Morska pompa ciepła – źródło chłodu i ciepła dla regionów nadmorskich

W nadmorskich miastach jest możliwe łączenie technologii pomp ciepła z wodą morską jako dolnym źródłem w celu wytwarzania ciepła i chłodu. Dzięki nim regiony nadmorskie mogą i będą się cieszyć niezwykle tanim i efektywnym ogrzewaniem i chłodzeniem.

Ogrzewanie i chłodzenie morską pompą ciepła

W trybie ogrzewania woda morska jest używana jako źródło ciepła i zapewnia niskotemperaturowe ciepło potrzebne do działania pompy ciepła. W trybie chłodzenia urządzenie usuwa ciepło poprzez pasywny lub aktywny odbiór ciepła z budynku. Szczególnie to zastosowanie wody morskiej wydaje się bardzo obiecujące, ponieważ trend temperatury wody morskiej wydaje się być bardziej korzystny niż alternatywne wykorzystanie powietrza zewnętrznego, zarówno zimą, jak i latem. 

Jakie są korzyści w porównaniu z konwencjonalnymi rozwiązaniami w zakresie ogrzewania i chłodzenia? Między innymi bardziej stabilny jest współczynnik wydajności, czyli ilości energii elektrycznej potrzebnej do wytworzenia energii cieplnej (będącej ogrzewaniem lub chłodzeniem). W ciągu roku temperatury wody morskiej mają mniejsze różnice niż temperatury powietrza, czyli najpopularniejszego dolnego źródła.

Drugą zaletą, którą można podkreślić, jest mała zajętość przestrzeni w budynkach w porównaniu z tradycyjnymi systemami chłodzenia i ogrzewania powietrznego - ale także uniknięcie efektu miejskiej wyspy ciepła. Trzecią korzyścią jest suwerenność energetyczna - sieci ogrzewania i chłodzenia wodą morską w dzielnicach zwiększają niezależność energetyczną danego terytorium. 

• Zobacz również: Duże i małe magazyny ciepła – jaka czeka je przyszłość?

Pilotażowa morska pompa ciepła w Chorwacji

Instalacje oparte na morskich pompach ciepła działają m.in w Finalndii, we Francji czy w Danii. Ostatnio ogłoszono natomiast pilotażowy projekt, który powstanie w Chorwacji w stoczni Viktor Lenac (VLS). Jest to jedna z największych stoczni w Chorwacji. System pokryje większość potrzeb związanych z ogrzewaniem i chłodzeniem kompleksu budynków w miejscowości Martinscica.

Projekt morskiej pompy ciepła jest finansowany ze środków UE i ma na celu zastąpienie istniejącej pompy ciepła typu woda-woda i kotłów elektrycznych. Tak jak wspomniano - w ich miejsce planuje się zainstalować nową pompę ciepła, która będzie wykorzystywać wodę morską jako źródło ogrzewania. Aktualny system ma wymaganą moc 280 kW, z czego 100 kW zapewnia wodna pompa ciepła. 

“Istniejąca pompa ciepła pobiera energię cieplną z wody technologicznej, która jest dalej wykorzystywana w układzie przepływowym do utrzymania temperatury minimalnej. Pompa nie jest ani opłacalna finansowo, ani odpowiednio wydajna energetycznie, co stanowi problem, który projekt ma rozwiązać”- wyjaśnił VLS.

Firma VLS ostatnio ogłosiła przetarg w celu znalezienia firm oferujących usługi przygotowawcze wspierające projekt i dokumentację techniczną potrzebną do budowy pompy ciepła do wody morskiej. Termin składania wniosków minął 24 lutego 2023 r. Szacuje się, że wartość wyniesie 32 mln dolarów.

Według oczekiwań instalacja pompy ciepła na wodę morską zmniejszy zużycie energii elektrycznej o 156 tys. kWh/rok i emisję CO₂ o 36,6 t/rok. Projekt ma całkowitą przewidywaną wartość 480 mln euro i jest wspierany przez 233 mln euro dotacji chorwackiego Ministerstwa Rozwoju Regionalnego i Unii Europejskiej. Przedsięwzięcie rozpoczęto w czerwcu 2022 r. Zakończenie projektu natomiast planowane jest na 31 marca 2024 r.

Źródła: pv-magazine, frontiers.org

Materiał został przygotowany przez Koło Naukowe Nova Energia, AGH.
Michał Jakubiec