Stan rozwoju technologicznego
Za postawionym pytaniem, czy warto czekać z instalacją pompy ciepła, stoją dwa rozważania. Po pierwsze: czy technologia osiągnęła już wystarczającą dojrzałość, aby ją stosować z dobrymi wynikami? Oraz: jakie korzyści mogą płynąć z dalszego rozwoju technologicznego?
Wyniki opisanych we wcześniejszych częściach serii programów monitoringowych, będących jednocześnie podstawą do ekologicznej i ekonomicznej oceny pomp ciepła, bazują na stanie technologicznym sprzed pięciu do dziesięciu lat. Już wtedy powietrzne pompy ciepła wyposażone były w większości w elektroniczne zawory rozprężne, przynoszące znaczną poprawę efektywności. Niektóre z badanych pomp ciepła miały kompresory umożliwiające regulację mocy – dzisiaj to już standard. Pokazuje to, jak duży rozwój technologiczny obserwować można było w ostatnich latach.
Podobnie jak w przypadku innych dojrzałych urządzeń technicznych, na rynku dostępna jest cała paleta produktów odznaczająca się różną ceną i idącą za tym często różną efektywnością. Jako podstawę do dalszych rozważań wzięto bardzo szeroką listę pomp ciepła, które zostały dopuszczone do dofinansowań na rynku niemieckim (tak zwaną listę „BAFA”). Dla wszystkich urządzeń na tej liście podano efektywność dla danego punktu pracy. Dla przykładu, dla temperatury powietrza zewnętrznego 2°C oraz temperatury zasilania 35°, wartości efektywności COP dla powietrznych pomp ciepła leżą pomiędzy 3,1 aż do 4,7.
Ta wielka rozpiętość wyników podkreśla jak zróżnicowane, jeśli chodzi o zaawansowanie technologiczne, są produkty dostępne na rynku. Pokazuje ona również, jak wysoką efektywność można uzyskać przy dzisiejszym rozwoju technologicznym. Kolejnym krokiem rozwojowym powinno być zatem osiągnięcie dobrej efektywności niższymi kosztami. Ten rozwój będzie naturalną konsekwencją szybko rosnącej ilości produkowanych pomp ciepła.
I jeszcze jeden argument: Europejskie stowarzyszenie pomp ciepła (EHPA) podało ostatnio dane rynkowe dla 21 europejskich krajów. Według nich, w krajach tych zainstalowano już prawie 15 milionów pomp ciepła. Co roku przybywa obecnie 1,6 miliona, z tendencją szybkiego wzrostu. Niedojrzała rozwojowo technologia nie byłaby w stanie osiągnąć takich wyników.
Czy pompy ciepła będą w przyszłości jeszcze lepiej dopasowane do istniejących budynków?
Międzynarodowe targi ISH we Frankfurcie nad Menem są zawsze bardzo dobrym barometrem trendów technicznych. Większość producentów pomp ciepła zaprezentowało w 2021 roku rozwiązania dla istniejących budynków. Cały szereg nowych produktów działa w oparciu o przyjazne środowisku czynniki robocze, które często „przy okazji” umożliwiają również wyższe temperatury zasilania. Przykładem może być propan, dzięki któremu pompy ciepła mogą zapewnić temperatury systemu grzewczego na poziomie 75°C. Widać więc wyraźnie, że nie jest już problemem dobranie odpowiedniego produktu, nawet dla budynków wymagających wysokiej temperatury systemu grzewczego (porównaj część 2 serii).
Przed 20-30 latami głównym zadaniem branży było przekonanie potencjalnych użytkowników, że pompy ciepła w ogóle działają. Jeszcze ok. 10 lat temu następnym krokiem było udowodnić, że pompy ciepła są w stanie pracować z wysoką efektywnością. Obecnie, jeśli tylko instalacja została poprawnie zaprojektowana i zainstalowana, jest to łatwe do osiągnięcia. Coraz mniejsze znaczenie ma samo urządzenie, przez co rośnie znaczenie poprawnej instalacji. Obecne struktury i procesy działania rynku nie są jeszcze przygotowane, aby instalować konieczną dla spełnienia celów klimatycznych ilość pomp ciepła. Dotyczy to nie tylko Polski, lecz wielu innych krajów. Coraz częściej klienci skarżą się na problemy z uzyskaniem oferty oraz na odległe terminy instalacyjne. Im lepsze i jaśniejsze są sygnały ze strony politycznej oraz instytucjonalnej polecające i wspierające instalacje pomp ciepła, tym większe wyzwania czekają na branżę pomp ciepła.
Możliwe kierunki rozwoju
Rozwój technologiczny pomp ciepła odpowiada obecnie zróżnicowanym potrzebom odbiorców końcowych i nie skupia się na jednym celu. Próba kategoryzacji potrzeb i celów rozwojowych podjęta została w ramach międzynarodowego projektu „Annex 55 CCB” (link). Cztery możliwe cele rozwojowe schematycznie przedstawione zostały na poniższej grafice.
Pierwszy kierunek rozwojowy „optymalizacja ceny” nakierowany jest na stworzenie produktu masowego. Produkty z tej grupy nie będą miały może doskonałych wartości efektywności, ale za to atrakcyjną cenę. Drugi kierunek to maksymalizacja elastyczności działania pompy ciepła oraz jej zdolności do „komunikowania” ze światem zewnętrznym. Dotyczy to zarówno możliwości reagowania na chwilowe warunki systemu energetycznego, jak i optymalizacji w obrębie danego (inteligentnego) obiektu. Kolejny kierunek to uzyskanie możliwie kompaktowych urządzeń. W zależności od rynków lub sytuacji mieszkaniowych, ten aspekt często okazuje się decydującym przy podejmowaniu decyzji o nowym systemie grzewczym. Ostatni kierunek, niebędący szczegółowo zdefiniowanym, to „luksusowy” wariant produktów. W tym przypadku aspekty takie jak kompaktowość czy możliwie niska cena nie będą prawdopodobnie odgrywać znaczącej roli. Za to cenione będzie zaawansowanie technologiczne, maksymalna efektywność czy choćby wygląd (design) urządzenia.
Podsumowując, można jasno powiedzieć, że z punktu widzenia klientów końcowych, nie ma powodów, aby czekać na dalszy rozwój technologiczny pomp ciepła przed zdecydowaniem się na tę technologię. Na rynku dostępna jest cała paleta produktów, zaspokajająca indywidualne wymagania. Jest prawdopodobne, że w przyszłości pompy ciepła będzie można łatwiej, a co za tym idzie, szybciej zainstalować. Może będą one mogły również samodzielnie optymalizować swoją pracę. Jednakże nie zmienia to faktu, że nie będą one „znacznie lepiej pasujące” do zastosowań zarówno w budynkach nowych, jak i istniejących.
Następny odcinek serii poświęcony będzie tak zwanym hybrydowym pompom ciepła. Kluczowe pytanie w tym kontekście brzmi: Czy opłaca się łączenie pomp ciepła z innymi technologiami, na przykład z kotłami gazowymi?
Autor: dr inż. Marek Miarka
Źródło: portpc.pl
Link do artykułu: https://portpc.pl/pompy-ciepla-w-istniejacych-budynkach-cz-9
Tagi: odwierty pod pompy ciepła | odwierty pompy ciepła | odwierty geotermalne | wiercenie pod pompy ciepła | wiercenie pompy ciepła | odwierty pompa ciepła