Efektīvu siltuma ieguves risinājumu izpēte segtajās platībās

LLU un sadarbības partneri turpina īstenot projektu “Efektīvu siltuma ieguves un apgādes risinājumu izpēte segtajās platībās”, kas paredz izstrādāt Latvijas klimatiskajiem apstākļiem piemērotu energoefektīvu tehnoloģiju ar integrētu siltuma sūkni (gaiss–ūdens) un saules enerģijas kolektoru. Turklāt pētnieki īsteno eksperimentālās konstrukcijas izgatavošanu siltuma enerģijas ražošanai, kas paredzēta segto platību apsildīšanai, siltuma enerģijas akumulēšanas un pārpalikušās siltuma enerģijas izmantošanai, lai varētu veikt primārās lauksaimniecības un meža produkcijas pārstrādi – žāvēšanu.

Pieaugot fosilo energoresursu cenām, lauksaimniecības produkcijas ražotāji un pārstrādātāji arvien vairāk interesējas par alternatīviem siltumapgādes risinājumiem, kuru pielietošana varētu samazināt gala produkcijas pašizmaksu. Līdz šim maz izmantots risinājums šādai vajadzībai ir ūdens uzsildīšana, pielietojot siltuma sūkni (gaiss–ūdens).

Projekta zinātniskais vadītājs Ādolfs Ruciņš stāsta, ka, izvērtējot iespējas segto platību apsildes vajadzībām izmantot siltuma sūkņus, par piemērotākajiem uzskatāmi āra gaisa siltuma sūkņi. Projekta ietvaros izstrādātās siltumsūkņa sistēmas adaptēšana Latvijas apstākļiem paredz eksperimentālās iekārtas funkcionēšanas izpēti ilgstošā periodā, iespējamo modificēšanu un pilnveidošanu. Projektā paredzamā izpētes iekārta ir ar jaudu 10 kW. Plānots, ka šādas sistēmas lietderīgai darbībai nepieciešama siltumnesēja izejas temperatūra diapazonā 50–60 °C, kas ļauj iekārtu darbināt vienpakāpes kompresijas ciklā un atdzesēt siltumnesēju dzesēšanas kontūrā 8–20 °C. Līdz ar to ir daudz faktoru, kas ietekmē šīs sistēmas darbības procesu un efektivitāti, kurus nepieciešams precizēt.

“Latvijas klimatiskajos apstākļos saules starojuma intensitāte ir aptuveni 1000 W/m2, ko saules kolektori var pārvērst siltumenerģijā 350–460 kWh/m² gadā. Sistēmas jauda ir aptuveni 60% no uzstādītās saules enerģijas sistēmas jaudas, rezultātu ietekmē saules kolektoru izejas temperatūra un citi faktori,” skaidro pētnieks.

Projekta ietvaros tiek īstenotas dažādas aktivitātes, līdz ar to tam ir vairāki mērķi:

• Izstrādāt Latvijas klimatiskajiem apstākļiem piemērotu energoefektīvu tehnoloģiju ar integrētu siltumsūkni (gaiss–ūdens) un saules enerģijas kolektoru energopatēriņa samazināšanai segtajās platībās;
• Veikt eksperimentālās konstrukcijas izgatavošanu siltuma enerģijas ražošanai segto platību apsildīšanai (gaisa termoregulācijai), siltuma enerģijas akumulēšanas un pārpalikušās siltuma enerģijas izmantošanai primārās lauksaimniecības un meža produkcijas pārstrādei – žāvēšanai;
• Veikt pētījumus, iegūto rezultātu analīzi un izstrādātās sistēmas ar integrētu kolektoru un siltumsūkni (gaiss–ūdens) darba parametru salīdzināšanu ar jau esošo konstrukciju rādītājiem;
• Veikt siltuma enerģijas akumulācijas un elektroenerģijas ražošanas iespēju pētījumus, kuru rezultātus pārbaudīt ar praktisku pielietojumu segto platību periodiskai gaisa termoregulācijai;
• Veikt pētījumu rezultātā izstrādātās tehnoloģijas demonstrējuma maketa eksperimentālo izstrādi un to ilgtermiņa testēšanu reālās segtās siltumnīcu platībās.

Pētnieks skaidro, ka pētījumā tiek izstrādāta tehnoloģija segto platību vēsā gaisa uzsildīšanai, izmantojot siltuma sūkņus (gaiss–ūdens) un siltuma apmainītājus. Turklāt paralēli norisinās gan teorētisks pētījums, gan eksperimentālie izmēģinājumi siltuma enerģijas atgūšanai.

“Projektā grupā attīstām Latvijas meteoroloģiskiem apstākļiem piemērotu saules enerģijas kolektoru konstrukciju silta gaisa un silta ūdens ieguvei, kā arī izstrādājam konstrukciju un kolektoru eksperimentālās pārbaudes, lai tās salīdzinātu ar jau esošo konstrukciju attiecīgiem rādītājiem,” stāsta Ā. Ruciņš.

Projekta īstenošana turpināsies līdz 2023. gada februārim, taču tā rezultātus varēs iegūt ikviens ražotājs, jo izstrādātā tehnoloģija saules enerģijas kolektoru izmantošanai segto platību apsildei, produktu žāvēšanai un citām vajadzībām būs pieejama plašam interesentu lokam.

Šobrīd projekta īstenošanā iesaistīti deviņi sadarbības partneri – zinātnisko institūciju, lauksaimniecības primārās ražošanas sfēras uzņēmumu un to pārstāvošo nevalstisko organizāciju pārstāvji. Projekta vadošais partneris ir Latvijas Lauksaimniecības universitāte, projektā ir iesaistīta Latvijas Universitāte, Latvijas Lauku konsultāciju un izglītības centrs, SIA “Rītausma”, SIA “Baltic Open Solution Center”, SIA “A. Pundura konsultāciju centrs”, biedrība “Zemnieku saeima”, biedrība “Infopols.lv”, zemnieku saimniecība “Skudriņas” un biedrība “Progresīvo tehnoloģiju institūts”.

Projekts “Efektīvu siltuma ieguves un apgādes risinājumu izpēte segtajās platībās” (Nr. 18-00-A01612-000023) tiek īstenots Eiropas Lauksaimniecības fonda lauku attīstībai Latvijas Lauku attīstības programmas 2014.–2020. gadam pasākuma “Sadarbība” 16.1. apakšpasākuma “Atbalsts Eiropas Inovāciju partnerības lauksaimniecības ražīguma un ilgtspējas darba grupu projekta īstenošanai” ietvaros.

Interesentiem kontaktinformācija: LLU Tehniskās fakultātes Ulbrokas zinātnes centrs, zinātniskās grupas vadītājs Dr.sc.ing. Ā. Ruciņš, tālr.: 67910879; e-pasts: adolfs.rucins@llu.lv.