Pompa ciepła w mieszkaniu? Przyszłość budownictwa wielorodzinnego

Wdrożenie pomp ciepła w budynkach mieszkaniowych to bez wątpienia jedno z większych wyzwań, które stoi przed rynkiem urządzeń grzewczych. Nie będzie jednak szans na dynamiczny progres w tej dziedzinie bez szeroko zakrojonych działań badawczych. Potrzebę rozwoju zauważa jednak Instytut Fraunhofera ISE, który postawił sobie za zadanie opracowanie łatwych w użyciu i powtarzalnych rozwiązań, dzięki którym prostsza będzie wymiana gazowych i olejowych systemów grzewczych w budynkach mieszkalnych.

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia

pompa ciepła w blokach

Nowy projekt Instytutu Fraunhofera ISE będzie starał się odpowiedzieć na zapotrzebowania rynku mieszkaniowego, który pilnie potrzebuje śmiałych rozwiązań, które ułatwią przystosowanie budynków do pomp ciepła. Naukowcy w ramach „LC R290 – Low charge HP solutions” skupiają się na opracowaniu rozwiązań przyjaznych środowisku. 

Propan jako czynnik chłodniczy do pompy ciepła

W tym celu mają być stosowane pompy ciepła, które wykorzystują naturalny i przyjazny dla klimatu czynnik chłodniczy propan (R290). Instytut utworzył konsorcjum projektowe z firmami z branży grzewczej i mieszkaniowej w celu praktycznego i szybkiego wdrożenia pomp ciepła.

W taki sposób wybór czynnika chłodniczego argumentowała kierowniczka działu ogrzewania i chłodzenia w Fraunhofer ISE:

Propan stał się akceptowanym czynnikiem chłodniczym w przemyśle pomp ciepła i jest obecnie szeroko stosowany w zewnętrznych pompach ciepła. Teraz potrzebujemy rozwiązań, które można wdrożyć również w pomieszczeniach

wyjaśnia dr inż. Lena Schnabel.

Projekt dysponuje budżetem w wysokości 7 mln euro i jest finansowany przez niemieckie Ministerstwo Gospodarki i Ochrony Klimatu. Projekt ma zostać zrealizowany do 30 czerwca 2025 roku.

Trzy obszary zastosowań dla pomp ciepła

We współpracy z przemysłem ciepłowniczym i sektorem mieszkaniowym, Fraunhofer ISE chce opracować rozwiązania dla trzech obszarów zastosowań pomp ciepła, do których można zaliczyć:

  • systemy ogrzewania podłogowego, 
  • systemy centralnego ogrzewania instalowane w pomieszczeniach,
  • wyższe klasy wydajności dla pomp ciepła instalowanych na zewnątrz.

Pompy ciepła mają być eksploatowane zamiast ogrzewania centralnego. Z racji stosowania propanu jako czynnika chłodniczego należy przestrzegać specjalnych zasad bezpieczeństwa w przypadku napełniania powyżej 150 g. 

W swoim projekcie zespół z Fraunhofer ISE wykazał już, że moc cieplną od 7 do 10 kW można osiągnąć przy użyciu mniej niż 150 g propanu. Aktualnie opracowywane są odpowiednie koncepcje przechowywania i pozyskiwania czynnika. W tym celu w laboratoriach opracowywane są rozwiązania dotyczące podłączenia do systemu hydraulicznego i źródłowego, a także odpowiednie podejścia kontrolne przy wsparciu producentów pomp ciepła i branży mieszkaniowej.

Centralne ogrzewanie z pompą ciepła 

Aby zastąpić centralne ogrzewanie budynku wielomieszkaniowego, powstaną pompy ciepła o większej mocy. Doświadczenia z projektu są wykorzystywane w celu przystosowania czynnika roboczego na wyższe wydajności. Co więcej, badane są koncepcje podłączenia i sterowania kilkoma pompami ciepła jednocześnie. Równocześnie powstają koncepcje bezpieczeństwa, które można wdrożyć na szeroką skalę. 

Pompy ciepła o większej mocy zainstalowane na zewnątrz optymalizuje się z naciskiem na redukcję czynnika chłodniczego i zoptymalizowane odszranianie. Poddawane ocenie i testom są standardy bezpieczeństwa. Działania mają na celu ułatwić użytkowanie pomp ciepła na obszarach miejskich.

Szybsze wdrażanie technologii pomp ciepła w blokach mieszkalnych

Instytut Fraunhofera zdecydował się na stworzenie platformy do szybkiego wdrażania pomp ciepła. Towarzyszy jej rada doradcza, której zadaniem jest wspomaganie procesu implementacji ww. rozwiązań. Producenci mogą je zastosować przy opracowywaniu własnych produktów lub kontynuować współpracę z Instytutem. W ten sposób wyzwolony zostanie znaczny potencjał redukcji kosztów.

Projekt oferuje partnerom możliwość nawiązywania kontaktów i umożliwia łączenie czasochłonnych i kosztownych finansowo działań standaryzacyjnych i przygotowujących do wprowadzenia na rynek

deklaruje dr Katharina Morawietz, Fraunhofer ISE.

Uczestniczące w projekcie firmy otrzymują dostęp do wszystkich wyników i pomiarów, a także pośrednio korzystają z obiektów badawczych i doświadczenia Fraunhofer ISE w obchodzeniu się z propanem. W ramach tego projektu opracowywane są rozwiązania systemowe dla Niemiec, więc jako partner zaangażowana jest również branża mieszkaniowa. Dzięki bezpośredniej komunikacji między kilkoma producentami pomp ciepła a branżą mieszkaniową można szybciej opracowywać i wdrażać praktyczne rozwiązania, przyspieszając w ten sposób ogólne zwiększenie ich ilości.

Źródło: Fraunhofer ISE.

Zobacz również