Pompa ciepła na hel i fale dźwiękowe. Jak działa bez klasycznej sprężarki?

• Termoakustyczna pompa ciepła nie działa jak klasyczne urządzenia sprężarkowe. Zamiast typowego czynnika chłodniczego wykorzystuje hel i kontrolowane fale dźwiękowe.
• Technologia może być ciekawa dla starszych budynków. Producent deklaruje możliwość uzyskania wody grzewczej nawet do 80°C.
• Na masową sprzedaż trzeba jeszcze poczekać. BlueHeart zapowiada dostępność rozwiązania dla producentów w pierwszym kwartale 2027 roku.

Termoakustyczna pompa ciepła działa inaczej niż urządzenia, które znamy z rynku. Nie wykorzystuje klasycznego procesu sprężania, skraplania i odparowania czynnika chłodniczego. Zamiast tego korzysta z fal dźwiękowych, które wywołują zmiany ciśnienia w gazie. Te zmiany pozwalają przenosić ciepło z jednego miejsca do drugiego.

W przypadku technologii rozwijanej m.in. przez BlueHeart Energy układ pracuje w szczelnym obiegu helowym. Dwa liniowe napędy generują oscylacje ciśnienia, czyli po prostu bardzo kontrolowane fale akustyczne. Gaz cyklicznie spręża się i rozpręża, a wymienniki odbierają powstałe różnice temperatur. Producent opisuje to jako koncentrację ciepła za pomocą fal dźwiękowych w zamkniętym układzie helowym.

Sprężarkowe pompy ciepła wiodą prym na rynku i to się nie zmieni

Skoro rozwiązanie ma swoje zalety, to dlaczego nie jest jeszcze powszechne? Powód jest dość prosty: klasyczne pompy sprężarkowe są technologią dojrzałą, produkowaną masowo i dobrze znaną instalatorom oraz serwisantom. Mają za sobą lata optymalizacji, rozbudowany łańcuch dostaw i przewidywalne koszty. Termoakustyczne pompy ciepła są natomiast wciąż na wcześniejszym etapie komercjalizacji. Producenci muszą jeszcze potwierdzić ich sprawność, trwałość, poziom hałasu i opłacalność w realnych instalacjach. Dopóki nie pojawi się większa liczba wdrożeń i danych z kilku sezonów pracy, rynek będzie podchodził do tej technologii ostrożniej niż do sprawdzonych układów sprężarkowych. Niemniej warto wiedzieć, jakie technologie mogą znaleźć swoją niszę na rynku.

Dlaczego ta technologia budzi zainteresowanie?

Największą różnicą jest brak tradycyjnych czynników chłodniczych. To ważne, bo europejski rynek pomp ciepła mocno zmieniają regulacje dotyczące F-gazów. Jeżeli urządzenie nie potrzebuje takich czynników, odpada część problemów związanych z ich dostępnością, emisjami i serwisem. To jednak nie jest aż tak dużym problemem.

Druga sprawą ma być prostsza mechanika. Termoakustyczny silnik ma mniej elementów narażonych na zużycie niż klasyczny układ sprężarkowy. BlueHeart podaje, że pojedyncza jednostka ma regulowaną moc od 1 do 6 kW. W kaskadzie 100 jednostek można dojść nawet do 600 kW mocy, co otwiera drogę także do większych instalacji. 

Gdzie taka pompa może się sprawdzić?

Technologia może być również ciekawa przy modernizacji starszych budynków. Takie obiekty często mają grzejniki i instalacje wymagające wyższych temperatur zasilania. Termoakustyczny układ ma pracować w szerokim zakresie temperatur i dostarczać wodę nawet do 80°C. To może ograniczyć potrzebę kosztownej wymiany całej instalacji grzewczej. O ile ta technologia pojawi się na szeroką skalę.

Producent wskazuje również na integrację z różnymi źródłami energii. System może współpracować między innymi z dolnym źródłem gruntowym, instalacją PVT albo dry coolerem. Taka elastyczność pasuje do budynków, które mają fotowoltaikę i chcą lepiej wykorzystywać własną energię. W teorii pompa mogłaby szybciej reagować na zmienne ceny prądu i nadwyżki produkcji.

• Zobacz również: Ścienna pompa ciepła bez jednostki zewnętrznej. Gdzie sprawdzi się najlepiej i ile kosztuje?

Kiedy zobaczymy ją na rynku?

BlueHeart nie zamierza samodzielnie sprzedawać kompletnych pomp ciepła wszystkim klientom. Firma rozwija przede wszystkim silnik termoakustyczny dla producentów urządzeń grzewczych. Na swojej stronie podaje, że rozwiązanie ma być dostępne dla producentów w pierwszym kwartale 2027 roku.

Nie oznacza to jednak natychmiastowej masowej sprzedaży. Pierwsze wdrożenia będą raczej ograniczone i nastawione na testy w realnych budynkach. Dopiero później okaże się, czy technologia spełni obietnice dotyczące ciszy, trwałości i kosztów eksploatacji. Dziś wygląda obiecująco, ale rynek zweryfikuje ją dopiero po pierwszych sezonach pracy.

Źródło: BlueHeart, pv-magazine.