres�t� stikla kolbas (temperat�ras izmai�u iztur�gas,

lietusiztur�gas); auksta starojuma reflektors (maz�k ultrasarkan� starojuma).

Halog�n�s kv�lspuldzes Halog�n�m spuldz�m, atš�ir�b� no parast�m kv�lspuldz�m, ir

maz�ki izm�ri. Halog�n�s spuldzes paredz�tas t�kla spriegumam un pazemin�tam spriegumam. P�d�j� gad�jum� tiek izmantoti pazeminošie transformatori, kuros, protams, ir ener�ijas zudumi. Toties, š�d�s spuldz�s ener�ijas zudumi ir maz�ki nek� parast�s spuldz�s. T�, piem�ram, DECOSTAR spuldz�s siltuma starojums ir samazin�ts par 66%, sal�dzinoši ar parast�m kv�lspuldz�m. Gaismas


66

atdeve un darb�bas m�žs halog�nspuldz�m ir gandr�z divreiz liel�ks. T�m ir augsta gaismas kvalit�te. Spuldžu izm�ri ir maz�ki, t�p�c to virsmas temperat�ra ir augst�ka nek� parast�m kv�lspuldz�m.

Halog�n�s spuldzes izmanto telp�s, kuras kalpo komercdarb�bai un reprezentat�viem nol�kiem. P�d�j� laik� tos lieto ar� priv�t� sadz�v� telp�s, kur�s v�lama augsta gaismas kvalit�te.

�emot v�r� to, ka ar zemu spriegumu spuldzes pat�r� lielu str�vu, l�dz ar to ir j�g�d�, lai zemsprieguma vadi b�tu p�c iesp�jas �si. Pret�j� gad�jum� sprieguma kritums var izr�d�ties p�rm�r�gi liels un tas var izsaukt gaismas pl�smas samazin�šanos. Sl�dži j�liek transformatoru prim�r� pus�, lai nov�rstu ener�ijas pat�ri�u transformatoros, izsl�dzot spuldzes.

2.7. Luminiscent�s spuldzes

Luminiscent�s spuldzes ir iedal�mas div�s grup�s: a) z e m � s p i e d i e n a ; b) a u g s t � s p i e d i e n a .

Pie z e m � s p i e d i e n a spuldz�m pieder: fluorescent�s; n�trija tvaiku zem� spiediena.

Pie a u g s t � s p i e d i e n a spuldz�m pieder: n�trija tvaiku augstspiediena; dz�vsudraba tvaiku; halog�na met�ltvaiku.

Luminiscent�s spuldz�s izl�des procesa rezult�t� rodas ultraviolet� (UV) diapazon� neredzams starojums. Spuldzes iekšiene ir nokl�ta ar luminiscent� materi�la sl�ni. Nok��stot UV starojumam šaj� sl�n�, tas tiek absorb�ts un p�rv�rsts redzam� starojum�.

Spuldzes piepilda ar inert�m g�z�m zem dažu Pa spiediena. Visbiež�k izmanto argonu. Dažreiz kop� ar argonu izmanto ar� neonu, kriptonu u.c. Inert�s g�zes atvieglo spuldzes aizdegšanos, pasarg� elektrodus no boj�jumiem un palielina gaismas starojumu.


67

Spuldzes iekšien� ievada doz�tu dz�vsudraba daudzumu, kurš darba rež�m� p�riet g�zveida st�vokl�. Ar dz�vsudraba tvaiku spiedienu 0,8 - 1,33 Pa izl�des starojums k��st maksim�ls. Tas tiek pan�kts gad�jum�, ja spuldzes virsmas temperat�ra visaukst�k� viet� nav augst�ka par 40 - 45oC, kurš tiek nodrošin�ts ar noteiktu str�vas bl�vumu un, t�tad, izdal�t�s jaudas uz izl�des kan�la garumu. Tas saist�ts ar noteikt�m pras�b�m pret spuldžu garumiem attiec�g�m to jaud�m.

Lai samazin�tu vides pies�r�ošanas iesp�jas, dz�vsudraba viet� lieto amalgamas. Par amalgam�m sauc met�la un dz�vsudraba savienojumus. Šim nol�kam izmanto indiju, kadmiju, galliju, cinku, svinu, alvu. T�s tiek ievad�tas spuldz� pastas vai ciet� veid�. Izv�loties amalgamas sast�vu un t� novietošanu spuldz�, pan�k daž�das spuldzes �paš�bas. Spuldžu darba rež�m� amalgama k� š�idrums izdala dz�vsudraba tvaikus nedaudz augst�k� temperat�r� nek� t�ra dz�vsudraba gad�jum�.

Luminiscento spuldžu ener��tisk�s �paš�bas atkar�b� no sprieguma izmai�as var izteikt ar vien�dojumu

BUAH �� , kur U* - spriegums attiec�n�t�s vien�b�s;

H - parametrs. Šie lielumi:

Parametri H A B jauda 2,43 1,43 str�va 2,1 1,1 spuldzes spriegums 1,02 0,02 gaismas atdeve 0,41 -0,59

Luminiscento spuldžu gaismas atdeve nedaudz mazin�s spuldžu izmantošanas laik� (2.12.att.). Kas attiecas uz darba m�žu, tad puse spuldžu atsaka p�c 8000 darba stund�m (2.13.att.).

95%

90%

85%

80%

0 1000 3000 6000 9000

stundas

gaismas pl�sma

2.12.att. Luminiscento spuldžu gaismas atdeves izmai�a ekspluat�cijas period�


68

Luminiscent� viela var b�t vienveid�ga. T�d� gad�jum� tiek izmantots materi�ls, kas dod gaismu, koncentr�tu dzeltenza�� spektra zon�. Ja ir j�nodrošina lab�ki spektra apst�k�i, tad izmanto vair�ku luminiscent� materi�la kombin�ciju. T� ir paz�stami uzkl�jumi, ko veido tr�s luminiscent�s vielas. Katrai luminiscentai vielai atbilst noteikta spektra josla. Kop�jais spektrs atbilst v�lamajam, lai pan�ktu nepieciešamo kr�su uztveri.

Luminiscento spuldžu gaismas spektri atš�iras no kv�lspuldžu gaismas spektriem ar to, ka to �paš�bas ir atkar�gas no luminiscento materi�lu fizik�l�m �paš�b�m. T�p�c spektru att�los redzamas gaismas intensit�tes nevienm�r�bas daž�da garuma vi��iem. Spektri tiek uzskat�ti par labiem, ja gaismas intensit�tes daž�du vi��u garumu diapazonos ir apm�ram vien�di.

Luminiscent�s spuldzes atš�iras p�c gaismas kr�sas. Sadz�v�, kur ir �oti svar�ga kr�su uztvere, j�dod priekšroka siltbalt�s gaismas spuldz�m. P�t�jumi attiec�b� uz subjekt�vo gaismas kr�sas v�rt�jumu un kr�sas uztveri pier�d�ja, ka no š�da viedok�a, t�s ir praktiski l�dzv�rt�gas kv�lspuldz�m. T�m ir: augsta gaismas atdeve; plaša gaismas kr�su izv�le; liels kalpošanas ilgums; zema virsmas temperat�ra; zems infrasarkanais starojums; zema atkar�ba no sprieguma; pieejama cena. Tr�kumi: ierobežots gaismas fokus�jums; gaismas atdeves atkar�ba no apk�rt�j�s temperat�ras; augst�ka jut�ba pret iesl�gšanu, sal�dzinot ar kv�lspuldz�m; daž�du jaudu spuldzes nav savstarp�ji aizvietojamas.

80%

60%

40%

20%

2000 6000 8000 10000 12000 stundas

darbasp�ja

2.13.att. Luminiscento spuldžu kalpošanas ilgums


69

2.8. Luminiscento spuldžu iesl�gšanas iek�rtas

Daudz�m luminiscent�m spuldz�m parasti str�vas ierobežošanas nol�kos iesl�dz induktivit�ti droseles veid�. Luminiscent�s spuldzes elektrods ir volframa spir�le, kuras galus izvelk caur spuldzes herm�tisko izvadu. Spir�li p�rkl�j ar b�rija, stroncija un kalcija karbon�tu oks�diem. Spuldžu vakuuma apstr�des proces� karbon�ti tiek p�rv�rsti oks�dos un tiek aktiv�ti , k��stot par efekt�vu elektronu avotu, kuri ir nepieciešami g�zizl�des procesa uztur�šanai. Spir�le dažreiz tiek aizsarg�ta ar izvadiem piemetin�tiem ekr�niem, kuri aizsarg� oks�da elektrodu no elektronu bombard�šanas pusperiod�, kad uz t� ir pozit�vs potenci�ls.

G�zizl�des procesa iest�šanos nosaka divi faktori: elektrodu temperat�ras paaugstin�šan�s l�dz l�menim, kur� var s�kties termoelektronu emisija un pietiekama p�c lieluma un ilguma sprieguma padošana g�zes joniz�cijai. Šo nosac�jumu izpildi var pan�kt ar daž�d�m iesl�gšanas iek�rt�m un pa��mieniem.

Padodot uz spuldzi mai�spriegumu, t�s divi elektrodi p�rmai�us pilda katoda un anoda funkcijas. Katods rada elektronus starpelektrodu telp�. Anods - elektronus uztver.

Elektronu emisiju uztur divi meh�nismi: termoelektronu un autoelektronu emisija. Pirmaj� gad�jum� elektrodam j�b�t sasild�tam l�dz noteiktai temperat�rai, ko pan�k, pievadot tam ener�iju ar kv�les pal�dz�bu vai ar elektrisk� loka ener�iju. Elektrodiem, atbilstošiem pirmajam gad�jumam, ir neatkar�ga kv�le. Otraj� gad�jum� tiem ir priekškv�le. Luminiscent�s spuldz�s p�c to aizdedzes tiek izmantota paškv�les termoelektronu emisija.

Lai luminiscent�s spuldzes stobr� s�ktos izl�des process, nepieciešams pietiekami sp�c�gs garenisks elektriskais lauks. Izl�de s�kas sekojoši. Padodot spriegumu, notiek g�zes atstarpes caursišana starp vienu no elektrodiem un tuv�ko stobra sienu. S�kas neliela izl�de ar v�ju g�zes sp�dumu. Stobra sienas ieg�st attiec�gu potenci�lu. Ja spuldzei pievad�ts pietiekams spriegums, tad joniz�cijas process s�k izplat�ties gar stobru un sasniedz otru


70

elektrodu. S�kum� izl�dei ir gruzdošs raksturs, p�c tam iest�jas loka izl�de.

Gruzdoš�s izl�des laik�, elektrisk� lauka sprieguma iespaid� katoda tuvum� pozit�vie joni, kas atrodas telp�, ieg�st lielu pa�trin�jumu. Bombard�jot katodu, joni izsauc taj� elektronu emit�šanu, kuri uztur izl�di, bet vienlaic�gi grauj oks�da k�rtu, strauji samazinot spuldzes kalpošanas ilgumu. T�p�c j�cenšas maksim�li samazin�t gruzdoš�s izl�des laiku. Š�du spuldzes rež�mu sauc par a u k s t u a i z d e d z i .

T� piem�ram, ja spuldze s�k savu darbu ar auksto aizdedzi, tad kalpošanas ilgums sar�k l�dz 30% no iesp�jam�, bet, ja aukst�s aizdedzes gad�s 50% gad�jumos, tad kalpošanas ilgums sast�d�s 70% no iesp�jam�.

Auksto aizdedzi sa�sina, padodot pietiekami augstu spriegumu un pan�kot nepieciešamo elektrodu temperat�ru aizdedzes mirkl� (800 - 850 K), ar �slaic�gu elektrodu kv�lin�šanu. Aizdedzes sprieguma samazin�šan�s atkar�ba no kv�les str�vas par�d�ta 2.14.att.

Gad�s, ka aizdedzes laik� elektronus emit� tikai viens elektrods (vienpusperioda rež�ms), kas rada kalpošanas ilguma samazin�šanos. T�p�c, izmantojot daž�das palaišanas metodes, pan�k nev�lamo rež�mu samazin�šanos. No 2.15.att. redzams, ka aizdedzes spriegums ir atkar�gs no mitruma, kurš rada uz stobra virsas vadošo pl�vi. Lai izsl�gtu mitruma iespaidu uz stobru vai nu uzkl�j vadošo str�pu, vai p�rkl�j ar sil�cija organisko pl�vi, kura rada adh�ziju pret mitrumu. Spuldžu rež�ms ir atkar�gs ar� no vides temperat�ras.

2.14.att. Aizdedzes sprieguma atkar�ba no kv�lin�šanas str�vas lieluma.

150

200

250

0 0.2 0.4

U, V

A

80 W

40 W


71

No l�kn�m (2.16.att.) redzams, ka minim�ls aizdedzes spriegums atbilst norm�lai iekštelpu temperat�rai un 2Pa argona spiedienam spuldz� (2.17.att.).

Luminiscent�s spuldzes tiek izmantotas ar iesl�gšanas iek�rt�m (starteriem), kuri nodrošina spuldžu aizdegšanos un to funkcion�šanu pirmaj�s min�t�s. Š�s iek�rtas var b�t parastas un elektroniskas.

T�kla sprieguma U, spuldžu str�vas i, sprieguma Us un gaismas pl�smas � moment�n�s v�rt�bas, norm�l� rež�m� par�d�tas 2.18.att. Str�va i nob�d�ta pret spriegumu par le��i � indukt�v�s droseles d��. Iest�joties izl�dei, spuldzes spriegums Us samazin�s un k��st l�dz�gs nullei vienlaic�gi ar str�vu. Gaismas pl�sma ar� main�s saska�� ar str�vu. Paties�b� luminoforam ir neliels p�csp�dums un gaisma nesamazin�s l�dz nullei, bet 100 Hz gaismas sv�rst�bas acs uztver. Gaismas starojuma izmai�a izraisa stroboskopisko efektu. Šajos apst�k�os j�iev�ro, ka kust�go

200

250

300

0 20 40

80 W

40 W

-20 -40 t, C0

U, V

100

2.16.att. Aizdedzes sprieguma atkar�ba no �r�j�s temperat�ras.

40W

100

150

200

0 1 2 3 4 5 6

80W

Pa

U, V

2.17.att. Aizdedzes sprieguma atkar�ba no argona spiediena.

100

1 10 100 1000 10000 M �

80 70 65 %

200

300

400

500

600

700 Ua,V

virsmas pretest�ba

relat�vais mitrums

2.15.att. Aizdedzes sprieguma atkar�ba no gaisa mitruma


72

elementu vizu�ls efekts tiek izkrop�ots: rot�jošie elementi š�iet nekust�gi vai pat rot�joši pret�j� virzien�.

Starteris ir neliela g�zizl�des spuldze, ar diviem elektrodiem, kuras aizdedzes spriegums p�rsniedz pašas spuldzes spriegumu. G�zizl�des rež�m� caur to pl�st neliela 20 - 50 mA str�va. Viens no elektrodiem vai abi ir izgatavoti no bimet�la. Tekot caur tiem g�zizl�des str�vai, elektrodi sasilstot saliecas un sasl�dz ��di, p�rtraucot izl�des procesu. L�dz ar to ��d� caur

droseli un pamatspuldzes elektrodiem s�k tec�t palielin�ta str�va, kura sasilda t�s elektrodus ar str�vu, p�rsniedzošu nomin�lu 1,2 - 1,8 reizes. Šaj� laik� startera elektrodi atdziest, iztaisnojas un kontakts starp tiem p�rtraucas, kas izsauc sprieguma impulsu drosel�, kurš sekm� spuldzes aizdegšanos. P�c tam spuldz�

i

�

�

ut

ui

t 2.18.att. Spuldzes darba parametri indukt�v�s balasta pretest�bas gad�jum�. ut - pievad�tais spriegums; i - str�va; ul - spriegums uz spuldzes izvadiem; � - gaismas pl�sma

2.20.att. Divspuldžu sh�ma ar š�eltu f�zi.

St

2.19.att. Spuldžu iesl�gšanas sh�ma.


73

iest�jas norm�l� str�va. Ja pirmaj� pa��mien� spuldze neaizdegas, process atk�rtojas l�dz t� aizdegsies.

Lai mazin�tu strobiskopisko efektu, izmanto divspuldžu sh�mu ar š�eltu f�zi. Vienas spuldzes ��d� str�vas f�ze atpaliek no sprieguma par 60o un otr� - apsteidz to par š�du pašu le��i. Rezult�t� gaismas starojuma minimumi taj�s nesakr�t laik� un t�s summ�r� puls�cija mazin�s (2.20.att.).

Dažreiz starterus neizmanto. T�dos gad�jumos lieto past�v�gus kv�ltransformatorus, pat�r�jot šim nol�kam papildu ener�iju (2.21.att.).

Seviš�os gad�jumos (spr�dzienu b�stam�s telp�s) izmanto auksto spuldžu aizdegšanos (2.22.att.). Šaj� gad�jum� spuldzei aizdedze moment� pievada paaugstin�tu spriegumu ar speci�liem transformatoriem vai autotransformatoriem.

Lai samazin�tu zudumus, saist�tus ar reakt�v�s jaudas pat�ri�u,

2.21.att. Bezstarteru iesl�gšanas sh�mas.


74

lieto t�s kompens�ciju ar kondensatoriem. Ar� paš�s palaišanas iek�rt�s (drosel�s, kv�les transformatoros) ir zudumi. Lieto iek�rtas ar samazin�tiem zudumiem, kuriem ir liel�ki izm�ri.

Eksist� ar� piln�gi elektroniskas palaišanas iek�rtas, kuras t�pat k� parast�s, rada sprieguma aizdedzes impulsu un ierobežo str�vu caur spuldzi. To priekšroc�bas ir: palielin�ta spuldžu gaismas atdeve; �oti zemie zudumi; palielin�ts kalpošanas ilgums; maz�ks iesl�gšan�s biežuma iespaids uz kalpošanas ilgumu; jaudas koeficients praktiski l�dzin�s 1 (nav vajadz�ga

kompens�cija); iesp�jama divu spuldžu piesl�gšana vienai iesl�gšanas iek�rtai; pilna gaismas pl�sma iest�jas p�c iesl�gšan�s �tr�k; nav gaismas sv�rst�bas pirms kalpošanas perioda beig�m.

Elektronisk�s iek�rtas izsl�dz d�kšanas troksni, kurš piem�t parast�m iek�rt�m, un autom�tiski atsl�dz boj�tas spuldzes.

Š�das iek�rtas ieteicamas birojos, tirdzniec�bas z�l�s, slimn�c�s, ražošanas telp�s ar lielu izmantošanas laiku, konferen�u z�l�s, izst�d�s, restor�nos, viesn�c�s, k� ar� �r�j� apgaismojum�. P�d�j� laik� tos izmanto ar� dz�vok�u apgaismojum�.

Elektronisk�m iesl�gšanas iek�rt�m piem�t š�di tr�kumi: rodas treš� str�vas harmonika; var tikt elektromagn�tiski trauc�ta infrasarkan� starojuma personu

konstat�cijas iek�rtu funkcion�šana; 1,5 - 4% no t�m var boj�ties 1000 stundu funkcion�šanas laik�; dažas no t�m ir jut�gas pret p�rspriegumu (piem�ram, ja nullvads

p�rtr�ks);

2.22.att. Spuldžu aukst�s iesl�gšanas sh�mas.


75

dažreiz tiek lietoti kombin�cij� ar noteikt�m spuldz�m optim�la rezult�ta sasniegšanai.

2.3. tabula.

Palaišanas iek�rtu iespaids uz darba m�žu Iesl�gšanas iek�rta Darba m�žs

20000 st bez izsl�gšanas

Darba m�ža samazin�jums uz katru iesl�gšanu

Parast� iesl�gšana Indukt�vais starteris 1 st Kapacitat�vais starteris 2 st

Ar sild�šanu 0,05 st Elektronisk� iesl�gšanas iek�rta 25000 st

Bez sild�šanas 5 st Ar sild�šanu 0,2 st

Sakar� ar to, ka aizdegšan�s reiz� notiek elektrodu erozija,

spuldžu darb�bas m�žs ir atkar�gs no iesl�gšanu skaita. Daž�d�m palaišanas iek�rt�m atbilst daž�di darb�bas m�ža samazin�jumi (2.3. tab.).

Elektronisk�s iesl�gšanas iek�rt�s tiek izmantoti ar� augstfrekvences �eneratori, no kuriem uz spuldz�m tiek padots 20 - 70 kHz barošanas spriegums. Pateicoties tam, tiek nov�rsts stroboskopiskais efekts. Par 25% tiek palielin�ta spuldžu gaismas atdeve un par šo tiesu tiek ietaup�ta elektroener�ija. Par 50% tiek pagarin�ts spuldžu darba laiks un t�tad tiek ietaup�ti l�dzek�i uz spuldžu ieg�des un to nomai�as r��ina.


76

Iev�rojot to, ka luminiscento spuldžu darba m�žs ir atkar�gs no sl�gšanas biežuma, iesp�jams gaismas pl�smu main�t nevis atsl�dzot, bet regul�jot pievad�to spriegumu plaš�s robež�s (2.23.att.). Tas dod iesp�ju atkar�gi no dab�g� apgaismojuma regul�t spuldžu gaismas pl�smu plaš� diapazon� (pat no 100 l�dz 1%) autom�tiski vai ar roku, iedarbojoties uz pievad�t� sprieguma l�meni, ietaupot l�dz 30% elektroener�ijas.

Sprieguma un str�vas l�knes sist�m� ar indukt�vo balasta pretest�bu un tiristoru sprieguma regulatoru par�d�tas 2.24.att.

2.23.att. Gaismas pl�smas regul�šana, mainot pievad�to spriegumu.

t

t

t

i

uL

�

� �

t0 t1 t2

u1 u2

us

ut ut

t0 t1 t2

t3

2.24.att. Spriegumu un str�vas izmai�as, regul�jot spriegumu ar tiristoru pal�dz�bu.


77

2.9. Luminiscento spuldžu tipi

Parasto luminiscento spuldžu izpild�jums var b�t:

kompakts; lokveida; cilindrisks.

Kompakt�s spuldzes Kompaktas luminiscent�s spuldzes funkciju zi�� atbilst

cilindrisk�m spuldz�m. Izl�des stobrs šaj� gad�jum� ir vienu vai vair�kas reizes liekts un abi gali iemont�ti vien� cokol�. Š�das spuldzes tiek izmantotas tur, kur parasti v�lamas kv�lspuldzes, kuras tom�r neapmierina no ener�ijas pat�ri�a un citu r�d�t�ju viedok�iem.

Kompakto un liekto spuldžu konfigur�ciju gaismas spektri redzami 2.25.att.

Kaut gan spektri ir ac�mredzami nevienm�r�gi, tom�r katr� vi��u garuma josl� gaismas intensit�te vair�kiem spuldžu veidiem (DE LUX) ir vid�ji daudzmaz vien�da. T�p�c spektra kvalit�te ir augsta. T� DE LUX spuldžu spektra kvalit�ti uzskata par �oti labu (Ra = 90 - 100), LUMILUX spektrs tiek v�rt�ts k� Ra = 80 – 90.

2.25.att. Kompakto spuldžu gaismas spektri. Lumilux Delux, Lumilux (silt� to�a), 76 Nature De Lux

400 500 600 700 nm

400 500 600 700 nm

400 500 600 700 nm


78

Vien�d�m gaismas pl�sm�m parasto kv�lspuldžu un kompakto luminiscento spuldžu pat�r�jam�s jaudas ir:

Kv�lspuldzes, W Kompaktspuldzes, W 40 9 60 11 75 15 100 20

Kompakt�m spuldz�m var izr�d�ties aizdegšan�s gr�t�bas

aukstum�. Sal�dzinot ar cilindrisk�m, kompakt�s spuldzes tom�r pat�r� vien�dai gaismas pl�smai nedaudz vair�k ener�ijas.

Priekšroc�bas: mazi izm�ri, kuri tuvojas kv�lspuldžu izm�riem; augsta gaismas atdeve (400% sal�dzinot ar kv�lspuldz�m); ilgs kalpošanas m�žs (8 reizes liel�ks, sal�dzinot ar

kv�lspuldz�m); silti-balta gaismas kr�sa, l�dz�ga kv�lspuldz�m; laba kr�su uztvere.

Tr�kumi: sam�r� augsta spuldzes cena; pazemin�ts gaismas fokus�jums; pilna gaisma iest�jas 2 min�šu laik� p�c iesl�gšanas.

Kompakt�s luminiscent�s spuldzes tiek izgatavotas ar skr�v�jamo cokolu, kas dod iesp�ju t�s izmantot kv�lspuldžu iek�rt�s. Šaj� gad�jum� iesl�gšanas iek�rtas ir iemont�tas cokol�. Tom�r j��em v�r�, ka š�das spuldzes pat�r� ar� reakt�vo jaudu un, t�tad t�m ir zems cos�. Iek�rt�s ar liel�ku spuldžu skaitu j�lieto kondensatori reakt�v�s jaudas kompens�cijai. Lietojot elektronisk�s palaišanas iek�rtas, str�vai ir 3. harmonika.

Spuldzes ar mat�tu kolbu (caurm�rs 100 - 130 mm) gaismas kr�sas zi�� praktiski neatš�iras no attiec�g�m kv�lspuldz�m. Pateicoties 8-k�rt�gam kalpošanas ilgumam un 0,25 jaudas pat�ri�am, t�s no ekonomisk� viedok�a var b�t izdev�g�kas.


79

Kompakt�s spuldzes tiek izgatavotas ar� ar spraužamu cokolu. Šaj� gad�jum� cokol� iemont�ts tikai starteris. P�r�jais tiek iesl�gts atseviš�i un t�tad, izdegot spuldzei, tas nav j�maina, kas mazina spuldzes izmaksu.

Spuldzes ar �etriem spraužamiem cokoliem var izmantot ar attiec�g�m p�rsl�gšanas ier�c�m.

Jauno paaudžu kompakt�m spuldz�m lieto elektroniskas palaišanas iek�rtu, ieb�v�tu cokol�, kura nesamazina lietošanas laiku atkar�b� no iesl�gšanas biežuma ar noteikumu, ja atsl�gšanas laiks ir ne maz�ks par 2 min�t�m.

P�d�j� laik� kompakt�s spuldzes konstrukt�vi k��st arvien kompakt�kas. Tas dod iesp�ju bez gr�t�b�m aizvietot ar t�m kv�lspuldzes.

Lokveida spuldz�m ir zem�ks kontaktu drošums, maz�ks kalpošanas ilgums un augst�ka cena.

Cilindrisk�s luminiscent�s spuldzes Cilindrisk�m spuldz�m ir liel�ka gaismas atdeve. To jauda ir

no 4 l�dz 215 W. Daž�du jaudu spuldz�m - daž�di garumi. Kalpošanas ilgums p�rsniedz kv�lspuldžu kalpošanas ilgumu 10 reizes.

Parastie parametri: 18 W - 590 mm garas; 36 W - 1200 mm; 38 W - 1045 mm (piel�gota speci�l�m armat�r�m ar starpsien�m; ierobežota gaismas kr�su izv�le); 58 W - 1500 mm.

Gad�jumos, kuros ir nepieciešama seviš�i laba kr�su uztvere, piem�ram, tekstila kr�sotav�s vai tipogr�fij�s lieto DE LUX spuldzes, kur�m gaismas atdeve gan ir par 30% maz�ka nek� parast�m luminiscent�m. Luminiscento spuldžu parametri par�d�ti 2.4. tab.


80

2.4. tabula. Luminiscento spuldžu parametri

Tips Relat�v� gaismas pl�sma

Kr�su uztvere Relat�v� cena

Parast�s 1 apmierinoša 1 3 sl��u 1,1 subjekt�vi laba 2

DE LUX 0,7 objekt�vi �oti laba 2,3 Spuldžu gaismas

spektri redzami 2.26.att. Gad�jumos, ja spuldzes tiek izmantotas tikai apgaismojuma nodrošin�šanai, var izmantot l�t�kas spuldzes, kur�m piem�t slikt�ka gaismas uztvere. Turpretim, ja spuldzes izmanto apst�k�os, kuri saist�ti ar b�tisku redzes sasprindzin�jumu, tad j�izmanto spuldzes ar augstv�rt�gu spektru.

Spektri ir �oti daž�di. T�, piem�ram, DE LUX Ra = 90 - 100 kr�su uztvere ir 1A �oti laba LUMILUX Ra = 80 - 89 1B �oti laba Dienas gaismas Ra = 70 - 79 (parast�s) 2A laba Ra = 60 - 69 2B laba Ra = 40 - 59 viduv�ja

2.26.att. Cilindrisko luminiscento spuldžu gaismas spektri. Lumilux Delux, Lumilux Interna, Biolux.

400 500 600 700 nm

400 500 600 700 nm

400 500 600 700 nm


81

2.10. Izl�des spuldzes

Izl�des spuldz�m starojums atrodas redzam�s gaismas diapazon�. Galvenie spuldžu tipi: dz�vsudraba tvaiku spuldzes, halog�na-met�ltvaiku un n�trija tvaiku spuldzes.

Priekšroc�bas: kompakta konstrukcija; augsta gaismas koncentr�cija; labs vai �oti labs gaismas fokus�jums; ilgs darba m�žs.

Tr�kumi: vair�kas min�tes l�dz pilnas gaismas pl�smas sasniegšanai; p�c sprieguma nos�duma vai p�rtraukuma atpaka�iesl�gšan�s

tikai p�c daž�m min�t�m; �tra atpaka�iesl�gšan�s tikai ar speci�lu sl�gumu; ierobežota gaismas kr�su izv�le; problem�tiska vai neiesp�jama gaismas pl�smas regul�šana;

2.27.att. Izl�des spuldžu gaismas spektri: HQI/D, HQL Super Delux, NAV Delux, N�trija

400 500 600 700 nm 400 500 600 700 nm

400 500 600 700 nm 400 500 600 700 nm


82

A u g s t s p i e d i e n a d z � v s u d r a b a tvaika spuldžu HQL gaismas spektri par�d�ti 2.27.att. To kr�su uztvere atrodas diapazon� no 2B l�dz 3.

Dz�vsudraba tvaiku izl�des spuldz�m ir sekojošas priekšroc�bas: ilgs darba m�žs; plaša jaudu izv�le (no 50 W l�dz 1000 W); vienk�ršs sl�gums (bez palaišanas iek�rt�m); neitr�lbalt�, da��ji ar� siltbalt� gaisma.

Tr�kumi: apmierinošas kr�su uztveres �paš�bu pasliktin�šan�s lietošanas

period�; tieksme uz sv�rst�b�m; ierobežota gaismas fokus�šana; nepieciešami lieli reflektori gaismas virz�bai.

Dz�vsudraba tvaika spuldžu �paš�bas tiek nodrošin�tas, ar cit�m spuldz�m. T�p�c to izmantošanu ierobežo iev�rojot vides aizsardz�bas apsv�rumus.

Augstspiediena dz�vsudraba tvaika spuldžu izmantošanas sf�ra ir apgaismojums g�j�ju zon�s, parkos, tirdzniec�bas hall�s, foaj� ar lielu publikas kust�bu.

H a l o g � n a m e t � l t v a i k u spuldzes bez dz�vsudraba satur ar� halog�nu savienojumu piedevas (jods, broms).

Priekšroc�bas: augsta gaismas atdeve; gaismas kr�sa - no dienas gaismas l�dz siltbaltai; kr�su uztvere - laba l�dz �oti labai; kompakta konstrukcija; liela gaismas pl�smas koncentr�cija; �oti laba gaismas fokus�šana.

Tr�kumi: daž�d�m jaudu spuldz�m - daž�das gaismas kr�sas; sprieguma samazin�šan�s gad�jum� nodziest; palielin�ts gaismas pl�smas samazin�jums ar lietošanas laiku;


83

tieksme uz gaismas sv�rst�b�m; gaismas kr�su daž�d�ba daž�d�m spuldz�m.

Halog�na-met�ltvaiku spuldžu izmantošanas sf�ra ir ražošanas halles, veikalu telpas, vitr�nas, foaj�, viesn�cas, izst�žu telpas, skolas, sporta z�les un za��s zonas.

�r�jam apgaismojumam: reprezentat�v�s iel�s un parkos, arhitekt�ras un pieminek�u izgaismošanai.

Netiešam apgaismojumam vid�j�s jaudas (150 W, 250 W) halog�na met�ltvaiku spuldzes dod sal�dzin�jum� ar halog�na kv�lspuldz�m 70% ener�ijas ietaup�jumu.

Halog�na met�ltvaiku spuldzes, pateicoties tam, ka t�s ir kompaktas un gaisma labi fokus�ta, var uzskat�t k� alternat�vu kv�lspuldz�m un halog�nspuldz�m veikalos un izst�žu telp�s, kur nepieciešama liela gaismas pl�sma. Tas pats sak�ms ar� par n�trija tvaiku augstspiediena spuldz�m.

250 un 400 W spuldzes r�pniec�bas un noliktavu telp�s dod sal�dzin�jum� ar dz�vsudraba spuldz�m 15 - 40% ener�ijas ietaup�jumu. T�das pašas �paš�bas ir ar� n�trija tvaiku spuldz�m, kur�m j��em v�r� zemas kr�su uztveres �paš�bas.

N�trija tvaiku spuldzes ir k� zemspiediena, t� ar� augstspiediena.

Zemspiediena spuldz�m (Na/SOX, SOX-E) ir monohrom�tisks dzeltens starojums. T�s izmanto �truma trašu un st�vvietu apgaismojumam. To gaismas atdeve sasniedz 183 lm/W.

N � t r i j a a u g s t s p i e d i e n a spuldžu gaismas atdeve sasniedz 130 lm/W. Gaismas spektri par�d�ti 2.27. att. Izmantošanas sf�ra - �r�jais apgaismojums satiksmes ma�istr�l�s, izgaismošana, za�umu izgaismošana un kop�jais apgaismojums liel�s ražošanas hall�s.

Priekšroc�bas: �oti augsta gaismas atdeve; �oti liels kalpošanas ilgums; maza gaismas pl�smas izmai�a kalpošanas laik�; �ss atpaka�aizdegšan�s laiks sprieguma p�rtraukumos.

Tr�kumi: šaurs gaismas spektrs;


84

viduv�ja kr�su uztvere (subjekt�vi bieži tiek v�rt�ta k� pat�kama); spuldz�m ar uzlabotu kr�su uztveri pasliktin�ta gaismas atdeve.

Spuldžu tipi: standarta (augsta gaismas atdeve, pie�emama cena); Super (palielin�ta gaismas atdeve un aizdegšan�s spriegums); DE LUX (uzlabota gaismas uztvere, pazemin�ta gaismas atdeve); DE LUX balt� (gaismas temperat�ra l�dz�ga kv�lspuldz�m, apmierinoša gaismas atdeve, augsta cena).

Daž�du spuldžu tipu gaismas pl�smas atkar�bas no to jaudas par�d�tas 2.28.att.

I n d u k c i j a s s p u l d z � s iepild�to g�zu molekulas tiek joniz�tas ar augstfrekvences magn�tisk� lauka pal�dz�bu, kurš tiek rad�ts ar augstfrekvences str�vu prim�r� tinum�. Tas nodrošina g�zes vad�m�bu, kur� s�k tec�t str�va, kas darbojas k� sekund�rais tinums. Joniz�t�s da�i�as izsauc redzamo gaismu, ko izstaro spuldzes iekš�jais luminiscentais sl�nis. Iedarbes frekvence 2,6 MHz, vid�jais darba m�žs 60 000 st. Stroboskopiskais efekts nav man�ms.

Augstfrekvences spuldžu priekšroc�ba bez kalpošanas ilguma un bezflikera gaismas ir v�l ener�ijas ekonomija. Ener�ijas zudumi š�m spuldz�m ir par 20% zem�ki nek� luminiscent�m spuldz�m (2.29.att.).

1000

2000

3000

4000

5000

0 20 40 60 80 100 W

lm

I 2 3

4 5

6

2.28.att. Daž�du spuldžu tipu gaismas pl�smas atkar�ba no to jaudas. 1 - kv�lspuldze; 2 - halog�nspuldze; 3 - luminiscent� spuldze; 4 - n�trija augstspiediena spuldze; 5 - halog�na met�ltvaiku spuldze; 6 - n�trija zemspiediena spuldze


85

Augstfrekvences luminiscentais apgaismojums, neskatoties uz augst�m �paš�b�m, tika izmantots sam�r� reti, galvenok�rt konferen�u telp�s un gad�jumos, kad spuldzes atrodas gr�ti pieejam�s viet�s. Lai sekm�tu t� plašu ieviešanu 1991. gad� Zviedrij� tika pasludin�ts konkurss augstfrekvences apgaismojuma sist�mu izstr�dei ar 32 un 50 W spuldz�m.

Konkurs� piedal�j�s asto�i dal�bnieki izgatavot�ji. Izstr�des rezult�t� apgaismojuma komplekta cena izr�d�j�s 10% zem�ka par lab�k� pied�v�juma cenu un 40% zem�ka par vid�jo cenu iepriekš�j� gad� ar 5 gadu garantiju. Sist�mas atmaks�šan�s laiks, sal�dzinot ar r�pniecisk�s frekvences luminiscento apgaismojumu, ir 10 gadi. S�kum�, l�dz palielin�s ražot�ju skaits un tirgus cena pazemin�sies, paredz�ta pirc�ju subsid�šana 2 miljonu kronu apm�r�. Augstfrekvences sist�mu lietošana dos pat�r�t�s ener�ijas samazin�šanos par 25%. Iev�rojot racion�lu apgaismojuma rekonstrukciju t�s ieviešanas proces�, iesp�jams ietaup�t l�dz 70% ener�ijas.

Augstfrekvences apgaismojumu ir racion�li izmantot sabiedrisk�s telp�s: skol�s, slimn�c�s, veikalos, iest�d�s utt.

Tirgus piepras�jums var b�t pietiekoši liels, jo, piem�ram, Zviedrij� izmanto l�dz 50 miljonu luminiscent�s spuldzes, no kur�m 1 miljons spuldžu ik gadus tiek demont�tas apgaismojuma racionaliz�cijas nol�kos. T�, ja 1991. gad� rekonstru�jamo viet� izlietoja tikai 1% augstfrekvences iek�rtu, tad jau 1992. gad� šis skaitlis pieauga l�dz 10%. Ac�mredzot, n�kotn� augsfrekvences iek�rtu skaits var�tu sasniegt 50% no luminiscent�m iek�rt�m. Tika nov�rt�ts, ka š�da apgaismojuma lietošana var�tu dot 2 - 3 TWh

kWh/gad�

konvekcijas starojuma

Lu

mi

ni

sc

en

ce

s

0

10

20

30

40

Au

gst

fre

kv

en

ce

s

2.29.att. Augstfrekven�u un luminiscento spuldžu zudumu sal�dzin�jums


86

ener�ijas ekonomiju un 1 - 2 TWh var�tu papildus ietaup�t, ieviešot jaun�s iek�rtas ar uzlabot�m vad�bas sist�m�m.

V i d e s a i z s a r d z � b a s a p s v � r u m i j��em v�r� attiec�b� uz gaismas avotiem, kuri satur dz�vsudrabu. Dz�vsudraba ind�guma d�� spuldzes ar dz�vsudraba saturu b�tu j�aizliedz. No š� viedok�a dz�vsudraba probl�mu var�tu atrisin�t divos posmos: dz�vsudraba daudzuma samazin�šana izlietojamos gaismas avotos un pareiza to lietošana.

Pašreiz 36 W luminiscent� spuldze satur 15 - 25 mg dz�vsudraba. Paredz�ts, ka t�s pilnveidojot, dz�vsudraba saturs samazin�sies l�dz 3 mg.

K� perspekt�vu risin�jumu uzskata spuldzes, kas darbojas uz gaismas diodes. principa. T�s ir j�papildina ar krasu p�rveidot�ju. Kalpošanas ilgums š�d�m spuldz�m var�tu b�t apm�ram 50 t�kst. stundas un ener�ijas pat�ri�š 6-7 reizes maz�ks nek� l�dzv�rt�g�m luminiscent�m spuldz�m, jeb 30-35 reizes maz�ks nek� kv�lspuldz�m.

2.11. Gaismek�u materi�li

P�rkot gaismekli, nav ieteicami dr�bju abaž�ri. Tajos kr�jas putek�i un tie izbal� saules gaism�. Bez tam tie stipri mazina apgaismojumu un nav ugunsdroši. Nav ieteicami ar� neizdev�gas konstrukcijas abaž�ri, piem�ram, op�la stikla lodes, kuras absorb� liel�ko gaismas da�u.

Kompaktspuldz�m lieto gaismek�us ar rot�cijas-simetrisku gaismas sadal�jumu. L�nijform�g�m spuldz�m – daž�diem gaismas sadal�jumiem garen- un š��rsvirzien�.

Gaismas pl�smas virz�bai lieto reflektorus, rastrus un transparenta tipa aizkl�j�jus. Reflektori var b�t ar baltu vai spogu�kl�jumu. Atstarošanas raksturs abos gad�jumos vien�ds.

Aizkl�šanai vai izklied�šanai lieto stiklus vai rastrus. Izš�ir caursp�d�gus stiklus (bieži ar optisku strukt�ru), mat�tu stiklu vai t.s. op�lstiklu (piena stikls).

Caursp�d�gais stikls nodrošina augstu lietder�bas koeficientu. Optiski struktur�tas virsmas (prizmas) dod iesp�ju nodrošin�t


87

paredz�tu gaismas l�zumu un, pateicoties gaismas izkliedei, nov�rš apžilbin�jumu.

Mat�tais stikls, atstarodams b�tisku gaismas pl�smas da�u, ar� izklied� gaismu nepiln�gi. Spuldze atrazdam�s pat t�lu no stikla, paliek redzama. Gaismas izklied�jas lab�k, ja mat�t� stikla puse tiek novietota pret spuldzi.

Optiski struktur�ts stikls izklied� gaismu dzi�i. Gaismas bl�vums praktiski neatkar�gs no pl�smas virziena. Ar uzdoto gaismas pl�smu gaisa bl�vums ir jo zem�ks, jo liel�ks stikla laukums.

Ar rastru tiek pan�kts dzi�š gaismas sadal�jums. Ar gaismas izstarošanas le��i liel�ku par 60o tas labi pasarg� no apžilbin�juma.

2.12. Apgaismojuma izv�le dz�vok�os

Racion�lai ener�ijas izmantošanai apgaismojumam ir vair�ki aspekti:

1) lietder�ga dab�g�s gaismas izmantošana; 2) pareiza kop�j� un viet�j� apgaismojuma izmantošana; 3) pareiza spuldžu gaismas sp�jas izv�le; 4) spuldžu un apgaismojuma tipu izv�le; 5) pareiza gaismek�a izv�le.

Eksist� pieci pa��mieni ener�ijas pat�ri�a minimiz�cij� apgaismojuma vajadz�b�m:

1) augsta spuldžu gaismas atdeve; 2) augsts apgaismojuma iek�rtas lietder�bas r�d�t�js; 3) zemi zudumi palaišanas iek�rt�s; 4) augstas telpas atstarošanas �paš�bas; 5) optim�l� apgaismojuma vad�šana.

Dz�vok�os ir j�g�d� par augstu redzes komfortu. Ar komfortu ir j�saprot redze bez j�tamas adapt�cijas mobiliz�cijas nepieciešam�bas. Bez t�diem iepriekš min�tiem faktoriem k� gaismas pl�sma v�l ir svar�gi t�s spektrs un gaismas pl�smas fokus�jums. Tas rada pareizas gaismas un �nas attiec�bas, kuras ir gaismas komforta pamat�. Dz�ves telp�s tam ir v�l svar�g�ka noz�me, nek� darba viet�s.

Izš�ir kop�jo, viet�jo un kombin�to apgaismojumu.


88

�patn�j�s ener�ijas daudzums kop�jam apgaismojumam ir 1,5 kWh/m2 ziem� ned��as laik�. Tieši tiek izmantoti 29% no izlietot�s ener�ijas. Cita ir š� attiec�ba, izmantojot viet�jo apgaismojumu. Šaj� gad�jum� nepieciešami tikai 0,7 kWh/m2 un tieši tiek izmantoti 61% no izlietot�s ener�ijas (2.30.att.).

Kop�jais apgaismojums tiek uzskat�ts par pietiekamu, ja uz 1 m2 plat�bas pien�kas 15 - 25 W (atkar�b� no gaismek�a konstrukcijas) kv�lspuldžu jaudas. Kop�jam apgaismojumam gr�das l�men� ir j�b�t 30 lx. Pie kop�j� apgaismojuma var izpild�t darbu, kurš neprasa redzes sasprindzin�jumu. Šis apgaismojums m�kstina p�reju no gaismas uz �nu, kas ir kait�gi redzei un apvieno telpas interjeru funkcion�l�s zonas kop�j� interjera kompoz�cij�. Kop�jais apgaismojums pieder visai telpai un t�p�c tam kalpo gaismek�i, kurus piekar pie griestiem telpas vid�.

Kop�j� apgaismojuma gaismek�i atš�iras ar gaismas virzienu. Gaismek�i, ar gaismu virz�tu uz augšu, rada vienm�r�gu apgaismojumu. Gaismek�us, kuru gaisma virz�ta galvenok�rt uz leju, izmanto gad�jumos, ja š�ds apgaismojums nav vien�g� kop�ja apgaismojuma sast�vda�a. T�s izmanto atseviš�u telpu zonu apgaismojumam.

Minim�lais daž�du dz�vok�a zonu apgaismojums ir š�ds:

kop�jais istabu apgaismojums 30 lx virtuvju kop�jais apgaismojums 75 lx galda virsmu apgaismojums 100 lx �dienu gatavošanas zon� 100 lx �šanas zon� 50 lx

61%

29%

1,5 kWh/m2

0,7 kWh/m2

Telp�s

Darba viet�

Viet�jais Kop�jais

2.30.att. Kop�j� un viet�j� apgaismojuma r�d�t�ji


89

Par�des apgaismojumam gaismas pl�sma j�palielina vid�ji tr�sk�rt�gi.

2.13. Viet�jais apgaismojums

Pie daudziem nodarbošan�s veidiem nepietiek ar kop�ju apgaismojumu. Šim nol�kam vien� vai vair�k�s telpas viet�s, saska�� ar konkr�t�m vajadz�b�m, paredz viet�jo apgaismojumu. Ja uz galda maz vietas, var izmantot spuldzi, ko pieskr�v� galda malai. �rtas ir spuldzes, kuru st�vokli virs darba vietas var main�t. Atp�tas viet� las�šanai �rts ir gr�das vai sienas gaismeklis. �rts ar� griestiem piekarams gaismeklis ar regul�jamu augstumu. Daž�diem nodarbošan�s veidiem atbilst sekojošas pras�bas pret apgaismojumu:

Darba veids lx Las�šanai, darbam pie rakst�mgalda 300 �diena gatavošanai 200 Š�šanai, ad�šanai 400 Ras�šanai 500

Viet�jam apgaismojumam oblig�ti nepieciešams spogu�a vai

baltais reflektors, kurš virza gaismu darba viet� neatkar�gi no t�, vai tas ir darba galds, skolnieka darba vieta vai atp�tas vieta d�v�na st�r�, kur cilv�ks lasa. J�atceras, ka apgaismojums ir apgriezti proporcion�ls att�luma kvadr�tam no gaismas avota. T�tad, jo tuv�k spuldze darba vietai, jo maz�ka var b�t t�s jauda. Las�šanai var izmantot 60 W spuldzi 0,5 m att�lum�. Ras�šanai var izmantot 100 - 150 W spuldzi 0,8 - 1,0 m att�lum� no virsmas. Viet�j� apgaismojuma gaismek�i konstrukt�vi 0,5 m apl� dod gaismu, pietiekošu las�šanai vai rakst�šanai vid�ja vecuma cilv�kam. Vec�kiem cilv�kiem vajadz�gs spilgt�ks apgaismojums, ko pan�k, nepalielinot spuldžu jaudu, bet izmainot att�lumu. Š�das lampas dod iesp�ju gaismu novirz�t uz darba priekšmetu un vienlaic�gi pasarg�t acis no tiešiem gaismas stariem. T�ds gaismeklis ar 40 - 60 W spuldzi dod 200 lx apgaismojumu 30 - 40 cm att�lum�.


90

Atp�tas viet�s, telpas dizaina efekta ieg�šanai, bieži lieto sienas gaismekli ar sve�u spuldz�t�m bez reflektoriem. Viet�j� apgaismojuma efekts l�dz ar to ir zems. V�lamo efektu var sasniegt, izmantojot foliju. Izgriežot sektoru apl� un sal�m�jot malas izgriezuma viet�, veidojas konuss, ko novieto virs spuldz�m. Attiec�gi to novietojot, gaismu var novirz�t vajadz�g� virziena, praktiski divk�rši palielinot apgaismojumu.

Kombin�to apgaismojumu var pan�kt ne tikai ar kop�j� un viet�j� apgaismojuma kombin�ciju, bet ar� ar kombin�tiem gaismek�iem, kuri noteikt�s telpu zon�s rada viet�jo ar pietiekamu kop�j� apgaismojuma intensit�ti. Pie š�diem gaismek�iem pieder t�di, kam ir vair�kas spuldžu grupas, pie kam vienas grupas gaisma virz�ta uz leju. Kop�jais apgaismojums tiek pan�kts ar izklied�tu gaismu. Viet�jo apgaismojumu var nodrošin�t centr�l� spuldze, kop�jo - vair�kas maz�kas jaudas spuldzes, novietotas apl� ap centr�lo.

Zinot v�lamo apgaismojumu un dz�vojam�s telpas plat�bu, var noteikt nepieciešamo kop�j� apgaismojuma spuldžu jaudu. T�, piem�ram, v�lamais apgaismojums ir 50 lx. Gaismeklis ar gaismas virzienu uz leju. Plat�ba 10 m2. Kv�lspuldzes jauda - 120 W vai luminiscent� 35 W.

Visracion�l�kais apgaismojums, kurš nodrošina k� utilit�r�s, t� ar� dekorat�v�s pras�bas, ir zon�ls apgaismojums. Š�dam apgaismojumam vajadz�gs liel�ks gaismek�u skaits un t�tad tas dod liel�ku apgaismojuma pa��mienu daž�d�bu. Ja š�diem m�r�iem tiek izmantoti virz�ti gaismas gaismek�i, galda, gr�das un sienai piestiprin�mie, tad tas palielina dz�vok�a m�j�gumu un komfortu. Š�diem gaismek�iem der 1,5 - 2 reizes maz�kas jaudas spuldzes, nek� kop�jos gaismek�os. Rezult�t� 18 - 20 m2 istab� var ietaup�t l�dz 200 kWh gad�.

Izmantojot kv�lspuldzes, var ietaup�t ener�iju: aizvietojot divas maz�kas jaudas spuldzes ar vienu nedaudz

liel�ku, piem�ram, divas 60 W uz vienu 100 W, kas ar to pašu apgaismojumu samazina ener�ijas pat�ri�u par 12%;

lietojot viet�jo apgaismojumu; aizvietojot spuldzes uz lietošanas perioda beig�m;


91

lietojot kriptona spuldzes; nodrošinot maz�s sprieguma novirzes; samazinot apgaismojumu papildtelp�s; regul�ri t�rot spuldzes un gaismek�us.

Uz ekspluat�cijas beig�m kv�lspuldžu gaismas pl�sma samazin�s par 15%.

Dz�vojamo telpu apgaismojumam var lietot ar� luminiscent�s spuldzes. Šaj� gad�jum� j�g�d� par labu gaismas spektru, ko var sasniegt ar silti-balto vai neitr�li balto kr�su gaismu. Seviš�a noz�me tam ir telp�s, kur izmanto televizorus vai videoiek�rtas. Šim nol�kam der, piem�ram, minim�las jaudas (20 W) kompaktspuldzes, ko novieto aiz tele- vai videoiek�rtas, aizkl�jot to no priekšpuses.

Virtuve ir dz�vok�a pamatdarba vieta. Virtuves darba vietu apgaismojumam j�nodrošina ergonomisk�s pras�bas. Tam j�atbilst optim�l�m darba pras�b�m, j�nodrošina darba virsmu apgaismojums ar izklied�tu (dif�zu) gaismu. K� gaismas avotus var izmantot ar� luminiscent�s silti-balt�s gaismas spuldzes. T�s var �rti novietot, piem�ram, zem uzkaramiem skap�šiem, t�d�j�di nodrošinot neaiz�notu darba vietu apgaismojumu. Tai paš� laik� spuldzes piever ar speci�lu armat�ru, lai pasarg�tu tieš�s gaismas iek��šanu redzes lok�.

Vannas istabai ir �oti noder�gas parast�s luminiscent�s vai kompaktspuldzes. Tikai j��em v�r�, ka p�d�j�s, iesl�dzot, att�sta pilnu gaismu p�c zin�ma laika, kas var izr�d�ties b�tiski, piem�ram, no r�tiem, gatavojoties darbam.

�r�jam apgaismojumam kompaktspuldzes labi aizst�j kv�lspuldzes. Seviš�i �emot v�r�, ka spriegumam nakt�s ir tendence paaugstin�ties, k� rezult�t� kv�lspuldzes �tri iziet no ierindas. �r�jam apgaismojumam var ieteikt gaismas regul�šanas iek�rtas (pusvad�t�ju regulatorus). Past�v�gam droš�bas apgaismojumam var rekomend�t n�trija zemspiediena spuldzes to maz� ener�ijas pat�ri�a d��. Br�vi st�voš�s celtnes pietiek apgaismot no diviem diagon�liem punktiem, lai pan�ktu visu fas�žu pietiekamu apgaismojumu.


92

2.14. Apgaismojums darba telp�s

Risinot apgaismojuma probl�mas, j�vad�s ne tikai no ener��tiskiem apsv�rumiem, bet j�iev�ro cilv�ku labsaj�ta, vesel�ba un darba vietas droš�ba. Faktori, kas ir labv�l�gi cilv�kam vienlaic�gi izr�d�s ar� ener��tiski racion�li. No medic�nisk� viedok�a izriet, ka mai�u darbos ar apgaismojuma l�meni iesp�jams labv�l�gi iespaidot biolo�iskos ritmus, pace�ot nepieciešam� laik� uztveres asumu un uzman�bu. No š�da viedok�a racion�li ir daž�di apgaismojuma l�me�i tumšaj� un gaišaj� diennakts laik� (nakts, vakara un dienas apgaismojums).

Apgaismojuma pamat� ir kop�j� gaisma. Tai j�nodrošina telpas vienm�r�gs apgaismojums, neatkar�gi no iek�rtojuma un darba vietu izvietojuma. Kop�jais apgaismojums nodrošina telpas br�vu un sapr�t�gu izmantošanu. Gad�jumos, ja kop�jais apgaismojums darba viet�s nav pietiekams, t�m papildus j�paredz viet�jais apgaismojums.

Darba vietu apgaismojums tiek paredz�ts tur, kur darbs saist�ts ar liel�ku redzes piep�li, vai ar� vec�ku cilv�ku darba viet�s, kuriem slikt�kas redzes d��, ir nepieciešama liel�ka gaisma.

Lietojot uz darba viet�m orient�tu gaismu, tiek apgaismota ar� visa telpa, bet apgaismojuma galvenais uzdevums ir rad�t komforta apst�k�us darba viet�s. Šaj� gad�jum� kop�j� apgaismojuma l�menis var b�t zem�ks, bet tam ir j�b�t pietiekamam kust�bu zon�s. T�d� veid� var ietaup�t ener�iju.

Veikalu un reprezentat�v�s telp�s ar noteiktu attiec�bu starp kop�jo un viet�jo apgaismojumu var ietaup�t daudz ener�ijas. Šaj� gad�jum� kop�jam apgaismojumam lieto spuldzes ar lielu gaismas atdevi (luminiscent�s vai kompaktspuldzes). Sam�r� tumšu virsmu viet�jo, labi fokus�to apgaismojumu pan�k ar kv�lspuldz�m, halog�n�m vai halog�n�m met�ltvaiku spuldz�m. Spuldžu izv�li saska�o ar prec�z�m apgaismojuma intensit�t�m un objektu izm�riem. Ar starojuma le��i uz objektu ir iesp�jams ar l�dz�g�m apgaismošanas intensit�t�m ietaup�t l�dz 2/3 ener�ijas un palielin�t lietder�bu.

Lietojot racion�las iek�rtas, var�tu pan�kt jaudu: 12 W/m2 maz�m kantora telp�m (10 m2) un 10 W/m2 liel�k�m telp�m,


93

neskaitot viet�jo darba apgaismojumu, kurš vajadz�gs konkr�tiem m�r�iem. Ja galda gaismek�os lieto halog�na spuldzes, j�lieto l�dzek�i, kuri minimiz� ultravioleto starojumu. Ener��tiski racion�ls risin�jums tiek sasniegts ar noteikumu, ja izv�las ne tikai izdev�gas spuldzes un gaismek�us, bet ar� racion�li organiz� visu sist�mu, kur� tiek iek�auti dienas gaisma, m�ksl�g�s gaismas vad�bas un regul�šanas sist�mas, k� ar� apgaismojuma un citu sist�mu (klimatisku) kop�j� optimiz�cij�.

2.15. Lietder�bas pak�pe

Apgaismojuma lietder�bas pak�pe r�da, k�da gaismas da�a tiek lietder�gi izmantota. Ja lietder�bas koeficients p�rsniedz 0,8, tad to uzskata par �oti labu. Ja tas ir maz�ks par 0,5, tad tas ir zems.

Labs gaismas virz�bas iek�rtu materi�ls ir t�ds, kas atbilst augst�m atstarošanas sp�j�m, augstai caurlaides pak�pei gaismas caurlaidošiem materi�liem (stikli, rastri, dr�be). Op�lstikls absorb� gaismu maz, bet atstaro lielu t�s da�u spuldzes virzien�, samazinot der�go starojumu.

Parabolspogu�rastriem parasti ir lieli izgriezumi spuldzes ielikšanai, kur ar� notiek liela gaismas absorbcija vai t�s atstarošana uz spuldzi.

Pietiekoši lielam j�b�t izejas atv�rumam. Kompaktiem gaismas avotiem šaur�s armat�r�s lielas gaismas pl�smas d�� da�a gaismas z�d. Tas attiecas ar� uz spuldz�m ar net�r�m kolb�m.

Divu un vair�kspuldžu gaismek�os att�lumam starp spuldz�m ir j�b�t vismaz divreiz liel�kam par spuldzes diametru. Pret�j� gad�jum� starp spuldz�m notiek liela savstarp�j� ener�ijas absorbcija.

Telpisk� lietder�bas pak�pe r�da, k�da da�a no gaismas pl�smas sasniedz horizont�lo plakni 85 cm augstum� no gr�das (galdu virsmas). Augsta telpisk� lietder�ba atbilst zem�m, bet lielas plat�bas telp�m, ar labi atstarojoš�m sien�m un griestiem ar netiešu gaismu un tieši starojošiem gaismas sadal�jumiem.

Priekšstati par pareizo �patn�jo ener�ijas pat�ri�u apgaismojumam sv�rst�s starp "maz�k par 9 W/m2" un "maksim�li


94

15 W/m2". V�rt�jumu pamat� tom�r ir dati par apgaismojumu. Apgaismojuma sist�mu sal�dzin�jumiem j�iziet no W/m2 uz lx (uz 100 lx). T�, piem�ram: maz�s ofisu telp�s 2,7 W/m2 uz 100 lx ofisos ar vair�k�m darba viet�m - 2,5 W/m2 uz 100 lx liel�s darba telp�s - 2,3 W/m2 uz 100 lx

ar gaiš�m telpu plakn�m un augst�s gaismas atdeves spuldz�m. Apgaismojums var b�t:

dzi�� starojuma spogu�rastra gaismek�i (2.31.att.); dzi�i plaš� starojuma spogu�rastra gaismek�i (2.32.att.); tieš� - netieš� starojuma piekargaismek�i (2.33.att.); orient�tais uz darba viet�m netiešais apgaismojums (2.34.att.).

Dzi�� starojuma spogu�rastra gaismek�i (2.31.att.)

Gaismek�os var izmantot luminiscent�s 2xT 36 W; iek�rtas lietder�bas pak�pe 0,6; �patn�j� jauda 2,8 W/m2 uz 100 lx.

Priekšroc�bas: izsl�gts tiešais apžilbin�jums; bez trauc�jošiem sp�gu�ojumiem darba viet� pat, ja gaismas

pl�sma virz�ta 20o uz aizmuguri. Tr�kumi:

trauc�jošie sp�gu�ojumi uz horizont�l�m vai nedaudz noliekt�m plakn�m, ja gaismas pl�sma nav prec�zi virz�ta uz darba vietu;

slikt�ks vertik�lais gaismas sadal�jums, kas vairum� gad�jumos dod p�r�k augstu gaišuma starp�bu starp horizont�l�m un vertik�l�m plakn�m;

2.31.att. Dzi�� starojuma spogu�rastra gaismek�i


95

griestu un sienu zonas parasti tiek nepietiekami izgaismotas, kas izsauc neapmierinošu telpisku efektu;

j�t�gs pret pies�r�ojumiem (putek�u nos�dumi un pirkstu nospiedumi skaidri redzami).

Dzi�i plaš� starojuma spogu�rastra gaismek�i (2.32.att.) Var izmantot, piem�ram, 2 x T 36 W; apgaismojuma iek�rtas

lietder�bas gr�ds 0,7; �patn�j� jauda 2,6 W/m2 uz 100 lx. Priekšroc�bas:

labi aizsarg�tas pret tiešo apžilbin�jumu; iesp�jams liel�ks atstatums no gaismas avota, kas samazina

apžilbin�juma zonu lielumu; samazin�ta gaismas intensit�te un gaismas bl�vums 0-20o le��,

kas mazina sp�gu�ojumu; maz�ka jut�ba pret pies�r�ojumu.

Tr�kumi: pamatstarojuma zonas robež�s iesp�jams sp�gu�ojuma efekts; past�v iesp�ja, ka telpiskais efekts ir neapmierinošs, jo griesti un

sienas ir nepietiekami izgaismotas; spuldzes skaidri redzamas �rpus galven�s gaismas pl�smas; vertik�lais gaismas sadal�jums v�l ir nepietiekami labs.

2.32.att. Dzi�i plaš� starojuma spogu�rastra gaismek�i


96

Tieš� netieš� starojuma apgaismojums (2.33. att.)

Gaismek�os var izmantot 2xT 36 W. lietder�ba 0,8; �patn�j� jauda 3 W/m2 uz 100 lx.

Priekšroc�bas: laba aizsardz�ba pret tiešo apžilbin�jumu; labs gaismas sadal�jums vertik�l� plakn�; augsta lietder�ba telp� ar gaišiem griestiem; �oti augsta apgaismojuma lietder�ba.

Tr�kumi: nepieciešami mat�ti, p�c iesp�jas gludi griesti ar augstu

atstarošanas sp�ju; dažreiz nepieciešami piekargriesti; minim�lais griestu augstums (apm�ram 2,6 m).

Uz darba viet�m orient�ts netiešais apgaismojums Gaismek�os var izmantot 1xHIT 150 W; apgaismojuma

lietder�bas gr�ds 0,75; �patn�j� jauda 2 - 4 W/m2 uz 100 lx darba vietas plakn�.

Priekšroc�bas: izsl�gti gaismas sp�gu�ojumi; �rti str�d�t ar displejiem; telpa š�iet gaiša; apgaismojums orient�ts uz darba viet�m;

2.33.att. Tieš� - netieš� starojuma piekargaismek�i.


97

ener�ijas pat�ri�š sam�r� neliels, jo gaismek�us iesl�dz p�c vajadz�bas;

neliela uzst�d�t� jauda; vienk�rša ekspluat�cija.

Tr�kumi: nepieciešami mat�ti, labi atstarojoši griesti; vienlampu gaismek�i var rad�t stroboskopisku efektu; pilna gaisma iest�jas dažas min�tes p�c iesl�gšanas; p�c atsl�gšanas silt�s spuldzes ar esoš�m iek�rt�m var iesl�gt p�c

apm�ram 10 min�šu atdzišanas; v�lams maz�kas jaudas papildapgaismojums p�rejas laikam no

gaišas uz tumšo diennakts laiku; netiecas uz vienm�r�gu kop�j�s telpas apgaismojumu.

2.16. Apgaismojuma vad�šana

Dab�g� gaisma main�s diennakts laik�. Š�s izmai�as piem�rs atspogu�ots 2.35. att., kas, savuk�rt, main�s sezon�s.

Izmantojot tr�s apgaismojuma pak�pes no r�ta ar apgaismojumu E2 atsl�dz pirmo pak�pi un ar E1 - otru, trešo atst�jot iesl�gtu. Par �r�jo apgaismojumu Ea pie�em horizont�lu starojumu ar apm�kuš�m debes�m. Zinot telpas zonu, dienas gaismas izmantošanas koeficientus D no projekta jeb apsekošanas rezult�tiem un nepieciešamo apgaismojumu En (norm�jamo), iesp�jams noteikt

2.34.att. Orient�tais uz darba viet�m netiešais apgaismojums.


98

laiku, kur� var iztikt ar dab�go gaismu un, ja apgaismojums nav pietiekams, m�ksl�g�s gaismas izmantošanas pak�pi.

Izsakot dienas gaismas izmantošanas koeficientu D procentos, apgaismojums darba viet� bez m�ksl�g� apgaismojuma izmantošanas l�dzin�s:

,ED01,0 a��iE kur Ea - �r�jais apgaismojums, lx.

Ja ,EE ni �

kur En - nepieciešamais apgaismojums, m�ksl�gais apgaismojums nav vajadz�gs.

Ja Ei < En, papildus j�izmanto m�ksl�gais apgaismojums Em, kuram kop� ar dienas gaismas sast�vda�u j�nodrošina nepieciešamais En

.ED0,01EE anm �� Ja nepieciešamais apgaismojums tiek nodrošin�ts bez

m�ksl�g� apgaismojuma, to izsl�dz. Samazinoties dienas gaismai, da��ji iesl�dz m�ksl�go apgaismojumu. Šim nol�kam izmanto m�ksl�g� apgaismojuma pak�pienveid�go regul�šanu. Pak�pienveida piel�gošana neprasa seviš�us pas�kumus. Pak�pes v�rt�ba var�tu

1

1

2

2

A

B

0 2 4 6 8 10 12 14 D, %

20

40

60

80 �,%

2.36.att. Ener�ijas ekonomija atkar�b� no koeficienta D. 1-500 lx 2-1000 lx. A - nep�rtraukta regul�šana; B - pak�pienveida regul�šana.

E2

E1

6 8 10 12 14 16 18 t

4

8

12

16

��

E

��

2.35.att. Dienas gaismas izmai�a diennakts laik�


99

sast�d�t ap 30% no kop�ja apgaismojuma. Liel�kas pak�pes izsl�dzot, var izsaukt nepat�kamu saj�tu iztr�kstoš�s adapt�cijas d��. T�d�j�di m�ksl�go apgaismojumu regul� atkar�b� no dab�g� apgaismojuma.

Visliel�ko efektu ener�ijas taup�šan� dod apgaismojuma nep�rtraukta regul�šana. Par to var p�rliecin�ties no rezult�tiem, att�lotiem 2.36.att. Pieaugot dienas gaismas izmantošanas koeficientam D, nep�rtraukt� regul�šana dod iesp�ju ietaup�t l�dz 80% ener�ijas (B), tai paš� laik�, kad pak�pienveid�g�s regul�šanas ekonomija (A) nep�rsniedz 20%. Abu divu vad�šanas veidu lietošana dod iesp�ju izmantot nep�rtraukto regul�šanu šaur�k� diapazon�.

Vid�j�s dienas gaismas varb�t�bas daž�d�s sezon�s m�su �eogr�fisk� platum� att�lotas 2.37.att. T�, piem�ram, 7 klx varb�t�ba ziem� atbilst 25%, pavasar� un ruden� - 70%, bet vasar� 100%.

Nep�rtrauktu gaismas regul�šanu pan�k, izmantojot sprieguma regul�šanu ar diviem pa��mieniem. Pirmaj� gad�jum� izmanto regul�jamos transformatorus vai autotransformatorus, ar kuru pal�dz�bu tiek izmain�ta efekt�va sprieguma v�rt�ba, nemainot t�s l�knes formu.

P, %

75

50

25

0 5 10 15 klx 20

1 2

3

2.37.att. Dienas gaismas l�me�u varb�t�ba. 1 - vasar�; 2 - pavasar�, ruden�; 3 - ziem�

2.38.att. Apgaismojuma kv�lspuldžu regul�šana ar tiristoriem. a) principi�l� sh�ma; b) sprieguma diagramma; 1 - tiristoru regulators; 2 - vad�bas iek�rta

t

u

b) a)

1

2


100

Otr� gad�jum� izmanto da�u no sprieguma pusperiodiem. Šaj� gad�jum� izmanto visvienk�rš�ko regulatoru uz tiristoru pamata. Tiristoru bloku iesl�dz virkn� ar kv�lspuldz�m (2.38.att.) un regul�šana notiek, izmainot tiristoru iesl�gšanas le��i a. Tiristoru str�vas sast�vda�as atbilst Furj� rindai:

,cossin11

��

�

�

�

��k

kmk

km tkCtkBI ��

kur Bkm un Ckm - harmoniku v�rt�bu sin un cos locek�u amplit�das; k - harmonikas numurs.

Jaudas koeficients ir:

� �� ,

2sin2sin2

coscoscos2

1

1

UU

arctgBC

arctg s

m

m ��

��

��

��

��

�

!�

�

kur Us - spriegums uz spuldzes kontaktiem; I, U - str�vas un sprieguma efekt�v�s v�rt�bas.

Rezult�t�, pat barojot kv�lspuldzes, kur�m ir t�ri akt�va pretest�ba, str�vas pirm�s harmonikas nob�des d�� rodas reakt�v�s jaudas pat�ri�š. Kv�lspuldžu ener��tisk�s raksturl�knes, tos barojot no tiristoru regulatora, par�d�tas 2.39. att.

Luminiscento spuldžu gaismas pl�smas regul�šanai izmanto papildu augstfrekvences barošanas avotu, kurš tiek piesl�gts spuldz�m caur nelielu balasta kondensatoru un uztur spuldzes kolb� past�v�gu met�ltvaiku joniz�cijas pak�pi. Šim nol�kam vajadz�gs augstfrekvences �enerators un papildu vadi š�s frekvences sprieguma pievad�šanai spuldz�m.

200 600 1000 1400 1600 1200 800 400 " 0

0,2

0,4

0,6

0,8

I, Ivid, #$%�$%cos� % nosac�t�s vien�b�s

1,0

I

# cos�

� Ivid

2.39.att. Kv�lspuldžu raksturl�knes, regul�jot apgaismojumu ar tiristoriem. # = 180o - , - tiristoru aizdedzes le��is, �- vad�šanas diapazons (sk. 2.24.att.)


101

Spuldzes pamatstr�vas lieluma izmai�u pan�k ar jebkuru sprieguma regulatoru. Visplaš�k izmanto tiristoru regulatoru. Ja pusperioda laik� samazina str�vas tec�šanas ilgumu, tad tas ir l�dzv�rt�gs t� vid�j�s v�rt�bas izmai�ai un gaismas pl�sma attiec�gi samazin�sies.

Vienk�rš�k� sh�ma par�d�ta 2.40. att. Str�vas un sprieguma laika diagrammas par�d�tas 2.24. att.

S�kotn�jo le��i nosaka balasta induktivit�te L (2.40. att.) un tas ierobežo regul�šanas le��i . Ja = �, tad spuldzes str�d� piln�gi iesl�gt� rež�m�. Ja > �, tad katra tiristora vad�šanas diapazons ir � < !. Sprieguma perioda laik� n�kamais tiristors iesl�dzas tad, kad iepriekš�jais ir jau aizv�rts. T�tad regul�šanas le��a iesp�jamais diapazons ir 0 < < (! - �).

L

2

1

2.40.att. Tiristoru regulators luminiscent�s spuldzes ��d�. 1 - tiristoru regulators; 2 - vad�bas iek�rta.

300 00 600 900

0,15

0,30

0,45

"

P

I

I, P

2.41.att. Luminiscent�s spuldzes str�vas un jaudas raksturl�knes atkar�b� no tiristora regul�šanas le��a.


102

No 2.41. att. raksturl�kn�m izriet, ka pat�r�jam�s jaudas un str�vas lielumiem ir nevienm�r�ga atkar�ba no . Praktiski visa regul�šana notiek le��u diapazon� 0 - 60o. Šaj� diapazon� spriegums uz spuldzes izmain�s nenoz�m�gi. Gaismas pl�sma izmain�s

proporcion�li str�vai. Liel�ks regul�šanas diapazons tiek sasniegts ar indukt�vi - kapacitat�viem balastiem (2.42. att.) , kur U - vid�jais spuldzes spriegums.

Galven� pras�ba spuldz�m, kuras tiek izmantotas gaismas pl�smas regul�šanas rež�m� ir minim�ls aizdedzes sprieguma l�menis. Šim nol�kam lieto elektrodu uzsild�šanu, kas nov�rš "auksto" aizdegšanos iesp�ju. Uzsild�šana atvieglo spuldžu darba str�vas p�rtraukumu rež�m�. Šo uzsild�šanu pan�k, izmantojot elektrodu kv�lei speci�lu transformatoru ar 7-8 V sprieguma tinumiem. Šim nol�kam var kalpot ar� speci�las str�vu vadošas pl�ves, kuras nodrošina spuldžu minim�lu gaismu.

Paaugstinoties regul�šanas le��im, mazin�s jaudas koeficients. Mainoties harmoniku sast�vam, main�s spuldzes spriegums,

kas izraisa gaismas pl�smas izmai�as. T�d�� ir racion�li stabiliz�t

300 00 600 900

�

0,15

0,30

0,45

U

cos�

�$ cos�$ U

2.42.att. Luminiscent�s spuldzes raksturl�knes, regul�jot ar tiristoriem un izmantojot indukt�vi - kapacitat�vu balastu.


103

spuldžu pat�r�to jaudu. Tas tiek paredz�ts elektronu palaišanas iek�rt�s.

Paredzot tiristoru iek�rtas, j��em v�r�, ka tie ir sprieguma un str�vas augst�ko harmoniku avots. T�s var rad�t probl�mas, kuras j�nov�rt�.

K� vad�bas parametrus var�tu izmantot: �r�j�s fas�des apgaismojumu, telpas apgaismojumu un gaismas bl�vumu darba viet�. Autom�tisk�s iek�rt�s ietver ar� aizkarus, pret tiešiem saules stariem.

Dzi��s telp�s lietder�gas atseviš�as vad�bas sist�mas telpas da��s, atkar�b� no dzi�uma. Liel�s telp�s ar centr�l�m sl�giek�rt�m paredz iesp�ju iesl�gt apgaismojuma fragmentus.

T�l�ka iesp�ja taup�t ener�iju ir saist�ta ar apgaismojuma autom�tisko iesl�gšanu (izsl�gšanu) no cilv�ku kl�tesam�bas dev�jiem. It �paši tie ir ieteicami telp�s bez logiem, kur m�ksl�g� gaisma ir nepieciešama cilv�kiem kl�tesot (koridori, izst�žu telpas utt.).

2.17. Apgaismojuma izmaksas

Apgaismojuma izmaksas p�c iesp�jas j�minimiz�. To pan�k anal�zes rezult�t�, kas ir svar�ga k� no tehnolo�isk�s, t� ar� no telpas dizaina pras�bu viedok�a. Anal�z� j�iev�ro daudzi subjekt�vie apsv�rumi, kas ir iesp�jams, piedaloties pat�r�t�jiem.

Gada izdevumi apgaismojumam sast�v no amortiz�cijas, spuldžu nomai�as, ener�ijas un t�r�šanas izmaks�m. Gada izmaksu anal�ze r�da, ka neliela izmantošanas ilguma gad�jum� (telp�s ar labu dienas gaismas nodrošin�jumu) p�rsvar� ir amortiz�cijas izdevumi. Liel� izmantošanas laika gad�jum� (lielbirojos, lielr�pniec�b�) pamatuzdevumi ir ener�ijas jom�. Spuldžu izmaksa sast�da tikai 5% no kop�jiem izdevumiem. T�p�c pat palielin�ta spuldžu izmaksa atmaks�jas, ja tas dod ener�ijas ietaup�jumu.

Kv�lspuldzes un halog�nspuldzes ir slikti ener�ijas p�rveidot�ji un tos lieto tikai tur, kur izmantojama spuldžu jauda un to izmantošanas laiks ir neliels.


104

Kompakt�s spuldzes sal�dzin�mu parametru gad�jum� dod 75% ener�ijas ietaup�jumu.

V�l liel�ku - 80% ietaup�jumu dod cauru�tipa luminiscent�s 36 un 58 W spuldzes.

2.18. Apgaismojuma san�cijas piem�ri

Piem�rs S�kuma st�vokl�

120 m2 telp� tika izmantoti 24 luminiscentie T40W 4 spuldžu gaismek�i ar op�lu stiklu un parasto iesl�gšanu iek�rtu. Gaismas pl�sma 2500 lm, apgaismojums 680 lx, �patn�jais jaudas pat�ri�š 6 W/m2 uz 100 lx, kop�j� jauda 4,8 kW, gada izmantošanas laiks 1400 st, gada pat�ri�š 6720 kWh.

P�c rekonstrukcijas tika lietoti divspuldžu gaismek�i ar spogu�reflektoriem un z�dmat�tu stiklu (2.43.att.). Spuldzes T 32 W - dab�gi-balt�s gaismas, gaismas pl�sma 3200 lm, elektronisk� iesl�gšanas iek�rta, apgaismojums 640 lx, �patn�j� jauda 2,2 W/m2.

Ener�ijas ietaup�jums 4340 kWh.

K� racion�la apgaismojuma rekonstrukcijas piem�ru var min�t novecojuš�

a)

b)

2.43.att. Pirmais san�cijas piem�rs

a)

b)

2.44.att. Otrs san�cijas piem�rs.


105

gaismek�a (2.44.a.att.) aizst�šanu ar efekt�v�kiem (b), kuros tiek izmantoti baltie vai spogu�reflektori ar maz�ku spuldžu skaitu vai seviš�i efekt�vas izl�des spuldzes.

Lielas ener�ijas taup�šanas iesp�jas ir m�c�bu auditorij�s. Šeit j�paredz k� racion�lu gaismek�u izv�li, t� ar� iesp�jas piel�got apgaismojumu k� klaus�t�ju skaitam, t� ar� dab�g�s gaismas intensit�tei. Šim nol�kam j�paredz zon�lo apgaismojuma iesl�gšanu kvadr�tu vai taisnst�ru veid�. Atkar�b� no klaus�t�ju skaita iesl�dz attiec�go zonu apgaismojumu. Bez tam, piel�gojot apgaismojumu daž�d�m diennakts stund�m, j�paredz iesp�ja gaiš� diennakts laik� iesl�gt "retin�tus" taisnst�rus, t�d�j�di ietaupot ener�iju.

Svar�gi nodrošin�t labu t�fe�u apgaismojumu, ko ener�ijas taup�šanas nol�kos pan�k nevis ar kop�jo, bet ar viet�jo apgaismojumu.


106

Kopsavilkums

1. Apgaismojuma izmantošan� ir divi periodi: gaišais un tumšais diennakts laiks. Ener�ijas taup�šanas nol�kos maksim�li j�izmanto dienas gaisma.

2. Dienas gaismai ir divas starojumu komponentes: izkais�ts debess un tiešais saules starojums. Par dienas gaismu uzskata debess starojumu. No tiešiem saules stariem lieto daž�dus aizsardz�bas l�dzek�us. Pat gaiš� dienas laik� telp�s tiek lietoti daž�da tipa aizkari, lai nov�rstu neomul�gas va��jas telpas iespaidu. Aizkariem j�nodrošina iekš�jais apgaismojums, zin�m� m�r� neatkar�gs no �r�j� apgaismojuma. To var pan�kt ar main�g�s konfigur�cijas aizkariem.

3. M�ksl�g� apgaismojuma pamatelementi - spuldzes, kur�s elektroener�ija p�rv�ršas gaism�. Spuldžu ener��tisko efektivit�ti nosaka attiec�ba starp ener�ijas da��m, kas p�rv�ršas gaism�, infrastarojum� un konvekcijas siltum�.

4. Visbiež�k sadz�v� lietojamo kv�lspuldžu efektivit�te ir zema, jo redzam� gaism� p�rv�ršas tikai 5 - 10% ener�ijas. To starp� nedaudz augst�ku efektu dod halog�n�s kv�lspuldzes, kuriem ir pazemin�ts nomin�lais spriegums.

5. Daudz augst�ka efektivit�te luminiscent�m spuldz�m, kur�s ultravioletais izl�des starojums luminiscent� sl�n� p�rv�ršas redzam� gaism�. Svar�ga ir š�s gaismas kvalit�te, kuru galvenok�rt nosaka gaismas spektrs un t�s vibr�cija (stroboskopiskais efekts). Luminiscento spuldžu daž�d�ba nodrošina daž�das pras�bas pret apgaismojumu k� sadz�v�, t� ražošanas apst�k�os.

6. V�l augst�ki rezult�ti sasniegti nesen izstr�d�t�s augstfrekvences indukcijas spuldz�s, kur�s atrisin�ta ar� gaismas vibr�cijas probl�ma.

7. Spuldžu pilnveidošana un jaunu veidu izstr�de turpin�s, kas �auj cer�t uz v�l augst�kiem ener��tiskajiem r�d�t�jiem.

8. Lietojot apgaismojumu, j�orient�jas uz racion�lu kop�jo un viet�jo apgaismojuma attiec�bu. J�lieto racion�li gaismek�u materi�li un efekt�vi reflektori. Racion�li izveidots apgaismojums dod j�tamu ener�ijas ietaup�jumu.

3.NODAA. ENERIJAS TAUP�ŠANA M�JSAIMNIEC�B�

107

3. NODAA. ENER�IJAS TAUP�ŠANA M�JSAIMNIEC�B�

3.1. Ener�ijas racion�l� izlietošana m�jsaimniec�b�

M�jsaimniec�b� tiek izlietots 28% ener�ijas. Taj� ietilpst apkure, silt� �dens apg�de, g�zes un elektroener�ijas izmantošana. Probl�mas, kas saist�tas ar apkuri un silt� �dens izlietošanu, apskat�tas 8. noda��.

Nov�rt�sim m�jsaimniec�bas ener�ijas pat�ri�u kWh/gad�. M�jsaimniec�bas ener�ijas pat�ri�š sast�v no:

a) virtuves vajadz�b�m pl�ts 880; cepeškr�sns ledusskapis 400-500; sald�jamais skapis 950; trauku mazg�šana b) apgaismojums dz�vojam�s telpas 300-500; koridors virtuve p�r�jais c) mazg�šana ve�as mazg�šanas maš�na 100-300, d) m�jsaimniec�bas ier�ces televizors 100; gludeklis 50; putek�u s�c�js 20, e) apkures un silt� �dens iek�rtas 1000-2500.

Ener�ijas taup�šana m�jsaimniec�b� var tikt realiz�ta divos

posmos. Esošos apst�k�os r�c�bai j�piedod energotaup�bas raksturs.


108

Prakse r�da, ka racion�lai r�c�bai parasti ir energotaup�bas raksturs, bet j�pan�k, lai tas notiktu apzin�ti.

Otraj� etap� ener�ijas ekonomijas pas�kumu pamat� ir m�jsaimniec�bas iek�rtu pareiz� izv�le. Iev�rojot izv�les iesp�jas, pašam pat�r�t�jam ar to gr�ti tikt gal�. Šim nol�kam j�izmanto iek�rtu datu banka un lietprat�ju konsult�cijas. Pirm� tuvin�jum� esoš�s iek�rtas j�sal�dzina ar modern�m - ener��tiski taup�g�m.

3.2. �dienu gatavošana

Gatavojot �dienu, ir iesp�jams ietaup�t l�dz 1/3 ener�ijas. Lietojot elektropl�ti, j�nodrošina ciešs kontakts starp trauku un

degli. Šim nol�kam trauku dibeniem j�b�t stingri piegu�ošiem. Traukus ar izliektiem dibeniem var izmantot cepeškr�sn�, bet nedr�kst tos likt uz elektriskajiem deg�iem. Elektropl�t�m vislab�k der smagi katli ar labi piegu�ošiem v�kiem. Š�di katli labi piegu�, un ir viegl�k nodrošin�t to nekust�gumu gatavošanas laik�.

Deg�i ir savlaic�gi j�t�ra, t�pat k� katlu dibeni, lai starp tiem nerastos spraugas.

V�r�mtrauka dibena diametram j�b�t l�dz�gam vai nedaudz liel�kam par deg�a diametru. Ja diametrs ir maz�ks, tad da�a ener�ijas z�d, ja daudz liel�ks, tad sild�šana ir nevienm�r�ga un produkti var piedegt.

Deg�u plašu diametrs tiek norm�ts un tiem ir sekojoši diametri un jaudas:

14,5 mm - 1000 W, 18 mm - 1500 W, 22 mm - 2000 W, �trai platei (sarkans punkts plates vid�) uz

augst�k�s pak�pes ir 1-5 kW liel�ka jauda. Mazie �dienu apjomi (2-3 l) j�gatavo uz maz�ka 145 mm

deg�a, 3-5 l uz 180 mm un 6 l uz 220 mm deg�iem. J�atceras, ka deg�a jauda iespaido tikai laiku, kurš nepieciešams uzv�r�šanai, bet šis laiks sast�da tikai 5-20% no kop�j� gatavošanas laika. Vienlaic�gi tas saudz� lieljaudas deg�us, jo to kalpošanas ilgums ir maz�ks nek� mazjaudas deg�iem.


109

Elektropl�t�s izmanto: lietos �uguna, stikla keramikas un indukcijas deg�us.

Lieto plašu riev�s ievieto elektroizol�cijas masu un parastos sildelementus vai cauru�veida elementus, kuros ir iepres�ts sildelements un izol�cija.

Norm�l� darba temperat�ra ir 100-500oC. Atkar�b� no maksim�l�s jaudas izš�ir norm�las darb�bas (sasild�šanas laiks l�dz darba temperat�rai 5-10 min.) un pa�trin�tas (2-6 min.). Pa�trin�tie deg�i savuk�rt var b�t ekspress-deg�i (ar papildu sildelementu) un autom�tiskie, kuros ir ieb�v�ts autom�tisk�s darb�bas dev�js. Katram deglim ir vair�ki daž�das jaudas sildelementi, kurus kombin�jot var uzst�d�t vajadz�go darba intensit�ti (4-7 jaudu pak�pes).

Stikla keramikas deg�os sild�erme�i novietoti zem stikla keramikas plates. Siltums pa liel�kai da�ai tiek atdots v�r�šan�s zon� ar starojuma pal�dz�bu.

Indukcijas deg�os spole, kuru baro no augstfrekvences p�rveidot�ja, tiek novietota zem stikla keramikas plates. Š�s plates rada siltumu ar elektromagn�tisk� lauka pal�dz�bu, kurš tiek induc�ts t�rauda vai �eta v�r�mtrauku dibenos. Atš�ir�b� no parastiem deg�iem tiem nav j�sasilda liekas masas, ne ar� j�p�rvar siltuma izplat�šan�s pretest�bas.

Sasild�šanas proces� stikla keramikas deg�i pat�r� par 5-10% un indukcijas deg�i par 20-30% maz�k ener�ijas nek� lietie deg�i. Turpm�kas v�r�šanas proces� starp�ba ir maz�ka (3.1.att.).

Autom�tiskie temperat�ras dev�ji regul� ener�ijas padevi diapazon� no 5 l�dz 100%, kas tiek pan�kts ar sildelementu iesl�gšanas un atsl�gšanas interv�liem. Š�da regul�šana, pieska�ojot

0,5 0

100

200

300

Wh

1,0 1,5 litri

mas�vs staru indukc.

3.1.att. Ener�ijas pat�ri�š 1 litra �dens sild�šanai un v�r�šanai 30 min. laik� ar daž�diem elektropl�ts deg�iem: mas�vu, starojošu un indukt�vu.


110

v�r�šan�s procesam atbilstošu siltuma jaudu dod ener�ijas ekonomiju un nodrošina deg�a palielin�tu droš�bu.

Deg�i atdziest l�ni, t�p�c tie j�izsl�dz pirms �diens ir gatavs. Tas nogatavosies uz atlikuš� siltuma.

Ener�iju var ietaup�t v�rot divus �dienus ar "tor�a" metodi, uzliekot katlus vienu uz otra (3.2.att.) un no�emot tos �dienu gatav�bas sec�b�. Augš�jais katls tiek sild�ts ar apakš�j� katla tvaiku. Seviš�i ieteicams t� gatavot di�tiskos un uzsild�t �dienus.

Ja uz deg�a j�gatavo �dieni bez �dens - cept, saut�t, tad to jauda pak�peniski j�samazina un pirms nogatavošan�s j�izsl�dz piln�gi.

Izmantojot g�zes pl�ti, j�uzmana, lai g�zes liesma atrodas zem trauka dibena. Ja liesma iziet uz trauka s�niem, tad t�, nepasp�jot atdot siltumu traukam, silda telpu.

C e p e š k r � s n i s atš�iras ar siltuma padeves veidiem. Kr�sn�s ar apakš�jo un augš�jo siltuma padevi sildelementi novietoti atkl�ti pie kr�sns iekš�j�m sien�m. Siltuma nodošana notiek caur dab�go starojumu un konvekciju.

Karst� gaisa kr�sn� gaiss tiek ies�kts caur iep�šanas sprauslu paka��j� sien�. Gaisu sasilda ri��veid�gi novietots sild�ermenis. V�lam� temperat�ra tiek sasniegta �tri. Cepeškr�š�u pilnveidošanas rezult�ti par�d�ti 3.3.att.

Gaisa virpu�kr�sn� gaisa cirkul�ciju pan�k ar ventilatoru. Kr�sns darbojas l�dz�gi karst� gaisa kr�snij.

Cepeškr�sn�s cepšanai uz rest�m izmanto infrasarkano starojumu ga�as un zivju �dienu gatavošanai. Programm�ts darb�bas laiks tiek fiks�ts ar ieb�v�tu taimeru. Kars�šanas laik� infrasarkan� starojum� siltums izdal�s ne tikai virs�j� sl�n�, bet ar� produkta iekšien�. Tas nesaskaras ar karst�m virsm�m un t�p�c nav vajadz�gas

3.2.att. �dienu gatavošana ar "tor�a" metodi.


111

taukvielas. Pateicoties dzi�ai sasild�šanai, gatavošanas laiks sa�sin�s, kas dod ener�ijas ietaup�jumu.

Mikrovi��u cepeškr�sns m�jas apst�k�os tiek izmantota �trai �dienu pagatavošanai un gatavu �dienu sasild�šanai. Atš�ir�b� no pl�t�m un cepeškr�sn�m šeit siltuma apstr�dei tiek izmantoti ultra�svi��i, kurus �ener� magnetrons. Š�da apstr�de saglab� der�gas vielas, izsl�dz produktu piedegšanu, to at�de�ošanu, nodrošina augstv�rt�gu garšu. Gatavošanas laiks 4-8 reizes maz�ks nek� uz g�zes pl�ts un, t�tad ar� ener�ija tiek ietaup�ta no 20 l�dz 80%. Kr�sns apk�rt�j� vid� neizdala siltumu, degšanas produktus un smakas. Gaiss virtuv� vienm�r saglab�jas t�rs.

Kr�sns kamera iek�rtota t�, ka elektromagn�tiskie vi��i, atstarodamies no sieni��m, sasilda produktu no vis�m pus�m. Produkt� lauks rimst. T�p�c �r�jie sl��i sasilst nedaudz �tr�k, nek� iekš�jie. Tas �auj gatavot daž�di apstr�d�tus �dienus. B�dami apg�d�ti ar vad�bas iek�rtu, mikrovi��u kr�sns darb�ba var tikt piln�gi automatiz�ta. To jauda ir 1-2 kW.

Mikrovi��u kr�sn� j�gatavo nelielas �dienu porcijas (l�dz 400 g.). Tan� neatkaus� sasald�tos produktus.

Lietojot cepeškr�snis, to sieni�as p�rkl�jas ar produktu paliek�m, kas ar laiku mazina efektivit�ti. T�p�c t�s periodiski j�t�ra.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990

kWh

3.3.att. Daž�du gadu izlaides cepeškr�š�u ener�ijas pat�ri�š sasild�šanai un 1 st darb�bai ar 200oC un 175oC karsta gaisa cepeškr�sn�


112

T�r�šanai izmanto ar� pašt�r�šanas katal�tisk�s vai pirol�tisk�s metodes.

Katal�tisk�s metodes gad�jum� uz iekš�j�s sieni�as tiek piestiprin�ts speci�ls ar katalizatoru pies�cin�ts porains materi�ls. Tas sekm� atkritumu oksid�šanos kr�sns darba laik�. Pirol�tisk�s metodes gad�jum� paredz�ts speci�lais t�r�šanas rež�ms ar 500oC 2-3 stundu laik�. Papildu ener�ijas pat�ri�š tiek kompens�ts ar lab�ku siltuma izmantošanu v�l�k.

Ener�ijas ekonomiju nosaka v�r�mtrauku tips. T� �dens sild�šanai var izmantot t�jkannu, stikla keramikas vai lieto trauku. Parametri, kuri atbilst 1 l �dens sasild�šanai no 15 l�dz 96oC, par�d�ti 3.4.att. Redzam, ka vislab�kos rezult�tus nodrošina parast� pl�nsieni�u t�jkanna.

dens uzv�r�šanai parast�s t�jkannas viet� ieteicama t�jkanna ar svilpi. Tas dod iesp�ju konstat�t �dens v�r�šan�s momentu, kl�t neesot, kas �auj savlaic�gi izsl�gt g�zi vai elektropl�ti. Lietojot parasto t�jkannu, v�r�šanos parasti pamana ar nokav�šanos, kas saist�ts ar ener�ijas p�rt�ri�u. Ir elektrisk�s t�jkannas, kuras, �denim uzv�roties, autom�tiski izsl�dzas. T�jkannas savlaic�gi j�atbr�vo no katlakmens nos�dumiem. Katlakmens k� siltuma izolators palielina ener�ijas pat�ri�u un sieni�u temperat�ru, sekm�jot trauku nolietošanos. Katlakmeni var likvid�t ar speci�liem prepar�tiem, jeb 20-30 min. sild�t �deni 60-70oC temperat�r� ar eti�a esenci (1 da�a esences uz 5-6 �dens da��m), un p�c tam labi izskalot ar �deni.

Racion�l� saimniec�b� virtuv� past�v�g� lietošan� ir �rts t e r m o s s . No r�ta š�du termosu uzpilda, kas nodrošina karstu �deni visai dienai. Termosus var izmantot ar� �dienu novešanai l�dz

0

20

40

60

80

100 %

Jauda Ener�ija Laiks

2000W 227Wh 6,5 min.

t�jkanna

stiklakeram. liet� plate

3.4.att. 1 litra �dens uzsild�šanai no 15oC l�dz 96oC tiek pat�r�ti: jauda, ener�ija, laiks.


113

piln�gai gatav�bai un to saglab�šanai silt� veid�, kas var b�t b�tiski, ja m�j� ir veci vai slimi cilv�ki.

Daudz ener�ijas var ietaup�t, lietojot labi izol�tus divsieni�u v�r�mtraukus, kuros p�c v�r�šanas saglab�jas siltums. Tiesa, š�dus traukus nelietder�gi izlietot �slaic�gai, jau pagatavotu �dienu uzsild�šanai, jo trauka sasild�šanai vajadz�ga papildu ener�ija.

Lietder�gi ir h e r m � t i s k i e v � r � m t r a u k i , kuros �dienu gatavošana notiek ar paaugstin�tiem tvaika spiedienu un temperat�ru. V�r�šan�s notiek 120oC temperat�r�, t�p�c �diens pagatavojas �tr�k. T�, ja parast� katl� kartupe�i v�r�s 20 min., tad šaj� 5-6 min., bietes 50-100 min. viet� 35-40 min., ga�a 60-180 min. viet� 25-30 min�tes. �dieni, pateicoties seviš�ai siltumapstr�dei saglab� miner�lvielas un vitam�nus, ga�a, pat s�ksta, k��st sul�ga un m�ksta.

Iev�rojot to, ka v�r�šan�s notiek paaugstin�t� spiedien�, t� s�kas nedaudz v�l�k nek� parast� katl�. L�dz šim laikam t� ir j�tur uz maksim�las g�zes vai elektrisk� deg�a pak�pes. P�c tam siltumu samazina l�dz v�r�šan�s pak�pei. Par to spriež p�c v�rsta tvaikošanas. Intens�vas tvaikošanas gad�jum� siltums j�samazina par 1-2 pak�p�m. Lietojot herm�tisku katlu, izlietotais ener�ijas daudzums samazin�s par 50%. Tiesa, šin� gad�jum� j�apg�st noteikti droš�bas noteikumi. Trauku starpproces� never va�� un t�tad gatav�bas pak�pe j�nosaka nevis ar taustes un garšas pal�dz�bu, bet uz gatavošanas laika pamata, ko ieg�st pieredz�. Š�dos gad�jumos izmanto taimeru, ar kura pal�dz�bu sa�em sign�lu par uzdot� laika iztec�šanu.

Pirms trauka atv�ršanas tas j�noliek zem aukst� �dens str�klas, lai p�c tvaiku kondens�cijas izzustu iekš�jais spiediens.

Taimers ir apar�ts laika interv�la noteikšanai. Izbeidzoties nor�d�tajam laikam tas nostr�d� un dod sign�lu (k� modin�t�js) kaut k�da procesa s�kumam vai nobeigumam, vai iedarbojas autom�tiski, procesu iesl�dzot vai atsl�dzot (ar elektrisk� kontakta pal�dz�bu). Atkar�b� no taimera darb�bas principa tas var b�t meh�niskais vai elektriskais.

Ener�ijas relat�vie pat�ri�i daž�du �dienu gatavošanai mikrovi��u kr�sn�, herm�tisk� v�r�mtrauk�, liet� cepešpann� vai


114

karst� gaisa kr�sn� par�d�ti 3.5. att. Redzam, ka vislab�kie r�d�t�ji ir herm�tiskajam v�r�mtraukam.

Apm�ram puse no ener�ijas pat�ri�a m�jsaimniec�b� tiek pat�r�ta l e d u s u n s a l d � j a m o s k a p j u lietošanai.

Š�idrums, kurš tiek izmantots k� darba �ermenis, izgaro izgarot�j�, pat�r�jot siltumu, k� rezult�t� temperat�ra pazemin�s (atdzes�šanas vai sasald�šanas efekts). T�l�k tvaiki non�k kompresor�, kur tiek saspiesti un, ar paaugstin�tu spiedienu, non�k kondensator�, kur kondens�jas, atdodot siltumu. T�l�k kondens�ts iet caur redukcijas v�rstu, kur zaud� spiedienu un atkal non�k iztvaikot�j�, nosl�dzot ciklu. T�tad darba �ermenis pazemin�t� spiedien� izgaro (v�r�s) ar zem�ku temperat�ru (atdzes�šana) un paaugstin�t� spiedien� kondens�jas ar augst�ku temperat�ru (siltuma izdal�šan�s). K� redukcijas v�rsts tiek izmantota kapil�ra caurule. Iek�rt�s bez sald�t�ja ir viens iztvaikot�js. Kompleks� iek�rt� ir galvenais iztvaikot�js (sald�šanai) un papildu - (ledusskapim).

Parametri sist�m� ir, piem�ram, š�di: kompresora izej� spiediens l�dzin�s 0,961 MPa 45oC temperat�r�, bet iztvaikot�j� aiz reduktora 0,261 MPa -5oC temperat�r�.

Ledusskapjos parasti izmanto freonus. Pašreiz freonu lietošana ir ierobežota no vides aizsardz�bas apsv�rumiem, jo daži no tiem, nok��stot atmosf�r�, sekm� ozona izn�kšanu augš�jos atmosf�ras sl��os, kas palielina ultravioleto starojumu. T�p�c lieto š�idrumus, kuri ir pie�emami no vides aizsardz�bas apsv�rumiem.

Sh�ma p�c b�t�bas izpilda temperat�ras p�rveidot�ja funkciju. Ja �rpus telpas novietots kondensators, bet telp� (ledusskap�)

0

20

40

60

80

% 1,41 0,78 1,0 1,17 kWh

priekš�diens 600 g.

filejs 350g.

kartupe�i 600 g.

pu�k�posti 600 g.

3.5.att. Ener�ijas pat�ri�š �dienu gatavošanai: mikrovi��u iek�rt�, katl�, liet� pann�, karst� gaisa cepeškr�sn�.


115

iztvaikot�js, tad augsta �rpus telpas temperat�ra ar kompresora darbin�šanai nepieciešam�s ener�ijas pievad�šanu tiek p�rveidota zem� temperat�r�. Bet, ja �rpus telpas atrodas iztvaikot�js, kuram tiek pievad�ta vide ar zemu temperat�ru (piem�ram, grunts�dens), tad pievadot kompresoram nepieciešamo ener�iju un novietojot telp� kondensatoru, ieg�st paaugstin�tu temperat�ru, ko iesp�jams izmantot, apkurei. No teikt� izriet, ka iek�rta ar attiec�go kompresora jaudu, iztvaikot�ja un kondensatora izm�riem var tikt izmantota k� revers�va: gan k� temperat�ras pazemin�t�js (atdzes�t�js, kondicionieris), gan k� siltuma avots (siltuma s�knis apkurei).

Ledusskapja temperat�ru iest�ta ar termostatu, kas ir ieb�v�ts iztvaikot�j�. Kompresors iesl�dzas l�dz iztvaikot�ja temperat�ra sasniedz iest�t�to, piem�ram -10 vai -20oC. P�c tam tas atsl�dzas kam�r temperat�ra pace�as l�dz +2.

Ar attiec�go vad�šanu, iztvaikot�ju izm�ru izv�li un siltumizol�ciju starp ledusskapja un sald�t�ja noda��m sald�t�j� tiek ietur�ta nepieciešam� temperat�ra.

Ener�ijas pat�ri�š ledusskapjos ir sekojošs: kompresora darb�bai 84,5% produktu novietošana ledusskap� 10,4% sald�šanas nodal�jum� 1,3% gaisa apmai�as zudumi 3,3% atsald�šana 0,4% apgaismojums 0,1%

Bieži lietojamie produkti tiek novietoti ledusskapja noda��. Ilgstoš�k glab�jamos produktus novieto sald�šanas noda��, kura tiek v�rta sam�r� reti. T�p�c racion�las ir ledusskapju konstrukcijas, kur�s sald�šanas noda�ai ir atseviš�as durti�as.

Ledusskapju lietošanas noteikumi ir sam�r� vienk�rši: ledusskapja temperat�ra j�iest�ta 5-7oC l�men�; ledusskapis j�noliek visaukst�k� virtuves viet�, t�l�k no pl�ts; siltos �dienus pirms novietošanas ledusskap� atdzes�; g�d� par ledusskapja durvju labu nosl�gšanos; ledusskap� j�g�d� par br�vu gaisa cirkul�ciju vis� telp� starp

plauktiem; produkti j�novieto p�rskat�mi, lai neb�tu ilgi j�tur va�� durvis;


116

nav v�lams novietot p�r�k daudz produktu; �r�jam gaisam br�vi j�tiek kl�t pie kondensatora radiatora

virsmas; sasald�tos produktus atsald�, novietojot tos ledusskapja noda��

(tas ietaupa pat�r�jamo ener�iju). Rasas par�d�šan�s uz iztvaikot�ja virsmas liecina par to, ka

durvis nav cieši aizv�rtas. Tika uzskat�ja, ka ja uz izgarot�ja virsmas izveidoj�s sarma,

tad ledusskapis steidzami j�atsald�, jo 2-3 mm sarmas sl�nis it k� izsauc ener�ijas pat�ri�a pieaugumu par 10%. Jaun�kie p�t�jumi par�d�ja, ka šis uzskats ir nepareizs. Izr�d�s, ka neliels sarmas sl�nis nevis palielina, bet samazina ener�ijas pat�ri�u par 5%, jo šis veidojums ar saviem nel�dzenumiem palielina ekvivalento iztvaikot�ja laukumu.

Ledusskapju uzlabošana saist�ta ar aukstuma a�enta mai�u pret ekolo�iski nekait�gu, t� daudzuma samazin�šanu cirkul�cijas sist�m� un siltuma izol�cijas uzlabošanu. Tas prasa tehnolo�iskas izmai�as, saist�tas ar� ar zin�tniskiem p�t�jumiem (3.6.att.).

Iek�rtas �paš�bu pilnveidošana ir saist�ta ar ražot�ju tehnolo�iskiem pas�kumiem, kurus iesp�jams veicin�t, lietojot sabiedr�bas atbalst�tus stimulus.

Zviedrij� 1990. gad� tika izsludin�ts konkurss ledusskapju ražot�jiem. Konkurs� tika uzst�d�ti vair�ki noteikumi. Galvenais no tiem bija elektroener�ijas pat�ri�a samazin�šana zem 1 kWh/l gad�. Seviš�a pr�mija bija pasludin�ta par 0,9 kWh sasniegšanu. Par

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2

1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990

kWh/100 L 24 h

3.6.att. Daž�du gadu izlaides ledusskapju un sald�jamo skapju �patn�jais diennakts elektroener�ijas pat�ri�š (uz 100 litriem tilpuma).


117

augstuma a�entu (š�idrumu) vajadz�ja izmantot š�idrumu, kurš nerad�ja probl�mas vides aizsardz�bai. Ledusskapjiem bija j�satur maz�k darba š�idruma. Vinn�t�jam tika garant�ta subs�dija 1000 zviedru kronu apm�r� 500 eksempl�ru p�rdošanai.

Konkursa uzvar�t�js bija firma Elektrolux, kura samazin�ja elektroener�ijas pat�ri�u par 30%.

1992. gad� tika organiz�ts k�rt�jais konkurss, kur� piedal�j�s 14 komp�nijas - ražot�jas, ieskaitot General Electric, kuras �patsvars Amerikas tirg� sast�da 35%. Konkursa fin�listi bija Whirlpool un Frigidaire. Pr�miju 2 milj. zviedru kronu apm�r� sa��ma komp�nija Whirlpool, kuras ražojums pat�r�ja par 50% maz�k ener�ijas nek� s�kotn�jie paraugi, sasniedzot 0,75 kWh/l gad�. Tika pied�v�ti 100 USD par katru nopirkto ledusskapi. Konkurss atz�m�ja komp�niju-vinn�t�ju pasaules tirg�.

Siltumizol�cijas biezums parasti ir 6 cm, bet energotaup�g�m iek�rt�m l�dz 7-10 cm. Iek�rta str�d� norm�li l�dz telpas temperat�rai 0oC, kad pasliktin�s kompresora gult�u e��ošana un tas var atteikt.

Konkursa rezult�ti deva iesp�ju izmain�t ražojumu standartus un t�d� veid� veicin�t tehnisko progresu ledusskapju tirg� (3.7.att.).

S�kot ar 1991. gadu, tirg� ir ener��tiski efekt�vi ledusskapji ar freonu R134a. Viena gada laik� lab�ko ledusskapju ener�ijas pat�ri�š samazin�j�s vid�ji par 20-50%. Cenas, pateicoties ražot�ju konkurencei, samazin�j�s un pašreiz subs�dijas vairs nav vajadz�gas.

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Vid�jie lietošan� Lab�kais tirg�

Minim�ls pat�ri�š konkurs�

Konkursa m�r�is Vinn�t�js Maksim�ls rezult�ts

kWh/gad�

90. gada standarts 93. gada standarts

. 3.7.att Ledus un sald�jamo skapju ener�ijas pat�ri�a samazin�šan�s konkursu rezult�t�


118

Izv�loties ledusskapi, j�v�rš uzman�ba uz: ener�ijas pat�ri�u; tilpumu, kurš vajadz�gs 60 l/uz personu; 1-personu saimniec�bai

j��em 100 l tilpums; ledusskapi bez sald�jam�s noda�as var lietot, ja ir atseviš�s

sald�t�js.

3.3. Ve�as mazg�šana

Ve�as mazg�šanas maš�nas ir div�j�da tipa. Pirmaj� gad�jum� tiek lietota nekust�ga b�ka un rot�jošs mais�t�js, ar kuru izsauc �dens un ve�as rot�šanas kust�bu.

Otr� konstrukcij� tiek izmantota rot�joša b�ka - cilindrs, kur� atrodas �dens un mazg�jamais materi�ls.

Maš�nas var b�t neautom�tiskas, kuru funkcion�šana saist�ta ar cilv�ka kl�tesam�bu un autom�tiskas, kuras darbojas saska�� ar uzdoto programmu un nav saist�tas ar kl�tesam�bu. Š�das maš�nas tiek past�v�gi pievienotas �densvadam, kanaliz�cijai un elektriskam t�klam.

Ener�ija, mazg�jot, tiek izmantota �dens sild�šanai un maš�nas darbin�šanai.

Mazg�jot ve�u var ietaup�t ener�iju: lietojot �deni, sasild�tu, l�dz 60oC un tikai iz��muma gad�jumos ar

augst�ku temperat�ru (l�dz 95oC); lietojot tikai piln�gi noslogotu maš�nu; iepriekš�ji ve�u izm�rc�jot (ietaupa 15% ener�ijas).

Ja izmanto nepiln�gi piekrautu maš�nu, tad attiec�gi j�samazina uzsild�tais �dens daudzums, kas dod iesp�ju ietaup�t l�dz 35% ener�ijas. Piln�gi noslogota maš�na tiek izmantota lietder�g�k.

Mazg�jamo maš�nu pilnveidošana notiek past�v�gi. Ener�ijas un �dens pat�ri�a izmai�a mazg�jam�m maš�n�m ar 4,5 kg tilpumu un �dens temperat�ru 95oC laika period� no 1987. l�dz 1990. gadam par�d�ta 3.8.att. Šaj�s maš�n�s galvenais ener�ijas pat�ri�š saist�ts ar �dens sild�šanu. T�p�c p�d�j� laik� maš�nu ener��tisko pilnveidošanu saista ar �dens daudzuma samazin�šanu. Jaun�s sist�m�s mazg�šanas princips ir cits. Ve�a vairs nav iegremd�ta


119

mazg�još� š��dum�, bet tikai saslapin�ta. Šaj� gad�jum� tiek izmantots t�ds �dens daudzums, ko ve�a sp�j uz�emt.

Svar�gs r�d�t�js ir trokš�u l�menis maš�n�m str�d�jot, kas ierobežo to izmantošanu vakaros un izejam�s dien�s.

Izstr�d�ta jauna mazg�jam� pulvera padošanas sist�ma, kur� t� š��dums tiek padots no apakšas. Tas uzlabo š��duma izmantošanu un �auj ietaup�t 20% mazg�šanas l�dzek�a.

Daž�dai ve�ai, tekstila �patn�b�m un net�ruma pak�p�m atbilst daž�das mazg�šanas programmas. T�s atš�iras ar mazg�šanas un skalošanas ilgumu kombin�cij�m, š��duma temperat�r�m, apgriezienu skaita, š��duma koncentr�cijas un mazg�šanas l�dzek�u piedev�m.

Eksist� "1/2 programma", kuru izmanto gad�jumos, ja mazg� pustilpumu ve�as. Tad �dens daudzumu un mazg�šanas l�dzekli samazina par 35% un nepieciešam�s ener�ijas daudzums samazin�s par 25%.

Izmantojot "ener�ijas taup�bas programmu" �dens temperat�ru samazina no 95oC l�dz 60oC, vai no 60oC l�dz 40oC, kas mazina pat�r�t�s ener�ijas daudzumu par 25% un tad v�l par 15%.

3.8.att. Daž�du gadu izlaides mazg�jamo maš�nu-autom�tu ener�ijas un �dens pat�ri�š (95oC, 4,5 kg).

1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0 kWh

0

20

40

60

80

100

120

L 140

Ener�ija dens


120

T� 1991. gada tipa mazg�jam�m maš�n�m bija 95oC programma un 0,35 kWh/kg saus�s ve�as; toties 60oC programmai –0,2 kWh/kg ar �dens pat�ri�u 15 l/kg.

Ener�ijas pat�ri�š mazg�jam�s maš�n�s ir atkar�gs no to tilpuma. Agr�k lietošan� bija maš�nas 10 kg ve�as mazg�šanai. Iev�rojot ierobežoto �ime�u sast�vu, j�orient�jas uz 2-3,5 kg maš�n�m, kuras dod lielu ener�ijas ietaup�jumu (3.9.att.).

Ve�as at�de�ošana notiek ar c e n t r i f u g � š a n a s pal�dz�bu. Racion�la centrifug�šanas izmantošana saist�ta ar: centrif�gas piln�gu noslogošanu; vien�du ve�as tipu centrifug�šanu (pret�j� gad�jum� at�de�ošana

j�izdara, orient�joties uz visilg�k ž�stošiem gabaliem);

fasona ve�u než�v� l�dz piln�gam sausumam, jo tad gludinot t� papildus j�slapina.

Ve�as at�de�ošanas pak�pe ir atkar�ga no centrif�gas apgriezienu skaita (3.10.att.). Jo liel�ks ir apgriezienu skaits, jo stipr�kam j�b�t konstrukt�vam izpild�jumam (b�kai, sv�rst�bu sl�p�t�jam,

Ener�ija

3.9.att. 10 gadu vec�s 10 kg un jaun�s 3,3 kg mazg�jam�s maš�nas ener�ijas un �dens pat�ri�u sal�dzin�jums.

dens

0

20

40

60

80

100

400 800 1000 1200 2800

% 3,8 kWh

3.10.att. Ve�as ž�v�šanas centrif�gas ener�ijas pat�ri�š (4kg ve�as) atkar�b� no apgriezieniem.

n


121

dzin�jam). Pašreiz�j�m maš�n�m apgriezienu skaits ir 1400 apgr./min.

Jo liel�ks ir apgriezienu skaits, jo maz�ks ir nepieciešamais darb�bas laiks un ener�ijas pat�ri�š.

Ieg�d�joties jaunu iek�rtu, j�v�rš uzman�ba uz sekojošo: maš�nas tilpumam j�atbilst �imenes vajadz�b�m; ener�ijas un �dens pat�ri�u; centrifug�šanas apgriezieniem j�b�t vismaz 1000 apgr./min.; iek�rtai j�b�t drošai un vienk�ršai apkalpošan�, ar vienk�ršu

programmas izv�li. Ve�as ž�v�šanu var izdar�t bez ener�ijas izlietošanas p�c

centrifug�šanas br�v� gais� vai telp�. Ve�u var ž�v�t ar� speci�l�s iek�rt�s.

Ž�v�t�j� ve�a griežas cilindr�, kur� ar ventilatora pal�dz�bu tiek padots auksts gaiss, kas izž�st ejot caur sild�miek�rtu. Gaisu var �emt no apkurin�tas telpas un p�c ve�as ž�v�šanas tas tiek izp�sts �r�j� vid�. Eksist� ž�v�šanas sist�mas, kur�s mitrs gaiss cirkul� sl�gt�s sist�m�s caur kondensatoru, kurš tiek dzes�ts ar gaisu vai �deni, vai ar� sist�mas, kur�s tiek izmantots siltuma s�knis.

3.4. Silt� �dens apg�de

Silt� �dens apg�de iesp�jama, uzsildot to caurpl�des rež�m� un boiler�. Caurtekoš� �dens uzsild�šanai nepieciešama liela jauda (l�dz 5 kW). Toties šaj� rež�m� tiek uzsild�ts prec�zi tik daudz �dens, cik tiek izlietots.

Izmantojot boileru, to var iesl�gt pirms lietošanas un sasild�t �deni ar sam�r� mazu jaudu (1 kW). Šaj� gad�jum� gr�ti iepriekš noteikt nepieciešamo �dens daudzumu un t�p�c, kaut gan iztiek ar maz�ku jaudu, parasti pat�r� vair�k ener�ijas. Boilera tilpumu izv�las saska�� ar lietošanas vajadz�b�m. Virtuvei pietiek 7-10 litru. Vannai un dušai vajag 80-150 litru. Mazs �dens tilpums sasilst 10-20 min�t�s, liels - 2-3 stund�s.

Boileri ir p�rkl�ti ar siltuma izol�ciju, kas �auj saglab�t siltumu diennakts laik�. Izmantojot autom�tisko atsl�gšanu nepieciešam�s temperat�ras sasniegšanas gad�jum�, boileru sild�šanu iesl�dz nakt�,


122

kad elektroener�ijas tarifs minim�ls. Ener�ijas ekonomija elektroboilera lietošan� saist�ta galvenok�rt ar sild�m� �dens apjoma pareizu noteikšanu, t� iesl�gšanas laiku ar taimera pal�dz�bu un siltumizol�cijas uzlabošanu.

Eksist� energoekonomiskas mazg�šan�s trad�cijas. Mazg�joties parasti lieto dušas. Tas ir vesel�g�k, jo mazina sirds noslodzi, sal�dzinot ar vannu, un prasa 4-6 reizes maz�ku ener�ijas pat�ri�u. Toties mazg�jot ar siltu �deni rokas un seju (ar� skujoties) izmanto izlietnes kor�i, ielejot taj� nedaudz silt� �dens.

Pak�peniski ener�ijas izmantošanas pilnveidošanas so�i par�d�ti 3.11.att. S�kuma st�voklis atbilst 100% ener�ijas izmantošanai. Pirmaj� sol� piekopj no komforta viedok�a lietder�gu temperat�ras pazemin�šanu atkar�b� no diennakts laika, k� ar� apkures samazin�šanu laik�, kad telpas neizmanto. Tas samazina izlietot�s ener�ijas daudzumu l�dz 80-90%. Otraj� sol� aizvieto mazefekt�vus apar�tus uz vair�k efekt�viem (piem�ram, gaismas spuldzes, virtuves iek�rtu u.c.) un izmanto sienu siltumizol�ciju. Tas samazina pat�r�to ener�iju l�dz 70% no s�kotn�j�s.

200C 100

str�va nafta g�ze 200C 90

200C 70

200C

60

200C Reg.

60

15 5

10 200C

Reg.

Silts�kn30 50 60

15 5

10 20

vid

3.11.att. Ener�ijas izmantošanas efektivit�te m�jsaimniec�b� atkar�b� no realiz�tiem pas�kumiem t�s taup�šanai


123

Trešaj� sol� paredz apkures apar�tu augstv�rt�go individu�lo regul�šanu, kas dod iesp�ju izmantot visus telp� esošos siltuma veidus: saules starojumu, iesl�gtu televizoru, cilv�kus, kas uztur�s telp� utt. Tas �auj samazin�t nepieciešamo ener�ijas daudzumu l�dz 60%. Turpm�k (4. solis), lietojot izmešu siltuma (telpu ventil�cijas un tml.) siltummai�us, k� ar� (p�d�j� sol�) siltuma transform�ciju ar siltums�k�a pal�dz�bu izmantot� ener�ijas daudzumu var samazin�t l�dz pat 30%.

M�jsaimniec�b� izmantojamo iek�rtu elektropat�ri�š pašlaik un re�li iesp�jamais n�kotn� par�d�ts 3.1 tab.

3.1.tabula. M�jsaimniec�bas iek�rtu elektropat�ri�š

Pat�r�t�js Lab�kie r�d�t�ji Pat�ri�š pašreiz

kWh/gad�

Pat�ri�š n�kotn�

kWh/gad� Virtuve

V�r�šana, cepšana

0,75 kWh/dien� 1000 400

Ledusskapis 0,35 kWh/dien� uz 100 litriem

400 200

Sald�jam� iek�rta

0,2 kWh/dien� 500 200

Apgaismojums Dz�voklis 350 110 P�r�jais 150 40

Daž�das iek�rtas 300 200 Mazg�šana

Mazg�jam� maš�na

0,2 kWh/kg 300 200

Centrif�ga 0,5 kWh/kg 500 300 Sild�miek�rtas

Elektroboilers 2500 900 Elektroapkure 100 kWh/m2 7000 Siltums�knis 300 150

Elektroener�ijas pat�ri�i m�jsaimniec�b� saska�� ar 3.1. tab. datiem par�d�ti 3.12.att.


124

Liela noz�me ener�ijas taup�šanai ir kr�nu izv�lei. Racion�las ir sviru kr�nu konstrukcijas (3.13.att.). Ar sviru horizont�lo iestat�šanu izv�las silt�-aukst� �dens mais�juma proporciju. Turpm�k ar gar�msl�došu kust�bu maina sviras vertik�lo st�vokli, iedarbojoties uz atv�ruma pak�pi, nemainot mais�jumu. T� nodrošina str�klu tikai t�s vajadz�bas mirkl�, 2-6 –k�rt�gi ietaupot �deni.

3.13.att. Sviru kr�ni.

0

1000

2000

3000

4000

5000

1 2 3 4 5

kWh/a 13000

2500

900

4350

2180

2900

1290 1050

510

3.12.att. Elektroener�ijas pat�ri�š m�jsaimniec�b�. 1 - dz�voklis ar g�zes pl�ti; 2 - dz�voklis ar virtuves elektroiek�rt�m; 3 - �imenes savrupm�ja; 4 - elektroboilers; 5 - elektrisk� apkure. Tumšais laukums atbilst n�kotn� iesp�jamam pat�ri�a l�menim.

pašlaik

n�kotn�


125

Kopsavilkums

1. Galven�s ener�ijas taup�šanas sf�ras m�jsaimniec�b� ir apkure un apgaismojums.

2. Tom�r ar� virtuv� ir iesp�jas taup�t ener�iju, prasm�gi izmantojot �dienu gatavošanas traukus, g�zes un elektrisk�s pl�tis.

3. Apm�ram 1/3 no m�jsaimniec�b� pat�r�jam�s elektroener�ijas tiek izmantota ledusskapjiem. Jaun�kie ledusskapji pat�r� daudz maz�k elektroener�ijas, sal�dzinot ar ražotiem pirms 5-10 gadiem. Izv�loties ledusskapi, j��em v�r� t� ener��tisk�s �paš�bas.

4. Apr��ini r�da, ka racion�li r�kojoties, elektroener�ijas pat�ri�u m�jsaimniec�b� var divreiz samazin�t.

4.NODAA. RACION�LAIS ENERIJAS PAT�RI�Š RAŽOŠAN�

126

4. NODAA. RACION�LAIS ENER�IJAS

PAT�RIŠ RAŽOŠAN� 4.1. Procesa pl�nošana

Racion�lai ener�ijas izlietošanai ražošan� ir vair�ki aspekti. A. Racion�la tehnolo�isk� procesa organiz�cija. B. Racion�la slodzes grafika form�šana. C. Atseviš�u ener�iju izmantojošo elementu pilnveidošana.

Organiz�jot tehnolo�isko procesu, j�izskata un j�pie�em l�mumi visos ražošanas organiz�cijas jaut�jumos. Tie ir š�di: ražošanas veidi un ražošanas procesi; ražošanas meh�nismu lietder�bas pak�pes; pras�bas pret darba apst�k�iem: telpu temperat�ru, ventil�ciju; vides apst�k�i: iesp�jam�s �r�j�s temperat�ras, ražošanas temps

diennakt�; telpu faktiskie ener��tiskie raksturojumi: lietder�ba,

apgaismojums; darbinieku kvalifik�cija un attieksme pret ener�ijas pat�ri�u.

Š�da anal�ze dod priekšstatu par ražošanai nepieciešamo ener�iju: tvaiku, karsto �deni un elektroener�iju. Risinot energoapg�des probl�mas, ir j�izskata: ener��tisko iek�rtu veidu; ener�ijas p�rveidošanas iek�rtu jauda un lietder�ba; ener��tisko iek�rtu telpiska izvietošana; ener�ijas sadales sist�ma un zudumus taj�; energovad�ba un apkalpojoš� person�la kvalifik�cija; att�r�šanas iek�rtas un vides aizsardz�bas pas�kumi.

Uz š�das anal�zes pamata tiek preciz�ti priekšstati par prim�riem energones�jiem (elektr�ba, g�ze, citi kurin�m� veidi). Beig�s nosaka nepieciešam�s izmaksas, �emot v�r� iek�rtu un materi�lu izmaksas, procentu likmes, izdevumus person�lam, k� ar� pirkt�s ener�ijas tarifus.


127

4.2. Tehnolo�ijas izv�le

Racion�l�s ener�ijas izmantošanas iesp�jas liel� m�r� nosaka tehnolo�ijas izv�le. Daudz�s tehnolo�ij�s nepieciešams siltums. Siltumu var nodrošin�t ar prim�ro ener�iju, sadedzinot kurin�mo, vai ar� izmantojot elektroener�iju. Rupjos apr��inos, no ener��tisk� viedok�a, elektroener�ijai var dot priekšroku ar noteikumu, ja sal�dzin�m�s vien�bas (kJ vai kWh) elektroener�ijas pat�ri�š ar vien�du efektu var sast�d�t trešda�u no nepieciešam� siltuma ener�ijas daudzuma.

Šis noteikums bieži netiek izpild�ts sakar� ar to, ka ener��tiskie apsv�rumi nav noteicošie. Elektrisk�s iek�rtas bieži ir l�t�kas, prasa maz�kus b�vju apjomus un maz�kus izdevumus apkalpošan�. Š� izv�le ir tehnolo�iski-ekonomisko anal�žu rezult�ts. Materi�lu rad�šanai nepieciešams noteikts ener�ijas un kurin�m� (B) pat�ri�š. Šie lielumi, protams, samazin�s sakar� ar tehnolo�iju att�st�bu. Ener�ijas pat�ri�a pašreiz�jais tehnolo�ijas l�menis att�lots 4.1. att. Atz�m�sim, ka 1 MJ = 0,278 kWh.

W, MJ/kg Produkts B, kg �p. kurin�m�/kg produkta 2 Tel�rs Tit�ns

103 8 Acetil�ns 34

7 Ni�elis 24 6 5 Magnijs

17 4 Akrils (š�iedra) 13,6 3 Alum�nijs 10,2

Neilons 66 no naftas

Sil�cijs

Poliesters (š�iedra)

2 N�trijs 6,8


128

Varš (sk�rds) Polipropil�ns Stir�ns Varš (stieple)

102 Cinks (sk�rds) 3,4 Gumijas riepas

8 Ner�s�jošs t�rauds (sk�rds)

7 Rakst�mpap�rs 2,4

6 T�rauda sk�rds (auksti velm�ts)

Svins

5 Amonjaks no naftas (g�ze) 1,7

4 Amonijnitr�ts no naftas 1,36

3 Stikla izstr�d�jumi 1,02

Magnija oks�ds 2 Sl�pek�sk�be 0,68 �ets

Š�idrais sl�peklis

101 Ka��is 0,34 8 Cements 7 S�rs 0,24 5 �ie�e�i 0,17 4 Dzelzbetons 0,136 3 Naftas p�rstr�de 4.1.att. �patn�jais ener�ijas pat�ri�š daž�du materi�lu ražošan�. Zinot ener�ijas pat�ri�u materi�lu un iek�rtas ražošanai, var�tu

interes�ties par ener�ijas atražošanas koeficientu W1<<W2, kur W1 - ener�ijas pat�ri�š iek�rtas ražošan� un W2 - ener�ijas ekonomija, ko var ieg�t iek�rtas izmantošanas laik�. W1/W2 attiec�bai j�b�t daudz maz�kai par 1.


129

Tehnolo�ij�s ir nov�rojams �trs progress, kurš liel� m�r� mazina siltuma daudzuma nepieciešam�bu. T�, lai pan�ktu nepieciešamo met�la ciet�bu, vairs nevajag p�rveidot visu deta�u met�lisk�s masas strukt�ru. Pietiekami, pan�kot tikai pl�n�s virs�j�s k�rtas strukt�ras izmai�u, ko izdara ar elektrotehnolo�iju, izlietojot daudz maz�ku ener�ijas daudzumu.

Lielas izmai�as ir meh�nisko apstr�des l�dzek�u lietošan�. Met�lu griešana, urbšana un l�dz�gas oper�cijas sekm�gi aizst�j ar l�zeru un plazmas tehnolo�ij�m, kuras pieder pie taup�g�m elektrotehnolo�ij�m.

Efekt�v�kas var�tu b�t, piem�ram, ž�v�šanas tehnolo�ijas, izmantojot siltuma s�k�us. Silts mitrs gaiss non�k siltuma s�k�a dzes�šanas kamer�. Tur siltummain� tas tiek atdzes�ts l�dz temperat�rai, zem�kai par rasas punktu, kura mitrums kondens�jas un tiek izvad�ts. Sauss gaiss, ejot cauri s�k�a siltuma kamerai, tiek sasild�ts l�dz 60oC un nosl�gt� kont�r� atkal tiek izmantots ž�v�šanai. Šaj� gad�jum� siltuma s�kn� un ventilatoros tiek izmantots elektroener�ijas daudzums, kurš nep�rsniedz 25% no tieši ž�v�šanai nepieciešam�s ener�ijas daudzums.

Elektrotehnolo�iju att�st�b� ir plašas iesp�jas, kas ar� turpm�k sekm�gi aizst�s un samazin�s ener�ijas pat�ri�u un, t�tad, kurin�mo ražošanas vajadz�b�m. Protams, tas ir saist�ts ar zin�tniski tehnisko progresu tehnolo�ij�s. Pan�kumi autom�tisk�s vad�bas un elektronikas laik� �auj cer�t uz lieliem pan�kumiem tehnolo�iju progres� ar� turpm�k.

4.3. Ražošanas procesa p�t�šana

Ar esošo tehnolo�iju j�tamu ener��tisku efektu var sasniegt, g�stot dzi�u priekšstatu par izmantojamo tehnolo�ijas procesu.

Šim nol�kam, izmantojot attiec�gus m�rinstrumentus, ir j�izp�ta atseviš�u tehnolo�isko iek�rtu ener��tisk�s �paš�bas. T�, piem�ram, izr�d�j�s, ka �patn�jais ener�ijas pat�ri�š kokz��tav�s r�mju z��im ir par 70% liel�ks nek� lenšu z��iem. Z��jot daž�das koksnes, �patn�jais ener�ijas pat�ri�š ir atkar�gs no padeves �truma un koksnes mitruma (4.2. att.).


130

Analiz�jot daž�du agreg�tu �patn�jo ener�ijas pat�ri�u, ir ieg�ti š�di rezult�ti (4.3.att.). No tiem izriet, ka lielu iev�r�bu pelna agreg�ti 5, 6 un 9, kuri dod sam�r� daudz produkcijas un, t�tad pat�r� daudz ener�ijas. To ener��tisk� uzlabošana var dot lielu ener�ijas ietaup�jumu un ekonomisku efektu.

Sarež��tu procesu virkn�s prec�zi j�saska�o atseviš�as oper�cijas, nepie�aujot lieko elementu iesl�gšanos bez tiešas vajadz�bas. To var pan�kt, izmantojot statisk�s bezkontakta sl�džu iek�rtas un prec�zi noska�otas elektronikas vad�šanas iek�rtas, kuras izmanto saska�� ar iek�rtas darb�bas laika grafiku.

Pas�kumus, ar kuriem var�tu pan�kt v�lamos rezult�tus, var�tu iedal�t trij�s grup�s: uzlabot ekspluat�ciju un vad�šanu (t�l�t�jie pas�kumi); ieviest izmai�as tehnolo�ijas procesa gait� (vid�j� termi�a

pas�kumi); izmain�t iek�rtu kvalit�ti (ilglaic�gie pas�kumi).

Organiz�jot ražošanu, j��em v�r�, ka ener�ijas pat�ri�š ir atkar�gs no ražošanas apjoma un iek�rtas izmantošanas pak�pes. Jo liel�ks ir ražošanas apjoms un iek�rtas izmantošanas pak�pe, jo maz�ks ir ener�ijas �patn�jais pat�ri�š (4.4.att.). Tas ir saist�ts ar to, ka past�v�gie izdevumi un zudumi, b�dami attiecin�ti uz

4.2.att. Ener�ijas pat�ri�š d��u z��šan� atkar�b� no koksnes sausuma un padeves �truma.

5 10 15 20

Sausa priede Sausa egle

cm/min

Mitra egle

kWh/m

3 5 7 9 2 6 4 1 8 10

kWh/kg

Izstr�des apjoms 4.3.att. Daž�du tehnolo�ijas agreg�tu

�patn�jais ener�ijas pat�ri�š.


131

liel�ku produkcijas apjomu, rada �patn�jo lielumu samazin�šanos.

Priekšstatu par ener�ijas bilanci ieg�st, izp�tot ener�ijas pl�smas. Š�du ainu dod ener�ijas pl�smu sh�ma (4.5.att.), att�lota ener�ijas m�rog�, s�kot ar t�s ievad�šanu proces� l�dz t� atst�j sist�mu zem� ener�ijas potenci�la veid�. Sal�dzin�šanas nol�kos visi ener�ijas veidi tiek att�loti vien�s vien�b�s, piem�ram, kWh.

Š�das sh�mas anal�ze dod iesp�ju ieraudz�t ener�ijas efektivit�tes palielin�šanas iesp�jas. Ener�ijas pl�smu sh�m� j�atz�m� ener�ijas pl�smu potenci�li. Tas dod iesp�ju konstat�t zem�

potenci�la ener�ijas pl�smas, kuras t�l�k nevar p�rveidot lietder�gas izmantošanas nol�kos.

100 %

noslodze

kWh/gab.

Raž�gums

10

100

1000

4.4.att. �patn�jais ener�ijas pat�ri�š atkar�b� no ražošanas apjoma un meh�nismu noslodzes.

4.5.att. Ener�ijas pl�smas sh�ma. 1 - notek�de�i; 2 - d�mg�zes; 4 - ventil�cijas gaiss; 5 - �ku siltuma zudumi


132

Anal�z� v�l ir nepieciešami priekšstati par atseviš�u procesu savietošanos laik�. Šim nol�kam izmanto procesu laika grafikus. Racion�l� procesu savietošan� laik� sl�pjas ar� racion�l�s ener�ijas izmantošanas iesp�jas. T�, piem�ram, var samazin�t izdevumus elektroener�ijas iepirkumiem, paredzot racion�lu ener�ijas pat�ri�u diennakts laik�.

4.4. Racion�la slodzes grafika form�šana

Racion�la slodzes grafika form�šana ir saist�ta ar tarifu, kuru var izteikt:

,......2211max1 nnii WbWbWbWbPaI �� kur I - summ�r� elektroener�ijas izmaksa, Ls;

Pmax - maksim�l� slodze laika interv�l�, ko saska�o ar energosist�mu, kW; Wi - elektroener�ijas pat�ri�i daž�dos diennakts interv�los, kWh; a1 - konstante, Ls/kW; bi - konstantes attiec�giem elektroener�ijas tarifiem, Ls/kWh, ja P<Pmax.

Pmax tiek uzdots energosist�mas maksim�lo slodžu interv�l�, kad iesl�dz darb� vismaz�k ekonomisko iek�rtu, un t�tad, elektroener�ijas pašizmaksa ir visaugst�k�. Bez tam tas ir saist�ts ar kapit�lieguld�jumiem energosist�mas jaudas savlaic�gai k�pin�šanai.

Laika interv�li i tiek uzdoti, iev�rojot elektroener�ijas izmaksu daž�d�bu diennakts laik�.

Pirmais loceklis nor�da, ka gad�jum�, ja pat�ri�š dot� interv�l� nep�rsniedz Pmax, tarifs par jaudu atbist a1. Turpret�m, ja P > Pmax, tad tarifs j�tami palielin�s. Šis loceklis var tikt minimiz�ts, izsl�dzot no darba maksim�lo slodžu stund�s energoietilp�gus tehnolo�iskos agreg�tus, netrauc�jot ražošanas procesu. Attiec�gie agreg�ti, kuru raž�gums p�rsniedz k�rt�j�s vajadz�bas, tiek darbin�ti at�aut� laik� un to produkcijas p�rpalikums tiek saglab�ts laikam, kad agreg�tu aptur. Pas�kumi pat�ri�a notur�šanai Pmax robež�s atkar�gi no ražošanas apst�k�iem un var tikt ilustr�ti ar konkr�tiem piem�riem. T�, piem�ram, r�pn�c� ir met�lkaus�tava ar �etr�m elektrisk�m kaus�šanas kr�sn�m. Š�idrs met�ls tehnolo�ijai ir nepieciešams


133

nep�rtraukti. Lai iztur�tu pat�ri�a ierobežojumu, nedr�kst veikt kaus�šanas procesu slodžu maksimuma stund�s.

Risin�jums var�tu b�t š�ds. Met�ls tiek kaus�ts at�aut� laik� un tiek p�rliets vien� no kr�sn�m, kuru p�rved š�idra met�la uztur�šanas rež�m�, ar nelielu elektroener�ijas pat�ri�u siltuma zudumu kompens�cijai. Turpm�k šis met�ls tiek izmantots, nep�rtraucot tehnolo�isko procesu.

Energoietilp�gi agreg�ti parasti saist�ti ar termoprocesiem. Temperat�ras saglab�šanai nepieciešamas �pašas termoizol�tas glab�tuves. To rad�šanai un izmantošanai vajadz�gi l�dzek�u ieguld�jumi un papildu elektroener�ijas pat�ri�i "glab�šanai". Šie pas�kumi var izr�d�ties �oti izdev�gi k� pat�r�t�jiem, t� energosist�mai.

Ja slodzes samazin�jums, kurš nepieciešams, lai iek�autos Pmax, b�tu vajadz�gs �P1, tad, iev�rojot varb�t�jo novirzi �P, nepieciešami pas�kumi, kuri atbilst slodzes samazin�jumiem �P1 + �P. Šim nol�kam, l�dz�s pamatpas�kumiem, paredz sam�r� nelielus papildpas�kumus, kurus lieto vajadz�bas gad�jum� re�l� laika vad�bas proces�. T�, slodzei tuvojoties Pmax, atsl�dz kaut k�du papildiek�rtu un, slodzei samazinoties, dod iesp�ju to iesl�gt atpaka�.

Slodzes vad�šanai paredz speci�lu iek�rtu, kas kontrol� procesu re�l� laik�. To kontrol� pat�r�jam�s jaudas m�r- un re�istr�još� iek�rta, kura savlaic�gi signaliz� par rež�ma tuvošanos pie�aujamai robežai un autom�tiski kontrol� iek�rtu, veic nepieciešamos pas�kumus, ja nav dež�r�još� person�la.

4.5. Darba meh�nisma �paš�bas

Liela ener�ijas da�a tiek izmantota dzin�jos. T�p�c ener�ijas taup�šanas iesp�jas ir elektrodzin�ju darb�bas automatiz�cij�. Galveno v�r�bu pelna darba maš�nas, kuru raž�gums main�ms plaš�s robež�s.

Darba meh�nismu �paš�bas atbilst 4.6.att. att�lot�m raksturl�kn�m, kuras dod momenta atkar�bu no griešan�s �truma. Momentu var izteikt ar vien�d�bu:


134

� � ,MMMx

n0n ��

�

��

��

��

0M=

kur M - pretest�bas moments pie griešan�s �truma �;

M0 - berzes moments; Mn - pretest�bas moments pie nomin�l� griešan�s �truma;

x - koeficients, kurš raksturo pretest�bas momenta izmai�u, izmainoties griešan�s �trumam.

Raksturl�kne 1 (x = 0) atbilst konveijeriem, met�lapstr�des meh�nismiem, virzu�u s�k�iem un ce�ammeh�nismiem (kr�niem, vin��m). Šeit pretest�bas moments nav atkar�gs no griešan�s �truma. L�nija 2 (x = 1) atbilst �eneratoram ar neatkar�gu ierosmi, kurš piesl�gts past�v�gai �r�jai pretest�bai.

L�nija 3 (x = 2) atbilst ventilatoriem, centrb�dzes s�k�iem, ku�u skr�v�m. Šaj� grup� ietilpst daudz lieljaudas dzin�ju.

L�nija 4 (x = -1) atbilst iek�rt�m, kuru jauda nav atkar�ga no griešan�s �truma. T�da raksturl�kne ir dažiem met�lapstr�d�jošiem meh�nismiem.

M c 0

�

1

2

3

4

4.6.att. Darba meh�nismu raksturl�knes.

M 0

� 1

2

3

4.7.att. Elektrodzin�ju meh�nisk�s raksturl�knes. 1 - sinhron� dzin�ja raksturl�kne, kura griezes moments nav atkar�gs no griešan�s �truma (absol�ti cieša raksturl�kne), 2 - l�dzstr�vas dzin�ja ar neatkar�gu ierosmi raksturl�kne (cieša raksturl�kne), 3 -l�dzstr�vas dzin�ja ar virknes ierosmi raksturl�kne (m�ksta raksturl�kne).


135

Darba galdu darbin�šanai izmanto elektrodzin�jus, kuru raksturl�knes par�d�tas 4.7.att. Asinhron� dzin�ja raksturl�kne par�d�ta 4.8.att.

Darba meh�nisma stacion�rais griešan�s �truma rež�ms iest�jas momentu vien�d�bas gad�jum�, kad dzin�ja griezes moments l�dzin�s pret�ji v�rstam darba meh�nisma pretest�bas momentam. L�dzstr�vas dzin�ja ar neatkar�gu ierosmi raksturl�kne un divas ce�amkr�nu raksturl�knes, kuru rezult�t� iest�sies griešan�s �trumi �1 un �2, ir par�d�tas 4.9. att. Ja darba meh�nisma raksturl�kne ir 1 (4.10.att.) un dzin�ja - 2, tad rezult�još� meh�nisk� raksturl�kne b�s 3. Stacion�r� rež�m� griezes moments l�dzin�s pretest�bas momentam un griešan�s �trums stabiliz�sies pie �0.

V�l pavisam nesen apgriezienu regul�šanai izmantoja galvenok�rt l�dzstr�vas dzin�jus.

+M 0

�

-M

M

M

4.8.att. Asinhron� dzin�ja raksturl�kne.

M M 2

0

�

� � � �

1 2

3

M 1

4.9.att. L�dzstr�vas dzin�ja ar neatkar�gu ierosmi un ce�amkr�na rež�ms.

4.10.att. L�dzstr�vas dzin�ja un ventilatora iek�rtas raksturl�kne. 1 - ventilatora raksturl�ne; 2 -dzin�ja raksturl�kne; 3 - summ�r� raksturl�kne.

�

� "

- M M

- M +M

1

3 2

0


136

L�dzstr�vas dzin�ja ar neatkar�gu ierosmi griešan�s �truma raksturl�knes ir par�d�tas 4.11.att. Daž�d�m raksturl�kn�m atbilst daž�das pretest�bas R, iesl�gtas virkn� ar ierosmes tinumu. Palaižot dzin�ju ar kontaktoru, pak�pjveid�gi maina samazina pretest�bu (4.11.att. a), k� rezult�t� dzin�js pak�peniski uz�em apgriezienus (4.11.att. b), p�rejot no vienas raksturl�knes uz n�kamo.

L�dzstr�vas dzin�ja ar virknes ierosmi raksturl�k�u saime ir par�d�ta 4.12.att.

Iev�rojot to, ka liels jaud�go dzin�ju skaits tiek izmantots s�k�u un ventilatoru iek�rt�s, kuru raž�ba j�maina plaš�s robež�s, j�iepaz�st�s ar šo iek�rtu ener��tisk�m �paš�b�m.

U -+

E

I

U -+

1 2 3

R3R2R1

I

� dab�g�

0

a) b)

4.11.att. L�dzstr�vas dzin�js ar neatkar�gu ierosmi. a) - principi�l� un palaišanas sh�ma; b) - palaišanas raksturl�knes.

4.12.att. L�dzstr�vas dzin�js ar virknes ierosmi. a) - principi�l� sh�ma; b) - palaišanas raksturl�knes.

U -+

IR

a)

I

I 1

I 2

I o

0

� � &

� �

� �

R

c 1

b)


137

T�, piem�ram, s�k�a raž�gumu var main�t, izmainot cauru�vada venti�a atv�rumu. Šaj� gad�jum� izmain�s cauru�vadu sist�mas raksturl�kne ar nemain�gu s�k�a raksturl�kni. Ar nemain�giem cauru�vada š��rsgriezumiem (v�rstu atv�rumiem) spiediena kritums p pieaug, palielinoties pl�smai (p�rtrauktas l�nijas, 4.13.att.). S�k�a raksturl�kne (nep�rtraukta l�nija) paliek nemain�ga (A-C). Ja nepieciešams samazin�t pl�smu par 50%, tad pieverot ventili, spiediens nevajadz�gi ce�as l�dz 140%.

Kaut gan caurpl�de mazin�s, spiediena palielin�šan�s d�� pat�r�jam� jauda praktiski nesamazin�s (4.14.att.). P�rs�kn�jamais š�idrums v�rst� tiek drosel�ts un t� temperat�ra ce�as uz nevajadz�gi pat�r�jam�s ener�ijas r��ina.

Cits ener��tiskais rezult�ts tiek pan�kts, mainot s�k�a apgriezienus. Šaj� gad�jum� v�rsts k� regul�šanas l�dzeklis netiek izlietots un cauru�vada sist�mas raksturl�kne nemain�s. Main�ga ir s�k�a raksturl�kne (4.13.att.). Rezult�t� s�k�a rež�ms no punkta A p�riet punkt� D un samazin�s l�dz nepieciešamam ne tikai pl�sma, bet ar� spiediens. Rezult�t� pat�r�jam� jauda izmain�s saska�� ar 4.13.att. un 4.14.att. Starp�ba starp pat�ri�iem apz�m�ta ar sv�trotu

140 %

100 %

40 %

50 % 100 % Q

A

D

C P 1700

1600 1500

1400 1300

1200 1100

1000

4.13.att. S�k�a meh�nisma rež�mi.

Regul�jot ar v�rstu

Regul�jot ar apgriezieniem

ietaup�jums

W, kWh

100 %

80 %

20 %

50% 100 % Q

4.14.att. S�k�a ener�ijas pat�ri�š ar daž�d�m caurtec�m.


138

l�niju CD. Jaudas pat�ri�š main�s proporcion�li apgriezieniem treš� pak�p� (4.15.att.), spiediens - apgriezieniem kvadr�t� un pl�sma - pirm� pak�p�. �emot v�r� to, ka s�k�u un ventilatoru �patsvars piedzi�� ir liels, viens no aktu�l�kiem piedzi�as att�st�bas virzieniem ir dzin�ju apgriezienu regul�šana.

4.6. Asinhrono dzin�ju �paš�bas

Asinhron� dzin�ja meh�nisk� raksturl�kne ir par�d�ta 4.16.att. Palaižot dzin�ju, tas att�sta griezes momentu Ma. Palaišanas str�va sasniedz v�rt�bu Ia, kura p�rsniedz nomin�lo str�vu gandr�z septi�k�rt�gi. Maksim�lais moments, ko att�sta dzin�js (kipmoments), ir Mk. Tuvojoties norm�liem apgriezieniem, str�va samazin�s, sasniedzot nomin�lo v�rt�bu I un moments - Mn. Dzin�js norm�li palaižas ar noteikumu, ka vis� palaišanas laik� dzin�ja griezes moments M p�rsniedz darba meh�nisma bremz�šanas momentu Mm

n I M n

M k

M a

I a

M I

4.16. att. Dzin�ja moments un str�vas raksturl�kne

2 0 0

0

1 5 0

1 0 0

5 0

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0

n /n s

%

M /M n

%

M b

M m

M d

M

M b

M m

M d

4.17.att. Dzin�ja Md un meh�nisma Mm momentu raksturl�knes.

md M unM - vid�j�s v�rt�bas.

100 %

P 100%

n

pl�sma n

jauda n 3

spiediens n 2

4.15.att. S�k�a darba parametru atkar�ba no apgriezieniem.


139

(4.17.att.). Palaišanas str�vas izsauc dzin�ja sakaršanu, t�p�c palaišanas laiks ir ierobežots.

Parastie asinhronie dzin�ji ir tr�sf�žu. Tr�sf�žu stators rada rot�jošu magn�tisku lauku, kurš induc� rotor� str�vu. T�, mijiedarb�b� ar statora lauku, rada griezes momentu. Rotora apgriezieni ir maz�ki par lauka apgriezieniem (sl�de). Nomin�la sl�de atbilst nomin�lam bremzes momentam. Nomin�l�s sl�des atkar�ba no dzin�ju nomin�l�m jaud�m ir par�d�ta 4.18.att.

Lieliem dzin�jiem rotors var b�t ar tr�sf�žu tinumu un �si sl�gts. Rotoru ar tr�sf�žu tinumu sauc par f�zes rotoru. Rotora f�z�s iesl�dz palaišanas rezistorus (4.19.att.), kuru pretest�bu var pak�pjveid�gi main�t. Meh�nisk�s raksturl�knes, kuras atbilst daž�d�m palaišanas pretest�b�m ir par�d�tas 4.19.att. Raksturl�kni 1 (R = 0) sauc par dab�go. Mainot palaišanas pretes�bas l�dz R = 0, palielina dzin�ja apgriezienus, noturot palaišanas str�vas pie�aujam�s robež�s.

5

%

4

3

2

1

0 100 200 300 400 P,

kW

S

4.18.att. Sl�des atkar�ba no dzin�ju nomin�l�s jaudas.

K1 K3

I2 I1

Uc

R

K2

M

Mk

�o

�

"

1

a) b)

4.19.att. Asinhron� dzin�ja ar f�zes rotoru sh�ma (a) un palaišanas raksturl�knes (b).


140

Momenta un str�vas izmai�as palaišanas proces� atkar�b� no dzin�ja sl�des ir par�d�ti 4.20.att.

Str�vas, kas pl�st pretest�b�s rada jaudas zudumus: ,sPP ��

kur P - dzin�ja pat�r�t� jauda stacion�r� rež�m�; s - rotora sl�de pret statora lauku.

Eksist� asinhronie dzin�ji, kas ir piel�goti biež�m palaišan�m. Tiem ir speci�ls rotora izpild�jums, kas, no otras puses, izraisa lietder�bas koeficienta samazin�šanos.

4.21.att. Vienf�žu asinhrono dzin�ju sh�mas un raksturl�knes.

C

C

C

R

C

0,5 1,00

1

2

MM

S0,5 1,0

0

1

2

MM

S

0,5 1,00

1

2

MM

S

0,5 1,00

1

2

MM

S

0 1 2

3

1,0

2,0

So

SH

S1 S2 S3

S1,00,80,60,40,20

MMH

S

0,80,60,40,20 1,0

1

2

3

0

1

2

3

S

I2I

a) b) 4.20.att. Momenta (a) un str�vas (b) izmai�as atkar�ba no sl�des asinhronam dzin�jam ar f�zes rotoru.


141

Vienf�žu elektriskos t�klos var izmantot vienf�žu asinhronos dzin�jus. Tajos ir puls�jošs magn�tiskais lauks, kurš uztur rot�još� dzin�ja kust�bu. Š�da dzin�ja palaišanai tom�r ir nepieciešams rot�jošs lauks, kas j�rada uz palaišanas laiku. Šim nol�kam izmanto statora tinuma f�zes, kur�s str�va tiek nob�d�ta pret t�kla f�zi ar kondensatoru pal�dz�bu, vai ar� tiek izmantots �pašs palaišanas tinums, kurš tiek atsl�gts p�c apgriezienu uz�emšanas (4.21.att.). Vienf�žu asinhrono dzin�ju jaudas diapazons ir 100-3000 W.

Reakt�v�s jaudas pl�smu var samazin�t, piesl�dzot pat�r�t�ju iek�rt�s kondensatorus reakt�v�s jaudas �ener�cijai. Kondensatoru jauda, j�saska�o ar reakt�v�s jaudas pat�ri�u. Šim nol�kam var izmantot regul�jamas kondensatoru baterijas.

4.7. Dzin�ju lietder�bas r�d�t�ji

Iev�rojot to, ka dzin�ji pat�r� lielu ražot�s ener�ijas da�u to lietder�bai ir liela noz�me. Sam�r� neliels lietder�bas koeficienta pieaugums �auj ietaup�t daudz ener�ijas. Izv�loties dzin�ju p�c jaudas un pie�aujam�s p�rslodzes, �r�jo temperat�ru pie�em +40oC, kur� tas sasilst l�dz pie�aujamai temperat�rai, proporcion�lai summ�riem zudumiem dzin�j� ar nomin�lo noslodzi.

Izv�loties dzin�ju, j��em v�r� piedzi�as ekspluat�cijas apst�k�i. Dzin�ju rež�mu starptautisk� klasifik�cija ir par�d�ta 4.1. tabul�.

Zudumi dzin�j� atbilst zudumiem p�rejas proces� un stacion�r� rež�m�. Dzin�ja noslodze ir atkar�ga no statisk�s slodzes �truma izmai��m un dinamiskiem momentiem.

Iesl�dzot dzin�ju, tas sasilst. Starp�ba starp dzin�ja un parasti nosak�ms pie vides temperat�ras tv = 40oC.

P�rtrauktos rež�mos silšanas procesa raksturs ir atkar�gs no noslodzes ilguma ts un pilna cikla laika ts + t0 attiec�bas:

%,100tt

tN

0s

s ��

�

kur t0 - tukšgaitas rež�ma laiks.


142

4.1. tabula. Dzin�ju rež�mu klasifik�cija

Rež�ma klasifik�cija Rež�ma �patn�bas

S1 Ilgstošs rež�ms, kur� dzin�js darbojas ar past�v�gu nomin�lo slodzi un darba laik� sasilst l�dz stacion�rai temperat�rai. Darb�bas laiks daudzk�rt p�rsniedz stacion�r�s temperat�ras iest�šan�s laiku.

S2 �slaic�gas darb�bas rež�ms. Darb�bas laik� dzin�js nesasilst l�dz stacion�rai temperat�rai un atsl�gta st�vok�a laik� (pauz�) pasp�j atdzist l�dz apk�rt�j�s vides temperat�rai.

S3 Atk�rtoti p�rtraukts rež�ms. Šaj� rež�m� darb�bas cikls sast�v no darba rež�ma interv�la un pauzes. Darb�bas laik� dzin�js nepasp�j sasilst l�dz stacion�rai temperat�rai un pauzes laik� nepasp�j atdzist l�dz vides temperat�rai.

S4 Atk�rtoti p�rtraukts rež�ms ar biež�m palaišan�m. S5 Atk�rtoti p�rtraukts rež�ms ar biežu revers�šanu. S6 Ilgstošs rež�ms, kur� nomin�lam rež�mam seko

tukšgaitas rež�ms. Abos rež�mos dzin�js nesasniedz stacion�ro siltuma rež�mu.

S7 Nomin�l� rež�ma kombin�cija ar revers�šanu. S8 Nomin�l� rež�ma kombin�cija ar diviem vai

vair�k �trumiem darb�bas cikl�.

Palaižot dzin�ju, t� sasiluma temperat�ra ilgstoš� rež�m� izmain�s p�c eksponentes:

� � .e= 1Tt

s0s

��

Atsl�dzot dzin�ju, t� atdzišana notiek saska�� ar vien�d�bu:

,)( 2Tt

vs e�

�� kur s - sasiluma temperat�ra darba rež�m�;


143

v - vides temperat�ra; 0 - s�kotn�j� sasiluma temperat�ra; T1, T2 - silšanas un atdzišanas laika konstantes.

Š�s konstantes ir daž�das, jo dzin�ju palaižot, silšana notiek ventilatoram darbojoties, bet, atsl�dzot, atdzišana noris dab�g�s konvekcijas rezult�t�.

Zudumu samazin�šanu p�rejas procesos pan�k, izv�loties speci�l� izpild�juma dzin�jus: ar palielin�tu sl�di, dzi��m riev�m vai divk�ršu rotora rež�i.

Atk�rtoti p�rtraukto rež�mu dzin�jiem eksist� pielaižamo palaišanas biežuma ierobežojums. Palaišanas biežumu var palielin�t ar noteikumiem, ja bremz�šanu ar pretiesl�gšanu aizvieto ar dinamisku bremz�šanu vai ar� elektrisk�s bremz�šanas viet� izmanto meh�nisko bremz�šanu.

Liel�ku zudumu samazin�jumu p�rejas procesos sasniedz, lietojot pak�penisku palaišanu vai dzin�jus ar �truma regul�šanu.

Dzin�ju silšanas raksturs daž�dos izmantošanas gad�jumos ilustr�ts 4.22. att.

Dzin�ju izv�le cikliskiem procesiem notiek š�d� k�rt�b�. S�kuma dzin�ju izv�las orient�joši uz slodzes laika

diagrammas pamata, aptuveni iev�rojot dinamisko slodžu iespaidu. Izv�l�tam dzin�jam nosaka slodzes diagrammu un dzin�ja silšanu. Ja dzin�js ir p�rslogots vai nenoslogots, iev�rojot preciz�tas dinamisk�s slodzes, tad izv�li un tam sekojošo p�rbaudi atk�rto.

Stacion�r� siltuma rež�ma paz�me ir s�kotn�j� un beigu sasdiluma vien�d�ba. Šaj� gad�jum� siltums, kas izdal�s dzin�j� tiek

Pv Pv Pv Pv

S1 S2 S3 S4tB tB

tS

tA tB

tSt t

t t

t

t

t

t

'

'k 'k 'k 'k

�' �' �' �'

4.22.att. Daž�du dzin�ju rež�mu iespaids uz silšanas procesu.


144

piln�gi atdots apk�rt�jai videi. Izv�loties dzin�jus past�v�giem rež�miem vai rež�miem ar

periodisku p�reju uz tukšgaitu, p�rejas procesi siltuma rež�mu iespaido sam�r� maz.

Visbiež�k sastopamais dzin�ja izmantošanas rež�ms ir SL (tabula 4.1.). Galvenais ener�ijas taup�šanas l�dzeklis ir pareiz� dzin�ja jaudas izv�le.

Gad�jumos, ja dzin�ja slodze var main�ties no nomin�l�s l�dz maz�m slodz�m k��st aktu�la dzin�ja rež�ma vad�šana saska�� ar zudumu minimiz�cijas krit�riju. Tas saist�ts ar to, ka mazo slodžu rež�mos zudumi dzelz� ir proporcion�li magnetiz�šanas str�vai kvadr�t�. Šaj� gad�jum� zudumus var samazin�t, p�rsl�dzot dzin�ja sh�mu no tr�sst�ra uz zvaigzni (4.23.att.). Liel�ku efektu var sasniegt, izmantojot tiristorus statora ��d� sprieguma regul�šanas nol�kos uz dzin�ja spail�m (4.24.att.). Samazinot ar t� pal�dz�bu spriegumu (4.25.att.) var pan�kt b�tisku zudumu samazin�jumu (25-30%). Vienlaic�gi pan�k dzin�ja

80 160

200

400

600

� P, W

I 1 , A

10

20

30

P 1 , kW

6

4

2

0 0

I 1

� P

P 1

U, V

4.25.att. Pat�r�jam�s akt�v�s jaudas (P), str�vas (I) un jaudas zudumu (DP) atkar�ba no pievad�t� sprieguma.

~U1L=380V

K

K

4.23. att. Dzin�ja statora tinuma p�rsl�gšana no trijst�ra sl�guma uz zvaigzni.

4.24.att. Pievad�t� sprieguma pazemin�šana ar tiristoru pal�dz�bu.

~380 V

n

vad.


145

temperat�ras samazin�šanas efektu (4.26.att.).

Ekspluat�jot asinhronos dzin�jus ar f�zes rotoriem, reakt�vo str�vu var samazin�t, sinhroniz�jot šos dzin�jus. Šim nol�kam rotora tinum� padod l�dzstr�vu, iesl�dzot to virkn� ar statora tinumu un taisngriezi saska�� ar sh�mu, par�d�tu 4.27.att. Mainoties dzin�ja noslodzei, main�sies statora str�va un, t�tad ar� ierosme, nodrošinot nepieciešamo p�rslodzes momentu.

Gad�jumos, ja š�ds dzin�js

izkr�t no sinhronisma vai notiek liela p�rslodze, pieaug rotora tinuma elektrodzin�jsp�ks un atveras tiristors VS. Tas šunt� taisngrieža elementus un rotora tinumu. Vien� virzien� mai�str�va tek caur taisngriežiem un otr� - caur tiristoru, un dzin�js p�riet asinhron�

0 0,2 0,4 0,6 0,8 M/Mn

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

(n

380V

4.26. att. Statora silšanas atkar�ba no pretest�bas momenta parastam dzin�jam (380V) un ar sprieguma pazemin�jumu (iestr�potais) laukums.

4.27.att. Asinhron� dzin�ja ar f�zes rotoru sinhroniz�cija. a) - piesl�gšanas sh�ma; b) - rotora tinuma barošana.

A

B

C

A B C

VD1

VD3

VD5

VD2

VD4

VD6

K1

K2K3

P

VS1

Ry

Rotors

Stators

a) b)


146

rež�m�. Dzin�ja palaišana un pašpalaišan�s notiek k� parast� asinhron� rež�m�.

Visaugst�kais lietder�bas koeficients ir sinhronam dzin�jam. T�p�c gad�jumos, ja sam�r� lielas jaudas dzin�js tiek izmantots ilgstoš� rež�m�, ieteicams p�rbaud�t t� izmantošanas iesp�jas. Vien�gi j��em v�r�, ka dzi�u sprieguma nos�dumu gad�jum� (tuvie �ssl�gumi) sinhronie dzin�ji var izkrist no sinhronisma. Tad tie autom�tiski j�p�rved asinhron� pašpalaišanas rež�m�. Sinhronus dzin�jus nevar rekomend�t gad�jumos, ja š�da situ�cija var izrais�t smagus tehnolo�isk� procesa p�rtraukumus.

Ener�ijas ekonomijas nol�kos j�izdara š�di pas�kumi: izmantot dzin�jus t�, lai tie b�tu piln�gi noslogoti, bet vajadz�bas

gad�jum� dzin�ji j�nomaina; samazin�t reakt�v�s str�vas pat�ri�u, izmantojot asinhronus,

sinhroniz�tos dzin�jus un kondensatoru baterijas; j�izmanto iek�rtas, kuras atsl�dz ilgstoši tukšgait� str�d�jošos

dzin�jus un metin�šanas transformatorus. Izv�loties dzin�jus, j�iev�ro to lietder�bas r�d�t�ji. Zudumi

dzin�jos saist�ti ar berzes un ventil�cijas zudumiem, zudumiem dzelz� un tinumu pretest�b�s (4.28.att.). Zudumus dzelz� nosaka dzelzs kvalit�te, velm�šanas tehnolo�ija, sk�rda lokš�u biezums un pievad�t� sprieguma l�menis.

Dzelzs magnetiz�šanai tiek pat�r�ta ne tikai akt�v�, bet ar� reakt�v� jauda, kura ir atkar�ga no sprieguma. Lietder�gi rad�t dzin�jus ar augst�ku lietder�bas koeficientu gad�jumiem, kad dzin�ja izmantošanas stundu skaits ir augsts. Š�di dzin�ji, protams, ir d�rg�ki, jo tajos j�pat�r� vair�k akt�vu materi�lu: dzelzs, vara, alum�nija, augstv�rt�g�kas deta�as (gult�i), j�lieto augst�ka tehnolo�ija (maz�ka gaisa sprauga) utt.

Š�ds efekts var tikt pan�kts, palielinot dzelzs masu par 30-35%, varu statora tinumam par 20-25%, alum�niju rotoram par 10-15%. Pie š�d�m konstrukcij�m pieder t� saucamie amerik��u

berze

dzelz�

pretest�b�

pat�ri�š

izmantot� jauda

4.28.att. Zudumi dzin�j�.


147

efekt�vie dzin�ji, k� ar� krievu tekstila modifik�cijas dzin�ji AT, AOT. Augsti efekt�v� modifik�cij� (4.29.att.) tiek lietoti: paaugstin�tas kvalit�tes gult�i, zem�s pretest�bas rotori ar augsti kvalitat�vu alum�nija �ssl�gto konstrukciju, maz�kas un prec�z�kas gaisa spraugas starp rotoru un statoru, augst�kas kvalit�tes statora dzelzs ar maz�kiem zudumiem, liel�ks vara tinumu š��rsgriezums un efekt�v�kas konstrukcijas ventilators. Šie dzin�ji ir d�rg�ki. T�, piem�ram, ja parastais 75kW. dzin�js maks� 3785 USD, tad augsti efekt�vs maks� 4404 USD. Toties lietder�bas koeficients 0,91 viet� ir 0,954.

Zudumi parast� 37 kW dzin�j� un efekt�v� dzin�j� ir š�di: Parastais Efekt�vais Lietder�bas koeficients 90,4% 94% Zudumi, kW: statora tinum� 1,319 0,911 dzelz� 0,725 0,180 rotora tinum� 0,646 0,668 berzes un ventil�cijas zudumi 0,373 0,281 siltuma zudumi 0,852 0,229 Pavisam 3,915 2,339

4.29.att. Efekt�vais amerik��u asinhronais dzin�js.

Liela š��rsgriezuma vijumi

Stators no zemo zudumu dzelzs ar liela š��rsgriezuma vijumiem

Mazs efekt�vs ventilators

Maza prec�za gaisa sprauga

Efekt�vs lod�šu gultnis

Zemas pretest�bas alum�nija rotors


148

Lietder�bas koeficietu parastiem un efekt�viem dzin�jiem

redzami 4.30.att. Ar� jaudas koeficients šiem dzin�jiem ir lab�ks (4.31.att.). Šo parametru atkar�ba no noslodzes efekt�viem dzin�jiem ir par�d�ta 4.32.att.

Efekt�vo dzin�ju lietošana ir atkar�ga no to izmantošanas ilguma un tarifa uz elektroener�iju. Gada ietaup�jums, pateicoties efekt�v� dzin�ja lietošanai, l�dzin�s:

70

75

80

85

90

95

1 1.5 2 3 5 7.5 10 15 20 25 30 40 50 60 75 100 150

100Z.S.=75kW

) , %

parastais efekt�vais

4.30.att. Efekt�v� un parast� dzin�ja lietder�bas koeficienti.

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1 1.5 2 3 5 7.5 10 15 20 25 30 40 50 60 75 100 125 150

100Z.S.=75kW

jaudas koeficients

parastais efekt�vais

4.31.att. Efekt�v� un parast� dzin�ja jaudas koeficienti.


149

,100100

��

��

��

EfStTCPS

kur P - dzin�ja nomin�l� jauda, kW; C - elektroener�ijas tarifs, Ls/kWh; T - dzin�ja izmantošanas ilgums st/gad�; St - standarta dzin�ja lietder�bas koeficients; Ef - efekt�v� dzin�ja lietder�bas koeficients.

Iev�rojot lietder�bas koeficientu atkar�bu no dzin�ja jaudas izmantošanas pak�pes izriet, ka efekt�vie dzin�ji j�izmanto slodzes diapazon� no 75 l�dz 100%. Ar maz�k�m slodz�m to lietder�bas koeficients k��st maz�ks nek� parastiem dzin�jiem.

Augsta lietder�ba sasniedzama, lietojot tr�sf�žu dzin�jus. Šie

25 50 75 100 P % 0

0

20

40

60

80

) %

3

4

1 2

4.32.att. Dzin�ju lietder�bas koeficienti atkar�b� no noslodzes. 1 - parastie dzin�ji; 2 - efekt�vais; 3 - dzin�js ar p�rsl�dzamiem poliem; 4 - kolektoru dzin�js.

50025016011075453018,5115,53,01,545020013290553722157,54,02,21,1

80

190

100 ) %

kW

2

4.33.att. Daž�du jaudu asinhrono dzin�ju lietder�bas koeficienti ar pilnu noslodzi. 1 - amerik��u efekt�viem dzin�jiem, 2 - parasto tr�sf�žu Eiropas dzin�ju lietder�bas koeficientu zona.


150

dzin�ji tiek izlaisti jaud�m no 60 W - 500 kW. Jaun�k�m asinhrono dzin�ju modifik�cij�m augsts lietder�bas koeficients saglab�jas ar� ar nepilnu 50% noslodzi.

Asinhrono dzin�ju lietder�bas koeficienti augstu noslodžu gad�jum� daž�d�m nomin�l�m jaud�m ir par�d�ti 4.33. att. Lietder�bas koeficientu zonas plaš�kam dzin�ju nomin�lo v�rt�bu diapazonam ir par�d�ti 4.34. att.

Daž�diem vienf�žu dzin�ju tipiem ir daž�di lietder�bas koeficienti (4.35.att.).

Visaugst�k� lietder�ba ir dzin�jam ar iesl�gtu un palaišanas kondensatoru (4.21.att.). Dzin�ji lietder�bas koeficienta samazin�šanas

10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 kW

P n

) , % 100

98

96

94

92

90

88

86

84

1

2 3

4.34.att. Lieljaudas dzin�ju lietder�bas koeficienti. 1 -l�dzstr�vas; 2 - asinhrono un 3 - sinhrono dzin�ju zonas.

1009080706050403020100

10

20

30

40

50

60

70

80 )$%

P, %

12

3

4

0

4.35.att. Vienf�žu asinhrono dzin�ju lietder�bas koeficienti. 1 - palaišanas un darba kondensatori; 2 - darba kondensators; 3 - palaišanas kondensators; 4 - palaišanas pal�gf�ze.


151

k�rt�b�: dzin�js ar past�v�gi iesl�gtu kondensatoru, dzin�js ar �slaic�gi iesl�dzamu palaišanas kondensatoru un dzin�js bez kondensatoriem ar palaišanas tinumu, iesl�dzamu caur rezistoru.

4.8. Dzin�ju apgriezienu regul�šana

Elektrisk�s piedzi�as var ierindot š�d�s trij�s grup�s: 1. Neregul�jamas piedzi�as, kuras tiek izmantotas lieljaud�g�s

iek�rt�s past�v�g�m noslodz�m, un ir apg�d�tas ar dzin�ju aizsardz�bu, vienk�ršu iesl�gšanas un atsl�gšanas iek�rtu.

2. Main�mo apgriezienu piedzi�a ar p�rveidot�jiem vai apgriezienu izmai�as iek�rt�m un attiec�gu vad�šanas iek�rtu.

3. Regul�jam� piedzi�a ar p�rveidot�ju dzin�ja barošanai ar st�vok�a kontroli un ar griezes momenta, apgriezienu skaita vai st�vok�a regul�šanu.

4. Ar skait�ošanas iek�rtu vad�m� piedzi�a optim�lo rezult�tu ieg�šanai vienas vai iek�rtu grupas vad�šanai.

Dzin�ju apgriezienu regul�šana var tikt lietota atkar�b� no dzin�ju tipa. Visvienk�rš�k apgriezieni main�mi l�dzstr�vas dzin�jiem. Šim nol�kam var izmantot taisngriežus l�dzstr�vas dzin�ju barošanai. L�dzstr�vas dzin�ji ir d�rgi un to lietder�bas koeficients ir sam�r� zems. Bez tam l�dzstr�vas dzin�ji nevar tikt izmantoti liel�m jaud�m. T�p�c aktu�la ir mai�str�vas dzin�ju apgriezienu regul�šana. Mai�str�vas dzin�ju apgriezienu regul�šana ir iesp�jama ar: a) impulsveida regul�šanu; b) asinhrono dzin�ju polu skaita izmai�u; c) tiešo frekvences regul�šanu; d) frekvences regul�šanu, lietojot l�dzspriegumu k� starpelementu.

I m p u l s v e i d a apgriezienu regul�šanu lieto mazjaud�g�s iek�rt�s (elektroinstrumentos un l�dz�g�s iek�rt�s). Regul�šana notiek, lietojot dzin�ju �slaic�gu iesl�gšanu. Iesl�gšanas un atsl�gšanas laika interv�lu attiec�ba (4.36.att.) �auj main�t vid�jo apgriezienu skaitu plaš�s robež�s. Dzin�js str�d� nep�rtraukt� p�rejas proces�.

P o l u p � r s l � g š a n a dod iesp�ju main�t asinhrono dzin�ju apgriezienus pak�pieniem 1:1,5 vai 1:2, piem�ram,


152

1000 apgr./min. uz 1500. T�da sam�r� rupja regul�šana var apmierin�t dažas vajadz�bas. Ret�k lieto tr�s regul�šanas pak�pes. Dzin�ji ar p�rsl�dzamiem poliem ir pusotras reizes d�rg�ki, un tiem ir par 6% zem�ks lietder�bas koeficients. Tas mazina ener�ijas ekonomiju, ko ieg�st, regul�jot apgriezienus.

Nep�rtrauktu un ekonomisku apgriezienu regul�šanu var pan�kt, lietojot asinhronos dzin�jus, kuriem tiek pievad�ts main�g�s frekvences spriegums. Šim nol�kam tiek lietoti frekvences p�rveidot�ji.

T i e š � s f r e k v e n c e s p � r v e i d o š a n a s gad�jum� barošanas ��d� tiek rad�tas savstarp�ji nob�d�tas p�c le��a (f�zes) sinusoid�l�s sprieguma l�knes, kuras tiek izmantotas dzin�ja barošanai t�, lai pan�ktu attiec�go frekvences izmai�as efektu. Viena no iesp�jam�m sh�m�m par�d�ta 4.37.att. Sakar� ar to, ka iepriekš�jais tiristors p�c atsl�gšanas v�l noteiktu laiku turpina vad�t str�vu, tai laik�, kad n�kamais jau iesl�dzas, rodas �slaic�gi �ssl�gumi, p�rejot no viena tiristora uz otru. �ssl�guma str�vu impulsu samazin�šanas nol�kos starp kaimi�u tiristoru grup�m izmanto droseles D. Dzin�ja barojoš� sprieguma l�kne ir par�d�ta 4.37.att., kura frekvence l�dzin�s f/6.

t

�1

�2

t1 t2

t1 t2�

0

*1=0,37

*2=0,74

4.36.att. Impuls veida apgriezienu regul�šana.

D

t0

Uex

4.37. att. Frekvences p�rveidošana ar tiešo saiti. a) - sh�ma un b) - sprieguma l�kne.

a)

b)


153

Sprieguma l�kn� ir harmonikas. Ja harmoniku l�menis p�rsniedz pie�aujamo, tad j�lieto attiec�gi l�dzek�i.

Lielas jaudas dzin�jiem izmanto frekvences p�rveidot�jus ar taisngriežu elementu (4.38.att.). Šeit tr�sf�žu spriegums tiek iztaisnots un p�c tam ar invertora pal�dz�bu l�dzspriegums tiek p�rv�rsts tr�sf�žu mai�spriegum� ar plaš� diapazon� main�mu frekvenci.

Invertora izej� katr� sprieguma f�z� sprieguma formas raksturs var�tu b�t, piem�ram, tr�sl�me�a (4.39.att.). Šim nol�kam katr� f�zes pusperiod� j�izmanto tr�sl�me�u barošanas avots ar tr�s tiristoriem. Katra tiristora ��d� savuk�rt j�izmanto pal�gtiristors t� izsl�gšanas nol�k�, kurš ar kondensatora pal�dz�bu rada caur tiristoru str�vu pret�ji t� vad�šanas virzienam uz laiku, kas ir pietiekams aizv�ršanai.

Venti�u p�rveidot�ja lietder�bas keoficients ir:

,1 Tnom

v UUn

)�)) ��

��

��+

kur )T - barojoš� transformatora lietder�bas koeficients (kurš nodrošina potenci�lu atdal�šanu no t�kla un �ssl�guma str�vu samazin�jumu) vai ar� reaktora lietder�bas koeficients, ja potenci�la atdal�šana nav nepieciešama;

)v - p�rveidot�ja lietder�bas koeficients; �U - sprieguma kritums uz venti�a; n - virkn� sl�gto venti�u skaits; Unom - p�rveidot�ja izejas spriegums. Pie�emot ar rezervi �U = 2V, Unom = 440V ar n = 2

fn fm

4.38.att. Apgriezienu regul�šana ar l�dzstr�vas starpelementu.

�t

U

U 0

4.39.att. Invertora izejas spriegums.


154

.99,0440

221 �

��v)

Iev�rojot transformatora lietder�bas koeficientu )T = 0,95-0,98,

� � .97,094,099,098,095,0 ,��,�+) Toties p�rveidot�ju izmantošan� j��em v�r�, ka tie p�c savas

dabas ir neline�ri elementi. Bez tam f�žu tiristoru darb�bas sec�b� rodas �slaic�gi �ssl�gumi starp f�z�m, kas rada komut�cijas trauc�jumus. Rezult�t� p�rveidot�js ir augst�ko harmoniku avots.

Ir zin�ms, ka tiristoru p�rveidot�ji rada harmoniku k�rtas ,1-�� ma�

kur m - p�rveidot�ju f�žu skaits, kas parasti p�rsniedz 3; a - natur�l� skait�u rinda (1, 2, 3, ...).

Gad�jumos, ja nerodas rezonanse, atseviš�u harmoniku efekt�v�s v�rt�bas ir apm�ram apgriezti proporcion�li harmonikas numuriem:

.n1

IIn .

Harmonikas izsauc papildu zudumus dzin�jos un izplat�s elektriskaj� t�kl�, izsaucot daž�dus trauc�jumus. Augst�kas harmonikas izsauc kondensatoru bateriju p�rslodzi (XC = 1/�C), kuru rezult�t� tie p�rslogojas un boj�jas. Bateriju izsl�gšana no darba lielas jaudas p�rveidot�ju izmantošanas gad�jum� palielina zudumus t�kl�. Str�vas un sprieguma l�k�u krop�ojumi pasliktina elektronisk�s aparat�ras darbu. Uz zin�m�m frekvenc�m var rasties rezonanses par�d�bas, kuras paaugstina krop�ojumus. T�p�c bieži j�pie�em noteikti m�ri augst�ko harmoniku apkarošanai.

Ja p�rveidot�ja jauda ir sam�rojama ar t�kla jaudu, tad probl�mas, kuras rada p�rveidot�ja ekspluat�cija, var izr�d�ties visai nopietnas. Ar maz�ku iek�rtu jaudu gr�t�bas ir p�rvaramas, lietojot liel�ku p�rveidot�ju f�žu skaitu, barojot iek�rtas no atseviš�iem transformatoriem, lietojot neregul�jamus vai regul�jamus filtrus un attiec�gi izv�loties iek�rtu tipu.


155

Frekvences p�rveidot�ji tiek izvietoti skapjos, kuri tiek novietoti net�lu no dzin�jiem. P�rveidot�ju un pievienošanas iek�rtas izmaksa var p�rsniegt parasto dzin�ju izmaksu apm�ram pieck�rt�gi.

Regul�jot asinhrono dzin�ju ar f�zes rotoru apgriezienus, izmanto pa��mienu, kurš ir ekvivalents main�m�m pretest�b�m rotora tinuma ��d�s (4.40. att.).

Lai samazin�tu zudumus dzin�j�, j�atgriež t�kl� zudumi P*s, kas izdal�s rotor�. Šim nol�kam str�vu rotora tinum� iztaisno taisngriez� T (4.41. att.), ko p�c tam l�dzsvaro ar invertora I pal�dz�bu. Invertora vad�bas iek�rta V p�rv�rš t�kla frekvenci rotora sl�des frekvenc�.

Šaj� gad�jum� rotora iztaisnot� sprieguma ��d� tiek ievad�ts pret�ji v�rsts invertora elektrodzin�jsp�ks. Šie divi spriegumi savstarp�ji l�dzsvarojas. Ja invertora elektrodzin�jsp�ks samazin�s, tad rotora str�va pieaug, aug dzin�ja moments un t� apgriezieni. Apgriezieni pieaugs l�dz dzin�ja moments k��s vien�ds ar pretest�bas momentu. Rež�ms iest�sies paaugstin�tu apgriezienu gad�jum�, kad rotora str�va samazin�sies l�dz iztaisnotais spriegums k��s vien�ds ar invertora elektrodzin�jsp�ku.

Palielinoties invertora spriegumam, dzin�ja apgriezieni samazin�sies.

Stacion�r� rež�m� rotora str�va tiek l�dzstvarota ar invertora str�vas rad�tu elektrodzin�jsp�ku un tiek nov�rsti zudumi P*s rotora

4.40. att. Asinhron� dzin�ja venti�u kask�de.

B V

I T

4.41.att. Asinhron� dzin�ja venti�u kask�des sh�ma. B - iek�rtas vad�šana.


156

tinum�. Tom�r paš� p�rveidot�j� ir ener�ijas zudumi, kuri mazina piedzi�as lietder�bas koeficientu par dažiem procentiem.

Lieliem s�k�iem apgriezienu mai�u var pan�kt ar hidrauliskiem saj�giem, kas satur turb�nu.

4.9. Pras�bu anal�ze pret piedziu

Izv�loties dzin�jus, j�noskaidro š�das pamatpras�bas: palaišanas apst�k�i, griezes moments ar uzdotiem apgriezieniem, vad�šanas vai regul�šanas apst�k�i, ekspluat�cijas droš�ba, k� ar� p�rslodzes iesp�jas.

J�nov�rt� ar� t�di ekspluat�cijas apst�k�i, k�: minim�l�s slodzes, maksim�lais lietder�bas koeficients, optim�la izmantošana, koordin�cija ar cit�m iek�rt�m.

Analiz�jot iek�rtu, j�izš�ir iek�rtas: ar daudzmaz konstant�m slodz�m, ar izteikt�m dinamisk�m slodz�m, lieliem pa�trin�jumiem, bremz�šan�m un griešanas virziena mai��m.

Izv�loties dzin�ju, j�vad�s p�c darba meh�nisma un dzin�ja raksturl�kn�m. Analiz�jot raksturl�knes, j�p�rliecin�s, ka: griezes moments vis� apgriezienu diapazon� p�rsniedz pretest�bas

momentu; pa�trin�jums un l�dz ar to palaišanas laiks nep�rsniedz

pie�aujamo; stacion�rais darba punkts atrodas nomin�laj� zon�; stacion�r� slodze un p�rslodze nep�rsniedz pie�aujamos; ener�ija tiek lietder�gi izmantota; dzin�ja silšana, ko nosaka palaišana un stacion�r� slodze,

nep�rsniedz pie�aujamo. Dzin�ja silšana ir atkar�ga galvenok�rt no noslodzes, vides

temperat�ras, uzst�d�šanas vietas un dzes�šanas veida. Šai zi�� j�vad�s p�c izgatavot�ja nor�d�jumiem, kurš parasti ar� dod silšanas laika konstantes tipiskiem izpild�jumiem un dinamisko procesu anal�zei.

Konstantas slodzes apst�k�os j�noskaidro darba maš�nas pretest�bas moments, t� atkar�ba no apgriezieniem, k� ar� dzin�ja nomin�los parametrus darba zon�. Dzin�ja jaudu nosaka


157

nepieciešamais griezes moments. Pretest�bas momenta nov�rt�jums nav vienk�ršs, bet tas ir j�dara ar iesp�jamu precizit�ti, lai nov�rstu v�l�ko izmai�u nepieciešam�bas.

Palaišanas apst�k�u un s�kotn�j� griezes momenta v�rt�jumam j�zin darba maš�nas momenta atkar�ba no apgriezieniem. Tipiskas sakar�bas ir: inerces moments - konstants, berze - proporcion�la apgriezieniem, ventil�cijas moments - apgriezieni kvadr�t�.

Dinamisk� rež�ma apst�k�os pa�trin�jums atkar�gs no darba maš�nas momenta Mm, dzin�ja momenta Md, k� ar� no rot�jošo masu inerces konstantes I saska�� ar vien�d�bu

.MMdtdn

I2 md ��!

Tieši palaišanas kust�bai tiek pat�r�ta ener�ija A = 2!2In2. Atkar�b� no dzin�ja parametriem un t� barošanas apst�k�iem, palaišanas laik� rodas zudumi, kas nosaka dzin�ja jaudu. Seviš�i j�v�rš uzman�ba asinhronajiem dzin�jiem, kuri str�d� ar konstantu frekvenci. Palaišanas proces� tiek pat�r�ta ener�ija 2A. Puse no A v�rt�bas p�rv�ršas asinhron�s maš�nas rotor� siltum�. Otra puse akumul�jas rot�još�s mas�s. T�, piem�ram, lai darbin�tu 5 kW iek�rtu ar 3000 apgr./min. ar inerces momentu 0,5 kg/ms2 izv�las 5,5 kW asinhrono dzin�ju. Gad�jum�, ja š�s iek�rtas inerces moments ir 2 kg/ms2, j�izv�las 11 kW dzin�js, kurš stacion�r� rež�m� b�s nenoslogots un, t�tad, tam b�s zems lietder�bas koeficients.

Zudumu samazin�šanai j�g�d� par darba maš�nas berzes (gult�os) un ventil�cijas zudumu samazin�šanu, k� ar� tieš�s piedzi�as lietošanu. Tai paš� laik� j�dom� par tehnolo�isk� procesa optimiz�ciju. Ener�ijas ietaup�jums dzin�j� sasniedzams uz anal�zes pamata, izv�loties pien�c�gu maš�nu (4.2.tabula).

4.2. tabula. Pas�kumi ener�ijas taup�šanas nol�kos

Stacion�r� ekspluat�cija Dinamiskie procesi Zudumu minimiz�cija Ener�ijas pat�ri�a cikla samazin�šana Darba maš�na: Inerces masas samazin�jums Konstrukcija (berze) Bremz�šanas ener�ijas izmantošana Darba process Daudzsektoru piedzi�a Raž�guma regul�šana


158

Piedzi�a: Sl�des zudumu minimiz�cija (saj�gi, dzin�ji)

Izv�le Dzin�ju barošanas piel�gošana Individu�la tieš� piedzi�a Dzin�ju izv�le Dzin�js: Darba maš�nas un piedzi�as

piel�gošana dzin�jam Izv�le Noslodze Barošanas veidi P�rveidot�ji: Izv�le Vad�šana un regul�šana: Regul�šana Zudumu minimiz�cija Procesa gaitas optimiz�cija Optim�la barošana

Nenoslogošanas gad�jumos lietder�bas koeficients parasti ir maz�ks. T�p�c p�r�k lielu dzin�ju izv�le no ener��tisk� viedok�a ir neizdev�ga.

Priekšstatu par iesp�jamo dzin�ju izv�li dod 4.3. tabula. 4.3 tabula.

Dzin�ju izv�le

Izlietošanas apst�k�i Dzin�ja tips

Apg

riez

ien

u gr

ieze

s m

omen

ts

Izm

aksa

s in

deks

s

Lietošanas sf�ra

Past�v�gie apgriezieni

Asinhronie �ssl�gts rotors

L�zeni kr�toša

raksturl�kne 1

Parast�s iek�rtas, darba

galdi, ventilatori, s�k�i, kr�ni

Pak�penisk� apgriezienu regul�šana

Polu skaita p�rsl�gšana, asinhronie �ssl�gts rotors

L�zeni kr�toša

raksturl�kne 2,5

Ce�amme-h�nismi, darba galdi, s�k�i, ventilatori,

tekstilmaš�nas Mazs apgriez.

iestat�šanas diap-s; smagi palaišanas

apst�k�i

Asinhronie dzin�ji ar

f�zes rotoru

Iest�t�ms raksturl�kne

s kritums 1,5 -

2

Kr�ni, ventilatori, centrif�gas


159

Izlietošanas apst�k�i Dzin�ja tips

Apg

riez

ien

u gr

ieze

s m

omen

ts

Izm

aksa

s in

deks

s

Lietošanas sf�ra

Konstantie apgriezieni

Asinhronie, sinhronie

dzin�ji ar U p�rveidot�ju

(U/f regul�šana)

Moments, neatkar�gs no apgriez. Apgriezieni atkar�gi no aizdedzes

le��a

2 ... Daudzmaš�nu

piedzi�a, s�k�i, darba galdi

Liels apgriezienu regul�šanas

diapazons n un M regul�šana

L�dzstr�vas asinhronie, sinhronie

dzin�ji ar f p�rveidot�jie

m

Regul�jami 2 - 4

Darba galdi, s�k�i,

ventilatori, ce�ammeh�nism

i

Regul�jami: apgriezieni,

moments, st�voklis, ...

L�dzstr�vas sinhronie, so�u

dzin�js, vad�ms

p�rveidot�js, vektora

regul�šana

Regul�jami 2 - 3

Poz�ciju piedzi�a, darba galdi, roboto-

tehnika

4.10. Liftu energopat�riš

Liftos izmanto divu veidu piedzi�as: elektrisko trošu pac�l�ju ar pretsvariem un pac�l�jus ar hidraulisko piedzi�u. Ab�m piedzi��m ir priekšroc�bas un tr�kumi. No vienas puses, elektriski optimiz�ti risin�jumi ar regul�jamiem dzin�jiem un ener�ijas rekuper�ciju t�kl�, no otr�s - konstrukt�va vienk�rš�ba (visi agreg�ti apakš� u.c.), kas tom�r saist�ta ar liel�ku ener�ijas pat�ri�u (liel�kas jaudas dzin�ji, liel�kas pielaišanas str�vas). Ar vien�diem liftu smagumiem un �trumiem hidraulisk�s sist�mas pat�r� tr�sreiz liel�ku ener�ijas daudzumu.

Palaišanas str�vas var sal�dzin�t p�c l�kn�m 4.42. att.


160

Liftu darb�bas biežumi diennakt� ir š�di: Nama raksturs Darb�bu skaits Vid�ji Dz�vojam� m�ja 100 - 500 300 Kantoru nams 600 - 1800 1200 Viesn�ca 600 - 2000 1200 Slimn�ca 500 - 1800 1200 Fabrika 500 - 1000 800

Lielas palaišanas str�vas izsauc sprieguma nos�dumus (sv�rst�bas), kuri izraisa apgaismojuma trauc�jumus (flikers) un iespaido citu iek�rtu darbu (datoru, televizoru, p�rveidot�ju). Sprieguma sv�rst�bu samazin�jums ir iesp�jams, palielinot t�kla caurlaides sp�ju (transformatoru jaudu, vadu š��rsgriezumu). No š�da viedok�a j�dod priekšroka elektriskai piedzi�ai. Palaišanas str�v�m j�b�t maz�k�m par 250% no dzin�ju nomin�l�m str�v�m. Vismaz�k�s palaišanas str�vas nodrošina elektrisk�s piedzi�as ar frekvences p�rveidot�jiem (Ipal = 0,8 × Inom). Šaj� gad�jum� sprieguma sv�rst�bu probl�ma, saist�ta ar liftu darb�bu, praktiski atkr�t.

Ener�ijas pat�ri�š daž�da rakstura liftiem ir š�ds: Iek�rtas tips Ener�ijas pat�ri�š, %

Hidraulisk� piedzi�a 170 Regul�jam� bremz�šana (div�trumu) 100

Mai�str�vas, sprieguma regul�šana ar spara ratu

75

Mai�str�vas, sprieguma regul�šana bez spara rata

60

Tieš� vilce, l�dzstr�vas - Leonarda 50

0

2

4

6

8

10

12

14

I * 16

4

3

2

1

t, sek 4.42. att. Daž�du liftu piedzi�u palaišanas str�vas. 1 - tieš� hidraulisk� piedzi�a; 2 - hidraulisk� ar drosel�šanu; 3 - trošu piedzi�a ar smalkapst�din�t�ju; 4 - trošu piedzi�a ar frekvences p�rveidot�ju.


161

Frekvences p�rveidot�js ar gliemežp�rvadu 35 Tieš� vilce, l�dzstr�vas statiskais p�rveidot�js 32

Tieš� vilce, mai�str�vas frekvences p�rveidot�js

30

4.4. tabula.

Ener�ijas pat�ri�š liftiem Celtnes tips Dienu skaits Ener�ijas pat�ri�š Dz�vojam� m�ja 365 500 - 3000 kWh Kantoru nams 260 2000 - 20 000 kWh Viesn�ca 365 4000 - 25 000 kWh Apskatot energopat�ri�a samazin�šanas iesp�jas, liftu

izgatavot�ji v�rt� atseviš�i ilgstošo pat�ri�u (vad�šanu, kab��u apgaismojumu) un piedzi�as pat�ri�u. Pat�ri�u nosaka palaišanas, piedzi�as, durvju darbin�šanas vad�šanas, kab�nes apgaismojuma pat�ri�i un izmantošanas biežums. Iek�rtas ar frekvences p�rveidot�ju piedzi�u dz�vojam�s un biroju �k�s pat�r� tr�sreiz maz�k nek� vec�s liftu iek�rtas.

Vid�jais lifta darbin�šanas ilgums ir 10 sekundes. Sakar� ar to pieaug ilgstoš�s slodzes �patsvars kop�j� pat�ri��. Piem�ram, ja dz�vojam� m�j� lifts tiek izmantots 150 reizes dien�, tad gada laik� lifts tiek izmantots 152 stundas, kas sast�da 1,77% no gada laika. T�tad past�v�g�s, kaut ar� neliel�s, slodzes �patsvars pat�ri�� ir 57 reizes liel�ks nek� pašas piedzi�as pat�ri�š.

Izv�loties kust�bas �trumu, piem�ram, 0,63 m/s 1 m/s viet�, lifta caurlaides sp�ja izmain�s nenoz�m�gi, jo sam�r� lielu laiku prasa iek�pšana un pieturas st�vos, bet pat�ri�š samazin�s par 35%. Palaišanas str�vu samazin�šana dod iesp�ju samazin�t sprieguma kritumus, palaižot dzin�ju, un t�tad mazina flikera efektu, kurš pasliktina apgaismojumu un ir kait�gs redzei. Maz�kas palaišanas str�vas �auj izv�l�ties maz�kus elektrisko kabe�u dz�slu š��rsgriezumus un, t�tad pal�tina t�kla izmaksas.


162

4.11. Automobi�i ar elektrisko piedziu

Viens no visliel�kiem vides pies�r�ot�jiem ir iekšdedzes dzin�ju transports. Lai situ�ciju uzlabotu, att�st�t�j�s valstis s�k pielietot standartus, kuri uzst�da pras�bas benz�na kvalit�tei. Automobi�iem uzst�da katal�tisk�s iek�rtas, kuras att�ra izp�šam�s g�zes no ind�g�m viel�m. Pozit�vu rezult�tu dod etanola (augu p�rstr�des rezult�ts) piejaukšana benz�nam, k� ar� g�zveida kurin�m� izmantošanai automobi�os. Protams, paliek og�sk�b�s g�zes emisija, kur� transporta �patsvars ir noteicošs. Šeit vien�gais l�dzeklis ir izmantot� kurin�m� daudzuma samazin�šana. To var pan�kt, samazinot kurin�m� pat�ri�u uz nobraukt� ce�a garuma vien�bu (litri/100 km). Pieredze r�da, ka šeit ir lielas rezerves. Uzlabojot person�go automobi�u aerodinamsik�s �paš�bas un atsakoties no p�rm�r�g�m pras�b�m pret dinamiku, var samazin�t iekšdedzes dzin�ja jaudu un kurin�m� pat�ri�u l�dz 4...5 litriem/100 km, kam b�tu milz�ga noz�me vides aizsardz�bai.

Seviš�i aktu�la š� probl�ma ir liel�s pils�t�s. Viena no iesp�j�m samazin�t atmosf�ras pies�r�ojumu pils�t�s ar dz�vu transporta kust�bu ir elektrisk�s piedzi�as izmantošana automobi�os. Šim nol�kam tas parast� iekšdedzes dzin�ja viet� tiek apg�d�ts ar akumulatoru baterij�m un vad�mu elektrodzin�ju.

Pašreiz Zviedrij� tika pasludin�ts konkurss pils�tas dienestu elektromobi�a izstr�dei.

Esošo elektromobi�u paraugiem noskr�jiens starp akumulatoru uzl�d�šan�m ir 50 km. Š�ds att�lums lietot�jus neapmierina. Konkurs� paredz�ts rad�t divus elektromobi�u tipus. Pirmais - pasažieru pikapa izpild�jum� 1 + 3 person�m un 350 kg kravai un ar maksim�lu �trumu, ne maz�ku par 100 km/st un pa�trin�jumu 0-50 km 10 sekund�s ar noskr�jienu 100 km starp uzl�d�šan�m.

Otrs - miniautobuss ar tilpumu ne maz�ku par 12 m3 (lab�k 15 m3), 1200 kg kravu vai 1 + 7 pasažieriem ar noskr�jienu 100 km starp uzl�d�šan�m (lab�k 150 km) ar �trumu ne maz�ku par 90 km/st un pa�trin�jumu 0-50 km 12 sekund�s.


163

Elektromobi�u lietot�ji var�tu b�t komun�lo iest�žu, tirdzniec�bas un citu pils�tas iest�žu darbinieki un dienesti, kuriem ir sam�r� stabili braucienu maršruti pils�tas robež�s.

Gad�jumiem, kad maš�na j�izmanto maz�k noteiktos maršrutos, tiek paredz�ts kombin�ts variants, kurš satur k� iekšdedzes dzin�ju, t� ar� elektrisko piedzi�u. Elektriskais rež�ms tiek paredz�ts pils�t�s un iekšdedzes dzin�ja izmantošana �rpus t�m. Noskr�jiens starp uzl�d�šan�m šaj� gad�jum� paredz�ts 40 km.

Ener��tisk� efektivit�te elektromobi�iem, iev�rojot elektrostaciju lietder�bas koeficientu, ir liel�ks nek� parastajiem automobi�iem. Iev�rojot sam�r� augstas akumulatoru izmaksas un to ekspluat�cijas periodu, nobrauciena izmaksa atbilst apm�ram š�dai izmaksai iekšdedzes dzin�ju automobi�iem.

Elektromobi�u ekspluat�cija b�s racion�la ar noteikumu, ka tas tiek izmantots 40-60 km ikdienas noskr�jieniem.

Iev�rojot to, ka elektrostacijas apg�d�tas ar att�r�šanas iek�rt�m, vides pies�r�ošana, ko izraisa elektromobi�u lietošana, nep�rsniedz 10% no t�, ko rada parastie automobi�i. Kombin�to maš�nu pies�r�ošanas efekts nep�rsniegs 30%.

Vieglai maš�nai paredz vienf�zu 230 V 10 A barošanu, smag�kai - tr�sf�žu 400 V 16 A (4.43. att.).

P�d�j� laik� par�d�j�s jaunas iesp�jas elektromobi�u rad�šan�, pateicoties jaunam cinka-gaisa akumulatoram. Ar speci�l�s met�lpulvera cietvielu fizikas tehnolo�ijas pal�dz�bu ir pan�kts cinka elektrodu virsmas daudzk�rt�gs palielin�jums, pateicoties tam, ka atseviš�u da�i�u izm�rs, kur�m ir saskarsme ar gaisu, nep�rsniedz 50 mikronus. T� rezult�t� akumulatora kapacit�te ir palielin�jusies asto�k�rt�gi ar �etrk�rt�gi maz�ku svaru. Gad�jum�, ja akumulatora darbasp�ja apstiprin�sies ar� zem�s

4.43. att. Elektriskie automobi�i.


164

temperat�r�s, maš�n�m garant�s 400 km noskr�jienu starp uzl�d�šan�m.

N�kotn� automobi�os k� ener�ijas avotu var�s izmantot degvielas elementus kam lietder�bas koeficients var p�rsniegt 60%. Tas ir elements, kas l�dz�gi akumulatoram satur elektrol�tu un elektrodus, kuriem pievada sk�bekli un �de�radi. de�radi ieg�st no spirtiem k� biokurin�m�.

5.NODAA CILV�KS SILTUMA VID�

165

5. NODAA CILV�KS SILTUMA VID�

5.1. �ermea termoregul�cija

Nozare, kur� ir iesp�jama visliel�k� ener�ijas ekonomija, ir apkure. Ekonomiskais efekts, kuru var ieg�t, liel� m�r� atkar�gs no pareiziem priekšstatiem par higi�nisk�m pras�b�m pret telpu temperat�ru. T�d�� ar t�m j�iepaz�stina plašas iedz�vot�ju aprindas.

Cilv�ka norm�lai eksistencei nepieciešami noteikti vides temperat�ras apst�k�i. Temperat�ras izj�ta atkar�ga no attiec�bas starp �erme�a siltuma produc�šanu un �r�jiem temperat�ras apst�k�iem. Nedz�vo sist�mu termodinamika atbilst visp�r�jiem principiem, no kuriem galvenais ir pirmais termodinamikas likums, kurš raksturo ener�ijas nez�dam�bas principu. Saska�� ar to izol�t� sist�m�, kur� norit jebkuri procesi (meh�niskie, siltuma, elektriskie vai ��miskie) nevar izmain�ties kop�jais ener��tiskais l�menis bez ener�ijas pievad�šanas no �rienes. Sist�mas ener�ijas l�me�a izmai�a l�dzin�s pievad�tai ener�ijai siltuma vai darba veid�.

Ener�ijas nez�dam�bas likums ir sp�k� ar� dz�viem organismiem. Starp�ba tikai t�, ka uzturvielu p�rv�rt�bas saist�s ar neatgriezenisk�m reakcij�m, turpretim nedz�vo sist�mu termodinamika saist�s ar atgriezenisk�m reakcij�m.

Siltuma izdal�šan�s dz�v�s sist�m�s notiek bio��misko procesu starpposmos. Vielu mai�as ��miskie procesi ir ener�ijas avots dz�v� organisma fizik�liem procesiem. Š� ener�ija tiek izmantota š�nu ener��tikas pat�ri�a segšanai. Svar�g�kas ener�ijas avotu reakcijas ir oksid�cijas un r�gšanas reakcijas. Šaj�s reakcij�s notiek uzturvielu saš�elšan�s. T�s tiek izmantotas k� š�nu "degviela". Šo procesu, kurš norit caur virkni starpstadij�m, var uzskat�t par netieš�s sadegšanas procesu.

Cilv�ka organismu var uzskat�t par termostatu ar iekš�ju ener�ijas avotu. �erme�a ener��tisk� bilance j�analiz�, �emot v�r� procesus, kuri norit organism�, k� ar� siltuma apmai�u starp �ermeni un vidi. Siltums, kurš izdal�s galvenok�rt skeleta musku�os


166

ekzotermisko ��misko reakciju rezult�t�, tiek izmantots �erme�a iekš�j�s temperat�ras uztur�šanai.

�ermen� eksist� sarež��ts siltuma lauks, kurš atkar�b� no apst�k�iem var main�ties noteikt�s robež�s. Daž�ds siltuma sadal�jums �erme�a da��s saist�ts ar daž�du siltuma izdal�šanos un siltuma vad�šanu taj�s. T�p�c no termoregul�cijas viedok�a �ermeni sadala div�s zon�s: "kodol�" un "apvalk�". "Kodols" eksist� termostatisk� rež�m� un t� temperat�rai j�b�t pietiekoši past�v�gai, kas nodrošina biolo�isk�s vides neatkar�bu no �r�j�s vides apst�k�iem.

"Apvalka" temperat�ra zin�m� m�r� atkar�ga no �r�j�s vides apst�k�iem. Starp š�m da��m nav stingru robežu.

"Kodol�" ietilpst kr�šu un v�dera dobumi, smadzenes un skeleta musku�u da�a. "Apvalk�" ietilpst rokas un k�jas, k� ar� citu �erme�a da�u �r�j� virsma. Š�s da�as svars, izmainoties �r�jai temperat�rai m�ren�s robež�s, sast�da 20-35% no �erme�a svara l�dz 50% pie seviš�i zem�m temperat�r�m. "Apvalka" temperat�ras pazemin�šan�s dzi�ums var sasniegt l�dz 2,5 cm. Perif�rijas org�nu temperat�ra var main�ties atkar�b� no �r�jiem apst�k�iem ±10oC robež�s.

Siltumu un aukstumu jut�gie org�ni - receptori izvietoti �d�. Siltuma receptori izvietoti dzi��k nek� aukstuma receptori, kuru skaits toties ir liel�ks. Liela noz�me ir summ�šanas efektam. Lielu laukumu kairin�šana noved pie jut�guma sliekš�a pazemin�šan�s. Siltuma receptori fiks� temperat�ras izmai�as no 20 l�dz 47oC, bet ar visliel�ko intensit�ti diapazon� 38-43oC. Aukstuma receptori ir akt�vi diapazon� 10-40oC ar maksim�lu intensit�ti starp 20-34oC. T�d� veid� organisms sa�em inform�ciju par �das temperat�ru un t�s izmai��m.

Inform�cija par temperat�ru non�k uz smadze�u da�u - gipotalamusu, kurš ir daž�du ve�etat�vu reakciju centrs. T� sast�v� ir š�nas, kas speci�li rea�� uz temperat�ras izmai��m. Ac�mredzot, gipotalamus� atrodas k� reflektorisk�s termoregul�cijas centrs, t� ar� asins temperat�ras jut�gs meh�nisms.

Reflektorisk�s reakcijas uz aukstuma sign�liem v�rstas uz siltuma saglab�šanu. �das asinsvadi sašaurin�s, pateicoties tam


167

siltumatdeve samazin�s l�dz pat 33%. Turpm�kas atdzes�šanas rezult�t� rodas musku�u aktiviz�šan�s un v�l�k - �r�ji izteikta dreb�šana. Tas notiek v�l pirms temperat�ras pazemin�šan�s dzi��kos audos.

Pie temperat�ras paaugstin�šanas pieaug fermentat�vu reakciju �trums. Bet pie +40oC olbaltumvielas un lip�di izmain�s t�, ka k��st neder�gi audu š�n�m.

Temperat�rai palielinoties, iesl�dzas reflektorisk�s reakcijas, kuras paplašina �das asinsvadus. Palielinoties asinscirkul�cijai �d�, siltuma vad�m�ba palielin�s 5-6 reizes. Ja temperat�ras bilance nenormaliz�jas, tad pieaug �das temperat�ra. Pace�oties �das temperat�rai l�dz 30-32oC, s�kas sviedru izdal�šan�s. Ce�oties temperat�rai par 1oC, sviedru izdal�šan�s pieaug par 20 g/h×cm2.

T�tad organism� eksist� nosl�gts siltuma regul�šanas virz�tas darb�bas kont�rs, kurš no autom�tisk�s regul�šanas teorijas viedok�a satur negat�vu atgriezenisko saiti. Galvenais regul�jamais parametrs ir �erme�a iekš�j� temperat�ra, par kuru, ac�mredzot, var uzskat�t gipotalamusa temperat�ru. �das termoreceptori, uztverot �r�j�s vides iespaidojošo darb�bu, kori�� regul�šanas meh�nismu pirms �r�j� iedarbe sasniedz galveno jut�bas centru.

T�d�j�di, cilv�ka organisms ir pašregul�joša fiziolo�isk� sist�ma, kuras darb�ba ir virz�ta uz produc�t� siltuma daudzuma atbilst�bu siltuma atdevei videi. Š�da adapt�cija, protams, saist�ta ar iekš�jo sp�ku spriegumu, kas zin�m� m�r� tiek uztverta k� diskomforts.

Siltuma daudzums, kas rodas organism� laika vien�b�, ir atkar�gs no fizisk�s aktivit�tes. T� miera st�vokl� siltuma jauda, ko rada organisms, l�dzin�s 88-105 W. Smag� darb� - 300-460 W. Maksim�li �slaic�gi tas var sasniegt 1000 W. Dab�g� vielu mai�� tiek pat�r�ti 10% no š� siltuma. P�r�jais siltums izdal�s apk�rt�j� vid�. Siltuma izj�ta atkar�ga no siltuma atdeves apst�k�iem.


168

5.2. Siltuma izdal�šan�s

�erme�a siltuma izdal�šan�s apk�rt�j� vid� iesp�jama pa �etriem kan�liem: kondukciju (tieš� saskare); konvekciju; izgarošanu; radi�ciju.

K o n d u k c i j a saist�ta ar siltuma atdevi tieš� kontakt� ar vides virsm�m. Parasti tiešs kontakts notiek caur p�d�m un apaviem ar gr�das virsm�m, ar kr�slu virsm�m un gu�oš� st�vokl� ar gult�m.

Siltuma daudzums, kas izdal�s t�d� veid�, ir atkar�gs no kontakta laukuma virsmu siltuma kapacit�tes un siltuma vad�m�bas. Kontakta laukums atkar�gs no virsmu gluduma. Gluda virsma izj�tama k� v�sa. Keramisk�s vai akmens fl�zes ir "aukstas", sal�dzinot ar "silt�m" koka virsm�m. Sakar� ar to, ka tiešs kontakts ar �r�j�m virsm�m ir ierobežots, kop�j� siltuma atdeve caur kondukciju ir neliela, kaut gan lok�lie efekti saskar�, piem�ram, ar "aukst�m" betona gr�d�m ir iesp�jami un prasa r�pes virsmu siltumizol�cijas palielin�šanai, lai izb�gtu, piem�ram, no loc�tavu saslimšanas.

K o n v e k c i j a nodrošina siltuma atdevi caur saskari ar apk�rt�jo gaisu. Saskar� ar �ermeni gaiss sasilst, izplešas un k� maz�k bl�vs pace�as telp�, atbr�vojot vietu bl�v�kam aukstam gaisam, t�d�j�di izsaucot gaisa dab�go viet�jo cirkul�ciju. Saska�� ar ��tona likumu, konvekt�va siltuma atdeve l�dzin�s (5.1.att.):

� � FttQ �� 21 kur - past�v�gais konvekt�v�s siltumatdeves koeficients, W/m2K; t1-t2 - temperat�ru starp�ba starp �ermeni un gaisu to saskar�, Co;

F - saskares virsma, m2. Siltuma atdeve, b�dama atkar�ga no gaisa kust�bas, ir

proporcion�la kvadr�tsaknei no gaisa kust�bas �truma (5.2.att.). B�tisks efekts siltuma atdeves palielin�šanai ir gaisa �trumam

0,25-0,5 m/s. Nekust�gais gaiss ir lab�kais siltuma izolators. T�p�c siltuma izol�cijas materi�li satur nosl�gtus gaisa iesl�gumus. Tas ir sastindzis, saputots materi�ls vai ar� atsper�gas š�iedras, kuras


169

saglab� gaisa iesl�gumus: akmens vate celtniec�bai vai vilna, p�kas, vate - dr�b�m.

I z g a r o š a n a nodrošina visaugst�ko siltuma atdevi. Viena grama �dens izgarošanai tiek pat�r�ts 600 cal siltuma. Š� kan�la siltuma atdeve saist�ta ar dzes�šanas virsmu.

Plaušu iekš�j� virsma sasniedz 120 m2, daudzk�rt p�rsniedzot �das �r�jo laukumu (2 m2). Tom�r galven� siltuma atdeve notiek caur �das virsmu, jo t� ir apg�d�ta ar speci�liem dzes�šanas org�niem - sviedru dziedzeriem. Sviedru izdal�šan�s sp�ja sasniedz 1 litru/st, kuru izgarošana nodrošina siltuma atdevi 600 kcal/h.

dens izgarošanas intensit�te ir atkar�ga no gaisa relat�v� mitruma. Jo augst�ks ir gaisa relat�vais mitrums, jo maz�ka ir izgarošanas intensit�te. Pie relat�v� mitruma 100% izgarošanas nav.

Mitruma izgarošanu var noteikt saska�� ar izteiksmi: 21 ggG �� ,

kur g1 - pies�tin�ta tvaika masa uz �erme�a virsmas pie t� norm�las temperat�ras (37oC); g2 - tvaika masa 1 m3 gaisa apjom�, atbilstoši relat�vam gaisa mitrumam.

Pies�tin�t� tvaika spiediens uz �erme�a

20 30 40 50 60 70 80 90

0 1 2 3 4

v, m/s

%%

5.2.att. Siltumatdeve atkar�b� no gaisa kust�bas �truma.

5.1.att. Siltuma atdeve atkar�b� no temperat�ras: caur konvekciju (- .- . -), izgarošanu (- - -), summ�r� ( ); miera st�vokl� (1), viegls fizisks darbs (2), m�rens darbs (3), smags darbs (4).


170

virsmas, kura temperat�ra l�dzin�s 37oC, atbilst 47 mm pie maksim�l� tvaika satura - 44 g/m3.

Apskat�sim iztvaikošanas iesp�jas divos gad�jumos. Ar gaisa temperat�ru 40oC un relat�vo mitrumu 30% 1 m3 gaisa satur 15 g tvaika, kas atbilst parci�lam dz�vsudraba staba spiedienam 17 mm. T�tad 1 m3 gaisa v�l var absorb�t ,g291544G �� kas stundas laik� sp�j no�emt no �erme�a 15 kcal siltuma.

Otr� gad�jum� ar gaisa temperat�ru 28oC un relat�vo mitrumu 90% 1 m3 gais� ir 41 g tvaika, kas atbilst 25 mm dz�vsudraba staba spiedienam. T�tad 1 m3 gaisa v�l sp�j absorb�t tikai

g34144G �� tvaika. T�tad siltuma izdal�šan�s kan�ls šajos apst�k�os ir neefekt�vs.

Karst� laik� labsaj�ta liel� m�r� atkar�ga no gaisa mitruma. Lab�ka labsaj�ta pie augst�kas temperat�ras ir tad, kad gaiss ir saus�ks. Dz�vok�a norm�lais mitrums atbilst 30-60% diapazonam.

Siltuma atdeve pieaug, ja gaiss ir kust�gs. Karst� klimat� dod priekšroku dz�vok�iem, kuru logi iziet pret�jos virzienos t�, ka dz�vokl� iesp�jams caurv�jš.

Siltuma atdeve caur kondukciju, konvekciju un iztvaikošanu tiek kontrol�ta ar �erme�a receptoru pal�dz�bu un nepieciešam�bas gad�jumos organisms, pateicoties zin�mam spriegumam, da��ji piel�gojas nelabv�l�giem apst�k�iem.

R a d i � c i j a ir savdab�gs siltuma apmai�as kan�ls. Šeit siltuma apmai�a notiek ar siltuma, t.i., infrasarkan� starojuma pal�dz�bu. Starojums ir v�rsts no silta �erme�a virzien� uz �ermeni, kura temperat�ra iz zem�ka. Var pie�emt, ka starojums v�rsts pret�j� virzien� no aukst� uz silto �ermeni. Šin� gad�jum� ir runa par aukstu jeb negat�vu starojumu. T�, piem�ram, cilv�ks ziem� silt� istab�, st�vot pie labi nobl�v�ta loga, izj�t aukstumu sava �erme�a infrasarkan�s radi�cijas d�� uz loga stikla auksto virsmu.

Starojuma siltuma apmai�u var noteikt p�c izteiksmes:

21

42

41

100100 ��//0

1

223

4��

��

��

�

��

�� F

TTCQrad ,

kur C - �erme�u starojumu attiecin�ts koeficients, W/m2×K4;


171

�1-2 - bezdimensiju apstarojuma koeficients, kurš atkar�gs no �erme�u formas;

F - �erme�u virsmas plat�ba, m2; Ti - �erme�u virsmu absol�t� temperat�ra.

Aukst� sezon� �erme�a siltuma atdeve notiek galvenok�rt caur konvekciju un radi�ciju. T�s �patsvara sadal�jums starp šiem kan�liem norm�lo temperat�ru zon� mazkust�g� gais� ir: caur konvekciju - 26,6%, bet caur radi�ciju - 50%. T�tad galven� siltuma atdeve notiek caur radi�cijas starojumu uz aukst�k�m virsm�m.

Radi�cijas siltuma atdeve ir nenoz�m�ga pie noteikuma, ka ierobežojošo virsmu temperat�ra atš�iras no gaisa temperat�ras ne vair�k par 2-3oC. Parasti š� starp�ba ir liel�ka. T�p�c to tuvum� rodas diskomforts. T� pie radi�cijas siltuma atdeves intensit�tes 0,054 cal/cm2×min rodas atdzes�šan�s efekts, bet pie 0,065-0,11 cal/cm2×min - salšanas efekts.

Dab�g� izlas� š�ds siltuma atdeves veids bija nenoz�m�gs. T�p�c adapt�cija pret to ir neatt�st�ta. Organisms savlaic�gi uz to nerea�� un kompens�cijas meh�nismi savlaic�gi netiek iesl�gi. T�p�c reakcija uz to rodas ar iev�rojamu laika nob�di pret s�kušos atdzes�šanu. Palielin�ta radi�cijas siltuma atdeve ir j�kompens� ar telpas gaisa temperat�ras palielin�šanu.

Summ�r� siltuma atdeve, iev�rojot ener�ijas nez�dam�bas likumu, stacion�r� rež�m�, kad �erme�a temperat�ra izmain�s sam�r� maz, atbilst vien�dojumam:

elpizgkrad QQQQQ ��

kur Q - siltuma produc�šana; Qrad - radi�cijas; Qk - konvekcijas; Qizg - izgarošanas (elpošana u.c.); Qelp - elpošanas gaisa sasild�šanas siltuma atdeve.

5.3.att. Siltuma atdeve aukst� laik�


172

5.3. Ap��rbs k� siltuma izol�cija

Viens no adapt�cijas l�dzek�iem siltuma videi ir dr�bes. Izv�loties dr�bju tipu, ir iesp�jams kompens�t individu�lo jut�gumu attiec�b� uz gaisa temperat�ru.

Dr�b�m no gludu š�iedru audekliem, kuram ir liel�ks saskares laukums ar �ermeni, ir zemas siltuma izol�cijas �paš�bas. Š�d�m dr�b�m ir ar� zems higroskopiskums. Esot valg�m, to siltumvad�m�ba palielin�s, jo �dens siltumkapacit�te un vad�tsp�ja ir augsta. Z�da un l�dz�gu sint�tisko, k� ar� kokvilnas audumu samitrin�šan�s b�tiski samazina to siltuma izol�cijas �paš�bas.

Vilnas atsper�gi sagriezt�s š�iedras saglab� l�dz 60% gaisa savos vijumos, tiem samirkstot, un t�p�c liel� m�r� saglab� siltumizol�cijas �paš�bas.

Eksist� ierastas ��rbšan�s trad�cijas darb� un m�jas apst�k�os, kuras iespaido v�lamo gaisa temperat�ru.

Sieviešu vair�kums m�jas apst�k�os dod priekšroku viegl�k�m dr�b�m. T�p�c t�s v�las par 1-1,5oC augst�ku temperat�ru nek� vairums v�riešu. Vien�di ��rbjoties, sieviešu un v�riešu temperat�ras izj�ta ir vien�da.

Komforta apst�k�os �das temperat�rai j�b�t 33,3oC. Ve�� un pusvilnas vai vilnas dr�b�s miera st�vokl� v�lam� gaisa temperat�ra ir 21oC. Kustoties pie vieglas fizisk�s slodzes temperat�rai j�b�t zem�kai (18oC).

Apkures sezon� var�tu b�t runa par optim�lu ��rbšanos. Par nepieciešamu elementu m�jas ap��rb� var�tu uzskat�t vilnas vai pusvilnas jaku, un, vadoties p�c t�, konstat�t pras�bas pret gaisa temperat�ru.

5.4. Komforts

Telpas, kur�s cilv�ks str�d� un dz�vo, ir vi�a dz�ves vide, kurai j�atbilst higi�nas un sadz�ves kult�ras pras�b�m. Šai videi j�sekm� norm�la darba sp�jas un j�rada apst�k�i t�s atjaunošanai, fizisk�s un psihisk�s vesel�bas saglab�šanai.


173

K� telpu mikroklimats j�saprot siltuma, gaisa, gaismas un akustiskais rež�ms. Katrs no šiem faktoriem iedarbojas uz cilv�ku daž�di, bet to optim�lo parametru kopums nodrošina komfortu darb� un dz�ves viet�.

Mikroklimata rad�šana celtn�s saist�ta ar ener�ijas pat�ri�u apkurei, apgaismojumam un ventil�cijas vajadz�b�m. Iev�rojot ener�ijas augsto izmaksu, eksist� t�s izmaksas minimiz�cijas uzdevums.

Komforts ir t�ds fiziolo�isks st�voklis, pie kura centr�l� nervu sist�ma sa�em minim�lu �r�jo iedarbju skaitu, kuri liecin�tu par vides neatbilstam�bu organisma vajadz�b�m. Komforta apst�k�os izj�t vismaz�ko spriegumu, tiek rad�ti vislab�kie apst�k�i darbam un atp�tai.

Cilv�ka attieksmei pret vidi j�b�t akt�vai. Nepieciešami apst�k�i, kuri dotu iesp�ju izv�l�ties vides parametrus. T�l�k redz�sim, ka š�du apst�k�u rad�šana ir l�dzv�rt�ga lielai ener�ijas ekonomijai.

Svar�gs ir pareizs priekšstats par to, kas ir vides komforts un k�di parametri atbilst komforta pras�b�m.

5.5. Telpu temperat�ra

Telpu gaisa komforta temperat�ra ir atkar�ga no tradicion�l� dz�ves veida un ��rbšan�s paraž�m. Daž�d�s valst�s t� ir š�da:

Šveic� 18 - 20oC V�cij� 18 - 20 oC ASV 19,6 - 21,8 oC Angij� 15,5 - 20 oC

Aptaujas rezult�ti, kas tika ieg�ti, lai noskaidrotu uzskatus par optim�lo gaisa temperat�ru, ir att�loti 5.4.att. Šo datu anal�ze liecina, ka siltuma komforts pieaugušiem veseliem cilv�kiem atrodas diapazon� 17-21oC.

Gaisa temperat�rai ir j�seko l�dzi biolo�iskiem diennakts cikliem. Piekurin�t� istab� miegs ir nevesel�gs. T�p�c gu�amistabu temperat�ra nakt� j�samazina. V�lam� temperat�ra dz�vojam�s


174

istab�s dien� un gu�amistab�s nakt�s daž�da vecuma cilv�kiem ir par�d�ta 5.1. tabul� un 5.5.att.

5.1. tabula V�lam� temperat�ra

Vecums 12 - 13 gadi 20 - 30 gadi > 55 gadiem dz�v. istab�, oC 20 - 22 18 - 20 20 - 22 gu�amistab�, oC 17 - 18 16 - 17 18 - 20

Dab�gi, ka neizmantojam�s telp�s temperat�ra ar� j�samazina

l�dz l�menim, kas dod iesp�ju atjaunot telpas norm�lu temperat�ru dien�. Tas noz�m�, ka vis� dz�vokl�, nakts laik�, temperat�ru ir lietder�gi samazin�t l�dz 17 - 18oC.

Apkure ir j�samazina ar� sabiedrisk�s telp�s periodos, kad t�s neizmanto: skol�s, kantoros u.c.

Samazinot apkuri, telpas atdziest divos pa��mienos: s�kum� temperat�ra samazin�s l�dz ierobežojošo virsmu temperat�rai, bet p�c tam gaisa un virsmu temperat�ra samazin�s vienlaic�gi saska�� ar atdzišanas konstanti.

0

10

20

30

40

15 17 19 21 23

K 0C

P, %

5.4.att. Aptaujas rezult�tu sadal�jums attiec�b� uz v�lamo telpu temperat�ru.

14 15 16 17 18 19 20 21 22

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

st

0C

5.5.att. V�lam� dz�vok�u temperat�ras zona diennakts cikl�.


175

5.6. Efekt�v� temperat�ra

Efekt�v� jeb "j�tam�" temperat�ra, kas iedarbojas uz cilv�ku telp�, ir vid�j� gaisa tg un norobežojošo plak�u temperat�ra tv

te = (tg + tv)/2. Virsmu aukstums j�kompens� ar paaugstin�tu gaisa

temperat�ru. Gaisa temperat�ru seviš�i iespaido logu stiklu virsmu zem� temperat�ra. V�lamo gaisa temperat�ru iespaido ar� fizisk� slodze. Augst�kai fiziskai slodzei atbilst zem�ka v�lam� temperat�ra.

Komforta gaisa temperat�ras daž�d�m fizisk�m slodz�m un vid�j�m virsmu temperat�r�m par�d�ti 5.6.att.

5.7. Siltuma atdeve caur sien�m

Siltuma atdevi caur sien�m raksturo temperat�ras izmai�as zon�s �1, 5, �2, kas att�lotas 5.7. att. Š�s zonas ir: a) telpas gaisa t1 - iekš�j�s sienas virsmas ts1 temperat�ras; b) temperat�ras kritums sienas materi�l� ts1-ts2; c) �r�j�s sienas virsmas ts2 - �r�j� gaisa t2 temperat�ras.

5.6.att. J�tam� temperat�ra (p�c. H. Hebgena) pie daž�d�m fizisk�m slodz�m. rezult�još� temperat�ra, kas iedarbojas uz �ermeni.


176

Siltumatdeve no sienas virsm�m uz gaisu notiek konvekcijas un radi�cijas ce�� un tiek skaitliski raksturota ar siltumatdeves koeficientiem 1 un 2, kuriem ir W/m2K dimensija. Siltuma pl�smas šaj�s zon�s ierobežo termisk� pretest�ba R1 un R2 (m2K/W). Šie lielumi daž�diem materi�liem ir zin�mi.

Iekš�jai sienas zonai (5) pretest�ba (R�) ir atkar�ga no materi�la tipa (bl�vuma) un sienas biezuma (mK/W), kur m - sienas biezums. Ar� šis lielums daž�diem materi�liem ir zin�ms.

Literat�r� bieži lieto summ�ro termisko pretest�bu, kura ir triju zonu pretest�bu summa:

,RRRR 21 �� jeb attiec�gi siltuma vad�tsp�jas (k=1/R):

.1

k21

11�

5 ��

�

Iekš�j�m sien�m temperat�ras kritumu var pie�emt 6oC/cm, sienu materi�lam vid�ji l�dzin�s 0,155 un stiklam 0,129 W/m2K.

Siltuma atdeve un t�tad ener�ijas zudumi ir atkar�gi no sienu materi�la, kura siltumizol�još�s �paš�bas raksturo koeficienti un k.

K�dreiz b�vju siltumizol�ciju nodrošin�ja paši sienu un p�rsegumu materi�li, kuri pilda slodzi nesoš�s funkcijas. L�dz ar to, no vienas puses, bija liels materi�lu pat�ri�š, bet, no otras, pie pr�va materi�lu daudzuma bija zema siltuma izol�cija.

Ja ir uzdota telpu iekš�j� temperat�ra, piem�ram, 20oC, un ir zin�ma �r�j� temperat�ra, tad, lietojot ener�ijas avotu, iekš�j�s temperat�ras nodrošin�šanai ir noteikts temperat�ras kritums konstrukt�vos elementos uz to biezuma vien�bu. Temperat�ras

5.7.att. Temperat�ras pie siltuma pl�smas caur sienu.


177

kritumi sien�, kura sast�v no m�ra, iekš�j� un �r�j� apmetuma, ziem� un vasar�, par�d�ti 5.8.att. Vasar� pie +30oC �r�j�s sienas virsmas temperat�ra tiešo saules staru iespaid� var sasniegt +50oC. Iev�rojot to, ka sienas materi�ls siltuma vad�šanas zi�� ir viendab�gs, temperat�ras sadal�jums sienas biezum� ir line�rs. Siltumvad�tsp�jas koeficienti š�das sienas materi�liem ir:

iekš�jam apmetumam 0,70 W/m2×K m�rim 0,56 W/m×K �r�jam apmetumam 0,47 W/m2×K

Š�das sienas siltumvad�tsp�jas koeficients k=1,56 W/m2×K. Daž�du b�vmateri�lu siltumizol�jošas �paš�bas par�d�tas 5.2. tabul�.

5.2. tabula. Siltumizol�još�s �paš�bas

Bl�vums Sienas biezums � k kg/m3 m W/(mK) W/(m2×K)

Betons 2400 0,20 2,10 3,77

Vieglais betons 600 0,20 0,22 0,93

1400 0,20 0,57 1,92 Vieglbetona bloki

600 0,24 0,32 1,09 1400 0,24 0,73 2,0

�ie�e�i 800 0,24 0,33 1,11

1400 0,24 0,58 1,72 200 0,24 0,96 2,38

5.8.att. Temperat�ras l�me�i pie siltuma pl�smas sien� bez siltuma izol�cijas ziem� un vasar�.

+30o

�rsiena iekšsiena

+12,9o

+50o

-11,5o

+27,5o

+48,8o

+26,5o

+20o

-12,8o

+11,8o

-15,0o

vasara

ziema

3 2 1


178

Siltuma pat�ri�us �ku apkurei var sal�dzin�t p�c siltuma skait�t�ju uzst�d�šanas. T� �ekav� tika veikts sal�dzin�šanas eksperiments �k�m, b�v�t�m no daž�diem materi�liem (5.9.att.). Ieg�tie rezult�ti apkopoti 5.3. tabul�.

5.3. tabula. patn�j�s siltuma slodzes m�j�s pie daž�diem sienu materi�liem. Nr. p. k.

Sienu materi�ls Siltuma slodze Mcal/m2 m�nes�

Vid�j� relat�v� siltuma slodze %

1 Sarkanais �ie�elis 30 - 35 219 2 Silik�ta �ie�elis 24 - 32 178 3 �ie�eli - pane�i 20 - 26 149 4 Pane�i 12 - 18 100

No šiem datiem izriet, ka ener�ijas pat�ri�a starp�ba pie

daž�diem sienu materi�liem main�s divk�rši. Izbr�nu var rad�t tas, ka lab�kie izr�d�j�s pane�u nami. To var izskaidrot ar to, ka �ie�e�u namiem bija sarež��t�kas arhitekt�ras formas un l�dz ar to liel�kas �r�j�s sienu plat�bas un, droši vien, �ie�e�u m�ru šuvju kvalit�te nav bijusi augsta. Betona pane�u monol�ts ar siltuma izol�ciju šajos apst�k�os izr�d�j�s lab�ks.

R�g� tika p�rbaud�ti �patn�jie ener�ijas pat�ri�i apkurei Purvciem� pane�u �k�s. 1995/96. gada aukstaj� apkures sezon� ener�ijas �patn�jie pat�ri�i daž�diem pane�u namiem bija

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00 Janv�ris Marts

I II III IV Obj

ektu

silt

uma

slod

zes

(Mca

l°/m

2 men

)

5.9.att. Dz�vojamo m�ju m�neša �patn�j�s siltuma slodzes janv�r� un mart� daž�diem sienu materi�liem.


179

127 - 150 kWh/m2. Vid�jais �patn�jais ener�ijas pat�ri�š bija 135 kWh/m2. �patn�jie ener�ijas pat�ri�i apkurei pane�u �k�s atkar�b� no vid�j�s �r�j� gaisa temperat�ras apkures sezon� par�d�ti 5.4. tabul�.

5.4. tabula. patn�jie ener�ijas pat�ri�i pane�u m�j�s atkar�b� no vid�j�s gaisa

temperat�ras apkures sezon�

Telpisko formu dzes�šanas �paš�bas ir atkar�gas no �r�jo ierobežojošo plak�u laukuma attiec�bas pret to tilpumu. Šo attiec�bu var izmantot ar� �ku vid�j� kop�j� siltumvad�tsp�jas koeficienta nov�rt�šanai daž�du �ku veidiem, iev�rojot, protams, to izb�ves laiku (5.10.att.).

Vid�jie ener�ijas pat�ri�i uz namu apkurin�mo plat�bu atkar�b� no to izvietojuma, st�vu skaita un apkurin�m�s plat�bas par�d�ti 5.11.att.

Temperat�ra, oC �patn�jais ener�ijas pat�ri�š, kWh/m2 +6 44 0 100 -5 136

-10 180

5.10.att. Siltumvad�tsp�jas koeficienta atkar�ba no attiec�bas starp sienu virsmu laukumu un �ku tilpumiem, m�j�m, kuras ir b�v�tas l�dz 1977. g., p�c 1977. g. siltumizol�cijas pras�b�m un saska�� ar 1982. g. pras�b�m (V�cij�).

Daudzst�vu nami Br�vi st�voš�m savrupm�j�m Kvart�los W/m2K

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 k Normas l�dz 1977 gadam p�c 1977 gada no 1982 gada


180

Daudz lab�kus rezult�tus iesp�jams sasniegt, risinot atseviš�i slodzi nesoš�s un siltumizol�još�s funkcijas. Šin� gad�jum� iesp�jams samazin�t izmaksas, �emot v�r� k� kapit�lieguld�jumu celtniec�b�, t�

ar� izdevumus apkurei. Augstas �ku siltumizol�još�s �paš�bas var pan�kt, lietojot speci�lu siltumizol�ciju.

Siltumizol�cija sast�v no š�iedrot� vai poraina pamatmateri�la, kurš satur gaisu. Termisko pretest�bu rada gaiss, bet pamatmateri�la uzdevums ir nov�rst š� gaisa dab�go konvekciju un siltuma p�rnešanu ar radi�ciju.

Siltumizol�cijas materi�lu polistirola un akmens vates pl�kš�u un pakl�ju siltumvad�tsp�jas koeficienta � lielumi ir 0,037-0,045 W/mK, kuri p�rsniedz parasto celtniec�bas materi�lu r�d�t�jus 5-50 reizes.

Lietojot siltumizol�ciju, temperat�ras sadal�jums sienas biezum� izmain�s. Šeit 3 - 100 mm izol�cijas plate (k=0,04 W/m2K), 4 - vair�ksl��u arm�tais apmetums, kura termisk� pretest�ba 1/K=2,95 m2K/W (5.12.att.). Kop�jais siltumvad�tsp�jas koeficients

5.11.att. Gada �patn�jais siltuma pat�ri�š �k�s atkar�b� no to izvietojuma, st�vu skaita un plat�bas (uzb�v�tiem V�cij� p�c 1982. g. siltumizol�cijas pras�b�m).

5.12.att. Temperat�ras izmai�as sien� ar siltuma izol�ciju.

+30o

�rsiena iekšsiena

+18,5o +13,5o

+27,5o +22o

+21,7o

+20o

-14,8o

+18,3o

-15,0o

vasara

ziema

4 3 2 1


181

š�dai sienai ir k=0,32 W/m2K, kurš ir 4,5 reizes maz�ks par šo lielumu parastai sienai. Dab�gi, ka gandr�z viss temperat�ras kritums ir siltuma izol�cij�, tai laik�, kad paš� sien� temperat�ras kritums nep�rsniedz 20%.

P�d�j� laik� tiek v�rsta liela uzman�ba celtniec�bas materi�lu izv�lei no siltuma vad�m�bas viedok�a. Daž�diem materi�liem tas main�s plaš�s robež�s un tiek nodrošin�tas plašas iesp�jas k� jaunceltn�m, t� ar�, rekonstru�jot vec�s celtnes. Priekšstatu par š�m iesp�j�m dod dati 5.5. tabul�.

5.5. tabula. Siltumizol�još�s �paš�bas namu celtniec�bas elementiem

Celtniec�bas elements

Veciem namiem (pirms 1977)

Jaun�kiem namiem (1982)

Energoefekt�viem namiem

k Piem�rs k Piem�rs k Piem�rs �r�j�s sienas

1,39

Vid�ji smags m�ris

0,6 30 cm viegls

caurum�ie�elis 24 cm g�zbetons

0,3 49 cm g�zbetons 24-30 cm m�ris +

siltumizol. Logi

Balkona stiklot�s durvis

3,1

5,2

Siltumizol�ts viegl� met�la

logs ar speci�lu

izol�tu stiklu Parastais

stiklojums

2,6 Koka vai sint�t.

materi�la r�mji ar divk�ršu

stiklojumu

1,4 Koka vai sint�t.

materi�la r�mji ar

siltumizol�tu

stiklojumu

Jumti 0,79

4 cm siltuma izol�cija

0,45 8 cm siltumizol.

0,3 12-13 cm siltumizol.

P�rsegumi zem

neiek�rtotiem b�ni�iem

0,9 3,5 cm izol�cija virs dzelzsbetona



P�rsegumi virs aukst�m

telp�m

0,81

2,5 cm izol�cijas

zem p�rseguma

0,7 3,5 cm siltumizol.


P�rsegumi virs v�rtiem, caurbrauktu

v�m

0,51

6 cm izol�cijas

zem p�rseguma




182

Celtniec�bas elements

Veciem namiem (pirms 1977)

Jaun�kiem namiem (1982)

Energoefekt�viem namiem

Gr�das un sienas, kuras

robežojas ar grunti

0,93

3,5 cm izol�cija virs

betona



Iekš�j�s sienas uz

neapkurin�t�m telp�m

1,96

24 cm smagais

m�ris vai 17,5 cm

vid�ji smags m�ris

0,7 24 cm smags m�ris

+ 3,5 cm izol�cija

0,55 24 cm smags

m�ris + 5 cm

izol�cija

B�v�jot namus, materi�li j�izv�las r�p�gi, lai turpm�k var�tu

ietaup�t izdevumus apkurei. Esošo namu konstrukt�vais izpild�jums tika risin�ts citos

kurin�m� un ener�ijas cenu apst�k�os. T�p�c aktu�l� probl�ma ir p�rbaud�t, vai neb�tu racion�li lietot siltuma izol�ciju Latvijas namiem.

Siltumizol�cijas materi�lam j�atbilst noteikt�m pras�b�m. Tam ir j�b�t pietiekoši iztur�gam pret meh�nisko, statisko un dinamisko spriedzi, apk�rt�j�s vides iedarb�bu, j�nodrošina laba �dens tvaika dif�zija, tam j�b�t ugunsdrošam, t�tad gr�ti uzliesmojošam vai nedegošam, tas nedr�kst satur�t formaldeh�du vai citus vesel�bai kait�gus materi�lus, k� ar� ozonu no�rdošas vielas. Materi�lam j�b�t der�gam atk�rtotai apstr�dei, tas nedr�kst k��t par vidi bakt�riju att�st�bai, tam j�b�t vieglam un sam�r� l�tam.

Izmanto vair�kus izol�cijas materi�lu tipus.

K� pirmo j�min polistirola cietas putas (stiropors). Tas pieder pie organisko izol�cijas materi�lu grupas, ir viegls un gr�ti uzliesmojošs. Š�du izol�ciju lieto �k�m, kuru augstums

5.13.att. Siena ar siltuma izol�ciju �rpus� griezum�. A - sienas materi�ls; B - l�mjava; C -siltumizol�cija; D - arm�juma sl�nis (l�mjava un arm�jošs audums); E -grunt�jums; F - nosl�dzošais segums. .

A

B

C

D

E

F


183

nep�rsniedz 22 metrus. Augst�k�s celtn�s izmanto akmensvates izol�ciju (miner�lš�iedra). Akmens vate atš�iras ar to, ka t� ir piln�gi nedegoša. To ieg�st no bazalta iežiem, kuru kaus�šanai nepieciešama 1500oC temperat�ra. Parasti akmens vate iztur +750oC ekspluat�cijas temperat�ru un saplok tikai pie 1100oC. T�p�c akmens vati izmanto no tikai �ku, bet ar� augsttemperat�ras iek�rtu siltuma izol�cijai.

Siltumizol�cijas sl��a griezums par�d�ts 5.13. un 5.14.att.

5.8. Vecu �ku rekonstrukcija

Lai pan�ktu divk�ršu siltuma ener�ijas ekonomiju, vec�s �k�s j�izmanto siltuma izol�cija. Siltumizol�cijas elementus var ieb�v�t ne tikai jaunb�v�s, bet ar� vec�s �k�s.

Vecu �ku b�velementu siltumvad�m�bas parametri par�d�ti 5.15a. att.. Jaun�m pras�b�m atbilst b�velementi 5.15b.att.

Izol�cijas pl�kš�u stiprin�jums var b�t daž�ds atkar�b� no sienu st�vok�a. Ja virsma ir nestsp�j�ga, gluda un sausa, tad pl�ksnes piestiprina ar l�m�šanu, izmantojot speci�lu javu (5.16.att.), ar noteikumu, lai polistirola vai lamin�tas akmens vates pl�kš�u kopsvars nep�rsniedz 10kg/m2. Vec�m �k�m sienu virsmas nestsp�ja var b�t samazin�ta vai ar� pl�kš�u svars var b�t liel�ks par 10kg/m2.

5.14.att. Sienas siltumizol�šanas strukt�ra.

��

��

��

��

��

� ��

��!"�#$��%&�#

��'��(� ��) ��*��

��

��

��

��

��

+��,��,��

"&&�-$./0�

��

��

0��

�1��2&��%�

�� ( ��1��%�

/)��

��

( ��

-

0

�

3

+

4

3

5

6

*

�

��,� ��'

��

��

��

��

��

5)�� 7'��$��


184

Tad izol�cijas pl�ksnes v�l papildus pieskr�v� ar dibe�iem, kurus iedzen sien�s (5.17.att.).

Ja sienas tika kr�sotas un to pamatapmetuma nestsp�ja ir šaub�ga vai ar� virsma nav pietiekoši gluda, tad izmanto mont�žas profilus, kuru lietošana piem�rota polistirola plat�m (5.18. att.). Šin� gad�jum� notur�ba tiek pan�kta uz jebkuras virsmas, un tiek pan�kts stabiliz�jošs efekts t�d�m sienu konstrukcij�m, k�, piem�ram, pildrež�u �k�m.

�r�jo apdari pabeidz ar speci�lo audumu piel�m�šanu, kuru p�c tam grunt� ar kvarcgrunti, virs kura uzkl�j k�du no iesp�jamiem apmetumiem: m�ksl�go

5.15.att. Veco �ku un jaunb�vju siltumvad�tsp�jas parametri

5.17.att. Izol�cijas stiprin�šana ar dibe�iem.

5.16.att. Siltumizol�cijas plates ar l�mjavu


185

sve�u, silik�ta vai miner�lapmetumu (ka��is/cements).

Kurin�m� pat�ri�š apkures sezon� m�j�, kur� lietota siltuma izol�cija, krasi samazin�s. T�, piem�ram, 120 m2 vien�ime�u m�j�s atkar�b� no izol�cijas tipa fiks�ti š�di �patn�jie kurin�m� pat�ri�i (5.6. tab.).

5.6. tabula. Š�idr� kurin�m� �patn�jais pat�ri�š gad�

�rsiena Š�idr� kurin�m� pat�ri�š litri/m2 Neizol�ta 14,8 Izol�jums 50 mm 5,8 Izol�jums 80 mm 4,6 Izol�jums 100 mm 3,7

Piez�me: neizol�ts m�ris - 30 cm 1200 kg/m3, abpus�ji apmests; izol�ts - 24 cm 1800 kg/m3, apmests no �rpuses, izol�ts no iekšpuses.

P�t�jumi r�da, ka efekt�v�s siltumizol�cijas lietošana pat lab�kos �ku konstrukciju gad�jumos dod iesp�ju samazin�t apkurei izmantot� kurin�m� daudzumu par 60%.

Akmens vates izol�cijai ir daž�das modifik�cijas, kuras var plaši izmantot �ku celtniec�b�. T� 5.19. att. par�d�ti daž�di akmens vates lietošanas piem�ri (5.7. tab.).

5.18.att. Siltumizol�cijas stiprin�šana ar profiliem


186

5.7. tabula.

Siltumizol�cijas veidi Nr. p. k. Siltumizol�cija

1 elast�g�s akmens vates pl�ksnes 0,041 2 beram� akmens vate 3 akmens vates pretv�ja pl�ksnes 0,037 4 akmens pretuguns plates 5 cietas polistirola pl�ksnes 6 cauru�vadu siltumizol�cijas �aulas 7 pakl�js ar foliju vai stiep�u rež�i 8 jumta siltumizol�cija 0,041

Iekš�jai izol�cijai var izmantot stikla š�iedras vatel�nu. Tas ir

m�ksts, p�kains stikla š�iedras pakl�js, kas lietojams koka, met�la, �ie�e�u konstrukciju siltumizol�cijai daž�du �ku tipos. Izol�jot horizont�l�s virsmas, vatel�ns kl�jams br�vi, bet vertik�l�s un sl�p�s–piestiprin�ms ar l�st�t�m. Tas saglab� savas �paš�bas temperat�ras

5.19.att. M�jas siltumizol�šana (5.7. tabula)


187

diapazon� -200 - +650oC. T� siltuma vad�m�bas koeficients ir 0,03 W/mK.

Tiek lietots v�l siltumizol�cijas saciet�još�s putas, kuras uz vietas uzkl�j jumtiem (piem�ram, Baymer DS-3). Putu rad�šanas iek�rta ir p�rn�s�jama (5.20. att.). Siltumvad�tsp�ja - �=0,03 W/mK. Siltumiztur�ba tiek nodrošin�ta -50 - +100oC diapazon�, iztur meh�nisko slodzi, kas rodas, staig�jot pa jumtu, un apmierina ar� p�r�j�s pras�bas.

Siltumizol�cijas mont�ža daž�d�s �kas da��s par�d�ta 5.8. tabul�. Turpat par�d�tas elementu siltumvad�m�bas un izmaksas v�cu mark�s.

5.8.tabula.

Iekš�j�

siltumizol�cija pagrab�

k=0,7 W/m2×K

16,25 �/m2

Pagraba griestu izol�šana

k=0,6 W/m2×K

9,75 �/m2

Iekš�j� sienas siltumizol�cija

k=0,4 W/m2×K

16,25 �/m2

5.20.att. Jumta izol�šana ar put�m


188

Iekš�jo gaisa spraugu vai šuvju

aizpild�šana ar siltumizol�cijas

materi�lu

k=0,5 W/m2×K

9,75 �/m2

�r�j�

siltumizol�cija ar gaisa atstarpi

k=0,3 W/m2×K

78 �/m2 ar mont�žu

�r�j�s sienas

siltumizol�cija ar plakn�m

k=0,3 W/m2×K

58,5 �/m2 ar mont�žu

Plakana jumta siltumizol�cija

k=0,3 W/m2×K

26 �/m2 50-60 �/m2 ar mont�žu

B�ni�u gr�das

siltumizol�cija ar beramo materi�lu

k=0,4 W/m2×K

9,75 �/m2

B�ni�u gr�das

siltumizol�cija ar divk�rš�m plat�m

k=0,3 W/m2×K

32,5 �/m2 45,5 �/m2

ar mont�žu


189

B�ni�u gr�das

siltumizol�cija ar elast�giem kl�jumiem

k=0,3 W/m2×K

39 �/m2 52 �/m2 ar mont�žu

Jumta iekš�j� siltumizol�cija

k=0,35 W/m2×K

16,2-19,5 �/m2

Jumta �r�j�s plaknes

siltumizol�cija ar plat�m

k=0,25 W/m2×K

19,5-22,7 �/m2

Jumta �r�j�s plaknes siltumizol�cija ar

elast�giem kl�jumiem

k=0,35 W/m2×K

9,1-9,75�/m2

Iekš�j�m sien�m piestiprin�m�s siltumizol�cijas plates

j�aizsarg� no mitruma iek��šanas zon� starp izol�ciju un sienas virsmu jo tas pasliktina telpas mikroklimatu un boj� celtniec�bas elementus. Mitruma iemesls ir silt� gais� esošo �dens tvaiku kondens�cija uz aukst�m virsm�m. Mitrums nok��st ar� pašos celtniec�bas materi�los, kondens�joties tajos. Š� probl�ma ir aktu�la viet�s, kur mitrums ž�st p�r�k l�ni un t�d�� tas kr�jas arvien vair�k.


190

Šajos gad�jumos j�nov�rš mitruma iek��šana materi�l� ar mitruma izol�cijas pal�dz�bu, ko uzliek uz materi�la silt�s virsmas. Šim nol�kam izmanto alum�nija vai kompoz�tu materi�la folijas, ko lieto telp�s ar sien�m no paaugstin�ti siltumvadoš� materi�la (betona) vai ar� seviš�a mitruma gad�jumos (vannas istab�s).

B�tisku ener�ijas ekonomiju var pan�kt, aizvietojot novecojušos viet�jos �denssild�mos katlus ar moderniem. Tas dod iesp�ju pacelt iek�rtas lietder�bas koeficientu no 60-70% l�dz 87-93% (5.21. att.).

M�ju siltumizol�cija dod iesp�ju samazin�t siltumvad�m�bu caur logiem, sien�m, pamatu un jumtu. Pateicoties tam, �patn�jie siltuma ener�ijas zudumi samazin�s no 120 l�dz 60 kWh/m2×gad�.

Ener�ijas pat�ri�š ventil�cijai, izmantojot ventil�cijas iek�rtu un siltummaini, samazin�s no 35 l�dz 15 kWh/m2×gad� (5.22. att.).

Summ�r� siltuma bilance �k�m, kuras tika b�v�tas l�dz 1988. gadam, sast�v, no vienas

5.22.att. �patn�jais siltuma pat�ri�š �k�m

0

20

40

60

80

100

120 kWh/m2 gad�

Jumts

Grunts

Sienas

Logi

�ku virsmas Ventil�cija Siltais �dens

Bez iek�rt�m Ar iek�rt�m un siltummai�iem

Vec�s m�j�s

Jaun�s m�j�s

1 2

60-70%

15-20%

15-20%

87-93%

5-10% 2-3%

D�mg�zes

Siltuma zudumi

Lietder�g� ener�ija

5.21. att. Novecojušo un jauno katlu r�d�t�ji. 1 - vecam katlam; 2 - jaunam katlam


191

puses, no siltuma pat�ri�a ventil�cijai (30) un silt� �dens apg�dei (30) un, no otr�s puses - siltuma avotiem: saules starojuma (20), siltuma avotu zudumiem (20) un apkures iek�rtu pat�ri�a (120 kWh/m2gad�).

Toties modern�s energoekonomisk�s �k�s pat�ri�š sast�v no ventil�cijas (15) un silt� �dens apg�des zudumiem (20), tai laik�, kad siltuma ener�ijas avoti - saules starojums (20), avotu zudumiem (20) un apkures pat�ri�a - 50 kWh/m2gad� (5.22. att.).

T�l�ku ener�ijas ekonomiju namsaimniec�b� ieg�st racionaliz�jot apgaismojumu, izmantojot ekonomisk�s iek�rtas un prasm�gi lietojot ener�iju citiem m�jsaimniec�bas nol�kiem.

5.9. Gaisa konvekt�v� kust�ba telp�

Gaisa konvekt�v� kust�ba telp� ir atkar�ga no virsmu temperat�r�m. Pie aukst�s logu virsmas gaiss atdziest un kr�t lejup. T�tad aukst� sezon� pie loga nov�rojama kr�toš� aukst� gaisa straume.

Pie apkures apar�tiem gaiss sasilst un t� straume virz�ta uz augšu. Parasti apkures apar�ti tiek novietoti zem logiem. Šin� gad�jum� gaisa konvekt�v�s straumes, virz�tas pret�jos virzienos, sajaucas un rada summ�ro straumi, kuras virziens ir v�rsts perpendikul�ri logam telp� noteikt� augstum� (5.23.att.).

Gaisa konvekt�v�s pl�smas rada temperat�ras starp�bas telp� vertik�l� virzien�. Nepieciešams, lai temperat�ru starp�bas k� vertik�l�, t� ar� horizont�l� virzien� nep�rsniedz 2-3oC. 5.23.att. Gaisa konvekt�v�s

pl�smas loga zon�.


192

5.10. Logu iespaids uz telpu gaisa temperat�ru

Logi - svar�g�k� interjeru saite ar �r�jo vidi. Š�s saites efektivit�tes palielin�šanas nol�kos logi p�d�j� laik� tiek b�tiski pilnveidoti.

Var gaid�t, ka n�kotn� logs k��s par labi p�rdom�tu ietaisi, kurš, nodrošinot sakaru ar �r�jo vidi, vienlaic�gi veicin�s ener�ijas pat�ri�a samazin�šanu telpu mikroklimata nodrošin�šanai.

Logu iespaids uz telpu gaisa temperat�ru ir �oti iev�rojams. Šis iespaids izpaužas caur: a) auksta gaisa iek��šanu caur logu nebl�vumiem; b) siltuma radi�ciju; c) kr�toš�m konvekt�v�m gaisa pl�sm�m.

Šo iemeslu d�� siltuma zudumi caur logiem 2,5-3 reizes liel�ki nek� caur sien�m. Savuk�rt logu plat�bas attieksme pret gr�du, vadoties p�c pras�b�m pret dienas gaismu dz�vok�os, ir 1:5,5, bet no siltuma saglab�šanas viedok�a ir maz�ks - 1:8.

Pirmais nosac�jums logu negat�v� iespaida samazin�šanai ir loga bl�vums. Gaisam starp logu r�mjiem j�b�t nosl�gtam. Modernos logu r�mjos šo telpu cenšas pan�kt labi nobl�v�tu. To var pan�kt, r�p�gi nobl�v�jot logus sienu ail�s un nobl�v�jot logu r�mjus. Var izmantot speci�l�s firmu starplikas. Izmanto ar� poraino materi�lu, piem�ram, porolona str�meles. Dubultr�mjus saspiež ar bult�m tikai p�c l�mes izž�šanas, jo cit�di t� pies�cin�s visu porolonu un zud�s t� atsper�gums.

Dubultr�mju nobl�v�šanai ir v�l viena priekšroc�ba - loga iekšpus� nenok��st net�rumi un turpm�k atkr�t izjaukšanas nepieciešam�ba iekš�jo stikla virsmu t�r�šanai. Modernos logu r�mjos, herm�tiski nosl�gtu telpu piepilda ar speci�lu g�zi.

Logu r�mji, kuri tiek virin�ti telpas v�din�šanai, ar� j�nobl�v� saskares viet�s. �emot v�r� to, ka šin� gad�jum� bl�ve ir smagos apst�k�os, nepieciešama palielin�ta r�p�ba. Š�m bl�v�m j�b�t no seviš�i elast�ga materi�la.

Visi šie pas�kumi nov�rš aukst� gaisa iek��šanu caur logu nebl�vumiem un palielina komfortu telp�s.


193

Siltuma pl�sma caur logu sast�v no radi�cijas un konvekcijas siltuma atdeves. Abas ir atkar�gas no loga siltump�rvades pretest�bas. Siltumvad�m�bu iespaido loga iekš�j�s r�ts virsmas temperat�ra.

Logu siltumvad�m�bu k nosaka galvenok�rt siltumatdeve ar konvekciju un radi�ciju. Logiem šis lielums ir š�ds (W/mK):

dubulr�mjiem 2,9 divk�ršiem r�mjiem 2,6 tr�sk�ršiem r�mjiem 1,9

Ierobežojošo virsmu pie�aujam�s temperat�ras re�laj�m izstarojošo virsmu konfigur�cij�m par�d�tas 5.24. att. Iekš�jai logu r�ts minim�lai temperat�rai (1), vadoties p�c higi�nisk�m pras�b�m, nav j�b�t zem�kai par 8-10oC. Lai nov�rstu apledojumu, temperat�ra nedr�kst b�t zem�ka par +5oC. Sienu (2) temperat�ra (str�pot� zona) var b�t par 6oC, bet griestu - par 4oC zem�ka, sal�dzinot ar gaisa temperat�ru.

Telpas gaisa temperat�ras sadal�jums p�c augstuma pie daž�da veida apkur�m par�d�ts 5.25.att.

Radi�cijas siltuma atdeves samazin�šanu var pan�kt, samazinot ultrasarkano starojumu. Šim nol�kam var izmantot speci�l�s pl�ves, ar kur�m p�rkl�j logu stiklus.

0

10

20

30

40

1 0.8 0.6 0.4 �

t # , o C

Pie� aujam� s virsmu temperat� ras

1

5.24.att. Ierobežojošo virsmu pie�aujam�s temperat�ras pie daž�d�m izstarojošo �erme�u form�m �. 1 - minim�l� logu virsmas temperat�ra.

t#,0C

5.25.att. Telpas gaisa temperat�ras sadal�jums p�c augstuma pie daž�d�m apkures sist�m�m: 1 -kr�sns; 2 – gaisa apkure; 3 - radiatoru; 4 - griestu apkures panelis; 5 - gr�das apkures panelis.


194

Radi�cijas siltuma atdeves samazin�šanai no cilv�ka �erme�a uz loga virsmu var izmantot loga priekš� novietotu caursp�d�gu ekr�nu (5.26.att.). Š�dam ekr�nam, kurš laiž cauri gaismu, virsma nav auksta, jo starp to un logu cirkul� istabas gaiss. T� var samazin�t �erme�a radi�cijas siltuma atdevi neatkar�gi no loga virsmas temperat�ras.

Diemž�l š�ds risin�jums l�dz šim logu konstrukcij�s nav radis risin�jumu.

V�cij� likts priekš� caursp�d�gs ekr�ns, kurš sast�v no diviem rot�jošiem ru��iem ar tiem uzt�tu pl�vi. Pl�vei ir tr�s da�as ar daž�d�m �paš�b�m, kuras tiek izmantotas atkar�b� no gada un diennakts laika: 1) ziemas dienai, kad tiek caurlaists uz iekšu saules starojums un

tiek atstarots telpas siltuma starojums; 2) ziemas naktij, kad tiek atstarots telp� siltuma un gaismas

starojums; 3) vasaras dienai, kad tiek ierobežota saules starojuma iek��šana

telp�. Š�ds ekr�ns samazina siltuma zudumus par 33%. Pie divr�mju

logiem tiek ietaup�ts siltuma daudzums, kas atbilst 110 kWh/m2×gad�.

20-25% ener�ijas var ietaup�t, lietojot siltuma atstarojošo stiklu. Š�du �paš�bu var piedot parastam stiklam, p�rkl�jot to ar 1 mm biezu alvas oks�da k�rtu. P�c esoš�s inform�cijas š�da stikla izmaksa, sal�dzinot ar parasto stiklu, pieaug par 20-50%. Aizvietojot stiklus divr�mju logos pret siltumu atstarojošiem, pretest�ba siltumvad�šanai pieaug 1,3 reizes un siltuma zudumi samazin�s par 24%. �patn�j� kurin�m� ietaup�jums sast�da 6,3 kg uz 1m2 loga plat�bas/gad�.

P�d�j� laik� s�ka lietot speci�lus augst�s tehnolo�ijas logus, kuriem ir seviš�i zema siltumvad�m�ba.

5.26.att. Loga caursp�d�gs ekr�ns.


195

1991. gada maij� Zviedrij� tika izsludin�ts konkurss jauna tipa logu izstr�dei. Konkursa m�r�is bija rad�t jaunu loga tipu, kura siltumvad�šana b�tu divreiz maz�ka nek� parastam tr�sr�šu logam. Vienlaic�gi šiem logiem b�tu j�samazina trokš�u caurlaides sp�ja, tiem bija j�b�t viegl�kiem un j�nodrošina laba dienas gaismas caurlaides sp�ja.

Konkurss tika nobeigts 1992. gad� un konkursa godalgas sa��ma divas komp�nijas: Zviedrijas AB Overrums Fonster un Norv��ijas Johs Rasmussen AS. Pirm� logu produkcija non�ca zviedru tirg� 1992. gada j�nij�. Labi izol�tiem stikla pakešu logiem k=1,4.

Konkursa noteikumos bija paredz�ti vair�ki parametri. Galvenais - siltuma vad�m�ba, kurai bija j�b�t 0,9 W/mK. Seviš�a godalga tika paredz�ta gad�jumam, ja tiktu sasniegta vad�m�ba 0,8 W/mK.

Konkursa otr� posm� noskaidroj�s, ka nepieciešams kompromiss un šis parametrs tika ierobežots ar 1,0 W/mK. Papildus konkursa pr�mijai p�rdošanas stimul�cijai tika noz�m�ta valsts subs�dija, kas deva iesp�ju pirmaj� laik� p�rdot logus par cen�m, kuras bija sal�dzin�mas ar parasto logu cen�m.

Turpm�k š�du logu tipu ražošan� iek��v�s v�l septi�i ražot�ji, kas pa�trin�ja jaun�s tehnolo�ijas pilnveidošanu.

Logu konstrukcija par�d�ta 5.27. att. Koka vai plastmasas r�m� tiek bl�vi iemont�ti tr�s stikli. �r�jais stikls tiek p�rkl�ts ar pl�vi, kas samazina ultrasarkano starojumu uz �ru. �rpus� loga

5.27.att. Jauna tipa zviedru logu konstrukcija.


196

r�mis tiek p�rkl�ts ar siltuma izol�ciju, kas, savuk�rt, no �rpuses tiek aizsarg�ts ar alum�nija vai citu apšuvumu. Logs ir caursp�d�gs dienas gaismai un �svi��u starojumiem. Trokš�u caurlaide samazin�j�s par 10 decibeliem.

Daži logu tipi tiek ražoti uz divstiklu r�mju pamata, piel�gojot trešo stiklu �r�j� r�mja elementiem.

Konkursa rezult�ti tika atz�ti par lieliskiem. Pieredze apliecin�ja, ka ar� konservat�v�s nozar�s jaunu tehnolo�iju ieviešana var b�t �oti sekm�ga.

Jaunu logu lietošanai ir perspekt�vas jauncelt�u arhitekt�r� un apkures sist�mas izveidošan�. Lietojot jaunos logus, nav vairs aukst� gaisa krituma telp�s. T�d�� apkures radiatori vai konvektori nav j�novieto zem logiem. Apkures sist�mas jaudu var b�tiski samazin�t.

Citi ir ar� telpu atdzes�šanas risin�jumi silt� sezon�. Pan�kumi šaj� nozar� izrais�s nepieciešam�bu pilnveidot b�vju

risin�jumus un izrais�s standartu pilnveidošanu turpm�kam laikam. Jaunus logus var izmantot ar�, rekonstru�jot vec�s celtnes.

Š�di logi, protams, maks� d�rg�k par parastiem. Toties tie samazina ekspluat�cijas izdevumus, ietaupot ener�iju apkures vajadz�b�m, jo samazina siltuma zudumus caur logiem par 60%.


197

Kopsavilkums

1. Cilv�ka komforts ir t� atrašan�s vid�, kur� nervu sist�ma sa�em minim�lu �r�jo iedarb�bu, liecinošu par vides neatbilst�bu organisma vajadz�b�m.

2. V�rt�jot temperat�ras apst�k�us, seviš�u iev�r�bu pelna siltuma izdal�šan�s ar izstarošanu, kurai cilv�ka organism� tr�kst biolo�isk�s adapt�cijas meh�nisma.

3. Tas ir saist�ts ar ierobežojošo virsmu un gaisa temperat�ru starp�bu, kas rada efektu, ar kuru galu gal� j�tam� temperat�ra atš�iras no faktisk�s gaisa temperat�ras.

4. �ku ener�ijas pat�ri�š apkurei var b�t radik�li samazin�ts ar� šaj� konservat�vaj� nozar� ar noteikumu, ja konstrukt�vo elementu slodzi nesoš�s un siltumizol�cijas funkcijas risina atseviš�i, izmantojot šiem nol�kiem konstrukt�vos un siltumizol�cijas materi�lus.

5. Jaun�s logu konstrukcijas dod iesp�ju kardin�li p�rskat�t apkures sist�mas koncepciju.

6.NODAA. ENERIJAS EFEKTIVIT�TES PALIELIN�ŠANAS IESP�JAS.

198

6. NODAA. ENER�IJAS EFEKTIVIT�TES PALIELIN�ŠANAS IESP�JAS.

6.1. Siltuma atg�šana ar siltummaiiem

Tehnolo�isko procesu oper�cijas saist�tas ar to, ka da�a siltuma tiek izmesta apk�rt�j� vid�.

Izmetam� siltuma sadal�jums ASV atkar�b� no t� temperat�ras par�d�ts 6.1. att. No grafika izriet, ka ik gadu izmetamais siltuma daudzums ar temperat�ru zem 100oC p�rsniedz 0,278×1012 kWh/gad�.

Šo siltumu iesp�jams izmantot, uzsildot gaisu vai �deni, kurus izmanto t�l�k�s tehnolo�isk� procesa oper�cij�s. T� izmestais siltums tiek atdots proces� (6.2.att.), tiek ietaup�ta ener�ija un samazin�ta vides pies�r�ošana. Protams, šo iek�rtu lietder�bas koeficients ir maz�ks par 1 un atg�t� siltuma temperat�ra ir zem�ka par izmesto siltuma temperat�ru.

Citos gad�jumos atg�t� siltuma potenci�ls ir zem�ks par tehnolo�iskos procesos nepieciešamo. Tad j�p�rbauda iesp�ja to

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 200 400 600 800

1

2

3 4

5 6

Izm

etam

ais

siltu

ms,

0.2

78*1

012kW

h/ga

d�

Temperat�ra, 0C

6.1.att. ASV izmetam� siltuma ener�ijas sadal�jums. 1 - dzes�jošs �dens; 2 - tehniskais �dens; 3 - kondens�ts; 4 - tehnolo�iskie produkti; 5 - katlu d�mg�zes; 6 - r�pniecisko kr�š�u d�mg�zes.


199

izmantot k�d� cit� tehnolo�isk� proces�, ražošanas telpu, kantoru vai blakus st�vošu namu apkur� (6.3.att.).

K� siltummai�us siltuma ener�ijas atg�šanai izmanto re�eneratorus, rekuperatorus un siltuma cauru�u iek�rtas.

Re�enerators ir siltummainis, kur� siltuma apmai�a starp karst�m d�mg�z�m un sasild�mo gaisu notiek, tiem p�rmai�us saskaroties ar siltummai�a virsm�m. T�, piem�ram, (6.4.att.) caur rotoru 1 iet d�mg�zes, to sasildot. Rotoram pagriežoties, caur to pam�šus ar s�coša ventilatora 3 pal�dz�bu s�k iet gaiss, kam rotors atdod siltumu.

Izmanto ar� kontaktvirsmu re�eneratorus, kuros silt�s un aukst�s pl�smas periodiski p�rsl�dz ar speci�liem v�rstiem.

Rekuperator� siltuma apmai�a starp karst�m d�mg�z�m un sasild�mo gaisu notiek nep�rtraukti caur atdaloš�m sieni��m (6.5.att.).

6.3.att. Siltuma ener�ijas atdošana izmantošanai citos nol�kos.

6.2.att. Siltuma atdošana tehnolo�ij�.


200

Šeit karst�s g�zes iziet cauri vieniem kan�liem, bet sasild�mais gaiss caur blakus kan�liem. Gaiss sasilst bez tieš�s saskares ar d�mg�z�m.

Siltummai�u materi�ls parasti pie�auj noteiktu temperat�ru. Ja d�mg�žu temperat�ra ir augsta (piem�ram, 600oC), tad rekuperatora virsmas no augst�m temperat�r�m j�aizsarg�. To pan�k ar daž�diem l�dzek�iem, piem�ram, ar d�mg�žu recirkul�ciju, kad zon� pirms rekuperatota padod da�u atdzes�to d�mg�žu.

Ir paz�stamas rekuperatoru konstrukcijas, kuras var tikt izmantotas ne tikai gaisa, bet ar� �dens sild�šanai.

Siltummainis, kas par�d�ts 6.6.att., sast�v no r�m� iestiprin�t�m pl�n�m plat�m, kuras atdal�tas ar starpsien�m. Blakus esoš�m plat�m kan�lu virziens ir savstarp�ji perpendikul�rs. Silt�s g�zes iziet caur siltummaini no augšas uz apakšu, bet uzsild�mais gaiss horizont�l� virzien�. Siltuma apmai�a notiek caur plat�m. Ja

6.5.att. Rekuperators. 1 - siltummai�a pakete; 2 - stiprinoš� bulta; 3, 4 - r�mis; 5 - pamats; 6 - gofr�t�s alum�nija pl�ksnes sk�rds.

6.6.att. Plašu siltummainis

6.4.att. Rot�jošs re�enerators. 1 - dzin�js; 2, 3 - ventilatori; 4 - kalorifers.


201

g�zes iziet caur horizont�li, tad siltummain� var sild�t �deni, kurš tek vertik�l� virzien� no augšas uz apakšu.

Sakar� ar to, ka ekspluat�cij� uz plašu virsmas var kondens�ties mitrums, plates tiek izgatavotas no korozijas iztur�ga materi�la vai no t�rauda ar antikorozijas p�rkl�jumu.

Ja g�zes satur putek�us, tad to kust�ba vertik�l� virzien� no augšas uz apakšu nov�rš putek�u nos�dumus šaur�s kan�lu spraug�s. Siltummaini regul�ri skalo ar �deni un izp�š ar p�rkars�tu tvaiku.

Pateicoties šauriem kan�liem, iek�rta ir �oti kompakta, aiz�em maz vietas un to var novietot d�mvados vai uz jumtiem.

Š�ds siltummainis noder�gs k� augsta, t� ar� zema potenci�l� siltuma izmantošanai. T�, piem�ram, silts ventil�cijas gaiss, kas satur putek�us vai kait�gas vielas, var tikt izmantots ventil�cijas sist�m� padodam� gaisa sasild�šanai. Rekuperators (6.7.att.), kas paredz�ts zema potenci�la ventil�cijas siltuma izmantošanai, sast�v no distanc�tiem r�mjiem, uz kuriem necieši uzvilkta speci�la polietil�na pl�ve. Pa vienu pusi (2) iet ventil�cijas, bet pa otru (3) sasild�mais gaiss. Ies�cam� gaisa samitrin�šanai un siltumatdeves intensific�šanai polietil�na virsmu var samitrin�t ar �deni caur speci�l�m sprausl�m.

Siltuma cauru�u siltummai�u darba princips ir saprotams no 6.8.att. Šeit d�mg�zu kan�l� ir novietotas herm�tiski nosl�gtas caurules apakš�j� da�a. Augš�j� cauru�u da�a atrodas

6.8.att. Siltuma caurule. 1 - siltuma caurule; 2 - d�mg�zes; 3 - ribas; 4 -uzsild�mais gaiss.

6.7.att. Pl�vju rekuperators.


202

sild�m� gaisa kan�l�, kur� atdod gaisam siltumu, ko uz�em d�mg�zu pl�sm�. Lai palielin�tu siltuma atdeves intensit�ti, cauru�u augš�jai da�ai piemetin�tas speci�las ribas.

Caurule piepild�ta ar noteikta sast�va š�idrumu vai destil�tu �deni, kurš apakš�j� da�� izgaro, bet augš�j� - kondens�jas, atdodot siltumu. Siltuma uz�emšanas zon� cauru�u diametrs var b�t liel�ks nek� siltuma atdeves zon�. Siltuma caurules var veidot ekr�nus, kuros t�s savienotas divos sl��os pam�šus. Š�du siltummaini var bez komplik�cij�m izmantots gad�jumos, kad d�mg�z�s ir daudz s�ra.

Siltummai�u lietder�bas koeficients l�dzin�s:

1,11,2

1,12,1

TTTT

h�

�� ,

kur T1,2 -sild�m� gaisa izejas temperat�ra; T1,1 -sild�m� gaisa ieejas temperat�ra; T2,1 - sildoš� �erme�a ieejas temperat�ra.

6.1. tabula. Daž�du siltummai�u lietder�bas koeficienti

Siltummai�u tips Lietder�bas koeficients Plašu rekuperators Rot�jošs re�enerators Kontaktvirsmu re�enerators Siltuma caurules

0,5 - 0,6 0,5 - 0,7 0,5 - 0,8 0,3 - 0,6

dens un gaisa sild�šanai izmanto katlus-utilizatorus. T�d� veid� ieg�tais siltais �dens tiek izmantots apkurei, bet silts gaiss tiek padots kr�š�u kurtuv�s.

Katla-utilizatora sh�ma par�d�ta 6.9.att.

Karst�s g�zes non�k radi�cijas kamer�, kura ir ierobežota ar membr�nu sildvirsm�m

6.9.att. Katls-utilizators. 1 - radi�cijas �dens sildvirsma; 2 un 4 - konvekt�vas sildvirsmas otr� un pirm� pak�pe; 3 un 5 - gaisa sildvirsmas otr� un pirm� pak�pe.


203

un t�l�k iet caur konvekt�v�m �dens un gaisa sildvirsmu zon�m. Ekonomiski pamatojot siltuma atg�šanu, j��em v�r� izmest�

siltuma temperat�ras l�menis, k� ar� kurin�m� cenas un elektroener�ijas tarifi, jo siltuma re�ener�cijas proces� nepieciešams zin�ms elektroener�ijas daudzums s�k�u un ventilatoru darbin�šanai. Ekonomiski pamatotos gad�jumos elektroener�ijas pat�ri�š pal�giek�rt�s sast�da 10-15% no atg�t�s ener�ijas.

6.2. Energosiltuma bloki (ESB)

Apst�k�os, kur ir past�v�ga vajadz�ba p�c siltuma, var izr�d�ties izdev�ga decentraliz�ta elektroener�ijas ražošana. Šim nol�kam izmanto d�ze�agreg�tu, kurš ražo elektroener�iju, un siltuma iek�rtu, kur� izmanto ar d�mg�z�m sasild�to dzes�još� �dens siltumu tehnolo�isk�m vajadz�b�m un apkurei (ziem�). Konkr�tos apst�k�os izdevumi iek�rtas uzst�d�šanai var atmaks�ties 1,5-3 gados.

Agreg�ta siltuma bilance sast�v no š�d�m sast�vda��m: meh�nisk� ener�ija 33-40%, dzes�još� š�idruma siltuma ener�ija 20-30%, d�mg�žu siltuma ener�ija 30-50%, apk�rt�j� vid� izstarot� siltuma ener�ija 3-7%. ESB stacijas sh�ma par�d�ta 6.10. att.

Ener�ijas zudumi š�d� iek�rt� tiek novesti l�dz minimumam un lietder�bas koeficients var sasniegt 85% vai pat 89%. ESB bloku jauda var b�t no 18 l�dz 500 kW.

6.10.att. Energosiltuma bloks. 1 - kurin�mais; 2 - d�mg�zu gal�g�s sadedzin�šanas deglis; 3 - katls-utilizators; 4 - d�mg�zes; 5 - iekšdedzes dzin�js; 6 - �enerators; 7 - dzin�ja dzes�šana ar centr�lapkures �deni.


204

Š�d� veid� ieg�t� siltuma ener�ija ir l�t�ka nek� t� var�tu b�t, izmantojot termofik�cijas katlu.

ESB lietošanas sf�ra ir atkar�ga no iesp�jam� izmantošanas ilguma, tarifiem uz elektroener�iju, š�idr� vai g�zveida kurin�m�. Parasti ESB var izr�d�ties izdev�gs, ja lietošanas laiks p�rsniedz 3500 st/gad�. Izdev�gumu iespaido ar� tarifs uz t�kl� nododamo elektroener�iju. Siltums var tikt izmantots procesos ar temperat�ru l�dz 115oC.

ESB vienlaic�gi var tikt uzskat�ts k� elektroener�ijas nep�rtraukt�s barošanas avots augst�m pat�r�t�ju kategorij�m, kuru apg�de no t�kla saist�ta ar augstiem tarifiem.

T�, piem�ram, k�d� ražošanas uz��mum� izmantots g�zmotors ar g�zes pat�ri�u 540 kW, siltuma jaudu 310 kW un elektrisko jaudu 160 kW pie izmantošanas ilguma 3400 st/gad�.

ESB rež�ms var tikt vad�ts p�c siltuma vai elektr�bas pat�ri�a. Parasti vada p�c siltuma pat�ri�a. Elektroener�ija tiek ražota tik daudz, lai nodrošin�tu siltuma pat�ri�u. To pat�r� pašu vajadz�b�m, vai ar� da��ji nodod t�kl� p�c attiec�ga tarifa.

ESB jaudu izv�las t�du, kas nodrošin�tu pietiekoši lielu izmantošanas laiku. Parasti jauda l�dzin�s 25-40% no pat�ri�a. Ar to nodrošina 60-75% no gada pat�ri�a, lietojot papildu siltuma avotu, seviš�i aukst� laik�.

ESB elektrisk� jauda parasti var b�t 7-200 kW robež�s. Maz�s (7-15 kW) iek�rt�s var izmantot automobi�u g�zes dzin�jus. N�kotn� orient�jas uz uzst�d�šanai gataviem modu�iem, kurus var�tu kombin�t daž�d�s attiec�b�s.

Lai nov�rstu vides pies�r�ošanu, dzin�ji tiek apg�d�ti ar katalizatoru iek�rt�m.


205

6.3. Apgriezt� termodinamisk� cikla izmantošana

Ener�ijas efektivit�tes palielin�šanai izmanto siltuma transform�cijas iek�rtas kur tiek izmantots apgrieztais termodinamiskais cikls (6.11.att.). Sal�dzinot ar Renkina ciklu, spiediena samazin�šanas viet� (turb�n�) notiks spiediena paaugstin�šan�s, ko pan�k ar kompresoru. Spiediena paaugstin�šanas viet�, ko attiec�b� uz kondens�cijas rež�mu pan�ca ar s�kni, izmanto spiediena pazemin�šanos redukcijas ventil�.

K� darba �ermeni parasti izmanto š�idrumu, kas v�r�s iesp�jami zem�s temperat�r�s iztvaikot�j� (6.12.att.). Kompresors, ko darbina ar dzin�ju, saspiež tvaiku, k� rezult�t� t� temperat�ra adiab�tiski aug (3-2, 6.11.att.). Non�kot kondensator�, kurš tiek dzes�ts ar gaisu vai �deni, tvaiki kondens�jas, atdodot siltumu dzes�jošam �ermenim, kurš sasilst l�dz temperat�rai T1. Šis process atbilst izotermai (2-1). Drosel�još� ventil� kondens�ta spiediens samazin�s adiab�tiski (1-4) l�dz l�menim, kad š�idrums ar attiec�gu spiedienu izotermiski (4-3) v�r�s un izgarot�j� izgaro, at�emot 6.12.att. Kompresora siltums�k�a

sh�ma.

Apk

ure

Vid

e Ele

ktr�b

a

Ventilis

Kondensators Kompresors

Iztvaikot�js

6.11.att.Apgriezts termodinamiskais cikls.

1

4

2

3 q2

q1

#

P

-l0


206

siltumu no �dens vai gaisa, kuri tiek pieg�d�ti no vides un kuru temperat�ras tiek pazemin�tas l�dz T2. Temperat�ra T1 p�rsniedz vides temperat�ru, bet T2 ir zem�ka par to.

Š�ds rezult�ts tiek pan�kts ar to, ka darba š�idrums v�r�s zem� (vides) temperat�r�, piem�ram, 4oC un, attiec�gi zem�, piem�ram, 0,2 Mpa spiedien�, un kondens�jas augst� izejas temperat�r�, piem�ram, 53oC, pateicoties paaugstin�tam, piem�ram, 1 MPa spiedienam.

Nepieciešam� temperat�ru starp�ba (40-50oC) atbilst spiedienu starp�bai (saspiešanas pak�pei), izrietošai no darba �erme�u fizik�l�m �paš�b�m.

Izmanto ar� absorbcijas tipa siltums�k�us (6.13.att.), kuros ir termiskais kompresors, kas darbojas uz divu vielu š��duma termisk�s iztvaic�šanas pamata, pievadot k� siltuma, t� elektrisko ener�ijas.

Iek�rta var tikt izmantota div�j�di: k� siltuma avots; k� aukstuma avots.

Ja š�du iek�rtu izmanto k� siltuma avotu (siltuma s�knis), tad iztvaikot�jam tiek pievad�ts k�ds zem� potenci�la siltums (izvad�mais �r�j� vid� silts ventil�cijas gaiss, notek�de�i, pazemes �de�i, kuri ziem� saglab� pozit�vu temperat�ru utt.). Pateicoties kopmresoram pievad�tai ener�ijai, kondensator�, kurš tiek uzst�d�ts

6.13.att. Absorbcijas tipa siltums�k�a sh�ma.

Apk

ure

Ele

ktr�b

a

Ventilis

Kondensators

Iztvaikot�js

Deg

g�ze

Vid

es s

iltum

s

Termiskais kompresors


207

apkurin�m� telp�, izdal�s paaugstin�ta temperat�ra T1. Tam atbilstoš� ener�ija tiek sasniegta, pateicoties div�m sast�vda��m: ener�ijai, ko at�em atdzes�jamam �ermenim Q1 un kompresora darb�bai izmantojamai ener�ijai.

Siltuma s�k�a darb�bas efektivit�ti nosaka p�rveidošanas koeficients:

ik

k

TTT�

�� ,

kur Tk un Ti - siltuma a�enta kondens�cijas un izgarošanas temperat�ras, kur Tk-Ti=�T

Siltuma s�kn� rad�tais izmantošanai der�gais siltuma daudzums l�dzin�s:

EQ �� , kur E - ener�ija, pievad�ta siltuma s�knim (elektr�ba vai meh�nisk�

ener�ija kompresora darbin�šanai).

6.14.att. Siltums�k�a izdev�guma koeficienti.

�T


208

Lielums � parasti ir liel�ks par vienu. Jo augst�ka ir vides temperat�ra, ko izmanto s�kn�, jo augst�ks ir p�rveidošanas koeficients (6.14.att).

Parasti siltuma s�k�a kompresoram j�pievada apm�ram 40% ener�ijas, ko sa�em no t� apkures veid�. P�r�jais tiek pieg�d�ts zem� potenci�la ener�ijas veid� no �erme�a, kurš tiek atdzes�ts. T�tad siltuma s�knis ir iek�rta, kura, pieliekot noteiktu ener�ijas daudzumu, p�rveido neizmantojamo zem� potenci�la ener�iju augst�k� potenci�la ener�ij�, kuru iesp�jams izmantot apkurei.

Iek�rta, kas darbojas uz apgriezt� termodinamisk� cikla pamata, ir revers�va. Ja apkurin�m� telp� ir kondensators, bet �rpus t� iztvaikot�js, tad tas ir siltuma avots. Toties, ja telp� ir iztvaikot�js, bet kondensators ir �rpus t�, tad tas ir augstuma avots, ko karst� laik� izmanto gaisa kondicion�šanai.

Š�das iek�rtas lieto �oti plaši apst�k�os, kur ziem� nepieciešama apkure, bet vasar� kondicion�šana. T� ASV atrodas ekspluat�cij� vair�ki miljoni siltuma s�k�u-kondicionieru.

K� darba �ermeni siltuma s�k�os izmanto š�idrumus, kuri nesasalst iztvaikot�ja minim�l�s temperat�r�s un v�r�s zem�s temperat�r�s.

6.15.att. M�jas siltums�k�a konstrukcija.


209

Daž�dus izmantojamus darba �erme�us raksturo tvaiku kondens�cijas temperat�ras atkar�b� no spiediena (6.17.att.). Vislab�kais darba �ermenis ir amonjaks. Tam ir visaugst�kais iztvaikošanas siltums un pie re�l�m temperat�r�m tas var tikt izmantots ar zemiem spiedieniem. Toties t� izmantošanu ierobežo toksiskums un kr�saino met�lu korozija saskar� ar to. T�p�c biež�k izmanto freonus. R12 (CClF2) pašreiz ir aizliegts, jo tas, hlora d�� nok��stot atmosf�r�, veicina ozona izn�kšanu t�s augš�jos sl��os, radot ultraviolet� starojuma b�stam�bu. T� viet� lieto R22, kurš ir der�gs l�dz T1=50-55oC. Turpm�k paredz�ts R134a (C2H2F4), kura fizik�l�s �paš�bas maz atš�iras no R12, bet kurš ir nekait�gs, jo nesatur hloru.

dens / �dens-siltuma s�k�i lietojami, ja zema potenci�la temperat�ra T2 > 0oC (grunts�dens, �denskr�tuve, notek�de�i). Glikola š��duma / �dens siltums�k�i lietojami ar� pie T2 < 0oC. Gaisa / �dens siltums�k�i izmantojami, ja zem� potenci�la siltuma vide ir gaiss.

M�ju siltums�k�u konstrukt�vais izpild�jums par�d�ts 6.15.att.

6.16.att. Siltums�k�u izmantošanas varianti.


210

Siltums�knis bieži tiek izmantots k� pamatapkures avots. Seviš�i aukst� laik� tas j�papildina ar citu apkures veidu, piem�ram, elektrisko. Š�da bivalent� apkure ir izdev�ga, ja papildu apkure nepieciešama sam�r� �slaic�gi.

Siltums�k�u izmantošanas iesp�jas par�d�tas 6.16.att. Š��duma / �dens siltums�k�i ir izmantojami ar zemes zond�m (6.18.att.), zemes kolektoriem (6.19.att.) un gaisu (6.20.att.). Zemes zondu gad�jum� ir nepieciešami 15 m zondu garums uz 1 kW. Savrupm�jai pie 10 kW nepieciešams 75 m zondu garums.

Zemes kolektoru gad�jum� (6.19. att.) uz 1 kW nepieciešami 42 m2 kolektora plat�bas. 10 kW nepieciešami 420 m2 kolektora plat�bas. Liel�s plat�bas d�� pašreiz tiek izmantoti sam�r� reti.

Grunts�dens izmantošanas gad�jum� 1 kW nepieciešami

6.17.att. Siltums�k�u darba �erme�u raksturl�knes. 1 - amonjaks; 2 - R22; 3 - R12; 4 - R114; 5 - R21; 6 - R11; 7 - metilspirts; 8 - etilspirts; 9 - R113; 10 - �dens

6.18.att. Siltums�knis ar urbumiem.


211

150 l/st grunts�dens. 10 kW nepieciešami 1500 l grunst�dens stund�.

Virs�dens gad�jum� nepieciešami 1 kW 310 l �dens stund�. T�tad 10 kW nepieciešami 3100 l/st.

Siltuma s�k�a iek�rta, kur� izmanto �r�jo gaisa temperat�ru, att�lota 6.20.att.

Eksist� ar� r�pniec�b� izmantojamas iek�rtas. Šajos gad�jumos k� dzin�jus izmanto ar� g�zes vai d�ze�dzin�jus. Sakar� ar to, ka augstu izmešu siltuma temperat�ra bieži j�pace� sam�r� nedaudz (par 10-15 K), efektivit�tes koeficients var izr�d�ties l�dz pat 15. Tai paš� laik� eksist� r�pnieciskie siltums�k�i, ar kuru pal�dz�bu var sasniegt T1 l�dz 150 un pat 300oC (6.12.att.).

Izmetam� siltuma utiliz�cijas iesp�ja ir kompleksa probl�ma, kura j�risina, �emot v�r� izmetam� siltuma: pl�smas un pat�ri�a sakrišanu laik� un telp�; pat�r�jam� siltuma potenci�lu un t� apm�ru.

Siltuma s�k�u alternat�va ir re�eneratori un rekuperatori. Siltummai�i ir vienk�rš�ki mont�ž� un �tr�k atmaks�jas, bet to izmantošanas iesp�jas daudzos gad�jumos ierobežotas zem� izmetam� siltuma potenci�la d�� (30-50oC).

Divi r�pniec�bas uz��muma siltuma apg�des varianti par�d�ti 6.21.att. Abos variantos tehnolo�ijas vajadz�b�m tiek pat�r�ta elektrisk� ener�ija 24% apm�r�. �emot v�r�, ka elektroener�ijas ražošanas lietder�bas koeficients l�dzin�s 6.20.att. Gaisa siltums�knis

6.19.att. Siltums�knis ar kont�ru


212

0,369, tas atbilst 65% siltuma ener�ijas daudzumam. Pirmaj� gad�jum� tehnolo�ijas vajadz�b�m 35% ener�ijas ražo katlu

m�ja. Sakar� ar to, ka 4% ir zudumi, ražošan� non�k 31%. Izmantotais karstais �dens tiek dzes�ts ar �deni, kurš savuk�rt atdzes�jas torn�.

Otr� gad�jum� tiek izmantots siltuma s�knis. Elektrisk�s ener�ijas pat�ri�š šin� gad�jum� ir liel�ks, sast�dot 31%. Iev�rojot elektr�bas ražošanas lietder�bas koeficientu, tas sast�da siltuma ener�ijas vien�b�s 84%. P�r�jo ener�iju nodrošina siltuma s�knis, izmantojot izmešu zemo ener�ijas potenci�lu un da�u no elektrisk�s ener�ijas. Ener�ijas ietaup�jums sast�da 16%.

Seviš�i izdev�gi siltums�k�i ražošanas uz��mumos, kur nepieciešami k� siltums, t� ar� aukstums tehnolo�isk�m vajadz�b�m. Siltuma atjaunošana, ESB un siltuma s�k�i veido pas�kumus, kurus dažreiz izdev�gi izmantot kompleksi.

6.21.att. Divi energoapg�des varianti.


213

6.4. Siltuma s�ku izmantošanas piem�ri

Latvij� siltuma s�k�i tiek izmantoti Bab�tes ciem� individu�lo m�ju apkures vajadz�b�m. K� vidus siltums tiek izmantoti grunst�dens kont�ri. Temperat�ra dz�vojam�s telp�s ir pietiekoša, ja �r�j� temperat�ra nav p�r�k zema. Pie �oti zem�m temperat�r�m j�lieto papildu apkure, lai nodrošin�tu nepieciešamo temperat�ru telp�s. Sist�ma darbojas jau vair�k nek� 15 gadus un izr�d�j�s pietiekoši droša.

Helsinku priekšpils�t� uzb�v�ts eksperiment�ls ciems Kerave, kur� ir 21 divst�vu sekciju �kas. Apkures vajadz�b�m �k�m ir saules kolektori (6.22.att.), kuru kop�j� plat�ba sasniedz 1100 m2. Blakus ciemam klints grunt� iek�rtots �dens siltuma akumulators, kura tilpums ir 1500 m3 (grunts akt�vais apjoms ir 1100 m3).

6.22..att. Saules-siltums�k�u apkures sist�ma Somij�. 1 - saules kolektori; 2 - starpsiltumnes�ja kont�rs; 3 - apkures sist�mas cauru�vads; 4, 5 - karts� �dens dren�ža, uzpildot akumulatoru; 6 - grunts akt�vais apjoms; 7 - akumulatora apjoms; 8 - siltums�k�a telpa.


214

Silt� gada laik� akumulators tiek uzpild�ts no saules kolektoriem. dens temperat�ra sasniedz 80oC. Kolektora kont�r� cirkul� starpsiltumnes�js (etilenglikols), kurš uzsilda akumulatora �deni ar siltummai�a pal�dz�bu. Aukst� akumulatora izl�d�šan�s laik� siltumapg�des kont�r� �dens tiek uzsild�ts ar akumulatora �deni, kam�r akumulatora �dens temperat�ra samazin�s l�dz 50-60oC. P�c tam tiek palaista siltuma s�k�u iek�rta (divas pa 165 kW katra). To iztvaikot�ji tiek uzsild�ti ar akumulatora �deni. �kas apg�d�tas ar va��ju apkures sist�mu un rezerves �dens sild�t�jiem. Ciemata apkures energopat�ri�š ir 1325 MW×h. No akumulatora tiek pat�r�ts 1200 MW×h. 40% ener�ijas dod saules kolektori. Gada kurin�m� ekonomija sast�da 450 t�kst. tonnas (p�rr��in� uz nosac�to kurin�mo). Sist�ma atmaks�jas 6 - 7 gados.

Siltuma s�k�i tiek lietoti apkurei, izmantojot termiskos pazemes �de�us (6.23.att.). Šeit urbuma siltais �dens (9 bar, 30-60oC) tiek padots siltummain� un p�c tam tiek izliets izlietot� �dens urbum�. No siltummai�a sasild�ts sekund�r� kont�ra �dens tiek padots siltuma s�k�a iztvaikot�j�, atdod siltumu sh�m� cirkul�jošai vielai, kura iztvaiko. Geoterm�lais �dens atdzes�jas un tiek iepump�ts noliešanas urbum� (�dens stipri mineraliz�ts). Cirkul�još�s vielas tvaiki iet cauri termiskam kompresoram (ja izmanto absorbcijas iek�rtu). Tur tvaiki tiek saspiesti, to temperat�ra aug un, kondensator� kondens�joties, atdod siltumu termot�kla �denim, kurš tiek izmantots apkurei. Da�a no termot�kla �dens var tikt izmantota tvaika katla barošanas vajadz�b�m. Termot�kla atpaka�vada �dens non�k atkal absorbera-kondensatora iek�rt�.

turbo�enerators katls

kondensators

termokompresors

iztvaikot�js

siltummainis

6.23.att. Termisko pazemes �de�u izmantošana ar pal�dz�bu apkurei.


215

Augst� potenci�la ener�ija, kura vajadz�ga termisk� kompresora vajadz�b�m, var tikt izmantota vai nu tvaika katla ener�ijas vai ar� elektr�bas veid�.

Eksist� ar� ražošan� izmantojam�s iek�rtas. T�, piem�ram, siltuma s�k�us efekt�vi izmanto kalt�s (6.24.att.). Šaj� gad�jum� gaiss tiek sasild�ts sild�t�j� tikai da��ji. Liel�ku siltuma da�u dod siltums�knis. Tas, savuk�rt, izmanto mitr� izmešu gaisa saglab�jušos siltumu, atgriežot to sild�šanas kont�r�. Izmantotais gaiss tiek atdzes�ts l�dz temperat�rai, kas zem�ka par rasas punktu. T� rezult�t� izdal�s kondens�ts, bet sauss gaiss tiek izmantots atk�rtoti sl�gt� kaltes sist�m�. Siltuma izmantošana š�da veida kalt� ir 2-3 reizes efekt�v�ka nek� parast�s kalt�s.

Zviedrij� ir lielas jaudas siltuma s�k�u stacijas (6.2. tab.), kur�s k� zem� potenci�la siltumu izmanto notek�de�us.

Š�das stacijas kopskats par�d�ts 6.25.att.

6.2. tabula. Siltums�k�u stacijas Zviedrij�

Vieta Siltuma jauda MW Ieviešanas gads Upsala Malme Erebr� Stokholma Solna

39 40 51 100 120

1984 1983 1985 1986 1986

6.24.att. Siltums�k�a izmantošana materi�lu ž�v�šanai.


216

13 MW siltums�k�a sh�ma par�d�ta 6.26. att. Š� s�k�a �patn�ba ir t�, ka sh�m� tiek izmantots moment�n�s v�r�šan�s iztvaikot�js. Tvaiks no t� tiek padots uz turbokompresora otro pak�pi, kas palielina siltums�k�a efektivit�ti. Par siltuma a�entu izmanto 42 000 kg š�idruma. Karst� �dens temperat�ra 60-80oC. dens ieejas temperat�ra 50-70oC. Piedzi�as jauda 3,8 MW. Zem� potenci�la vide - j�ras �dens, kurš tiek atdzes�ts l�dz 2oC.

Izmantojot siltuma s�k�us, svar�ga ir probl�ma, kas saist�ta ar to, ka elektroener�ijas un siltuma ener�ijas pat�ri�i var izr�d�ties nob�d�ti laik�. T� elektroener�ija b�tu j�pat�r� nakt�s, kad tarifs minim�ls, bet siltuma ener�iju pat�r� dien�. Ar� zem� potenci�la ener�ija b�tu j�izmanto saska�� ar šo ciklu. Siltuma s�knis

6.25.att. Komun�l�s siltums�k�u stacijas kopskats. 1 – notek�de�u s�k�i; 2 - siltumt�kla udens; 3 - siltumt�kla cirkul�cijas s�knis; 4 - elektrisk� apakšstacija; 5 - iztvaikot�js; 6 - turbokompresors; 7 - elektrodzin�js; 8 - kondensators; 9 - moment�nais iztvaikot�js; 10 - vad�bas pults.

4

2 3

1

10 6

5 9 8

7

6.26.att. 13 MW siltums�k�a agreg�ta sh�ma. 1 - notek�de�u s�knis; 2 - iztvaikot�js; 3 - turbokompresors; 4 - elektrodzin�js; 5 - reduktors; 6 - kondensators; 7 - kondens�ta dzes�t�js; 8 - siltumt�kla s�knis; 9 - siltumt�kls; 10 - augstspiediena drose�v�rsts; 11 - moment�nais iztvaikot�js; 12 - zem� spiediena drose�v�rsts


217

tradicion�l� veid� š�das pras�bas neapmierina, jo siltums tiek ražots tikai kompresora darbin�šanas laik�.

Š�s pras�bas var tikt apmierin�tas sh�m� (6.27.att.), kur izmanto savdab�gu siltuma akumulatoru, kurš atrisina situ�ciju diennakts ietvaros. Kompresors 1 uzs�c no b�kas 2 �dens un amonjaka š��duma amonjaka tvaikus, un saspiež tos. Tvaiks atdod siltumu š��dumam, kondens�jas un saglab�jas š�idra amonjaka tvertn� 3.

�r�j� zem� potenci�la siltum� (5) š�idrais amonjaks (3), kurš glab�jas zem spiediena, caur drose�v�rstu 4 �r�j� siltuma iespaid� iztvaiko un nok��st absorbera š��dum�, kurš izdala augst�ka potenci�la siltumu pat�r�t�jam (6).

6.27.att. Š��duma siltuma akumulators. 1 - kompresors; 2 - �dens-amonjaka š��duma b�ka; 3 - š�idra amonjaka tvertne; 4 - drose�v�rsts; 5 - vides siltums; 6 - atdodamais siltums.


218

Kopsavilkums 1. Siltuma darba sp�ju raksturo ekser�ijas j�dziens, kas

atbilst efektam, kuru var ieg�t no siltuma ar temperat�ru T1 pie vides temperat�ras T0.

2. Ener�ijas lietder�gai izmantošanai svar�gs ne tikai augst�ks lietder�bas koeficients pie t�s ražošanas, bet ar� p�c iesp�jas piln�g�ka izmantošana. Paliekošais siltums p�c t� izmantošanas konkr�tos procesos j�atgriež aprit�, izlaižot to caur siltummai�iem, kuros sasilda izmantojamo �deni vai gaisu. Atkar�b� no izmetam� siltuma potenci�la šim nol�kam var izmantot daž�das siltummai�u kontrukcijas. Ir konstrukcijas, kuras �auj da��ji izmantot ar� siltumu, kurš maz atš�iras no vides temperat�ras.

3. Zem� potenci�la siltuma p�rv�ršana izmantojam� var k��t izdev�ga ar siltuma s�k�u iek�rt�m. Pat�r�jot zin�mu augst� potenci�l�s ener�ijas daudzumu (ekser�iju), š� iek�rta "uzs�kn�" zem� potenci�la ener�iju, at�emot tam siltumu (atdzes�jot) l�men�, pie kura to var izmantot, piem�ram, apkurei. Augstv�rt�g�s ener�ijas daudzums šin� gad�jum� var sast�d�t 0,3-0,4 no ieg�t�s ener�ijas daudzuma. Š�das tehnolo�ijas izdev�gums ir atkar�gs no augstv�rt�g�s ener�ijas izmaks�m un iek�rtas izlietošanas intensit�tes (stundu skaita gad�).

4. Aktu�la ir augst� potenci�la ener�ijas un izmantojam�s siltuma ener�ijas pat�ri�a nodrošin�šana daž�d�s diennakts stund�s, kas saist�ta ar ener�ijas akumul�šanas nepieciešam�bu. K� siltuma akumulatoru re�lo izm�ru ietvaros var izmantot iek�rtu, kas darbojas uz zem�s temperat�r�s izgarojoš� š��duma pamata.

7.NODAA ENERIJAS EKONOMIJAS IESP�JAS APKUR�

219

7. NODAA ENER�IJAS EKONOMIJAS

IESP�JAS APKUR�

7.1. Siltuma mezgli

Sakar� ar to, ka apkures proces� iesp�jama liela ener�ijas ekonomija, lietder�gi iepaz�ties ar apkures sist�mu strukt�ru un to darb�bas principiem.

Centraliz�tas siltuma apg�des priekšroc�bas saist�tas ar iesp�ju izmantot liel�kas ener��tisko iek�rtu jaudas, pilnv�rt�g�kas att�r�šanas iek�rtas un t�tad t�s ir ekolo�iski t�r�kas. Šaj�s iek�rt�s var ražot ar� elektrisko ener�iju, palielinot to tehniski ekonomiskos r�d�t�jus. Bet centraliz�tai siltuma apg�dei j�rada att�st�ts siltumt�kls, kura uztur�šanai nepieciešami izdevumi, kas ietilpst siltuma izmaks�.

Ma�istr�lais siltumt�kls sast�v no turp un atpaka�virziena cauru�vadiem, pa kuriem cirkul� karstais �dens. No turpvada �dens non�k pat�r�t�ja apkures sist�m�s, kur, atdevis siltumu, atdziest un ar zem�ku temperat�ru non�k atpaka�vad�. Termocentr�l�s tas atkal tiek uzsild�ts un turpina cirkul�ciju. No siltumt�kla karstais �dens non�k pat�r�t�ju siltuma mezglos. Ir divi siltuma mezglu tipi, kuri atš�iras ar to, ka vai nu t�kla �dens tiek izmantots telpu apkurei tieši, vai uzsilda apkures �deni siltummai�os. Pirm� tipa mezglus sauc par atkar�giem, bet otr� - par neatkar�giem. Apkures �dens temperat�ra atš�iras no siltumt�kla turpgaitas �dens temperat�ras.

Centraliz�t�s apkures sist�m�s �dens cirkul�cija �k�s tiek nodrošin�ta ar elevatoriem vai s�k�iem. Atkar�gos siltuma mezglos ar noteikumu, ka spiediena kritums nep�rsniedz

7.1.att. Abonenta siltuma mezgls. 1 - caurpl�des regulators; 2 - termorelejs; 3 - elektrohidrauliskais relejs; 4 – elevators.


220

0,015 MPa (1,5 m �dens staba), izmanto elevatorus (7.1.att.). Elevators ir �dens ežektors. dens taj� tiek padots zem spiediena, caur sprauslu. Rezult�t� rodas retin�jums. Padodot zem�kas temperat�ras �deni, tas tiek ies�kts un, sajaucoties vajadz�g� proporcij� ar karsto �deni, nodrošina apkurei nepieciešamo temperat�ru. Piejaucamo �deni �em no atpaka�vada. Lai nodrošin�tu stabilu elevatora darb�bu, nepieciešama past�v�ga �dens caurpl�de caur to, ko nodrošina caurpl�des regulators. Past�v�gu caurpl�di caur elevatoru sekm� ar� past�v�gs hidrostatisks spiediens siltumt�kl�.

Temperat�ras korekcijai var izmantot temperat�ras dev�ju (7.1.att.), kurš iedarbojas uz ventili 3, izmainot piejaucam� �dens daudzumu. Siltumt�kla �dens ir pies�r�ots ar cauru�u r�su un to v�rt� k� net�ru.

Svar�ga elevatora priekšroc�ba ir t�, ka tas ir bez kust�g�m da��m un t�tad praktiski nav trokš�u avots.

Silt� �dens apg�d� j�nodrošina dzeram� �dens kvalit�te. T�p�c �densvada �deni sasilda siltummain� ar t�kla karsto �deni, nesajaucot tos (7.2.att.).

Ener�ijas pat�ri�š moderno dz�vok�u silt� �dens apg�dei sast�da 30% no summ�r� siltuma pat�ri�a. T�p�c šaj� proces� var ieg�t lielu ener�ijas ietaup�jumu. To sasniedz, regul�jot �dens temperat�ru uz konstanta, p�c iesp�jas zema, l�me�a. Vairums gad�jumos 55oC ir piln�gi pietiekoša temperat�ra, jo pie t�s samazin�s katlakmens nos�dumi un nav applauc�šan�s b�stam�bas.

4

53

1 2

6

7.2.att. Abonenta siltuma mezgls ar karst� �dens apg�di. 1 - siltumt�kla ievads; 2 - �densvada ievads siltummain�; 3 - caurpl�des regulators ar elevatoru; 4 - karst� �dens apg�des siltummainis; 5 - temperat�ras regulators; 6 - karst� �dens lietošanas kr�ni.


221

Silt� �dens apg�des sist�m�s izmanto divpak�pju siltummai�us.

Pirmaj� pak�pes siltummain� �densvada �deni uzsilda ar atpaka�cauru�vada �deni, bet otr�s pak�pes siltummain� (7.3. att.) ar turpvirziena �deni. Silt� �dens t�kls var funkcion�t ar piespiedu cirkul�ciju vai bez t�s. Piespiedu cirkul�cijai nepieciešams s�knis un nosl�gt� cauru�u cilpa. Šin� gad�jum�, atverot kr�nu, �dens vienm�r ir silts. Gad�jumos, kad piespiedu cirkul�cijas nav, �dens st�vvados atdziest un, atverot kr�nu, s�kum� tek atdzisis �dens. Gad�jumos, ja temperat�ras regulator� v�rsts bl�vi nenosl�dzas, maza pat�ri�a period� �dens tiek p�rkars�ts un no kr�na var tec�t b�stami karsts �dens.

Neatkar�ga tipa siltummezglos (7.4.att.) ar� apkures sist�m� lieto siltummaini. Šin� gad�jum� tas tiek apg�d�ts ar temperat�ras regulatoru un t�tad past�v�ga �dens caurtece nav nepieciešama. Nav augstas pras�bas ar� attiec�b� uz t�kla �dens hidrostatisko spiedienu. Silt� �dens cirkul�cija apkures sist�m� tiek nodrošin�ta ar cirkul�cijas s�k�a pal�dz�bu. Ja siltuma mezgls atrodas dz�vojam� �k�, tad ir j�apmierina augstas pras�bas pret s�k�a trokš�u l�meni. Pašreiz ir pieejami cirkul�cijas s�k�i ar zemu trokš�u l�meni. Pateicoties tam, ir iesp�jama atkar�ga tipa siltuma mezglu rekonstrukcija uz neatkar�go sh�mu.

Jauncelt�u rajonos siltuma mezgli vair�k�m dz�vojam�m m�j�m koncentr�ti centr�los siltuma punktos, kuri atrodas savrup.

5

6

42

3

1

7.3.att. Abonenta siltuma mezgls ar divpak�pju siltummaini karst� �dens apg�des sist�m�. 1 - siltumt�kla ievads; 2 - �densvada ievads siltummain�; 3 - caurpl�des regulators ar elevatoru; 4 - siltummai�a pirm� pak�pe (iesl�gts atpaka�vad�); 5 - siltummai�a otr� pak�pe (iesl�gts turpvad�); 6 - temperat�ras regulators.


222

Š�di siltuma punkti parasti ir izpild�ti k� neatkar�gie. Silt� �dens apg�des sist�m� šeit paredz�ta piespiedu cirkul�cija.

dens caurpl�dis daudzuma regul�šanu var realiz�t div�j�di: izmainot venti�a atv�rumu vai mainot venti�a atv�rt� un aizv�rt� st�vok�a ilgumu.

Pirmaj� gad�jum� �dens caurtece pie daž�diem atv�rumiem ir atkar�ga no cauru�vadu pretest�bas. Venti�a atv�ruma izmai�ai j�lieto darbin�t�js, kur� izmanto elektrodzin�ju ar reduktoru.

Otr� gad�jum� ventilis ir apg�d�ts ar elektromagn�tisku darbin�t�ju, kurš to atver vai aizver. Šin� gad�jum� regul�šana notiek p�rejas procesa gait� un parametrs tiek uztur�ts k� vid�jais starp maksim�lo un minim�lo v�rt�bu (7.5.att.).

No centr�l� siltuma punkta cauru�vadi non�k m�ju ievados. Šeit atrodas regul�šanas iek�rta, ar kuru iest�ta attiec�g�m m�j�m vajadz�go temperat�ru un ko sauc par m�jas fas�des regulatoru.

Š�ds regulators iedarbojas uz turpvirziena cauru�vada ventili atkar�b� no �r�j�s temperat�ras,

7.4.att. Siltuma mezgls ar cirkul�cijas s�kni apkures sist�m�. 1 - caurpl�des regulators; 2 - temperat�ras regulators; 3, 4 - siltummai�i; 5 - apkures siltummainis; 6 - cirkul�cijas s�knis apkures sist�m�; 7 -cirkul�cijas s�knis karst� �dens sist�m�; I, II - apkures sist�mas cauru�vadi; III, IV - karst� �dens cauru�vadi.

K

t, st

ciet va��

7.5.att. Elektromagn�tiska venti�a rež�ms.


223

model�jam�s iekš�j�s telpu temperat�ras, atpaka�virziena �dens temperat�ras, iev�rojot telpu siltuma inerces, k� ar� diennakts laiku.

7.2. Siltumt�kla rež�mi

Siltumt�klos ir iesp�jami divi gal�jie rež�mi: ar past�v�gu �dens caurpl�di un ar past�v�gu temperat�ru.

Rež�m� ar past�v�gu �dens pl�smu t� ir past�v�ga, bet t�s temperat�ra ir atkar�ga no �r�j�s temperat�ras (7.6.att.). Š�da temperat�ras uztur�šana nodrošina aptuveno prim�ro apkures regul�šanu. Sakar� ar to, ka �dens caurpl�de šaj� rež�m� nemain�s, siltuma centr�l�s atrodas darb� past�v�gs t�kla cirkul�cijas s�k�u skaits. Iev�rojot to, ka šo s�k�u jauda ir liela, cirkul�cija saist�ta ar palielin�tu elektrisk�s ener�ijas pat�ri�u.

dens hidrostatisk� spiediena raksturs turp- un atpaka�gaitas cauru�vadiem par�d�ts 7.7.att. Iev�rojot to, ka caurpl�de ir nemain�ga, spiedieni ar� praktiski nemain�s, kas atvieglo past�v�gas pl�smas uztur�šanu elevatoros.

Ja siltumt�kla garums ir liels, pjezometriskais spiediens var k��t neapmierinošs. Š�dos gad�jumos situ�ciju noregul� ar s�k�u stacij�m, kuras var iesl�gt tieš� vai atpaka�gaitas cauru�vad�. S�k�i tieš� vad� pace� spiedienu tieš� virzien�. S�k�i atpaka�gaitas vad� nodrošina pietiekošu spiedienu starp�bu t�kla gal� pie pie�aujam�

0

20

40

60

80

100

120

140

-20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

dens temp.0C

Padeves �dens t. Atgaitas �dens t.

7.6.att. Siltumt�kla �dens temperat�ras turp un atpaka�vad�.

�r�j� temp.0C


224

pjezometrisk� spiediena atpaka�gaitas cauru�vada t�kla s�kum�.

Rež�m� ar past�v�gu temperat�ru t� tiek uztur�ta konstanta, piem�ram, 80oC. Toties main�ga ir �dens caurpl�de. Tas dod iesp�ju silt�k� laik� samazin�t cirkul�cijas s�k�u skaitu vai izmain�t to apgriezienus un t�d� veid� samazin�t elektrisk�s ener�ijas pat�ri�u.

Dab�gi, ka no š�da t�kla tiek nodrošin�ti ar siltumu galvenok�rt pat�r�t�ji ar neatkar�ga tipa siltuma punktiem, kuri nav jut�gi pret hidrostatisko spiedienu. Main�g� �dens caurtece caur siltummai�iem tiek nodrošin�ta ar autom�tiskiem temperat�ras regulatoriem.

Ja atkar�go siltuma punktu skaits ir ierobežots, tad iesp�jams siltuma t�kla jauktais rež�ms - ar main�giem k� �dens caurpl�di , t� temperat�ru. Šin� gad�jum� t�kls darbojas pie �dens caurpl�des izmai��m, kuras ir maz�kas nek� past�v�g�s temperat�ras rež�m�, un temperat�ras izmai��m, kuras ir maz�kas nek� past�v�g� caurpl�des rež�m�. Šin� rež�m� iesp�jama elektrisk�s ener�ijas ekonomija, pateicoties darb� esošo cirkul�cijas s�k�u skaita vai to apgriezienu izmai�ai nemaksim�los pat�ri�a apst�k�os.

7.7.att. Siltumt�kla pjezometriskie spiedieni: a un b t�kla sh�ma ar s�k�u staciju atpaka�- un tieš� cauru�vad�, c) pjezometriskie spiedieni t�klam ar s�k�u staciju atpaka�vad�.

AIIAIIAIIAIAIAI

A

a)

b)

c)

7.8.att. Konvektors apvalk�


225

7.3. �ku apkures apar�ti

�ku apkurin�šanai lieto radiatorus un konvektorus. Radiatori izgatavoti no �uguna. Sekciju savienošanas viet�s izmanto ol�f� izm�rc�tu kartonu vai paron�tu. Radiatori iztur �dens spiedienu l�dz 0,6 MPa.

Konvektoros (7.8.att.) tiek izmantotas 15-20 mm caurules, kur�m perpendikul�ri piestiprin�tas siltumatdeves pl�ksnes. Konvektoru dzi�ums 60-70 mm. Viena m siltumatdeve - 300 W. Konvektori bieži ir divcauru�u un tiek ievietoti apvalk�. Š�diem konvektoriem, pateicoties gravit�cijas spiedienam, siltumatdeve ir 660-3700 W/m. Apkures apar�tu siltumatdevi var palielin�t, apg�d�jot tos ar konvekciju pastiprinošiem ventilatoriem. Konvektoriem apvalkos paredz�ts gaisa konvekcijas v�rsts, ar kura pal�dz�bu var samazin�t konvekciju un t�tad ar� siltuma atdevi.

1 2

3

4 6

89

5

1011

7

12

13

7.9.att. Divcauru�u apkures sist�ma. 1 - b�ka; 2-5 - p�rliešanas, cirkul�cijas un savienojoš� caurule; 6 - turp ma�istr�lais vads; 7 - noliešanas caurule; 8 - radiators; 9 - ventilis; 10 - atpaka�vads; 11 - cirkul�cijas s�knis; 12 - �densvada ievads; 13 - uzpildes sign�lkr�ns.


226

Apkures apar�tu temperat�rai j�b�t t�dai (70-80oC), lai nenotiktu putek�u sadegšana, k� d�� telp� var rasties nepat�kama smaka.

Lai apkures apar�tu siltuma atdeve nesamazin�tos, tie j�pasarg� no putek�u sakr�šan�s. Tas seviš�i attiecas uz konvektoriem, kuru siltumatdeves virsma gr�ti pieejama.

Apkures apar�ti tiek pievienoti cauru�u t�kla st�vvadiem, kuri daudzst�vu namos iet cauri p�rsegumiem. Pašreiz apkures sist�mas izveidotas t�, ka katr� dz�vok�a telp� ir atseviš�s st�vvads, pie kura piesl�dz daž�du st�vu attiec�g�s telpas apkures apar�tus.

Apkures sist�mas ir: divcauru�u un viencauru�u. Divcauru�u sist�mas apkures apar�ti ir iesl�gti starp turp- un atpaka�vadu (7.9.att.).

Šaj� sist�m� iesp�jama apkures apar�tu siltuma atdeves individu�l� regul�šana. Lietojot regul�jošo ventili, main�s caurpl�stoš� silt� �dens daudzums un t�tad siltuma pat�ri�š. Lietojot konvekt�vo gaisa v�rstu, caurpl�stoš� �dens daudzums nemain�s. Ar t� pal�dz�bu var samazin�t siltuma atdevi un t�d�j�di siltais �dens non�k atpaka�virziena cauru�vad� maz�k atdzisis.

Viencauru�u sist�m�s st�vvadi ir izveidoti nevis ar diviem, bet tikai ar vienu cauru�vadu. Viencauru�u sist�mas ir caurpl�des tipa un caurpl�des-regul�jam�s. Caurpl�dis sist�m� (7.10.att.) daž�du st�vu apkures apar�ti ir sasl�gti tieši virkn�. Š�das sist�mas tika lietotas, lai ietaup�tu caurules, bet šeit nav iesp�jama siltuma pat�ri�a individu�la regul�šana.

Lai nov�rstu lielas ne�rt�bas, sist�mu, pilnveido, radot regul�jamo caurpl�di (7.11.att.). Šaj�s sist�m�s paral�li apkures apar�tiem iesl�gti cauru�u nogriež�i, kuru caurm�ru izv�las par vienu vien�bu maz�ku nek� st�vvada caurul�m, 7.10.att. Viencauru�u caurpl�des apkures sist�ma.


227

lai �dens pl�smu var�tu sadal�t starp tiem un apkures apar�tiem. Pl�smas regul�šanai lieto venti�us, vai nu iesl�dzot tos virkn� ar apar�tu (7.11.att. I), vai ar� izmanto tr�sgaitas ventili, kuru iesl�dz paral�lo cauru�u pievienošanas viet�, lai p�rdal�tu silt� �dens pl�smu starp apkures apar�tu un paral�lo cauruli (7.11.att. II). Virknes ventilis nenodrošina pilnv�rt�gu regul�šanu, jo zin�m� m�r� iespaido st�vvada �dens pl�smu.

P�c �dens padošanas paz�mes st�vvados apkures sist�mas ir ar augš�jo un ar apakš�jo �dens padevi. Apkures sist�m�s, kur�s tiek izmantoti parastie st�vvadi, nevar izmantot individu�los dz�vok�u siltuma skait�t�jus, jo siltuma ievadu skaits dz�vok�os l�dzin�s st�vvadu un t�tad telpu skaitam.

Š�d�s �k�s izmanto vienu kop�ju siltuma skait�t�ju siltuma mezgl�. Siltuma pat�ri�u sadala starp dz�vok�iem p�c sekund�r�m paz�m�m (plat�bas, cilv�ku skaita), vai ar�, izmantojot sekund�r�s uzskaites ier�ces. No š�da viedok�a j�dod

II I

7.11.att. Viencauru�u sist�ma ar apvedcaurul�m un regul�jošiem venti�iem.

7.12.att. Horizont�l� apkures sist�ma ar vienu ievadu dz�vokl�.


228

priekšroka sist�m�m, kur�m ir atseviš�i ievadi katr� dz�vokl� (7.12.att.). Šin� gad�jum� visi ener�ijas ekonomijas pas�kumi tieš� veid� iespaidos �imenes izdevumus, ko var uzskat�t k� efekt�vu taup�šanas stimulu.

7.4. Apkures regul�šana

Centraliz�t� apkures sist�m� siltuma padeve tiek regul�ta (7.13.att.) �etr�s viet�s: a) termoelektro- vai termocentr�l� (rajona katlu m�j�); b) m�ju siltuma ievados (fas�des regulators vai siltuma punkts); c) apkures apar�tos (pie radiatora vai konvektora).

No teikt� izriet, ka siltuma padeves regul�šana veido hierarhisko sist�mu. Katrs regul�šanas l�menis nosaka t�s siltuma sist�mas darbu, kas ir aiz regul�šanas iek�rtas. Katrai no š�m sist�mas sast�vda��m ir attiec�gas siltuma inerces laika konstantes. Centraliz�ta siltuma t�kla temperat�ras izmai�a termocentr�l�s atkar�b� no to garumiem sasniedz pat�r�t�jus p�c 2-10 stund�m. Š�s regul�šanas uzdevums - rad�t priekšnosac�jumus temperat�ras regul�šanai vis� pils�tas (rajona) teritorij�, neatkar�gi no konkr�tiem apst�k�iem katr� no tiem. Regul�šana notiek atkar�b� no �r�j�s temperat�ras. T�kla �dens temperat�ra pie main�g�s temperat�ras

I II III

MRCSPTEC

T1Qn

T2Qo

T1Qn' '

T2Qo' '

T1''

T21Q' '' ' T22Q2' '' '

3

V

7.13.att. Siltumt�kla centraliz�tas regul�šanas strukt�ra. TEC - temperat�ras T un caurpl�des G regul�šana; CSP - regul�šana centr�los siltuma punktos; MR - parametru regul�šana m�jas ievados; V - viet�jais regulators.


229

dod iesp�ju p�r�jos regul�šanas posmos nodrošin�t pat�r�t�jiem nepieciešamo rezult�tu. T�pat main�gais �dens daudzums sist�m�s ar past�v�gu temperat�ru dod iesp�ju, mainot caurpl�di, nodrošin�t pat�r�t�jiem nepieciešamos siltuma apg�des parametrus ar temperat�ras regulatora pal�dz�bu.

Dz�vojamos kvart�los t�kla siltuma laika konstantes ir apm�ram 1 stunda un namu laika konstantes apm�ram pusstunda. Regul�šana bez �r�j�s temperat�ras �em v�r� apb�ves konstrukt�v�s �patn�bas, k� ar� valdošos v�jus.

Fas�des regulatoros un m�ju siltuma punktos sam�r� ir j�r��in�s ar neliel�m telpu siltuma laika konstant�m. Regul�šanas algoritm� iesp�jams ar� diennakts stundu parametrs, lai realiz�tu diennakts regul�šanu. Protams, ar� tad nav iesp�jams iev�rot katras atseviš�as telpas konkr�tos siltuma apst�k�us. Tos var �emt v�r� tikai individu�l� apkures apar�tu regul�šan�. Telpas siltuma vide, neskaitot apkuri, ir atkar�ga no daudziem konkr�tiem apst�k�iem: a) siltuma, ko izdala apgaismojuma spuldzes, televizors un citi

elektroapar�ti; b) saules radi�cijas; c) cilv�ku skaita telp�.

�r�jo sienu un logu daž�d�bu da��ji iesp�jams kompens�t ar apkures apar�tu sildvirsmu izv�li. Dab�gi, ka tas tiek iev�rots aptuveni. Visus šos lok�lus faktorus iesp�jams piln�gi iev�rot tikai ar apkures apar�tu individu�lo regul�šanu.

7.5. Cirkul�cijas s�ku izv�le

Cirkul�cijas s�k�iem tiek pat�r�ts l�dz 5% elektroener�ijas. Lielu da�u no t�s izmanto namsaimniec�b�. Taup�bas potenci�ls šaj� nozar� sasniedz 40%. Iesp�jas taup�t elektroener�iju ir daudzveid�gas: cauru�pretest�bas samazin�šana, s�k�u izv�le, k� ar� pien�c�gas vad�bas un regul�šanas sist�mas.

Probl�mas j�risina jau projekt�šanas stadij�. Šaj� stadij� iesp�jams koordin�t visas komponentes optim�la rezult�ta sasniegšanai.


230

S�kum� nov�rt� apkures sist�mas hidraulisko t�klu, kur� ir daž�das vad�bas iek�rtas un venti�i. Sist�ma parasti tiek apr��in�ta t�, lai sasniegtu iesp�jami zem�ku atpaka�gaitas temperat�ru pie minim�l�s s�k�a jaudas.

S�k�a �paš�bas izriet no (7.14.att.), kas raksturo sakar�bu starp spiedienu (�P) un caurpl�di (Q). Palielinot caurpl�di, spiediens mazin�s. Izš�ir s�k�us ar l�zen�m un st�v�m raksturl�kn�m. S�k�i ar l�zen�m raksturl�kn�m ir l�ngaitas (zem 1500 apgr./min) un tiek izmantoti iek�rt�s ar main�gu caurpl�di.

�trgaitas s�k�iem (virs 1500 apgr./min) ir st�vas raksturl�knes un tie tiek izmantoti iek�rt�s ar past�v�gu caurpl�di . Stacion�rais rež�ms iest�jas t�kla un s�k�a raksturl�k�u krustpunkt� Bn, kuram b�tu j�atbilst optim�lam lietder�bas koeficientam.

Trokš�a l�me�a d�� cirkul�cijas s�k�us bija gr�ti lietot namu siltuma mezglos un to viet� tika uzst�d�ti elevatori (str�klas s�k�i) un t�kl� bija j�ietur past�v�ga caurtece (kvantitat�v� regul�šana), saist�ta ar palielin�tiem elektroener�ijas pat�ri�iem siltuma avotu cirkul�cijas s�k�u darbin�šanai.

Maztrokš�ojošo cirkul�cijas s�k�u pieejam�ba �auj namu siltuma mezglus p�rvest uz neatkar�gu (siltummai�u) sh�mu ar s�kni sekund�r� kont�r�. Tas nov�rš nepieciešam�bu ietur�t t�kl� past�v�gu

� p

� p f � p s

Q

� Q

a b

1

2 3

B n B b

B a

s�k�i

cauru�t�kls

7.14.att. Cauru�t�kla (1, 2, 3) raksturl�knes ar daž�diem venti�a atv�rumiem un s�k�a (a), (b) raksturl�knes: b - l�zen� un a - st�v� raksturl�kne; Bn - piln� slodze; Ba un Bb - da��j� slodze.


231

caurpl�di un dod iesp�ju turpm�k p�riet uz ekonomisk�ku t�kla rež�mu - kvantitat�vu ar main�gu caurpl�di un konstantu temperat�ru.

Izv�loties m�jas cirkul�cijas s�kni, j�iev�ro izdevumu minimiz�cijas iesp�jas.

Namu cirkul�cijas s�k�i ir divu tipu: a) slapjie; b) sausie.

Slapjo s�k�u elektrodzin�ji atrodas �den�. Tie tiek izgatavoti maz�m jaud�m l�dz 1 kW. To lietder�bas koeficienti (7.15.att.) no 0,05 minim�l�m jaud�m (2 W) l�dz 0,1 (10 W) un 0,4 (150 W).

Sausie s�k�i tiek izgatavoti liel�ko jaudu diapazonam no 0,1 l�dz 10 kW un augst�k. To lietder�bas koeficients main�s no 0,3 maz�k�m jaud�m (0,1 kW) l�dz 0,6 liel�k�m (1,5 kW).

M�jas siltuma punktos biež�k lieto slapjos s�k�us. Šiem s�k�iem nav bl�vsl�ga (7.16.att.) starp dzin�ju un s�kni. Tiem nav vajadz�ga tehnisk� apkope.

Dzin�ji tiek izgatavoti k� vienam, t� tr�s �trumu pak�p�m. Tie var b�t vienf�žu un tr�sf�žu. Ar� vien�truma dzin�ju apgriezienus var main�t, regul�jot tos ar impulsu metodi.

Darba rati tiek izgatavoti no pastiprin�ta stikla auduma vai ner�s�još� t�rauda. T� gluda virsma nov�rš net�rumu nos�dumus. Dzin�js rot� koncentrisk� herm�tisk� buks� (7).

- slapjie - sausie

7.15.att. Daž�du cirkul�cijas s�k�u lietder�bas koeficienti.

)

P ,W


232

Ass un radi�lie gult�i ir no seviš�i cietas oksid�tas keramikas. Šim korozijas iztur�gam materi�lam piem�t palielin�ta iztur�ba pret dilšanu.

Pateicoties tam, ka ass un gultnis ir no vien�da materi�la un tiem ir viens un tas pats minim�lais temperat�ras izplešan�s koeficients, ekspluat�cijas laik� saglab�jas nemain�ga gult�u sprauga.

S�k�a raksturl�knes tr�s �trumiem par�d�tas 7.17. att. Raksturl�knes (no augšas) atbilst 65, 45 un 30 W pat�ri�iem. Zinot cauru�sist�mas raksturl�knes, var piemekl�t visizdev�g�ku s�kni visiem iesp�jamiem rež�miem.

Cirkul�cijas s�k�u jaudas pat�ri�š l�dzin�s

� � W,,

3600 )��

�pV

P

kur V - caurtece m3/st; �p - spiediena kritums (Pa); ) - s�k�a un dzin�ja lietder�bas koeficients.

S�k�a lietder�bas koeficients iespaido elektroener�ijas pat�ri�u un tas ir j�optimiz�. Esošo cirkul�cijas s�k�u lietder�bas

7.16.att. Slapjais s�knis. 1 - kontaktu k�rba; 2 - stators; 3 - rotors; 4 - keramiskais gultnis; 5 - keramisk� ass; 6 - ventil�cijas kor�is; 7 - herm�tiska hromni�e�a bukse; 8 - hromni�e�a bl�vgredzens; 9 - darba rats; 10 – korpuss.

1

2 3

4

5 6

7 8 9

10


233

koeficienti atrodas plaš� diapazon� no 3% mazjaudas slapjiem s�k�iem l�dz 70% sausiem s�k�iem. S�k�u lietder�bas koeficientu palielin�šana ir aktu�la probl�ma, adres�jama izgatavot�jiem.

S�kni izv�las uz sist�mas apr��ina pamata. Ja darba punkts neatrodas uz s�k�a raksturl�knes, tad izv�las n�košo maz�k�s jaudas s�kni. Katlu kont�ru un centraliz�to apkures sist�mu apr��ini parasti nav prec�zi. T�p�c tuv�ko maz�ko s�kni j�pie�em ar piesardz�bu. S�knis j�izv�las t�, lai maksim�ls lietder�bas koeficients atbilstu ilgstoš�kam rež�mam. S�k�u konstrukciju nosaka ekspluat�cijas apst�k�i. Izv�l� j�dod priekšroka sausiem s�k�iem, kuriem ir augst�ks lietder�bas koeficients. Pie da��jas noslodzes lietder�bas koeficients mazin�s.

Parasti s�k�a jauda l�dzin�s apm�ram 1% no apkures sist�mas jaudas. Iek�rtas drošu darb�bu nosaka dzin�ja aizsardz�ba, kura aizsarg� ar� pret p�rslodzi.

Parasti elektropat�ri�š ir < 0,67 kWh/m2 gad� vai < 1 W uz vienu apkures apar�tu. S�k�u izv�le parasti nav atkar�ga no to izmaksas.

Sal�dzinot variantus, j��em v�r�, ka maz�kai t�kla hidrauliskai pretest�bai atbilst maz�ks elektroener�ijas pat�ri�š. T�p�c, mont�jot jaunas apkures sist�mas, variantu sal�dzin�jum� ietilpst ieguld�jumi t�kla b�vei un elektroener�ijas izmaksas daž�diem variantiem. Bieži izr�d�s izdev�gs t�kls ar maz�ku hidraulisko pretest�bu (liel�ka diametra caurul�m).

7.17.att. Tr�s�trumu slapja s�k�a raksturl�knes.

spiediens

/min

caurpl�de


234

7.6. Ventilis k� apkures regul�šanas org�ns

Apkures sist�m�s j�saska�o t�kla un cirkul�cijas s�k�a raksturl�knes. S�k�a raksturl�kni nosaka s�k�a izv�le un t� apgriezienu regul�šana.

Cauru�t�kla detaliz�ta apr��ina m�r�is - noteikt darb�bas att�lumu, nepieciešamo caurpl�di un spiedienu (spiediena kritumu).

Cauru�t�kla apr��ins nenodrošina augstu precizit�ti. Tas izpilda mode�a funkciju, kurš dod priekšstatu par t�kla pretest�bu. Klasisk� cauru�t�kla apr��in� pie�emts, ka pl�smas ir turbulentas. M�jtehnik� toties pl�smas bieži ir lamin�ras vai ar� main�gi p�rejošas no turbulent�m uz lamin�r�m. Neprecizit�tes nov�rš ar eksperiment�liem m�r�jumiem.

T�kla un s�k�a raksturl�k�u saska�ošanai paredz iestat�šanas ventili, ar kura atv�rumu var izmain�t t�kla raksturl�kni, piem�ram, no st�vok�a 1 uz 2 vai 3 (7.14.att.).

Samazinoties caurpl�dei, samazin�s statisk� pretest�ba un paaugstin�s s�k�a spiediens. Jo maz�kas ir š�s izmai�as, jo viegl�k t�kls ieregul�jams. T� kompens� apr��inu neprecizit�tes un s�k�u nomin�lo parametru diskr�t�bu. Š�da piel�gošana ir l�dzeklis, ar kura pal�dz�bu var minimiz�t caurpl�di un l�dz ar to izmantot maz�kus s�k�us.

Cauru�t�kla raksturl�kni piel�go pl�smas parametriem, izmantojot regul�još� venti�a atv�ruma pak�pi, mainot siltumnes�ja pl�smu. Pl�smas izmai�as ir atkar�gas no cauru�vadu t�kla Sa un venti�a Sk pretest�bas. T�kla raksturl�kne, kas dod sakar�bu starp spiediena izmai�u un caurpl�di, uzr�da spiediena pieaugumu augot, caurtecei (l�kne 1, 7.14.att.).

Redzam, ka š� sakar�ba ir neline�ra (7.18.att). Ja abonenta t�kla pretest�ba ir liela (piem�ram, 103 Pa×st2/m6),

tad ventilis iespaido pl�smu atv�ruma diapazon� 0 < 1 < 0,4. Turpretim, ja venti�a caurlaides sp�ja liel�ka par nepieciešamo, tad ventilis iespaido pl�smu tikai gaitas beigu posm�.


235

Venti�a darb�bas efektivit�te ir attiec�ba starp venti�a atv�ruma izmai�u �a un atbilstošu pl�smas izmai�u �V. Efektivit�te ir pietiekoši augsta (�a /�Q. > 0,5), ja ventilis atbilst t�klam.

Augsta efektivit�te (> 0,5) r�da, ka pl�smu liel� m�r� nosaka ventilis un nevis t�kla pretest�ba. T�kla raksturl�kne šin� gad�jum� izmain�s, piem�ram, no 1 uz 2 vai 3 (7.14.att.).

Nepieciešamie spiedienu kritumu sadal�jumi starp t�klu (1), l�nijas ventili (2) un radiatora ventili (3) att�loti 7.19. att. No t� izriet, ka atkar�b� no caurpl�dis j�maina spiediena kritums l�nijas ventil�. Apkures apar�tu rež�ms tiek iestat�ts ar regul�jošo venti�u pal�dz�bu. Vienk�rš�kais ir parastais ventilis (7.20. att. a). Divk�rš�s regul�šanas ventilim (7.20. att. b) ir regul�jošs cilindrs, ar kura pal�dz�bu tiek veikta mont�žas un ekspluat�cijas regul�šana. Pace�ot vai nolaižot cilindru venti�a korpus�, main�s atv�rums �denim (mont�žas regul�šana). Bez tam

Q, %

d/d 0 , %

S a =10 2

S a =20 S a =5

S a =0

S Pa st

m a � � � 10 3

2 6

7.18.att. Venti�a atv�ruma d/d0 iespaids uz t�kla caurteci atkar�b� no hidraulisk�s pretest�bas. Sa - t�kla pretest�ba.

3

2

1

3

2

1

Q

� p S�k�a raksturl�kne

Cauru�vada raksturl�kne

7.19.att. S�k�a un cauru�vada raksturl�knes.


236

cilindr� ir izgriezums kuru, pagriežot aploces ceturtda�as robež�s, var main�t �dens padevi (ekspluat�cijas regul�šana). Kr�na st�voklis šaj�s aploces ceturtda�as robež�s tiek noteikts p�c ventilim piek�rtotas skalas.

�emot v�r� to, ka ar ventili realiz� diennakts regul�šanas funkciju, tam j�b�t augstas kvalit�tes, lai b�tu iesp�ja ikdienas darbin�šana. Vakaros venti�us piever, lai samazin�tu temperat�ru gu�amistab�s saska�� ar higi�nisk�m pras�b�m un ar� neizmantot�s telp�s l�dz 16-17oC. No r�ta venti�us paver l�dz vajadz�gajam atv�rumam.

Regul�jamie apkures sist�mas venti�i j�lieto bieži. Pret�j� gad�jum� tie aizs�r� un k��st nelietojami. Ieteicams katru rudeni pirms apkures sezonas veikt r�p�gu venti�u rev�ziju, izt�r�t tos, salabot bl�ves, pan�kot lai tie b�tu darba k�rt�b�.

Tr�sgaitas ventilim, ko izmanto viencauru�u sist�m�s, ir tr�s gali. Viens no tiem tiek pievienots (7.20.att.c) �dens padeves st�vvada caurulei, otrs - apkures apar�tam un trešais - apvedcaurulei. Izmainot venti�a st�vokli, main�s silt� �dens sadal�jums starp apkures apar�tu un paral�lo cauruli, t�d�j�di realiz�jot apkures individu�lo regul�šanu.

Racion�lai apkures siltuma izmantošanai telp�s j�b�t termometram. Ar t� r�d�juma pal�dz�bu iestata apkures apar�tu rokas vad�mos venti�us.

a) b) c) 7.20.att. Venti�i: a) parastais; b) divk�ršas regul�šanas; c) tr�sgaitas.


237

7.7. Apkures regul�šanas ekonomiskais efekts

Apkures ekonomiskuma pak�pi nosaka, sast�dot �kas siltuma bilanci. Siltuma avoti �kai ir: apkures iek�rtas (centraliz�t� apkure vai viet�jais katls), saules starojums, elektriskie apar�ti un cilv�ku skaits telp�.

Siltuma zudumi ir apkures iek�rt�s, caur logiem, sien�m, jumtu, uz zemi, k� ar�, izmantojot silto �deni (7.21.att.).

Ener�ijas racion�l� izmantošana saist�ta ar higi�nisko pras�bu izpratni, un zudumu samazin�jumu.

Ja telpas temperat�ra p�rsniedz nepieciešamo par 1oC, tad ener�ijas pat�ri�š pieaug par apm�ram 4-5%. T�, piem�ram, nakt�s, samazinot temperat�ru par 5oC l�dz higi�niski nepieciešamam l�menim, tiek ietaup�ti l�dz 20% ener�ijas.

Ener�ijas izmantošanas tehnolo�ija att�st�t�s valst�s deva iesp�ju laik� no 1950. - 1977. l�dz 1977. - 1982. gadiem samazin�t kurin�m� pat�ri�u apkurei par 25%. Pašreiz kurin�m� pat�ri�š apkurei, sal�dzinoši ar s�kotn�jo, samazin�ts par 50% (7.22.att.).

Kurin�m� zudumi savrupm�j� (š�idr� kurin�m� litros vai

7.21.att. Siltuma zudumi m�j�.


238

g�zes m3 gad�): caur jumtu 360 sien�m 680 uz zemi 300 caur logiem 400 ventil�cijai 500-700 siltais �dens 500

Apkures lab�ku darb�bu var pan�kt, racionaliz�jot t�s rež�mu.

T�, piem�ram, agr�k, kad apkures apar�tu virsmas temperat�ru uztur�ja 80oC l�men�, bija paaugstin�ti siltuma zudumi un siltuma pat�ri�š 100-150 W/m2. Samazinot apkures apar�tu virsmas temperat�ru l�dz 60oC, zudumi samazin�s un siltuma pat�ri�š k��st 70 W/m2. Protams, apkures apar�tu temperat�ras samazin�šana, stingri �emot, saist�ta ar nepieciešam�bu palielin�t to virsmu (7.23.att.). Bet pa liel�kai da�ai š�das vajadz�bas nav, jo vec�s

7.22.att. Kurin�m� daudzuma pat�ri�a samazin�jums V�cij�.

!89%!82&!8"&

0

1

2

3

4

40 50 60 70 80 o C

Virsmas palielin�jums, reizes

55/45 75/55 75/65 90/70 7.23.att. Sild�erme�a virsmas palielin�jums (reizes), samazinot apkures �dens temperat�ru turp/atpaka�vados.


239

apkures sist�mas bieži ir p�rdimension�tas. P�rskatot silt� �dens apg�di, t� temperat�ru var samazin�t no

60-90oC l�dz 45oC. Tas samazina ener�ijas pat�ri�u vair�k nek� divk�rši.

Dz�vok�a apkurei vajadz�gais kurin�m� daudzumu (š�idr� kurin�m� litros vai g�zes m3) gad� var aptuveni noteikt p�c nomogrammas (7.24.att.).

Centraliz�t�s apkures sist�m�s m�su apst�k�os praktiski nav individu�l�s apkures apar�tu regul�šanas. Tiem ir zemas kvalit�tes venti�i, kurus nav iesp�jams izmantot.

Viencauru�u caurpl�des sist�m�s regul�šana nav paredz�ta. Šin� gad�jum� nepieciešams seviš�i r�p�gi regul�t apkuri m�jas ievad�, kaut gan š�du sist�mu ar minim�liem l�dzek�u ieguld�jumiem var p�rtais�t par regul�jamu. Šim nol�kam paral�li katram konvektoram (radiatoram) j�iesl�dz tr�sgaitas ventilis un caurules nogrieznis, kura diametrs ir par vien�bu maz�ks, sal�dzinot ar st�vvada izm�ru. To var izdar�t �tri un sam�r� l�ti.

Anal�ze r�da, ka apkures individu�l� regul�šana dod iesp�ju samazin�t siltuma pat�ri�u par 30%.

Apkures regul�šana saska�� ar higi�nisk�m pras�b�m atbilst ne tikai vesel�bas un darba sp�ju saglab�šanai, bet dod ar� j�tamu ekonomisku efektu.

Viet�j� regul�šana dod iesp�ju:

Daudzst�vu m�jas M�jas kvart�la vid�

St�ra m�jas Savrupm�ja

Vecie katli

Jaunie katli

Dab�g� g�ze

Š�idrais kurin�mais

2160 m3/a

3160 m3/a

1160 m3/a

2000 l/a

3000 l/a

150 m 2 100 50

1000 l/a Apdz�vojam� plat�ba

7.24.att. Kurin�m� pat�ri�š apkurei gad�


240

a) dien� akt�v�s izmantošanas laik� uztur�t higi�niski nosac�to telpas temperat�ru 19-21oC;

b) nakt�s samazin�t gu�amistabas temperat�ru l�dz higi�niskam l�menim 17-18oC un t�pat cit�s šai laik� neizmantojam�s telp�s;

c) darba dienas laik�, kad cilv�ki ir darb�, samazin�t neizmantojamo telpu temperat�ru l�dz l�menim, kas dod iesp�ju t�s �tri sasild�t, atn�kot no darba;

d) samazin�t temperat�ru sabiedrisk�s telp�s laik�, kad t�s netiek izmantotas (izejam�s dien�s un nakt�s).

Pilnv�rt�ga regul�šana, kas iev�ro konkr�tus apst�k�us, var tikt pan�kta tikai ar individu�l�s regul�šanas pal�dz�bu. Iev�rojot efektu, ko apkures individu�l� regul�šana dod komforta palielin�šanai, ir iesp�jama noteiktu l�dzek�u ieguld�šana regul�šanas pilnveidošan� no pat�r�t�ju puses pat bez person�g� ekonomisk� ieguvuma. Uzst�dot siltuma uzskaiti, ieg�st stimulu t�da ekonomisk� efekta sasniegšan�, kas saist�ts ar saimniecisku pieeju siltuma ener�ijas izmantošan�.

Individu�l�s apkures apar�tu regul�šanas veidi divcauru�u un viencauru�u sist�m�s atš�iras ar iespaidu uz atpaka�vada temperat�ru. Samazinot karst� �dens caurpl�di caur radiatoriem divcauru�u sist�m�, atpaka�vada �dens temperat�ra praktiski nemain�s. Toties, p�rdalot �dens caurpl�di viencauru�u sist�m� neizmantotais siltums atgriežas atpaka�vad�. Tas pats notiek, izmantojot konvektoru gaisa v�rstus.

7.8. Siltumapg�des rež�ma automatiz�cija

B�tisku siltuma ener�ijas ietaup�jumu var ieg�t, autom�tiski regul�jot apkures apar�tu rež�mu. Individu�l� temperat�ras regul�šana �em v�r� visus telp� esošos siltuma avotus: apgaismojuma spuldzes, televizoru, saules starojumu, telp� esošus cilv�kus, attiec�gi samazinot siltuma padevi. Seviš�a noz�me ir autom�tiskiem individu�liem radiatoru regulatoriem �ku dienvidu pus�, kas �auj racion�li izmantot saules starojuma siltumu, t�d�j�di iev�rojot telpu individu�l�s �patn�bas.


241

Autom�tisko radiatoru venti�u darb�bas princips ir atkar�gs no temperat�ras dev�ja tipa. Temperat�ras dev�ja pamat� var b�t ciets temperat�ras jut�gs �ermenis vai š�idrums.

Temperat�ras jut�ga var b�t Cu-Al-Ni vai Cu-Al-Mn sakaus�jumu atspere. Š�ds ventilis satur divas atsperes (7.25.att.): siltumjut�go (3) un parasto (4). dens kan�lu š��rsgriezums tiek regul�ts, mainot regul�još� org�na (1) st�vokli. Caur izgriezumiem (9) telpas gaiss nok��st regulator� un iespaido jut�go atsperi. Regulatora apakš�j� da�� atrodas rievots cilindrs (10), kurš sp�j gareniski izplesties un nosedz meh�nismu.

Temperat�rai pieaugot, jut�g� atspere izplešas un regul�jošs org�ns piever �dens kan�lu (6). V�lamo temperat�ru iestata ar skr�vi (11) saska�� ar skalu (14). Š�ds ventilis regul� temperat�ru diapazon� +15-30oC, k� ar� zemo temperat�ru diapazon� +4 l�dz -70oC ar precizit�ti ±1,5oC.

Regulators ar š�idru, temperat�ras jut�gu, dev�ju par�d�ts 7.26. att.

7.25.att. Autom�tiskais ventilis ar siltumjut�go atsperi.


242

Regulatora darb�bas pamat� ir silfona patrons. Tas ir herm�tisks cilindrs ar vi��veida sieni��m. Cilindr� ir viegli izgarojošs š�idrums (2). Š�idruma tvaiku daudzums ir atkar�gs no temperat�ras. Jo augst�ka temperat�ra, jo vair�k tvaika ir silfon� un jo augst�ks ir spiediens taj�. Tvaika spiediens izpleš silfonu garum� un tas p�rsedz �dens kan�lu caurul�, samazinot telpas temperat�ru. Silfona st�vokli nosaka ar� atsperes (5) spiediens, ko ieregul� ar rokturi p�c skalas.

Š�idruma tvaiki kondens�jas viszem�k�s temperat�ras viet�. T�p�c autom�tiskais ventilis ir j�novieto horizont�l� st�vokl� t�, lai tas atrastos �rpus radiatora siltuma gaisa straumes. Dev�js j�novieto t�, lai neb�tu gaisa pl�smas ierobežojumi (aizkari u.c.).

Ja radiators vai konvektors iesl�gti apvalk� vai ar� citu iemeslu d�� tieša venti�a uzst�d�šana ir neiesp�jama, tad lieto distances dev�ju ar termoj�t�go š�idrumu. Tas tiek pievienots pie termostata silfona ar kapil�ra cauruli, kura j�izvelk vajadz�g� garum�. Izmantojot distances dev�ju, to piestiprina pie sienas br�vi cirkul�joša gaisa apst�k�os.

7.26.att. Autom�tiskais ventilis ar siltumjut�gu š�idrumu. 1 -ierobežojošie gredzeni; 2 - termoregulatora sensors; 3 - silfons; 4 - regul�šanas skala; 5 - regul�šanas atspere; 6 - spiedpirksts; 7 -gredzenbl�ve; 8 - serde�a vadotne; 9 - v�rsta konuss; 9 - v�rsta korpuss; 10 – vadotne.

1 2 3 4 5

6 7 8

9

10


243

Radiatoru termostati sp�j uztur�t temperat�ru diapazon� (6-28) oC p�c skalas, kura aptuveni atbilst telpas gaisa temperat�rai. Gradu�šan� iestat�šanas vajadz�b�m var ieviest nepieciešam�s korekt�vas uz faktisko nov�rojumu pamata. Ieregul�šanas org�na kust�bas br�v�ba tiek ierobežota ar speci�liem ierobežojošiem gredzeniem, kuri pasarg� apar�tu no nem�kul�gas apiešan�s.

Autom�tiskie venti�i ietaupa l�dz 20% ener�ijas apkurei. Tom�r ar tiem nevar autom�tiski ieg�t papildu ener�ijas ekonomiju, kura ir saist�ta ar biolo�iski v�lamo temperat�ras starp�bu dien� un nakt�. Šaj�s stund�s iesp�jams ietaup�t papildu 20% ener�ijas. Šim nol�kam autom�tiskais venti�a st�voklis j�izmaina. Izmantojot neautom�tiskos ar roku iestat�mus venti�us, diennakts regul�šanas efektu var ieg�t ar laika programmas pal�dz�bu.

T�kla rež�m� ar past�v�gu �dens caurpl�di , kad spiediens ir praktiski nemain�gs, pras�bas pret namu iekš�jo t�klu autom�tisko regul�šanu ir sam�r� zemas. Cit�da ir situ�cija t�kl� ar main�gu �dens caurpl�di . Šin� gad�jum� lieto autom�tiskos venti�us siltuma punktos.

Š�du funkciju izpilda diferenci�l� spiediena ventilis (7.27.att.), kas autom�tiski regul� spiediena starp�bu turp- un atpaka�vad�. Šeit membr�na no apakšas uztver spiedienu atpaka�vad�, bet no augšas pa impulsa cauruli sa�em turpvada spiedienu.

Diferenci�ls spiedienu regul�jošs ventilis nodrošina uzdoto �dens sadal�jumu starp pievienotiem cauru�vadiem, uzturot tajos aiz venti�a pie radiatora past�v�gu spiedienu starp�bu

7.27.att. Autom�tiskais diferenci�l� spiediena ventilis. 1- ierobežojošs spiedpirksts; 2- diafragmas kamera; 3- diafragma;4 - atspere; 5- venti�a spiedpirksts; 6- venti�a �ermenis; 7- konuss; 8- noliešanas izvads; 9- v�ci�š; 10- impulsa caurules pievienošanas vieta.


244

ar 1 m �dens staba precizit�ti. Autom�tisk� diferenci�l� venti�a piesl�gšanas sh�ma par�d�ta

7.28. att. Otr� vad� tiek izmantots rokas vad�mais ventilis. Samazinoties slodzei, diferenci�lais spiediens aug, kas

j�kompens� radiatora venti�iem. Rezult�t� radiatora regul�šana k��st neprec�za un var par�d�ties troksnis. Tas ir j�nov�rš, pieverot rokas vad�mo ventili, ko lieto ar� rev�ziju un remontu gad�jumos.

Venti�a tipam j�b�t atbilstošam siltuma slodzei. Gad�jumos, ja radiatoru individu�l�s pl�smas nav iestat�tas,

lieto pl�smas ierobežojošos venti�us. Tie neatkar�gi no spiediena izmai��m ierobežo pl�smu atpaka�vad� saska�� ar uzdoto lielumu. Pl�smu nosaka tieši p�c r�d�t�ja st�vok�a litri/h vien�b�s. Ventili tieš� vad� var izmantot div�j�di: gan k� pl�smas ierobežot�ju, gan diferenci�l� spiediena regul�šanai ar impulsa l�niju, piesl�gtu atpaka�vadam.

N�koš� l�me�a autom�tisk� vad�ba ir m�jas ievada autom�tika. T�s uzdevums ir nodrošin�t nepieciešamo ener�ijas pievad�šanu atkar�b� no meteorolo�iskiem apst�k�iem. Šim nol�kam tiek izmantots autom�tiskais regulators, kas uztur ievada venti�a atv�rumu un neatkar�gas sh�mas gad�jum� ar� cirkul�cijas s�k�a apgriezienus.

7.28.att. Autom�tisko venti�u piesl�gšana siltumpunktos: a) ierobežojošo venti�u veid�, b) diferenci�lo venti�u veid�


245

Regul�šanai visp�r�j� gad�jum� kalpo sint�tisks parametrs, kur� ietilpst t�di faktori k� �r�j� temperat�ra, v�ja iespaids un saules insol�cija. Nepieciešamo iekštelpu temperat�ru nosaka p�c izteiksmes:

ikvktktt 32a10i �� , kur ta, v, i - �r�j� temperat�ra, v�ja �trums, saules insol�cija;

t0, k1-k3 - konstantes, kuras ir atkar�gas no diennakts laika (biolo�iski v�lam� temperat�ra), �ku siltumizol�cijas un novietojuma.

Šim nol�kam regul�šanas sist�m� tiek paredz�ti attiec�gi parametru m�r�šanas dev�ji (7.29. att.). Iekštelpu temperat�ras dev�ji tiek uzst�d�ti viet�s, kuras pietiekoši labi p�rst�v m�ju iekš�jo temperat�ru. Ja š�da autom�tika uzst�d�ta m�j�s, tad regul�šana var tikt veikta prec�z�k. Ja t� ir centr�los siltuma punktos, no kura tiek barots liel�ks m�ju skaits, tad ir gr�t�k iev�rot atseviš�u m�ju �patn�bas. Visos gad�jumos j��em v�r� slikt�kus apst�k�us. Apkurin�mo telpu iekš�jo temperat�ru var model�t fiziski ar speci�liem mode�iem. Š�di mode�i ir novietoti �r�j� vid� un tiek sild�ti no iekšpuses ar elektrisko sild�t�ju. Sild�šanas jauda ir proporcion�la pievad�t�s siltuma ener�ijas daudzumam (barojoš� venti�a atv�rumam). Modelis apg�d�ts ar siltuma izol�ciju, kas ir ekvivalenta vid�jai m�ju siltumizol�cijai. Temperat�ras dev�js atrodas mode�a iekšien�. Š�ds modelis, b�dams labi noregul�ts, aptuveni p�rst�v visus augst�k min�tos dev�jus.

Regul�šanas neprecizit�tes tiek kompens�tas ar individu�lu apkures apar�tu regul�šanu. Jo prec�z�ka regul�šana notiek m�jas ievados, jo maz�k� m�r� j�maina individu�lo vad�bas iek�rtu st�voklis.

Siltuma mezglu automatiz�cijai lieto k� hidromeh�nisk�s, 7.29.att. M�jas ievada autom�tika


246

t� ar� elektronisk�s regul�šanas iek�rtas. Autom�tiskai regul�šanai m�ju siltuma mezglos izmanto: a) caurpl�des regulatorus, kurus uzst�da abonentu ievada padeves

l�nij�; b) termolrelejs, paraugtelp� iedarbojas uz elektrohidraulisko

starpreleju, kas, savuk�rt, darbojas uz pl�smas regulatoru k� regul�jošs ventilis (va��-ciet).

Norm�los apst�k�os, kad silt� �dens padeve viet�j� sist�m� atbilst siltuma zudumiem, temperat�ra ir norm�la, (7.1.att) pl�smas regulators izpilda savu pamatfunkciju. Ja temperat�ra telp� pieaug, tad termorelejs nosl�dz elektrisko ��di, v�rsts 3 atveras un regulators samazina �dens padevi.

Silt� �dens apg�des sist�m�s izmanto temperat�ras regulatorus. Vienk�rš�kie regulatori ir vienlaic�gi ar� izpildorg�ni. To jut�gais org�ns izpild�ts uz bimet�lisko plašu pamata. Ce�oties temperat�rai, plates izloc�s un atver sprauslu, izmainot spiedienu regulator�. Rezult�t� atveras v�rsts, kurš izmaina �dens padevi siltummain�. Samazinoties temperat�rai, darb�ba notiek pret�j� virzien�. Izmanto ar� cita tipa hidromeh�nisk�s iek�rtas (š�idruma termorelejus un regul�jošus v�rstus ar membr�nu servomotoru).

P�d�j� laik� tiek izmantoti daž�di automatiz�ti venti�i un elektronu mikroprocesoru digit�lie regulatori.

7.9. Viet�j� centr�l� apkure

Viet�jai centr�lai apkurei izmanto �dens sild�mos katlus. Š�du

katlu lietder�bas koeficienti ir 79-82%. Apkure saist�ta ar kurin�m� sag�di, katla apkalpošanu un skursteni.

Š�idr� kurin�m� izmantošanas gad�jum� katli j�apg�d� ar š�idr� kurin�m� deg�iem un tad tie str�d� autom�tisk� rež�m�.

Katli j�apg�d� ar netrokš�ojošiem cirkul�cijas s�k�iem, kuri pat�r� maz ener�ijas. Tie r�p�gi j�piel�go sist�mas hidrauliskai pretest�bai. Katlus var apg�d�t ar priekškurtuv�m, kas darbojas ar š�eldu un skaid�m.


247

Izmantojot siltuma akumulatorus siltumizoletu tvert�u veid� katlus iesp�jams darbin�t optim�l� rež�m� ar p�rtraukumiem, kas palielina ekspluat�cijas �rt�bu.

Katli par�d�ti 7.30.att. Šie katli paredz�ti �dens sild�šanai individu�l�s m�j�s apkures vajadz�b�m ar dabisko cirkul�ciju, sadedzinot malku, akme�ogles un k�dras briketes. Iesp�jams ieg�d�ties daž�das jaudas �dens sild�mos katlus (7.1. tab.).

7.1. tabula. Katla jauda daž�d�m dz�vojam�m plat�b�m

kW 50 100 200 500 1000 1300 apsild�m� plat�ba m2

350 800 1500 3500 7000 9100

Cits katla tips, kur� izmantots cietais kurin�mais, att�lots

7.31.att. Taj�, dedzinot koksni, notiek pirol�tiska destil�cija, kas

7.30.att. M�jas �dens sild�mais katls. 1 - pelnu durti�as; 2 - kurin�m� durti�as; 3 - sodr�ju t�r�šanas durti�as; 4 - d�mu aizvars; 5 - termometrs; 6 - karst� �dens izvads; 7 - velkmes regulators; 8 - d�mg�žu izvads; 10 - konvekt�v� da�a; 11 - kurtuve; 12 - gaisa padeves durti�as; 13 - kor�is; 14 - �eta �rdi; 15 - �dens pievadcaurule


248

nodrošina ekonomisku rež�mu, mais�jumam sadegot. Degšana notiek trij�s zon�s: a) pirm� zon� (1) koksne izž�st un uzliesmo; b) otr� zon� (3) notiek sadal�jušos g�zu degšana, pieg�d�jot siltu

gaisu ar ventilatoru 8; c) treš� zon� (2) notiek g�zu mais�juma piln�ga sadegšana degšanas

kamer�. Š�da degšana �auj

regul�t jaudu 40-100% diapazon�. Katl� iekrautas malkas saturs pietiek 8-12 stund�m, izmantojot vid�jo jaudu. P�rsl�dzot uz siltuma rezerves rež�mu, katlu var atst�t gruzdot uz 24 stund�m. P�c tam, p�rsl�dzot regulatoru uz darba rež�mu, katls iesl�dzas darb�. Katlu jaudas 24 un 45 kW. K� kurin�mo var izmantot malku (500 cm garum� un 20 cm diametr�), skaidas kop� ar zariem, skaidu briketes. Lieder�bas koeficients 82% pie nomin�l�s jaudas.

Pie katlu iek�rtu moderniz�cijas vai, izv�loties katlu jaudu, j�izvair�s no jaudu p�rdimension�šanas, jo tad ir gr�ti sasniegt optim�lus darba rezult�tus. Šin� gad�jum� j�vad�s p�c lielumiem 0,1 kW/m2 kvart�los st�vošiem namiem un 0,13 kW savrup st�vošiem namiem k� augš�j�s robežas.

7.31.att. dens sild�mais katls. 1 - koksnes ž�v�šanas kamera; 2 - g�zu mais�juma sadegšana; 3 - pirm� degšanas zona; 4 - gaisa sild�t�js; 5 - d�mg�zu aizvads; 6 - d�mg�zes; 7 - apvalks; 8 - ventilators; 9 - silta gaisa str�klas; 10 - vad�bas panelis.

1

9 3

2

8

10

5

4

7

6


249

7.10. Siltuma zudumi katlos

Siltuma ražošanas proces� neizb�gami zudumi, kuri var b�t samazin�ti, lietojot noteiktus pas�kumus. Zudumu sast�vda�as ir: zudumi d�mg�zu augst�s temperat�ras d��; siltuma izdal�šan�s telp� no iek�rtu virsm�m.

Zudumus ar d�mg�z�m var nov�rt�t, zinot CO2 saturu un d�mg�zu temperat�ru, kuri vismaz reizi gad� b�tu j�izm�ra vis�m siltumu ražojoš�m iek�rt�m.

Siltuma izdal�šan�s no iek�rtas virsmas ir atkar�ga no siltuma izol�cijas kvalit�tes un �dens temperat�ras (7.32. att.). Izol�cijas biezums nosaka ar� virsmas temperat�ru. T�tad viens no zudumu

samazin�šanas faktoriem ir �dens temperat�ra. Lai samazin�tu zudumus, j�v�rš uzman�ba ar� uz kurtuves durti�u izol�ciju, jo siltuma starojums no t�m var sast�d�t b�tisku da�u no mazo katlu zudumiem.

Svar�ga ir ar� cauru�u un boileru izol�cija, k� ar� silt� �dens cirkul�cijas nov�ršana gravit�cijas iespaid� laik�, kad nav pat�ri�a. T�, piem�ram, 160 litru boilers, b�dams sasild�ts l�dz 60oC, satur 11,163 kWh ener�ijas. Pie 100 mm izol�cijas tas izstaro 18 w/m2h.

0

50

100

150

200

0 50 100

30 mm

50 mm 60 mm 80 mm 100 mm

20 22 24 26 28 30 32 34 36 38

60

18

60

Izol�cijas biezums

Virsmas temperat�ra, o C

dens temperat�ra o C

Zudumi, W/m 2 h

7.32.att. Zudumu atkar�ba no izol�cijas biezuma.


250

Siltuma izstarojumam tiek pat�r�ti 40 W, kas izraisa atdzišanu 0,2oC stund�. Gada laik� tas sast�da 365dienas*24 stundas*40W=350kWh, kas b�tu pietiekoši boilera sasild�šanai 31 reizi.

Turpretim, ja siltumizol�cijas biezums b�tu 60 mm, tad izstarojam� siltuma ener�ijas daudzums atbilstu 52 boileru uzsild�šanas reiz�m.

Kurin�m�, ko lieto m�ju apkures katlos (koka malk�, k�dr�), ir liels mitruma daudzums. T� iztvaikošanai un tvaiku sasild�šanai l�dz d�mg�zu temperat�rai tiek pat�r�ts liels siltuma daudzums. Samazinot d�mg�zu temperat�ru zem rasas punkta, taj� esošais tvaiks kondens�jas (7.33. att.). T� izmanto tvaika apsl�pto (latento) siltumu, pace�ot katla lietder�bas koeficientu par 12-20% (7.34. att.), veicot pas�kumus pret skurste�a elementu r�s�šanu.

Lietder�bas koeficients z�m�jum� p�rsniedz 100% t�p�c, ka apr��inu pamat� �em kurin�m� minim�lo sadegšanas siltumu, atbilstošu maksim�lam mitrumam. Š�ds katls, paredz�ts, piem�ram, 75/65oC, var tikt izmantots sl�doš� rež�m� (ar main�giem parametriem). Ja izejas st�vokl� siltuma starojuma zudumi bija 19% un p�c zemo parametru katla uzst�d�šanas tie samazin�j�s l�dz 3%, tad kurin�m� ietaup�jums:

%8,1790

319�

�,

kur 90 - degšanas lietder�bas koeficients, %. Kondens�tu, ko ieg�st, sadedzinot dab�go g�zi, iesp�jams

izmantot, iev�rojot to, ka t� temperat�ra ir zema (30-40oC). Citos gad�jumos tas ir j�att�ra un j�neitraliz�.

7.33.att. dens sild�mais katls ar d�mg�zu mitruma kondens�šanos.

G�ze

Gaiss


251

Š�das iek�rtas var izmantot jaunb�v�s, kur paredz�tas vietas palielin�to apkures apar�tu uzst�d�šanai.

Efekts, ko iesp�jams sasniegt ar apkures sist�mas moderniz�ciju, redzams 7.35. att., sal�dzinot jauno st�vokli ar iepriekš�jo. Šeit: 1. vecs 78. gada

katls 2. vecs 82. gada katls 3. vecs 85. gada katls 4. jauns 90/70oC katls ar konstantu rež�mu (turp-/atpaka� temp.) 5. jauns 75/55oC katls ar konstantu rež�mu 6. jauns 55/45oC katls ar konstantu rež�mu 7. jauns 90/70oC katls ar sl�došo rež�mu 8. jauns 75/55oC katls ar sl�došo rež�mu 9. jauns 55/45oC katls ar sl�došo rež�mu.

T�, ja izejas st�voklis bija 2., bet projekt� paredz�ts 8. variants, tad gaid�ms kurin�m� ietaup�jums 20-25% robež�s.

90

95

100

105

110

20 30 40 50 60 70 D�mg�zu temp. o C

Lietder�ba, %

0

20

40

60

80

100

120 Kondens�ts

g/kWh

Lietder�ba Kondens�ts Rasas punkts

7.34. att. Kondens�ta daudzums un katla lietder�ba atkar�b� no d�mg�zu temperat�ras.

4 5

6 7

8 9

2 3

6 5

4 3

2 1

8 7

20 - 25 % 15 - 20 % 2 - 8 % 7.35. att. Efekts, ko sasniedz ar apkures sist�mas moderniz�ciju


252

Apkures katls ir pareizi j�ekspluat�. J�r�p�jas par sildvirsmu t�r�bu. 1 mm net�rumu sl�nis noved pie kurin�m� p�rt�ri�a par 4%. Palielinoties aerodinamiskai pretest�bai, pasliktin�s sadegšana, pieaug tvana g�zes saturs degg�z�s vai, izmantojot š�idro kurin�mo, og��de�raža kait�g�s vielas. Apkures sist�ma ir j�uzrauga un savlaic�gi j�nov�rš to pies�r�ošana. Rietumvalst�s m�dz teikt, ka apkures iek�rt�m j�piev�rš t�da pati uzman�ba k� savam automobilim.

7.11. Kurin�mais m�ju katliem

K� kurin�mo m�ju �denssild�mos katlos var izmantot g�zi, š�idro un cieto kurin�mo. Kurin�mais satur organiskos savienojumus, kuru pamat� ir pieci ��miskie elementi (7.2.tab.):

7.2. tabula. Kurin�m� elementu sadegšanas siltums Elementi Sadegšanas siltums, kcal/kg

C - ogleklis 8130 H - �de�radis 30790

S - s�rs 2220 O - sk�beklis N - sl�peklis

Pirmie tr�s elementi ir degoši.Bez tam kurin�mais satur pelnus

(apz�m� ar A) un mitrumu (W). Elementu saturs daž�dos kurin�mos par�d�ts 7.36. att.

Saus� mas�

Kurin�mais deg

C, % deg

O, % deg

H, % A,% S,% N,% W,% 50 42 6

Koksne 1 - K�dra 6 -

10 40 - 60

Br�nogles 6 - 40

0,9 - 3 0,5 - 2

Akme�ogles 5 - 15 Antrac�ts

93 2 2 7.36.att. Kurin�m� elementu �patn�jais saturs.


253

Jo vair�k sk�bek�a ir kurin�m�, jo viegl�k kurin�mais aizdegas un uzturas degšana.

Pelnu ietekme ir negat�va, tie samazina kurin�m� v�rt�bu. Mitrums kurin�maj�, to sadedzinot, ir j�iztvaic� un tvaiku

temperat�ra tiek pacelta l�dz d�mg�zu temperat�rai. Tas prasa b�tisku da�u no kurin�m� sadegšanas siltuma. T�d�� atkar�b� no mitruma kurin�m� sadegšanas siltums main�s plaš�s robež�s. Orient�joties uz minim�lu un maksim�lu kurin�m� mitrumu, apr��inos pie�em minim�lo un maksim�lo sadegšanas siltumu. Augst�kais atbilst sausas masas sadegšanai, bet zem�kais ir maz�ks par siltuma daudzumu, kurš tiek izlietots mitruma iztvaic�šanai atmosf�r�. Kurin�m� darba masas zem�k� sadegšanas siltuma izmai�as atkar�b� no mitruma par�d�tas 7.37. att. Ja d�mg�zu temperat�ra samazin�s zem rasas punkta, tad tvaiks d�men� kondens�jas, radot t� koroziju.

S�ra saturs kurin�maj� ir 0,5-3%. Sadegot s�rs veido SO2 un SO3 savienojumus, kuri sekm� met�la koroziju un ir nev�lami vides pies�r�ot�ji. Sl�peklis pie augst�m temperat�r�m veido videi nev�lamus oks�dus, bet mazo �denssild�mo katlu kurtuv�s tas praktiski nenotiek.

Kurin�mam sadegot, veidojas piln�g�s sadegšanas produkti CO2, H2O un SO2. Šim nol�kam nepieciešams noteikts sk�bek�a

0 30 60 0

1,4

2,8

4,2

5,6

6,0 kWh/kg

%, mitrums

Koksne Fr�zk�dra Akme�ogles

7.37.att. Darba masas zem�k� sadegšanas siltuma izmai�a atkar�b� no mitruma.


254

(gaisa) daudzums. Praktiski piln�g�s sadegšanas sasniegšanai kurtuv� j�padod gaiss ar zin�mu rezervi, ko apz�m� ar gaisa p�rpiln�bas koeficientu a, kurš daž�diem kurin�miem ir:

g�zei un š�idram kurin�mam = 1,05 - 1,10 cietam putek�veida kurin�mam = 1,20 - 1,25 gabalveida kurin�mam �rdu kurtuv�s = 1,30 - 1,60 Pirm�s sadeg

gaistoš�s vielas. T�s ir g�zes, kuras pie paaugstin�tas temperat�ras (k�drai 100oC, koksnei 160oC, antrac�tam 380oC) p�rv�ršas maz�k notur�g�s organisk�s viel�s. To daudzums ir atkar�gs no kurin�m� ietilpstoš� oglek�a, �de�raža un sk�bek�a daudzuma. Daž�du kurin�mo gaistošo vielu daudzumi par�d�ti 7.38. att.

Darbinot katlu, rodas siltuma zudumi: siltuma zudumi ar aizejoš�m d�mg�z�m (q2); ��miski nepiln�gas sadegšanas d�� (q3); meh�niski nepiln�gas sadegšanas d�� (q4); siltums, zaud�ts apk�rt�j� vid� (q5); siltums, zaud�ts ar pelniem (q6).

Zudumi var atrasties š�d�s robež�s:

Zudumu veids Zudumu apm�ri, % q2 4 - 26 q3 3 - 25 q4 6 - 11 q5 1,2 - 3,8 q6 0,2 - 2

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5

%

7.38.att. Gaistošo vielu % kurin�mos. 1 - koksn�; 2 - k�dr�; 3 - br�nogl�s; 4 - akme�ogl�s; 5 - antrac�t�


255

Siltuma zudumus ar aizejoš�m d�mg�z�m var samazin�t, pan�kot zem�ku d�mg�zu temperat�ru, piem�ram, uzst�dot papildu sildvirsmas un uzturot t�s t�ras. Vienlaic�gi lietder�gi samazin�t gaisa p�rpiln�bu (raugoties, lai nenotiktu nepiln�ga sadegšana). Zudumi samazin�s, sadedzinot kurin�mo ar maz�ku mitruma saturu.

��miski nepiln�ga sadegšana notiek, ja tiek padots nepietiekošs gaisa daudzums. Nemehaniz�tas kurtuves š��rsgriezums par�d�ts 7.39. att. Gaiss, kurš tiek izmantots degšanas proces�, j�padod zem �rdiem. Kurin�mam sadegot, rodas d�mg�zes. Iekraujot kurtuv� kurin�mo, degšanas process notiek degšanas perioda laik� (7.40.att.). Nepieciešamais gaisa daudzums kurin�m� piln�gai sadegšanai atbilst l�knei e-f. Ja neregul�jam� proces� padodamais gaisa daudzums atbilst l�knei a-b, tad iestr�potais laukums atbilst p�rm�r�gam gaisa daudzumam. Gaisa daudzuma palielin�šan�s izskaidrojama ar to, ka, izdegot kurin�mam, samazin�s t� sl��a aerodinamisk� pretest�ba.

Ja faktiski gaisa daudzums atbilst l�knei c-d, tad posm� c-p rodas t� iztr�kums, un šaj� period� nepiln�gas sadegšanas d�� veidojas ind�ga tvana g�ze CO, kas saist�ta ar zudumiem.

Zudumi meh�niski nepiln�gas sadegšanas d�� notiek, ja: da�a kurin�m� smalkumu izbirst caur �rdiem; da�u kurin�m� izv�c ar izdedžiem; da�a putek�u veid� iziet ar d�mg�z�m.

D�mg�zes

Gaiss

1

2

3

7.39.att. Nemehaniz�t�s kurtuves sh�ma. 1- kurin�m� padeves durti�as; 2- kurin�m� sl�nis; 3- �rdi.


256

Šos zudumus var samazin�t, piel�gojot kurtuvi noteiktam kurin�mam. Zudumi apk�rt�j� vid� ir atkar�gi no iek�rtas virsmas plat�bas un siltuma izol�cijas. Zudumi ar izdedžiem un pelniem �rdu kurtuv�s ir nelieli. Tie pieaug, ja ir liels pelnu daudzums, pie kurin�m� sliktas glab�šanas, ja tas tiek sajaukts ar augsni. Kurin�m� veids ietekm� siltuma pašizmaksu. Lai noteiktu pašizmaksu, j�zin nepieciešamais kurin�m� daudzums, t� cena, elektroener�ijas daudzums iek�rtas darbin�šanai un t�s lietder�bas koeficients.

7.12. Elektrisk� apkure

Telpu apkure var sast�v�t no div�m sast�vda��m. Pirm� ir nep�rtrauktas darb�bas sast�vda�a. Šai apkures sist�m� nepieciešams par 30% zem�ks kurin�m� daudzums.

Otr� apkures sast�vda�a vajadz�ga seviš�i aukst� laik�, pace�ot telpas temperat�ru l�dz - 19-21oC. Š� apkures sast�vda�a gada griezum� darbojas �slaic�gi, izmantojot materi�lu un telpu siltuma inerci. Šaj� apkures sist�mas da�� var izmantot elektriskos sild�erme�us, pane�u apkuri utt.

Elektrisk�m apkures sist�m�m ir pak�p�veida vad�šana: iesl�gts - izsl�gts. Vad�šana iesp�jama ar bimet�liskiem autom�tiem. Atdziestot bimet�liskais kontakts iztaisnojas un t� kontakts iesl�dz str�vu. Sakarstot, bimet�ls saliecas un atsl�dz iek�rtu. Vad�šanu var iek�rtot ar� ar termostata tipa sl�dža pal�dz�bu (silfons).

Elektrisk� apkure pati var sast�v�t no gaisa sild�t�ja un starojoš�s apkures. T� var tikt intensific�ta ar ventilatora gaisa pl�smas pal�dz�bu. Vajadz�bas gad�jum� ventilatoriem var b�t divi

Gaisa tr�kums

Gaisa p�rpiln�ba

Degšanas periods

p

e c

f

d

b a

7.40.att. Degšanas procesa raksturl�knes.


257

�trumi. Š�d�m apsild�šanas iek�rt�m ir minim�la siltuma inerce un t�s var �tri pacelt telpas temperat�ru.

Elektrisk�s sild�miek�rt�s k� siltuma akumulatorus var izmantot materi�lus ar augstu siltuma kapacit�ti: keramiku, magnezitu, smiltis �ie�e�us u.c. Lietojot siltuma akumulatorus, to uzl�d�šana j�veic atkar�b� no �r�j�s un telpas temperat�ras, jo p�rm�r�ga to uzkars�šana ved pie telpas p�rkurin�šanas.

Elektrisk� apkures elementu lietošan� var rasties konflikts starp nepieciešamo ener�ijas daudzumu un t�s tarifu. Apkures optim�l� strat��ij� izmanto akumul�jošo elementu uzl�d�šanai l�to tarifu. Š�das apkures pamatelements ir akumulators, bet papildu elements - tieš� apkure.

K� akumulatoru �dens apkur� var izmantot ar� elektrisko �dens sild�mo katlu. Katla uzl�d�šana seko ener�ijas tarifam, bet izl�d�šana - telpu temperat�rai.

Uzl�d�šana un izl�d�šan�s notiek daž�dos energosist�mai un pat�r�t�jam izdev�gos laikos.

Daž�s valst�s šim nol�kam tiek izmantoti speci�li vad�bas t�kli, pa kuriem tiek noraid�ti vad�bas sign�li. T� vakaros, slodzei samazinoties, tiek padots vad�bas sign�ls iek�rtas iesl�gšanai. No r�ta iek�rtas atsl�dzas, sasniedzot uzdoto temperat�ru, vai ar� t�s tiek atsl�gtas ar sign�la pal�dz�bu, kurš tiek noraid�ts, pieaugot sist�mas slodzei.

Elektrisko apkures apar�tu priekšroc�ba ir to vienk�rš�ba un iesp�jam�ba smalki regul�t. Svar�gi zin�t jaudu, kura nepieciešama telpu apkurei. Atkar�b� no sienu materi�la apkurei nepieciešam� siltuma daudzums aukstos m�nešos var sasniegt Q = (35 - 15)×103 kcal/m2*m�n.. Nepieciešam� vid�j� ener�ija:

)kWh(732

16,1QW

�� ,

kur koeficients 1,16 - p�rved kcal kilovatstund�s un 732 - vid�jais stundu skaits m�nes�.

Pie 15 Mcal/m�nes� vid�jais �patn�j�s ener�ijas pat�ri�š 1,16×15×103/732 = 23,8 kWh/m2. Pie 25 Mcal - 39,6 kWh/m2 un pie 35 Gcal - 55,5 kWh/m2.


258

Pie 25 Mcal/m2* m�nes� 50m2 dz�vok�a apkurei nepieciešama vid�j� jauda 2749 W. Iev�rojot apkures nevienm�r�bas nodrošin�šanas nepieciešam�bu, vid�j� dz�vok�a elektriskai apkurei nepieciešama elektrisk� jauda sasniedz 4-5 kW, kas atbilst 20-25 A str�vai. Tas saist�ts ar uzskaites piel�gošanu š�d�m str�v�m un ar� pats elektriskais t�kls var izr�d�ties nepiem�rots š�d�m slodz�m.

Iev�rojot to, ka seviš�i auksts laiks turpin�s sam�r� �slaic�gi, apkure var sast�v�t no div�m da��m. Pamatapkure var nodrošin�t visaugst�k� laik� pazemin�tu telpu temperat�ru (piem�ram, 15oC). P�r�jais siltums, kurš nepieciešams �slaic�gi, var tikt nodrošin�ts ar elektrisko apkuri.

Izmantojot elektr�bu apkurei, j��em v�ra, ka siltums katlos tiek ražots ar lietder�bas koeficientu l�dz 90%, tai laik� kad elektrisk� ener�ija kondens�cijas elektrostacij�s – ar lietder�bas koeficientu, zem�ku par 40%. Tas ierobežo elektrisk�s apkures izmantošanas lietder�bu.

7.13. Ventil�cija un ener�ijas pat�riš

Telpu gaisa vides komforta izp�te, sal�dzinot ar siltuma komforta apst�k�iem, ir v�l nepietiekoša. Par vienu no diskomforta izj�tas iemesliem sl�gt�s telp�s pat ar gaisa kondicion�šanas iek�rt�m daudzi autori uzskata gaisa jonu rež�ma atš�ir�bu no �r�j�s vides. Konstat�ts, ka vieglo aerojonu daudzums telp�s samazin�s proporcion�li cilv�ku skaitam un samazinoties telpu kubat�rai. Tas saist�ts ar elpošanas procesu, absorbciju uz virsm�m un p�rv�ršanos smagos jonos, saskaroties ar gais� esoš�m materi�l�m da�i��m.

Telpu gaisa vide satur plašas ��misko vielu komponentes, kuras atkar�gas no atmosf�ras gaisa pies�r�ojuma un iekš�jo pies�r�ojošo avotu sast�va. Pie tiem pieder, pirmk�rt, paša cilv�ka organisma funkcion�šanas produkti - antropoks�ni, g�zes, nepiln�gas sadegšanas produkti, polim�ru (kuri ietilpst celtniec�bas un apdares materi�los) destrukcijas produkti.

Slikti ventil�jam�s telp�s sakr�jas antropoks�ni, kuri slikti iespaido cilv�ku labsaj�tu. Noskaidrots, ka gaisa vide slikti ventil�jam�s telp�s pasliktin�s proporcion�li personu skaitam un to


259

uztur�šan�s ilgumam telp�. T�r�s un izelpojam�s g�zes sast�vi par�d�ti 7.3. tabul�.

7.3. tabula. G�zes sast�vi

T�r�, saus� gais�, % Izelpojam� gais�, % G�ze p�c svara

p�c apjoma p�c svara

p�c apjoma

Sk�beklis (O2)

23,1 20,9 16,73 15,9

Sl�peklis (N2)

75,55 78,13 75,3 78,7

Argons (Ar)

1,3 0,94 1,27 0,94

Og�sk�b� g�ze (CO2)

0,05 0,03 6,7 4,46

Dz�vok�u gaisa vides p�t�jumi liecina, ka dabasg�zes izmantošanas gad�jum� vielu koncentr�ciju telp� (7.4. tab.).

7.4. tabula. Vielu maksim�l� koncentr�cija (mg/m3)

G�ze Koncentr�cija gais� Tvana g�ze 15

Formaldeh�ds 0,037 Sl�pek�a oks�ds 0,62

Sl�pek�a dioks�ds 0,44 Benzols 0,07

Polim�ru vielu izdal�šan�s intensit�te atkar�ga no to daudzuma

telp�, temperat�ras un mitruma. Pieaugot temperat�rai un mitrumam, aug kait�go vielu izdal�šan�s. Šo vielu smaka slikti iespaido labsaj�tu, izsauc diskomforta saj�tu, sirds un asinsvadu darb�bas trauc�jumus, bronhi�l�s astmas l�kmes. Nereti k� reakcija uz to nov�rojamas aler�ijas, hipertonijas, vegetodistonijas. Uzskata, ka izdal�m�s no polim�riem gaistoš�s vielas daudzums gais� nedr�kst p�rsniegt maksim�li pie�aujam�s koncentr�cijas (MPK). Visstingr�k�s ir pras�bas telp�m, kur cilv�ks atrodas ilgstoši, t.i., dz�vok�os, slimn�c�s, m�c�bu iest�d�s, b�rnu d�rzos.


260

Svar�gs faktors ir daž�du polim�ru izmantošana celtniec�bas materi�los. T� skaidu plates, kur�s izmanto fenol-formaldeh�du vai amonija-formaldeh�du, izdala fenolu, formaldeh�du, amonjaku. Sint�tisko pakl�ju materi�li izdala stirolu, izofr�nu, s�ra anhidr�du. Stiklaplasti, kuri tiek izmantoti siltuma un ska�u izol�cij�, ar� izdala, zin�m�s koncentr�cij�s, kait�gas vielas: toluolu, butanolu, fenolu, stirolu, metakrilsk�bi. Gaistošas vielas un putek�us izdala ar� telp�s esošo cilv�ku dr�bes un apavi.

Pie seviš�i kait�g�m viel�m pieskait�ms azbests. T� putek�i ir kancerog�ni attiec�b� uz elpošanas ce�iem.

No atmosf�ras gaisa telp�s nok��st s�ra dioks�ds un p�r�j�s atmosf�ru pies�r�ojoš�s vielas.

Kait�gi iedarbojas uz nesm��t�jiem tabakas d�mi, ja sm��t�ji ner��in�s ar apk�rt�jo cilv�ku vesel�bu.

Š�s kait�g�s vielas (seviš�i dimetilam�ns un s�ra dioks�ds) neventil�jam�s telp�s var p�rsniegt MPK atmosf�ras gaisam. P�r�j�s kait�g�s vielas sast�da 0,1 vai pat maz�k no MPK, bet visas kop�, p�c pavad�t�m stund�m telp�, negat�vi atsaucas uz intelektu�laj�m darba sp�j�m.

Minim�li nepieciešamie gaisa apmai�as apjomi daž�d�m telp�m par�d�ti 7.5. tabul�.

7.5. tabula. Minim�li nepieciešamie gaisa apmai�as apjomi

Telpas Gaisa apjoma apmai�a stund� Sabiedrisk�s telpas 2,8 k�rt�gi stund� Dz�vojam� istaba 3 m3/h uz 1 m2 plat�bas

Viesn�cas 20 m3/h uz vienu cilv�ku Virtuve ar:

divdeg�u g�zes pl�ti �etrdeg�u g�zes pl�ti

60 m3/h 90 m3/h

Virtuve ar elektropl�ti dz�vokl�, kur� dz�vo:

ne vair�k par 3 cilv�kiem vair�k nek� 3 cilv�ki

30 m3/h 50 m3/h

Vannas istaba 25 m3/h Tualete 25 m3/h


261

Iev�rojot augšmin�to, k��st skaidrs, cik svar�gi ir pas�kumi norm�l�s gaisa vides organiz�cijai dz�vojam�s, sabiedrisk�s un ražošanas telp�s.

Telpu gaisa vides kvalit�ti nodrošina ventil�cija. ar telpu gaisa apmai�u un savlaic�gu kait�gu g�zu, putek�u, liek� siltuma un mitruma aizv�kšanu.

Kaut gan izelpojam� gaisa �patsvars ir liel�ks par atmosf�ras gaisa �patsvaru, tas, b�dams silt�ks, sakr�jas telpu augš�jos sl��os. Virtuves kait�g�s vielas ar� koncentr�jas augš�j�s telpas zon�s. T�p�c ventil�cijas kan�lu ieejas tiek iek�rtotas šaj�s zon�s.

Gaisa padeve notiek caur logiem un vis�da veida nebl�vumiem. Ventil�cijas kan�li ar dab�go velkmi darbojas apmierinoši tikai pie noteikuma, ja izvelkamais gaisa tilpums tiek kompens�ts ar padodamo gaisu. Tr�kstošais svaig� gaisa tilpums tiek kompens�ts ar epizodiski atveramiem kaplodzi�iem, speci�liem ventil�cijas v�rstiem vai logiem.

Gaisa apmai�as intensit�te ir atkar�ga no �r�j�m iespaidiem, kuras, savuk�rt, atkar�gas no �r�j� un iekš�j� gaisa temperat�ru starp�bas, v�ja virziena un �truma. T�p�c dz�vok�i daž�dos st�vos atrad�sies daž�dos ventil�cijas apst�k�os. Bez tam šie apst�k�i ir main�gi atmosf�ras parametru nepast�v�bas d��.

Dab�g�s ventil�cijas tr�kumi seviš�i j�tami augstceltn�s, kur�s nav iek�rtas gaisa p�rpl�des ierobežošanai starp st�viem (7.41. att.). Šin� gad�jum� iepl�stošais gaiss, b�dams izmantots un pies�r�ots apakš�jos st�vos, p�rpl�st uz augš�jiem st�viem, radot tur pasliktin�tu gaisa vidi. Š� �patn�ba seviš�i nepat�kama gazific�t�s augstceltn�s. T�p�c taj�s dod priekšroku elektrisk�m pl�t�m.

7.41.att. Gaisa kust�bas sh�ma daudzst�vu nam�, kur� nav starpst�vu gaisa cirkul�cijas ierobežojošo ier��u.


262

Ierobežojošo konstrukciju herm�tiskuma palielin�šanai decentraliz�t�s regul�jam�s gaisa padeves sist�mas pilnveidošana, regul�jamo ventil�cijas rež�u izmantošana, siltu b�ni�u izmantošana ventil�cijas vajadz�b�m �aus piln�g�k izmantot dab�g�s vilkmes ventil�cijas �paš�bas: beztrokš�ain�bu, darb�bas past�v�gumu un ekonomiskumu.

Apskatot ventil�cijas aspektu, noskaidro, vai nevar iztikt ar telpu dab�go ventil�ciju. Gad�jumos, ja ar dab�go ventil�ciju neiztiek, noskaidro nepieciešamus gaisa pievad�šanas apjomus. Jaunb�v�s iev�ro ventil�cijas sist�mas iespaidu uz b�vju risin�jumiem.

Ventil�cijas paraugs dz�vojam� nam� par�d�ts 7.42.att. Šeit 1 - siltummainis, kur� silts (22oC) izdal�mais gaiss atdod siltumu ies�camam �r�jam gaisam (0oC), sasildot to l�dz 15oC, savuk�rt atdzes�joties par 7oC (7.43.att.).

Turpm�k j�noskaidro, vai nevar ierobežoties tikai ar �r�j� gaisa padevi, neparedzot kondicion�šanu. Apsv�rumos par ventil�cijas sist�mas att�st�bu j�rezerv� vietas n�kotn� nepieciešamiem elementiem. Sist�mas att�st�bas gait� j�dod

7.42.att. Dz�vojam�s �kas ventil�cija. 1 - siltummainis; 2 - �damistaba; 3-6, 8 - virtuves, ve�as mazg�tuves, vannas istabas izvelkoš� ventil�cija; 6, 9 - ies�coš�s un izvelkoš�s ventil�cijas l�kas.

3

8

5 4

1 3 2

9 7

6


263

priekšroka elementiem, kas saist�ti ar maz�ku ener�ijas pat�ri�u, piem�ram, statiskiem siltummai�iem silt� gaisa izmantošanas nol�kiem.

Ener�ijas pat�ri�u iespaido gaisa apjoma ierobežošana ar higi�niski minim�liem �patn�jiem daudzumiem saska�� ar 7.6. tab. datiem.

7.6. tabula. patn�j� gaisa apjoma padeve

Telpu tips Sm��t Rekomend�jam� �patn�j� gaisa

apjoma padeve uz cilv�ku V (m3/h×pers.)

Skolas aizliegts 12 - 15 (0,15% CO2) Biroji aizliegts 25 - 30 (0,1% CO2) Biroji liel�s z�l�s at�auts 30-70 Te�tri, koncertz�les

aizliegts 25 - 30 (0,1% CO2)

Veikalu telpas aizliegts 12 - 15 (0,15% CO2) Viesn�cu istabas, konferen�u telpas

at�auts 30 - 70

Restor�ni at�auts 40 - 50 Slimo pal�tas aizliegts 20 - 50

Ventil�cijas iek�rtošanas nol�kos telpas ir labi j�izp�ta, jo

nepareizi noteikts gaisa apjoms liel� m�r� iespaido gaid�m�s izmaksas. Ja cilv�ku skaits telp�s var izmain�ties plaš�s robež�s, j�izv�las ventil�cijas iek�rta, piel�gota main�g� gaisa daudzuma

+ 7 oC+ 1 5 o C

+ 2 2 o C 0 oC

4 3

21

7.43.att. Ventil�cijas siltummainis. 1, 2 - ventilatori, 3 - siltummainis; 4 -papildu gaisa sild�t�js


264

padevei. Tas dos iesp�ju iev�rot minim�lo higi�nisko normu izpildes. T�, piem�ram, ja nepieciešamais gaisa apjoms var sast�d�t 50% no maksim�l�, tad var pan�kt ener�ijas pat�ri�a samazin�jumu par 87,5%.

Spiediena kritums atkar�gs no gaisa pl�smas �truma. Samazinoties �trumam, mazin�s elementu pretest�bas iespaids un ar� troksnis. Palielinot kan�lu š��rsgriezumus divk�rši, pat�r� 1/4 da�u ener�ijas. L�dz�ga š��rsgriezuma apa�iem kan�liem pretest�bas ir maz�kas nek� �etrkant�giem. Virz�bas pane�i, nol�dzinošie taisnos st�rus kan�lu l�kumos mazina pretest�bu. Svar�gs ar� ventilatoru centr�les izvietojums. Pareiz� to izvietošana vai ar� racion�la decentraliz�cija dod iesp�ju samazin�t kan�lu garumus un izvair�ties no liekiem l�kumiem.

Ventilators j�ekspluat� liel�ka lietder�bas koeficienta zon�. Ja izmanto ventilatoru ar gaisa tilpuma pak�pienveida regul�šanu, tad j�noskaidro lietder�bas koeficienti katrai dzin�ja �truma pak�pei.

Svar�gi ir nov�rt�t gaisa apjoma izmai�u iesp�jas. Daž�s telp�s izmai�as var b�t lielas, cit�s maz�kas. Š�s izmai�as var b�t prognoz�jamas un nejaušas. Šiem apst�k�iem ir liela loma vad�šanas un regul�šanas strat��ijas izv�l�. Labi prognoz�jam�s situ�cij�s iesp�jams izmantot laika vad�bas programmu. Ja gaisa apjoma izmai��m ir gad�juma raksturs, tad j�izv�las k�ds parametrs, ko var izmantot autom�tiskai regul�šanai. Š�du parametru izv�les piem�ri apl�koti 7.7. tabul�.

7.7. tabula. Vad�bas parametru izv�le

Parametrs vad�šanai/regul�šanai

Piem�rs

Laiks Restor�n� - iesl�gšana no rokas, izsl�gšana p�c laika iestat�juma

Temperat�ra Regul�šana birojos Gaisa kvalit�te CO dev�js gar�ž�s

CO2 dev�js auditorij�s Kl�tesam�ba Kl�tesam�bas dev�js nelielos birojos


265

Ventilatori var tikt ekspluat�ti š�dos rež�mos: ar nep�rtrauktu �truma regul�šanu; ar pak�pienveid�gu apgriezienu regul�šanu; ar past�v�giem apgriezieniem.

Apr��inot ener�ijas pat�ri�u, j�iev�ro darb�bas ilguma atkar�ba no vad�šanas un regul�šanas veidiem. Koeficientu 0,5 attiec�b� uz telpas izmantošanas laiku pie�em, izmantojot CO2 dev�ju. Koeficientu 1,0 pie�em izmantojot laika programmu. Ja ventil�cijas izmantošanas laiks p�rsniedz telpas izmantošanas laiku, tad šis koeficients var b�t ar� liel�ks par 1,0.

Iev�rojot to, ka ener�ijas pat�ri�š ventil�cijas vajadz�b�m liel� m�r� atkar�gs no gaisa pl�smas �truma, ir svar�gi izdar�t t� ekonomisko anal�zi ar noteikumu, ka tiek izpild�tas citas ventil�cijas pras�bas.

Ventil�cijas sist�mas rad�šanas proces� lietder�gi noteikt gaisa pl�smas �trumu, kam atbilst minim�lie gada izdevumi, iev�rojot invest�cijas, ener�ijas izdevumus un uztur�šanas izmaksas.


266

Kopsavilkums

1. Higi�nisk�s pras�bas pret apkuri, saist�tas ar nepieciešam�bu diennakts laik� main�t telpu temperat�ru no 19 - 21oC dien� l�dz 16-17oC nakt�s, k� ar� dzi�i pazemin�t temperat�ru dien�s, kad telpas netiek izmantotas. Š�da apkures temperat�ras regul�šana dod lielu ener�ijas ietaup�jumu.

2. Š�du temperat�ras regul�šanu var pan�kt tikai ar lok�lo individu�lo apkures apar�tu regul�šanu. Šim nol�kam radiatori un konvektori j�apg�d� ar kvalitat�viem venti�iem, kuru st�vokli var main�t katru dienu, bez riska rad�t teci.

3. Iev�rojot to, ka regul�šana dod lielu efektu sadz�ves komforta palielin�šan�, liela pat�r�t�ju da�a b�tu ar mieru šaj� liet� piedal�ties ar person�giem l�dzek�iem, negaidot t�l�t�ju ietaup�jumu.

4. Iedz�vot�ji ir j�inform� par higi�nisk�m norm�m un iesp�j�m t�s nodrošin�t.

5. Perspekt�v� ir j�orient�jas uz divcauru�u apkures sist�m�m, kur�s individu�lo regul�šanu var realiz�t vislab�k.

6. J�organiz� kvalitat�vu tr�sgaitas venti�u ražošana, lai ar tiem var�tu nomain�t esošos zem�s kvalit�tes venti�us viencauru�u sist�m�s ar paral�l�m st�vvadu caurul�m, kas dod individu�las regul�šanas iesp�jas.

7. M�j�s ar esoš�m caurpl�des apkures sist�m�m, kuras p�rv�rst par divcauru�u ir p�r�k d�rgi, j�iemetina paral�li konvektoriem cauru�u nogriež�i ar tr�sgaitas venti�iem, t� nodrošinot individu�lu regul�šanu. To var izdar�t �tri un ar minim�liem izdevumiem. J�v�rš seviš�a uzman�ba š�du m�ju ievadu regul�šanai.

8. Viet�j�s centr�les apkures sist�m�s j�v�rš liela uzman�ba viet�jo katlu ekspluat�cijai, r�p�joties par siltumizol�ciju un sildvirsmu t�r�bu.

9. Turpm�k liela uzman�ba j�piev�rš dz�vojamo un darba telpu racion�lai ventil�cijas probl�mai ar dab�go un m�ksl�go gaisa padevi un siltummai�u izmantošanu.

8.NODAA. ENERIJAS TAUP�ŠANAS PAS�KUMU SAIMNIECISKIE APR��INI .

267

8. NODAA. ENER�IJAS TAUP�ŠANAS PAS�KUMU SAIMNIECISKIE APR��INI .

8.1. Statiskie saimnieciskie apr��ini.

Realiz�jot ener��tiskos projektus ir nepieciešami

saimnieciskie apr��ini, kas �auj izv�l�ties izdev�g�kus no tiem konkr�tos ekonomiskos apst�k�os. Sal�dzinot pas�kumu projektus, iev�ro izdevumu strukt�ru.

Lieliem un d�rgiem projektiem nepieciešami dinamiskie apr��ini, kuros tiek iev�roti katra iek�rtas izmantošanas gada situat�v�s prognozes. Sam�r� mazos pas�kumos, kuri paredz�ti ener�ijas taup�šanas nol�kos, l�dzek�us invest� vienreiz�ji. Š�du pas�kumu saimniecisk� anal�ze var b�t vienk�rš�ka un pietiekošu prec�zu orient�ciju var nodrošin�t statisk� anal�ze, pielietojot kompond�šanas vai diskont�šanas metodes. Kompond�šana.

Atg�din�sim kompond�šanas b�t�bu uz aiz��muma I piem�ra. Gada beig�s par aiz�emto summu I j�atmaks�:

).1( iIBI ��

T�, piem�ram, ja ,07,0i � tad 07,1�� IBI

P�c diviem gadiem b�tu j�atmaks�:

45,1)07,01()1( 222 �� IIiIB

Pie�emsim, ka ener�ijas taup�šanas pas�kumam nepieciešama

invest�cija A. Attiecinot izdar�to l�dzek�u ieguld�jumu A uz n gadiem, gal�go invest�cijas v�rt�bu ieg�st saska�� ar izteiksmi:


268

��

��n

k

kk

nnI iIiIiIiIIB

1

22 )1()1(...)1()1()( (1)

kur kI - izdevumi, kuri attiecin�ti uz gadiem konkr�tos apr��inos; B – kompond�ta v�rt�ba.

��

�n

k

ki1

)1( ir augošas �eometrisk�s progresijas summa, kuras

nol�dzin�jums ir:

1)1(

��

�� n

S

kur - progresijas pirmais loceklis; � - �eometrisko progresiju veidojošs reizin�t�js.

Šeit )i1( �� . T�tad:

.]1)1)[(1(

)1(1

ai

iii

n

k

nk �

��

�

(2)

a – sauc par kompond�šanas faktoru.

)n,i(Fa � ir par�d�ts att.8.1. Skaitliski .na � Invest�cijas A sam�r� nelieliem ener�ijas taup�šanas

pas�kumiem realiz� vienk�rt�gi n gadu izmantošanai. Tad t�s attiecina uz n izmantošanas gadiem vienl�dz�g�s da��s:

./ nAI � Visp�r�j� veid� gada izdevumus izsaka ar vien�dojumu:

J 21 NNI �� kur I- kapit�lie ieguld�jumi, attiecin�ti uz izmantošanas perioda gadu; 1N - izdevumi kurin�majam;

2N - uztur�šanas izdevumi.


269

Kompond�šanas faktors tiek izmantots div�j�di. Pirm� gad�jum� ir zin�mi invest�cija un gada izdevumi un tiek noteikta summ�r� kompond�ta v�rt�ba:

aNNIB ��+ )( 21 . Otr� gad�jum� summ�rie lielumi izmantošanas laik�

++ 21 K,K,A attiecin�ti k� vid�jie uz izmantošanas perioda vienu gadu. Šin� gad�jum�:

2211 /)( naKKAB �� ++ (3)

Viens reizin�t�js n/1 attiecina izmaksas uz izmantošanas

perioda vienu gadu un otrs n/1 reizin�t�js dod kompond�šanas faktora vid�jo v�rt�bu.

T�, piem�ram, gad�jum� ja izmantošanas gadu skaits n = 5 pie likmes i=0,07,

.246,02507,0

)07,1(07,1 5

2�

��

�I

na

Lielumu 2/ na sadala div�s da��s: ,/1/ 2 ignna �� (4)

kur g·i ir lieluma a atlikums, atskaitot 1/n.

Atdalot 1/n=0,2, ieg�stam:

0 5

10 15 20 25 30 35 40

0 2 4 6 8 10 12 14 16

i=10

i=5i=1

n

a

8.1.att. Kompond�šanas faktora atkar�ba no i un n.


270

.657,007,0

2,0246,0112

��

��

��

��inn

ag

T�tad: ina

�� 657,02,02

Ja kompond�šanas faktors apr��inos j�attiecina uz izdevumiem, tad j��em v�r� t�di konjunkt�ras faktori k� pad�rdzin�jums e kurin�majam un infl�cija f citiem izdevumiem. Infl�ciju iev�ro, atskaitot t� r�d�t�ju no procentu likmes: fiir �� , kur ri - re�l� procentu likme. Šin� gad�jum� vien�dojum� (3) i viet� izmanto ri .

Pad�rdzin�jumu iev�ro ar reizin�t�ju )1(

1e�

. Progresijas

locek�i j�reizina ar šo lielumu:

��

��

n

kk

k

e

ia

1 )1()1(

kur e – pad�rdzin�jums. Izmantojot izvirz�šanu Teilora rind�:

eiei

��.��

111

Ja infl�cijas un pad�rdzin�juma r�d�t�ji ir vien�di lietošanas gados, augoš�s progresijas summa l�dzin�s:

e

nee

i])i)[(i(

a111 ��

� (5)

kur eiie �� . Attiec�b� uz kurin�mo j��em v�r� pad�rdzin�jums, bet

attiec�b� uz citiem ekspluat�cijas izdevumiem – infl�cija. Gad�jum� ja ie 6 , ie=0 un salikto procentu metode atkr�t:

na � Sakar�ba )i(Fa 1� par�d�ta att.8.1.


271

Diskont�šana. Diskont�šanas metode balst�s uz fakta, ka naudai, ko ieg�s n�kotn� ir maz�ka v�rt�ba nek� t�s tagad�j� v�rt�ba. N�kotnes ien�kumu diskont�to v�rt�bu nosaka, izmantojot vien�dojumu:

ni

ID

)1( ��

kur I – ien�kums, ko ieg�st n gada beig�s n�kotn�: D – t� diskont�ta (šodienas) v�rt�ba.

Atg�din�sim diskont�šanas j�gu. Ja 100Ls ien�kumu ieg�st otra gada beig�s, tad �emot v�r� 10% likmi, t� diskont�t� v�rt�ba b�s:

.65,82)1,01(

1002

LsD ��

�

Diskont�jot ien�kumus no izdar�t�s invest�cijas ieg�stam

rezult�tus par�d�tus 8.1.tabul�.

Gads Ien�kumu summa Diskont�t�s v�rt�bas faktors

Diskont�t� v�rt�ba

1 4000 0.909 3636 2 6000 0.826 4936 3 2000 0,751 1502 Kop� 12000 10094

Diskont�šanai izmanto proced�ru saska�� ar nol�dzin�jumu:

Lsi

I

i

I

i

Ii

IID

n

kk

kn

n ��

��

��

��

�1

221

)1()1(...

)1(1)( (6)

Atkar�b� no pielietojam�s apr��ina metodes kompond�šanu

vai diskont�šanu realiz� attiec�b� uz summ�riem izdevumiem,


272

piem�ram, )( 21 ++ �� NNAD , invest�cijas kapit�lu D(A) vai gada

ietaup�jumiem )( 21 NND � . Ja vienreiz�ju invest�ciju attiecina uz izmantošanas gadiem

vienl�dz�g�s da��s, tad t�s diskont�t� v�rt�ba :

��

�n

kkin

AAD

1 )1(1

)( (7)

Vien�dojum� (6) ir dilstoš�s �eometrisk�s progresijas summa,

kam atbilst nol�dzin�jums:

,1

)1(��

��

�n

S

kur i1

1�

�� .

Ja ,1

AIn

kk ��

�

p�c p�rveidojumiem ieg�stam:

).()1(

1)1()( LsdI

iii

nA

ADn

n

��

�� (8)

kur ii

id

n

n

)1(1)1(

�

��

Lielums d, ko sauc par diskont�šanas summ�ro faktoru. )n,i(Fd 2� , par�d�ts 8.2.att. Šin� gad�jum� skaitliski .nd �

Diskont�šanas faktoru izmanto div�j�di. Ja ir gada lielumi, tad summ�ro diskont�to v�rt�bu atrod no nol�dzin�juma: dNNID ��+ )( 21 .

Toties ja summ�rie lielumi k� vid�jie j�attiecina uz izmantošanas perioda gadu, tad:

� � 2211 / ndNNAD �� ++ .


273

Šeit viens reizin�t�js n/1 tiek attiecin�ts uz invest�cijas sadal�jumu pa izmantošanas gadiem. Otrs n/1 - uz vid�jo diskont�šanas faktoru. Lielumu n/d var sadal�t div�s da��s:

,/1/ 2 ihnnd ��

kur in

dn

h11

2��

�

��

�� .

Izteiksm� (8) var iev�rot infl�ciju f (%) un pad�rdzin�jumu e. Infl�ciju iev�ro, izmantojot re�lo likmi .fiir �� Pad�rdzin�jumu iev�ro ar reizin�t�ju ( :)ei �

k

kn

kkn

nn

ie

Ii

eI

i

eIieI

D)1()1(

)1(

)1(...

)1()1(

1)1(

12

221

�

��

�

��

�

��

�

��

�

(9)

Pie�emot vien�dus infl�cijas un pad�rdzin�juma gadu

lielumus, rinda (9) saglab� dilstoš�s progresijas �paš�bas un, iev�rojot p�rveidojumus (5) summa l�dzin�s:

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 2 4 6 8 10 12 14 16

i=10

i=5

i=1

n

d

i=7

8.2.att. Diskont�šanas faktora atkar�ba no i un n.


274

e

ne

ne

n

n

ei)i(

)i(

e)(i)(e)(i)(

e)(d��

��.

��

��

1

11

1111

1 (10)

kur eiie �� . T�tad:

,)1(

1)1()( e

en

e

ne Ad

ii

inA

AD ��

�� (11)

Gad�jum� ja e6ir, ie=0 un d l�dz�gi attiec�gam kompond�šanas lielumam l�dzin�s: nd � Apr��inu veidu klasifik�cija. 1. Gada izmaksas apr��ini.

Gada izdevumu apr��inos sal�dzin�jumus izdara izmantojot nol�dzin�jumu:

LsNNn

aAI 212

�� (12)

Lab�kais ir projekts kura gada izmaksa I minim�la. 2. Diskont�t�s v�rt�bas metode.

2211 dNdNAB �� Ls (13)

kur 1N un 2N - gada ekspluat�cijas izdevumi;

1d un 2d - diskont�šanas faktori, �emot v�r� kurin�m� pad�rdzin�jumu e lielumam 1N un infl�ciju f lielumam N2. 3. Kapit�la v�rt�bas metode.

Kapit�lieguld�jumi saist�ti ar ekonomisk� efekta ieg�šanu ekonomijas rezult�t� n izmantošanas gados sal�dzinot ar esoš�m iek�rt�m. Šin� gad�jum� orient�jas uz nol�dzin�jumu:


275

2211 dNdNAC �� (14) kur C – invest�cijas kapit�la v�rt�bu k� visu izdevumu un ien�kumu diskont�to v�rt�bu starp�bu izmantošanas laik� n ;

1N un 2N - gada ietaup�jumi, ko ieg�st sal�dzinot ar esošo iek�rtu ekonomiskiem r�d�t�jiem;

1d un 2d - diskont�šanas faktori, kuros iev�roti attiec�gi pad�rdzin�juma un infl�cijas iespaidi. 4. Iekš�j�s procentu likmes metode.

Šin� gad�jum�

izmanto iepriekš�j�s metodes nol�dzin�jumu, bet uzdevuma pamat� ir procentu likmes noteikšana, pie kuras C=0.

Uzdevums tiek risin�ts ar pak�penisko tuvin�juma metodi. s�kum� pie�em s�kotn�ju i v�rt�bu un nosaka C v�rt�bu. p�c tam i v�rt�bu izmaina tik reizes cik vajag l�dz konstat� lielumu pie kura C=0. T�pat var nov�rt�t infl�cijas un pad�rdzin�juma iespaidus (8.3.att.). 5. Gada izdevumu metode.

Invest�cija ir attaisnota, ja vid�jais gada izdevumu ietaup�jums ir pozit�vs. Lab�kais ir variants, kuram šis lielums ir liel�ks.

Vid�jais gada izdevumu ietaup�jums G ( ar main�g�m cen�m un infl�cijas iev�rošanu) nosaka p�c invest�cijas kapit�la v�rt�bas C un vid�j�s gada procentu likmes: 2/ naCG �� (Ls/gad�).

8.3.att. Kapit�la v�rt�ba atkar�ba no kurin�m� pad�rdzin�juma

1 2 3 4 5 6 7

e, %

-40

-20

0 20

40

60

18 Ls/MWh

16 Ls/MWh

14 Ls/MWh


276

Izmantojot (3):

,22

2221

112 n

adN

n

adN

na

AG ++ �� (15)

kur 1a un 2a - kompond�šanas faktori, kuros iev�roti attiec�gi pad�rdzin�juma un infl�cijas iespaidi;

2na

d - nosaka attiec�g� parametra ( +1N un +2N ) vid�jos lielumus.

6. Statisk� rentabilit�tes metode.

Šaj� anal�z� aptuveni nosaka invest�cijas rentabilit�ti izlietošanas perioda laik�.

No pas�kumu variantiem par lab�ku uzskata to, kuram atbilst augst�ka rentabilit�te. Invest�cijas rentabilit�te Re ir attiec�ba starp vid�jo gada ieguvumu ( izdevumu ekonomiju) pret invest�cijas kapit�lu. Procentu likmi šeit ne�em v�r�.

�emot v�r� to, ka kapit�la v�rt�ba ir line�ri atkar�ga no laika l�dz sasniedz nulli izmantošanas beig�s, to attiecina uz perioda vidu, kur tas sasniedz pusi no s�kotn�j�s v�rt�bas.

7. Statiskais amortiz�cijas apr��ins.

Ar šo apr��ina metodi nosaka laiku ( gadu skaitu) kur� invest�ciju kapit�ls tiek atgriezts. Ja amortiz�cijas laiks izr�d�s �s�ks par jaun�s iek�rtas lietošanas laiku, tad pas�kums ir ekonomiski izdev�gs. No vair�kiem pas�kumiem lab�ks ir tas, kam ir maz�ks amortiz�cijas laiks.

Amortiz�cijas laiku nosaka no: )/( 21 ++ �� NNAm (gadi) kur A – invest�ciju lielums;

Vid�jo gada izdevumu ietaup�jumi ·100(%) 0,5 A

�eR


277

++ � 21 NN – vid�jais ietaup�t�s izmaksas gad�, bez procentiem uz ieguld�to kapit�lu.

8.2. Apr��inu piem�ri.

1. Gada izmaksas apr��ins. Esoš� ener��tisk� iek�rta nodrošina energoapg�di ar š�diem

izdevumiem: kurin�m� izmaksas 1041 �N t�kst Ls/gad�;

p�r�jie izdevumi 2N = 40 t�kst Ls/gad�;

pavisam �� 21 NN 144 t�kst Ls/gad�. Esoš�s iek�rtas likvid�cijas v�rt�ba 12 t�kst. Ls. Procentu likme %.7i � Izmantošanas laiks n = 10 gadi. Esošo iek�rtu var aizst�t ar jaunu divos variantos.

1. Varinats. Invest�cijas apm�rs 180 t�kst. Ls. Likvid�cijas v�rt�ba 12 t�kst. Ls. Invest�cijas kapit�ls A = 168 t�kst. Ls. Kurin�m� izmaksa �1N 80t�kst Ls/gad�.

P�r�jie ekspluat�cijas izdevumi 242 �N t�kst Ls/gad�. Izmantošanas laiks n = 10 gadi.

Invest�cija vid�ji attiecin�ta uz izmantošanas laika vienu gadu:

77,2107,0423,016810/168 �� ihAnA

I t�kst.Ls/gad�.

Pavisam gada izmaksas: 77,125248077,2121 �� NNI t�kst.Ls/gad�.

2. Variants. Invest�cijas apm�rs 320 t�kst. Ls. Likvid�cijas v�rt�ba 12 t�kst. Ls. Invest�cijas kapit�ls �A 308 t�kst. Ls.


278

Kurin�m� izmaksa �1N 60 t�kst Ls/gad�.

P�r�jie ekspluat�cijas izdevumi 242 �N t�kst Ls/gad�. Izmantošanas laiks n = 15 gadi. Invest�cija attiecin�ta uz gadu:

6,124248007,0003,030815308

21 �� NNI t�kst.Ls/gad�.

Sl�dziens: varianti l�dzv�rt�gi pie noteikuma, ja ir iesp�jama palielin�ta invest�cija. 2. Diskont�t�s v�rt�bas metode.

Izmantojam iepriekš�jos piem�rus. �emot v�r� pad�rdzin�jumu e=4% un infl�ciju kurin�m�

izmaks�m 3% p�r�jiem izdevumiem, nosaka (10):

96,1103,003,1103,1

)1(1)1(

15

15

15

15

1 ��

��

�

��

ii

id

e

e ;

11,1164,004,1104,1

15

15

2 ��

��d .

1. variantam: 103911,82446,880168),( 21

'1

'1 �� NNDA t�kst. Ls.

2. variantam: 129211,112496,160308),( 21

""2 �� NNDA t�kst. Ls.

3. Kapit�la v�rt�bas metode.

Pirmajam variantam gada ietaup�jums kurin�majam 24'1 �N

t�kst. Ls; otrajam 44"

1 �N t�kst. Ls. Ietaup�jumi apkalpošanai abiem variantiem 162 �N t�kst. Ls. Šin� gad�jum� nosaka kapit�la v�rt�bu kalpošanas perioda

beig�s. Izmantojot iepriekš�jo piem�ru pirmajam variantam:


279

8,16411,81646,824168'1 ��C t�kst. Ls.

Otrajam variantam: 39611,111696,1144308" ��C t�kst. Ls. Redzam, ka no kapit�la v�rt�bas viedok�a otram variantam ir priekšroc�ba. Izmantojot kapit�la v�rt�bas metodi, ar pak�peniskiem tuvin�jumiem var noskaidrot p�c cik gadiem pas�kums atmaks�sies. Iepriekš�jo piem�ru ietvaros p�rbaud�m kapit�la v�rt�bu p�c pieciem gadiem.

;58,403,05)03,01(

15)03,01(1 �

��

��d

.44,40045)04,01(

15)04,01(2 �

��

��d

1. variantam:

96,1244,41658,424168' ��C t�kst. Ls. 2. variantam

84,3444,41658,444308" ��C t�kst. Ls. No rezult�tiem seko, ka pirmais variants atmaks�jas p�c

nepilniem pieciem gadiem, bet otrais – p�c nepilniem sešiem gadiem. 4. Iekš�j�s procentu likmes metode.

Šin� gad�jum� apr��inos vari� izejas datu izmai�as, pie kur�m tiek pan�kta kapit�la v�rt�ba l�dz�ga nullei. T�, piem�ram, noskaidro pie k�da kurin�m� pad�rdzin�šanas e vai procentu likmes tas tiek pan�kts. Apr��inu rezult�tus var att�lot grafiski attiec�g�s koordin�tes un fiks�t t�s krustpunktu ar kapit�la v�rt�bas nulles v�rt�bu. T�, piem�ram, 8.3. att. sakar�bas )e(FC � pie daž�d�m s�kotn�j�m kurin�m� cen�m, izmantojot interpol�ciju diapazon� starp pie�emamajiem apr��inu parametriem.


280

5. Gada izdevumu metode. Šeit tiek sal�dzin�ti divas apkures sist�mas: siltums�k�a un

š�idr� kutin�ma.

siltums�knis š�idrais kutin�mais A=45000 Ls A=35000 Ls N1=2600 Ls N1=3200 Ls N2=1000 Ls N2=1400 Ls i=0,06 T=15gadi i=0,06 T=15gadi e=0,04 kurin. e=0,06, uztur�šanai e=0,04 a=0,11 a=0,11 d=12,85 d1=15 d2=12,85

1. variantam

1003811,085,12)10002600(11.0450001 ��G t�kst. Ls.

2. variantam 1110911,085,12140011,015320011,0350002 ��G t�kst. Ls.

6. Rentabilit�tes noteikšana. Gada ietaup�jumi (1.piem�ram): 1. variantam.

1N = 24 t�kst. Ls/gad� , 16N2 � t�kst. Ls/gad�,

8,1610168

��I t�kst. Ls/gad�.

Summ�rais ietaup�jums: 24+16-16,8= 23,2 t�kst. Ls/gad�. 2. variantam.

1N = 44 t�kst. Ls gad� , 16N 2 � t�kst. Ls/gad�,

8,3010308

��I t�kst. Ls/gad�.

Summ�rais ietaup�jums: 44+16-30,8= 29,2 t�kst. Ls/gad�.


281

Rentabilit�te abiem variantiem:

%.96,18100

3085,02,29

%;6,271001685,02,23

2

1

��

�

��

�

e

e

E

R

7. Amortiz�cijas laika apr��ins.

+�

�NA

m .

kur +�N - izdevumu ietaup�jums. 1. variantam. Vid�j�s ietaup�tas izmaksas gad�

12,341685,007,016245,007,021 �� + ANNN t�kst.Ls/gad�:

92,412,34

168��m gadi.

2. variantam. Ietaup�jums 22,493085,007,01644 �� +N t�kst. Ls/gad�:

25,622,49

308��m gadi.

8.3. Dinamiskie apr��ini.

Tos izmanto visos augst�k apskat�tos apr��inos sarež��t�kos gad�jumos ja invest�cijas realiz� pak�peniski un invest�ciju un pad�rdzin�jumus nevar iev�rot k� nemain�gus n lietošanas perioda gados, izmanto dinamiskas saimniecisk� apr��ina kompond�šanas vai diskont�šanas metodes. Kompond�šanas metod� atbilst kompond�tais kapit�ls B:

��

��m

tt

t

tmmm

i

IiIiIiIB

1

22211 )1(

)1(...)1()1( ,

kur m21 I...I,I - izdevuma da�as, attiecin�tas uz konkr�tiem gadiem.


282

Pad�rdzin�jumu iev�ro ar reizin�t�ju )1(

1e�

, bet infl�ciju f,

aizst�jot procentu likmi ar fiir �� . Rezult�t�:

m

e

nrm

nrr

rme

iI

e

iI

ei

IB)1(

)1(...

)1(

)1()1(

12

2

22

21

11

�

��

�

��

�

�� .

Diskont�šanas metode:

��

��

��

��

�m

tt

t

tm

m

m

i

I

i

I

i

Ii

ID

12

2

2

1

1

)1()1(...

)1()1(;

fiir �� ;

m

rm

mmm

rr i

eI

i

eIi

eID

)1(

)1(...

)1(

)1()1()1(

22

222

1

11

�

��

�

��

�

�� .

Tabul� 8.2. par�d�ts dinamiskais apr��ins, izmantojot kapit�la v�rt�bas metodi. No tabulas datiem izriet, ka jaun� iek�rta atmaks�jas 10 gados.

8.2. tabula. Ekonomiskais apr��ins

Gads

Pad�rdzin. Esoš� iek�rta (t�kst. Ls)

Jaun� iek�rta (t�kst. Ls)

C,

Infl.

Kurin.

Kurin.

P�r�j.

Kop�

Kurin.

P�r�j.

Kop�

Ekonom

ija

t�kst.L

s

I = 44 t�kst. Ls I = 240 t�kst. Ls 1 1,0 1,0 -196 -196 2 1,04 1,05 50,4 14,14 64,54 35,28 12,48 50,02 17,66 -178,34 3 1,12 1,16 55,57 15,30 70,86 38,90 13,50 52,4 18,46 -159,88 4 1,17 1,22 58,34 15,91 74,25 40,84 14,04 54,88 19,37 -140,51 5 1,22 1,28 61,26 16,55 77,81 42,88 14,60 57,48 20,33 -120,18 6 1,27 1,34 64,32 17,21 81,53 45,03 15,18 60,21 21,32 -98,86 7 1,32 1,41 67,54 17,90 85,44 47,28 15,79 63,06 22,38 -76,48 8 1,37 1,48 70,92 18,61 89,53 49,64 16,42 66,06 23,47 -53,01 9 1,42 1,55 74,46 19,36 93,82 52,12 17,08 69,20 24,62 -28,39

10 1,48 1,63 78,19 20,13 98,32 54,73 17,76 72,49 25,83 +2,56 11 1,54 1,71 82,10 20,94 103,04 57,47 18,47 75,94 27,10 +29,66 12 1,60 1,80 86,20 21,77 107,97 60,34 19,21 79,55 26,42 +56,08 13 1,67 1,89 90,51 22,64 113,15 63,36 19,98 83,34 29,81 +85,89 14 1,73 1,98 95,04 23,55 118,59 66,53 20,78 87,31 31,28 +117,17 15 1,80 2,08 99,79 29,49 124,28 69,85 21,61 91,46 32,82 +149,99

LITERAT RAS SARAKSTS

283

LITERAT RAS SARAKSTS 1. A. Thumann. Plant engineers and managers guide to energy

conservation. 6th edition, USA, 1996. 2. S.W.Fardo, D.R.Patrick, S.R.Patrick. Energy conservation

guidebook. USA, 1996. 3. Strom rationell nutzen. Ravel Handbuch. Verlag der Fachfereine

Zürich, B.G.Taubner Stutgart, 1992. 4. G. Shinskey. Energy conservation through control. NY,

Academic press, 1980. 5. C.B. Smith. Efficient electricity use. NY, Pergamon Press, 1978. 6. �.�.��, �.�.�� . ��!�� "#�$�%&'��"�'. (.

"�)"*% *��&%", 1978. 7. J.Bark�ns. K� taup�t ener�iju un saudz�t vidi. R�ga,1997. 1. NODA�A 1. 1990 Anual Energy Rewiew. UN Human Development Report

2002, Internet (www.undp.org). 2. J.Bark�ns. Ener�ijas ražošana.R�ga,2001. 3. World Energy Consumption, projections for years 2000 years

through 2010 IEEE Power Engineering Review, December 1995.

4. Energy for Tomorrow's World - the Realities, the Real Options and the Agenda for Achievement. World Energy Council, 1993.

5. J.Ricketts. Competitive management and environmental technologies. USA, 1996.

2. NODALA 1. Kao Chen. Energy effective industrial illuminating systems.

USA, 1996. 2. Handbuch für Beleuchtung. LiTG-SLG-LTAG. W.Girardet,

Essen 1975. 3. Weber, R.: Wie Fenster wärmeundurchlässig werden.

Elektrotechnik 3/1991.


284

4. (.+.,�-��.�/��. 0%1�/%1/ !�)� &%2#). (.3��/-�%��2�1!%�,1975.

5. 4.�.5��-". ��2%��1%$� �#/%�&�� 6&��/�7�"��2 �"��8��2. (.3��/-�%��2�1!%�,1989.

6. Mally, E.: Die Farbe im Wohnbereich. E. Mally, Wien, 1985. 7. Metzger, W.: Gesetze des Sehens, Waldemar Kramer, Frankfurt,

1975. 3. NODA�A 1. Energie sparen: Haushaltgeräte sinnvoll und sparsam genutzt.

SIH, Baden, 1990. 2. Strom- und Wassersparen im Haushalt. Arbeitsgemeinschaft der

Verbraucherverbände e.V. AgV, D-5300 Bonn 1, 1989. 4. NODA�A 1. Funk, M.: Industrielle Energieversorgung als

betriebswirtschaftliches Planungsproblem (Physika Schriften zur Betriebswirtschaftslehre 32). Heidelberg, 1990.

2. Nipkow, J.: Elektrizität sparen bei Motoren. Schweizer Ingenieur und Architekt Nr.18, Zürich, 1989.

3. Berg, F.: Elektromotoren mit hohem Wirkungsgrad. Schweizer Ingenieur und Architekt Nr.38, Zürich, 1990.

5. NODA�A 1. (.9.0�/�2�"��. (��/��&�2%� :�&�8%. (. (�!-�1, 1963. 2. +.9.; %#��%&��, �.5.<�$��7. (��/��&�2%� ��%/��/). (.

=�%��, 1975.. 3. >.?.0�@�/�"��A, �.+.<�$��7. B�&�8� !& 7�&��%. (.

9�/�A�1!%�, 1991. 4. Firmas Paroc materi�li. 6. NODA�A 1. S.E.Sutphin. Heat pumps: installation and trounesshooting.

USA, 1996. 2. �.+.4��"��A, <.�.<��. �/�2)*&��)� ��#&��)�

�%"�"). (. 3��/-�%��2�1!%�, 1989.


285

3. ��! /�!. 9.C.4�/��%. D�E��&�-�� 6��/-�"@�/�:�� 999F � 1% /�@�:�2. (. 3��/-�"@�/�:�� 1990.

7. NODA�A 1. Heizkosten sparen - Umwelt schonen. Holler K.Fr. Bonn-

Duisdorf, 1989. 2. Š�raks Z. Siltuma apg�de. R�ga: Liesma, 1973. 3. �.4.9��&��. D�#&��%$� � ��#&��)� "��. 3��/-� ,

1975. 4. �.C.G�-�"&��"��A, �.<.H �-&��, C.C.F%1�2��. I��#&��

��& $� , (, 9�/�A�1!%�, 1980. 5. �.C.G�-�"&��"��A. 9�/��&'�% ��#&�.�1��%. (. �)"*%

*��&%, 1982. 6. Gabathuler, Hans Rudolf, u. a.: Elektrizität im Wärmesektor.

Wärmekraftkopplung, Wärmepumpen, Wärmerückgewinnung und Abwärmenutzung. Hrsg. Bundesamt für Konjunkturfragen, Impulsprogramm RAVEL, Bern 1991.

7. Dimensionieren und Auswählen von Heizkesseln. Hrsg. Bundesamt für Konjunkturfragen, Impulsprogramm Haustechnik, Bern 1988.

8. Blumberga D. Energoekonomija. R�ga, P�tergailis, 1996. 9. Cars A., Gedrovi�s M., Zirdzi�š A., Meija P. Kurin�mais, to

sadedzin�šana, �dens sild�mo katlu konstrukcijas. A/S "Komforts", Tukums, 1995.

10. Firmas Danfoss materi�li. 8. NODA�A 1. Wohinz/Moor: Betriebliches Energiemanagement. Springer

Verlag, 1989. 2. Winje/Witt: Energiewirtschaft. Handbuchreihe Energieberatung/

Energiemanagement. Springer Verlag, 1991. 3. Kriš�ns Z. Elektrouz��mumu vad�bas pamati. Lekciju kurss.

R�ga, 1995.

Documents

ENERĢIJAS RACIONĀLAIS PATĒRIŅŠ