Autorzy badania, opublikowanego w czasopiśmie Joule, zwracają uwagę, że pompy ciepła stały się kluczową technologią w procesie przechodzenia na czyste i niezawodne źródła energii oraz odgrywają kluczową rolę w przyszłości ogrzewania. Analiza wykazała wysoką efektywność nawet przy niskich temperaturach. Autorzy zaznaczają, że pompy ciepła działają od dwóch do trzech razy efektywniej niż technologie ogrzewania oparte na spalaniu paliw lub elektrycznym ogrzewaniu oporowym.

Pompy ciepła operują, wykorzystując naturalne źródła energii oraz różnice w temperaturach. Do ogrzewania używają gleby, wód gruntowych lub otaczającego powietrza.

Ile wynosi COP przy niskich temperaturach?

Głównym miernikiem efektywności pompy ciepła jest współczynnik wydajności (COP), który określa stosunek ilości energii wejściowej do ilości wydzielanego ciepła. Im wyższy współczynnik COP, tym bardziej wydajna jest pompa ciepła. W przypadku zastosowań domowych typowe wartości współczynnika COP wynoszą od 3 do 4. To oznacza, że z każdej jednostki energii elektrycznej, którą zużywają, pompy ciepła generują od 3 do 4 jednostek ciepła. Najwyższe współczynniki COP osiągają pompy ciepła wykorzystujące wodę gruntową, a następnie te korzystające ze źródła gruntowego i powietrza.

Autorzy dokonali analizy danych z siedmiu badań terenowych dotyczących pomp ciepła powietrznych w umiarkowanym klimacie, gdzie średnia temperatura w styczniu wynosi poniżej -10°C. Zdaniem badaczy, w zakresie temperatur od 5 do -10°C, współczynnik COP wynosił 2,74, co świadczy o znacznie wyższej efektywności pomp ciepła w porównaniu do systemów opartych na paliwach kopalnych i ogrzewaniu elektrycznym.

• Zobacz również: Jedna zmiana w prawie i pompy ciepła stały się bardziej „ekologiczne”. Czy słusznie?

Powietrzne pompy ciepła nadają się do zimnego klimatu!

Badanie sugeruje, że nawet powietrzne pompy ciepła, które są stosunkowo łatwe w montażu, są odpowiednie do użytku w temperaturach poniżej 0°C. Wyniki badania potwierdziły, że pompy ciepła są efektywne nawet w bardzo zimnych warunkach klimatycznych, demonstrując, że ich wydajność jest dwa razy wyższa niż w przypadku elektrycznych systemów grzewczych.

“W ekstremalnie zimnym klimacie pompy ciepła są dwukrotnie wydajniejsze niż elektryczne systemy grzewcze” - czytamy w badaniu.

Wydajność pompy ciepła zmniejsza się w skrajnie niskich temperaturach. Niemniej jednak autorzy zaznaczają, że pompy ciepła mogą być rozważane jako alternatywa do ogrzewania awaryjnego. Badania pokazują, że współczynnik COP na poziomie od 1,5 do 2 jest osiągalny nawet w ekstremalnie niskich temperaturach, takich jak -30°C.

Badacze wyjaśniają, że pompy ciepła korzystają z trwałej i stałej temperatury gruntu przez cały rok, co gwarantuje wysoki poziom wydajności w warunkach niskich temperatur.

W Europie, gdzie panują chłodniejsze warunki klimatyczne, pompy ciepła są używane od wielu dziesięcioleci. W roku 2021 Norwegia miała nieco ponad 60 pomp ciepła na 100 gospodarstw domowych, a także Szwecja i Finlandia (około 45) oraz Estonia (35).

Dodatkowo autorzy podkreślają, że około 80% europejskich gospodarstw domowych znajduje się w krajach, gdzie średnie temperatury styczniowe nie spadają poniżej zera. To dowodzi, że szerokie wykorzystanie powietrznych pomp ciepła jest realną opcją w kontekście dekarbonizacji.

Źródło: Balkan Green Energy News, “Coming in from the cold: Heat pump efficiency at low temperatures”, autorzy: Duncan Gibb, Jan Rosenow, Richard Lowes, Neil J. Hewitt.