Okienne pompy ciepła z systemem zarządzania energią. Kolejny krok w stronę rewolucji?

• Okienne pompy ciepła Gradient montuje się w kilka godzin i podłącza do zwykłego gniazdka, bez jednostek zewnętrznych i przebudowy instalacji. To realna alternatywa dla starszych budynków wielorodzinnych, gdzie klasyczna modernizacja bywa zaporowo droga.
• Nowa platforma Gradient Nexus pozwala centralnie sterować setkami urządzeń, ustalać limity temperatur i kontrolować pobór mocy. W praktyce daje to nawet 25% oszczędności energii w jeden dzień i rozwiązuje problem „grzania bez kontroli”.
• W przyszłości system może ograniczać moc wybranych urządzeń w godzinach szczytu, bez pogorszenia komfortu mieszkańców. To zmienia okienne pompy ciepła w aktywny element stabilizacji systemu energetycznego, a nie tylko źródło ciepła.

Pompy ciepła coraz częściej postrzegane są jako jedno z kluczowych rozwiązań wspierających elektryfikację ogrzewania i dekarbonizację budynków. Jednak w praktyce ich montaż w starszych obiektach – zwłaszcza wielorodzinnych – bywa trudny i kosztowny. Modernizacja instalacji, przebudowa systemów grzewczych czy konieczność dostosowania sieci elektrycznej potrafią skutecznie zniechęcić właścicieli budynków do inwestycji.

Właśnie w tym miejscu pojawia się rozwiązanie nietypowe: okienne pompy ciepła, które mogą stanowić kompromis pomiędzy pełną modernizacją a zachowaniem dotychczasowej infrastruktury.

Okienne pompy ciepła – prosta instalacja i realny komfort?

Okienne pompy ciepła przypominają na pierwszy rzut oka klasyczne klimatyzatory montowane w ramie okiennej. Różnica jest jednak zasadnicza – urządzenia te mogą nie tylko chłodzić, ale również skutecznie ogrzewać pomieszczenia, pełniąc funkcję pełnoprawnej pompy ciepła. Jest to wynalazek stworzony przez amerykański start-up Gradient, o którym pisaliśmy już w 2022 roku.

Ich największą zaletą jest łatwość montażu. W przeciwieństwie do systemów typu minisplit, które wymagają prowadzenia przewodów chłodniczych i instalacji jednostek zewnętrznych, okienne pompy ciepła można zamontować w ciągu kilku godzin i podłączyć do standardowego gniazdka elektrycznego. To ogromne ułatwienie szczególnie w budynkach z przestarzałą infrastrukturą, gdzie każda ingerencja w instalacje oznacza dodatkowe koszty.

Dla wielu starszych budynków wielorodzinnych – zwłaszcza tych opartych na kotłach lub systemach o niskiej efektywności – takie rozwiązanie może oznaczać poprawę komfortu cieplnego bez konieczności generalnego remontu.

Stare budynki wielorodzinne to sektor pełen wyzwań

W dużych miastach, takich jak Nowy Jork, znajduje się ogromna liczba budynków mieszkalnych wzniesionych kilkadziesiąt lat temu. Ich konstrukcja często jest solidna, ale systemy ogrzewania nie nadążają za współczesnymi wymaganiami. Efekt? Lokale bywają przegrzane zimą, niedogrzane w okresach przejściowych, a latem zamieniają się w coś na wzór sauny.

Dodatkowym problemem jest fakt, że w wielu takich budynkach funkcjonuje jeden wspólny licznik energii elektrycznej. To sprawia, że mieszkańcy nie mają realnej motywacji do oszczędzania. Jeśli ogrzewanie jest “wliczone w czynsz”, łatwo podkręcić temperaturę bez zastanowienia nad kosztami. W Polsce wygląda to inaczej, bo mieszkania mają osobne liczniki. Według doniesień amerykańskich mediów – za oceanem sprawa wygląda zgoła inaczej.

• Zobacz również: Pompy ciepła: AI i integracja systemów. Co jeszcze nas czeka w najbliższym czasie?

Gradient Nexus – inteligentne sterowanie na poziomie całego budynku

Firma Gradient postanowiła pójść krok dalej i połączyć swoje okienne pompy ciepła w jeden system zarządzany programowo. Tak powstał Gradient Nexus – platforma, która umożliwia scentralizowane sterowanie setkami urządzeń w budynku.

Oprogramowanie pozwala zarządcom:

• ustalać limity ogrzewania i chłodzenia,
• monitorować zużycie energii w każdej jednostce,
• zarządzać temperaturą strefowo,
• ograniczać pobór mocy w budynkach o słabej instalacji elektrycznej.

W praktyce daje to kontrolę, której wcześniej brakowało w rozproszonych systemach okiennych. Podczas jednego z pierwszych wdrożeń ustawienie progu ogrzewania na poziomie 26°C doprowadziło do spadku zużycia energii o 25% w ciągu jednej doby.

Modernizacja bez milionowych kosztów

Tradycyjna modernizacja HVAC w budynkach wielorodzinnych w USA potrafi kosztować miliony dolarów i trwać tygodniami. Skąd my to znamy? Okienne pompy ciepła instalowane szybko i bez przebudowy instalacji elektrycznej stanowią więc atrakcyjną alternatywę. Zwłaszcza tam, gdzie kotły zbliżają się do końca okresu eksploatacji.

Gradient testował swoje rozwiązania m.in. w budynkach komunalnych, a także w kompleksach mieszkaniowych w różnych częściach USA. Platforma Nexus została już wdrożona w setkach jednostek w miastach takich jak Boston, Detroit czy Waszyngton.

W stronę współpracy z siecią energetyczną, czyli przyszłość, która czeka okienne pompy ciepła

Jednym z najbardziej ambitnych elementów rozwoju Nexus jest możliwość reagowania na zapotrzebowanie sieci. W godzinach szczytu, gdy system elektroenergetyczny jest przeciążony, platforma mogłaby selektywnie ograniczać moc wybranych jednostek – np. po zacienionej stronie budynku. I to bez pogorszenia komfortu mieszkańców. Takie podejście mogłoby zmienić pompy ciepła w element aktywnie wspierający stabilność sieci, ograniczając potrzebę budowy kolejnych elektrowni szczytowych.

Czy inteligentniejsze okna mogą zmienić budownictwo?

Okienne pompy ciepła połączone z oprogramowaniem takim jak Gradient Nexus pokazują, że elektryfikacja ogrzewania nie musi oznaczać kosztownych i skomplikowanych remontów. W wielu przypadkach wystarczy prostsza, modułowa modernizacja, która daje szybkie efekty energetyczne i poprawia komfort życia mieszkańców.

Rynek budynków wielorodzinnych pozostaje w dużej mierze niewykorzystanym polem transformacji energetycznej. Jeśli rozwiązania takie jak Nexus będą się skalować, mogą udowodnić, że nie trzeba burzyć starych budynków, by uczynić je bardziej przyjaznymi dla klimatu. Czasem wystarczy po prostu… inteligentniejsze okno.

Źródła: TechCrunch, Gradient, Engineering
Zdjęcie główne: Gradient