W przeszłości pompy ciepła miały problem z wydajnością w bardzo niskich temperaturach, co ograniczało ich zastosowanie w rejonach o surowym klimacie. Jednak najnowsze modele opracowane w ramach amerykańskiego programu Residential Cold Climate Heat Pump Challenge są w stanie działać przy temperaturach sięgających -26oC, zachowując efektywność energetyczną.
Czytaj też: Jest gorąco, ale pompy ciepła wciąż potrzebne. Posłużą do oszczędzania na rachunkach
Osiem producentów wprowadza teraz na rynek swoje nowe, ulepszone produkty. We współpracy z Oak Ridge National Laboratory i Pacific Northwest National Laboratory firmy Bosch, Carrier, Daikin, Johnson Controls, Lennox, Midea, Rheem i Trane Technologies najpierw ukończyły testy prototypów, a następnie przetestowały swoje pompy ciepła w prawdziwych domach w USA i Kanadzie. Pompy ciepła do zimnego klimatu firmy Lennox i Carrier są już w produkcji.
Pompy ciepła, które radzą sobie w ekstremalnych temperaturach
Pompy ciepła działają na zasadzie odwrotnej do lodówki – pochłaniają ciepło z otoczenia, nawet przy ujemnych temperaturach, następnie przekazując je do wnętrza budynku. Oprócz powietrznych pomp ciepła coraz większą popularność zdobywają systemy geotermalne, które wykorzystują stabilną temperaturę pod ziemią. Najnowsze badania pokazują, że pompy te są nawet 2-3 razy bardziej efektywne od pieców gazowych i olejowych w ekstremalnie zimnych warunkach.
Czytaj też: Sąsiad Polski poucza, jak budować pompy ciepła. Ta metoda wymaga więcej myślenia
Te pompy ciepła do zimnego klimatu (CCHP), opracowane w ramach Residential Cold Climate Heat Pump Challenge, niezawodnie dostarczały ciepło nawet w najzimniejszych miesiącach zimowych, a niektóre jednostki działały w temperaturach tak niskich, jak -26oC, spełniając jednocześnie wymagania dotyczące efektywności energetycznej. Departament Energii (DOE) Stanów Zjednoczonych twierdzi, że te nowe CCHP mogą pomóc gospodarstwom domowym w chłodniejszych rejonach w przejściu na wydajne ogrzewanie elektryczne przy jednoczesnym oszczędzaniu na kosztach energii.
Pompy ciepła to nie tylko oszczędność na rachunkach za ogrzewanie, ale także znaczące ograniczenie emisji dwutlenku węgla. W USA budynki odpowiadają za około 40 proc. emisji gazów cieplarnianych, a przejście na pompy ciepła może odegrać kluczową rolę w realizacji celów neutralności klimatycznej do 2050 r. W Polsce z kolei, gdzie sezon grzewczy jest szczególnie wymagający, coraz więcej osób decyduje się na tę technologię jako alternatywę dla drożejących paliw kopalnych.
DOE przechodzi teraz do kolejnej wielkiej rzeczy: sprawienia, aby technologia pomp ciepła działała w budynkach komercyjnych. Rozpoczyna nowe wyzwanie technologiczne z dziewięcioma producentami – AAON, Addison, Carrier, Daikin, Johnson Controls, Lennox, LG, Rheem i Trane Technologies – w celu ulepszenia jednostek pomp ciepła na dachach (RTU) dla firm, szkół i sklepów. Projekt ma na celu poprawę wydajności i efektywności RTU w zimnym klimacie – z potencjałem obniżenia emisji i kosztów energii nawet o 50 proc.
Eksperci są zgodni: technologia pomp ciepła jest kluczowym elementem transformacji energetycznej. Oprócz wydajności w ekstremalnych warunkach, urządzenia te mogą być wykorzystywane do chłodzenia latem, co czyni je rozwiązaniem całorocznym. W obliczu zmian klimatycznych i rosnących kosztów energii, inwestycja w pompy ciepła staje się coraz bardziej atrakcyjna, zarówno dla indywidualnych użytkowników, jak i dla rządów na całym świecie.