Applied research study building

Siltumsūkņa īpašniekam ar dinamisko elektrības līgumu rēķins kļūst par jautājumu, kad tiek patērēta elektrība. Piemēram, 2026. gada 25. aprīlis, sestdiena, Nīderlandē: nākamās dienas cenas dienas vidū bija negatīvas astoņas stundas pēc kārtas, sasniedzot zemāko punktu −190 €/MWh, bet vakarā pakāpās virs 156 €/MWh. Pieaugot atjaunīgo energoresursu īpatsvaram, nākamās dienas cenas ar katru gadu kļūst svārstīgākas. Mājsaimniecībai ar siltumsūkni šīs svārstības ir lielākais enerģijas izmaksu rīks, kas mājas īpašniekam ir rokās.

Pirms trim gadiem Eleflex.AI — uzņēmums aiz HeatAdapt — kopā ar Tallinas Tehnoloģisko universitāti uzsāka lietišķu pētījumu. Visā 2023/24 apkures sezonā mēs sekojām vairāk nekā desmit Igaunijas mājām ar gaiss-ūdens un zemes siltumsūkņiem, visas ar dinamisko elektrības līgumu. Saistīts recenzēts raksts vēlāk tika publicēts CLIMA 2025 konferences materiālos (Võsa & Kurnitski, Residential Heat Pump Electricity Price Based Control Savings Potential).

Iekšpus pētījuma: siltumsūkņu vadība pēc dinamiskās cenas

Pētījums sākās ar digitālo dvīni izvēlētajām dalībnieku ēkām, lai modelētu, kā dažādi cenu vadītas darbības režīmi ietekmē ietaupījumus un iekštelpu komfortu. Pēc tam pašās mājās — visās ikdienā lietotās — tika uzstādīta tiešsaistes uzskaite, lai reģistrētu patēriņu, siltumsūkņa COP un iekštelpu temperatūru. 2023/24 gada ziemā komanda darbināja siltumsūkņus dinamiskās cenas režīmā un detalizēti analizēja rezultātus. Sezona izrādījās auksta — vidējā āra temperatūra bija −3,4 °C, un aukstākajās naktīs noslīdēja zem −15 °C. Visi pētījuma siltumsūkņi šādos apstākļos darbojās stabili.

Viens no pētījuma mērķiem bija novērtēt ēkas kā elektrotīkla elastības resursus. Katra ēka darbojas kā liela termiskā baterija — siltums tiek uzkrāts tās sienās un grīdās. Komanda dzīvojamās ēkās pārbaudīja vairākus pa stundām cenu vadītus vadības algoritmus, lai atrastu to, kurš dod lielāko ietaupījumu, nezaudējot komfortu. HeatAdapt prototipa vadības ierīce tika izmantota, lai iepriekš sasildītu māju lētajos periodos un izvairītos no patēriņa dārgajos, nemainot to, cik silti šķiet mājā. Praksē tas pārvērtās vidēji 12–20 % zemākā ikmēneša rēķinā, pārsniedzot 28 % mēnešos ar lielākajām nākamās dienas cenas svārstībām.

Applied research study: buildings on the left, digital twin on the right
Viena no pētījumā iesaistītajām privātmājām (kreisajā pusē) un simulācijas modeļa ģeometrija (labajā pusē).

Pētījums kvantificēja arī nelielu uzvedības izmaiņu vērtību. Iestatītās iekštelpu temperatūras pazemināšana no 23 līdz 21 °C 167 m² privātmājā deva 22 % apkures izmaksu ietaupījumu (vairāk nekā 120 eiro gadā) — tikai no temperatūras izmaiņas. Pievienojot dinamisko cenu vadību mērenam temperatūras pazeminājumam, tika sasniegts vislielākais kopējais ietaupījums — vairāki simti eiro gadā.

Trešais salīdzinājums pārbaudīja, ko var pievienot dziļāka investīcija. 1970. gadu privātmājas digitālais dvīnis simulācijā tika atjaunots līdz B energoefektivitātes klases apvalkam un savienots ar gaiss-ūdens siltumsūkni. Apkures izmaksas samazinājās par 69 %, bet karstā ūdens enerģijas patēriņš — par aptuveni 50 %. Atjaunošana dod lielāko absolūto samazinājumu; dinamisko cenu vadība dod labāko atdevi no mazākās investīcijas.

Trīs gadus vēlāk: ietaupījumi ir vēl lielāki

Kopš pētījuma ir mainījušās trīs lietas. Nākamās dienas cenas svārstības ir krasi pieaugušas, dinamiskie elektrības līgumi no Skandināvijas izplatījušies visā ES kopā ar viedo skaitītāju izvēršanu, un mūsu algoritmi — uz pētījuma pamata — vairākas ziemas ir mācījušies no reālām mājām un lietotāju atsauksmēm.

Svārstīgākajos dinamiskās cenas reģionos aptuveni 90 % HeatAdapt lietotāju tagad ietaupa 14–24 % no sava gada siltumsūkņa elektrības rēķina. Tipiskai mājsaimniecībai pēdējos 12 mēnešos tas izrādījās vairāk nekā 200 eiro — par aptuveni ceturtdaļu vairāk nekā gadu iepriekš. Lielākas ēkas sasniedza lielākus absolūtos rezultātus: piemēram, daudzdzīvokļu māja ar 69 kW apkures jaudu ietaupīja vairāk nekā 1 100 eiro. Visnestabilākajos mēnešos ietaupījumi sasniedza 31 %.

Hibrīda apkures sistēmas — piemēram, gaiss-ūdens siltumsūknis kopā ar gāzes katlu — arī var dot ievērojamus ietaupījumus. Tām HeatAdapt vadības ierīce automātiski izvēlas lētāko avotu, balstoties uz pašreizējām elektrības un gāzes cenām un siltumsūkņa COP kritumu aukstā laikā. Aukstākajā par vidējo 2025/26 gada ziemā ar zemām gāzes cenām siltumsūknis darbojās 60,7 % apkures sezonas pēc Igaunijas nākamās dienas cenām. Lētākā avota līdzsvars var krasi mainīties atkarībā no apstākļiem: 2025. gada decembrī siltumsūknis nodrošināja 81,6 % apkures, savukārt ārkārtīgi aukstajā 2026. gada janvārī gāzes katls pārņēma lielāko daļu — 79,6 %.

Mājas īpašniekam ar siltumsūkni un dinamisko elektrības līgumu secinājums ir vienkāršs: pārcelt siltumsūkņa patēriņu uz diennakts izdevīgākajiem brīžiem ir lielākais izmaksu rīks, kas mājsaimniecībai ir rokās. 2023/24 gada pētījums to izmērīja skaitļos. Trīs gadus vēlāk šis rīks turpina augt — un tas darbojas ar to pašu siltumsūkni un līgumu, kas jums jau ir.

Atsauce

Võsa, K.V. & Kurnitski, J. (2025). Residential Heat Pump Electricity Price Based Control Savings Potential. Proceedings of the 15th REHVA HVAC World Congress, CLIMA 2025. Springer. link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-032-10546-2_26

Piezīme: citētajā rakstā aplūkota viena ēka, kas modelēta ar digitālo dvīni — viena plašākā šajā rakstā aprakstītā pētījuma daļa.