Начало

Светът инвестира в термопомпи

      САЩ, Китай и ЕС намаляват въглеродния си отпечатък с големи инвестиции в термопомпи. Те са подценявана алтернатива, която макар да работи на ток, харчи от 3 до 4 пъти по-малко, отколкото печките.  

     Електрическите термопомпи бързо се превръщат в най-евтиния и чист начин за отопление и охлаждане на сгради по света. В момента те работят навсякъде в САЩ – от щата Аляска до щата Мейн.  В някои държави от Западна Европа те вече са основен източник на топлина – около 60% от сградите в Норвегия се пазят от студа с термопомпи, а в Швеция и Финландия - 40%. На свой ред Германия и Нидерландия, които разчитат предимно на газ, имат планове да забранят изобщо уреди на газ. Очаква се това да се случи през 2024 г. в Германия и 2026 г. в Нидерландия. 

Факти в подкрепа

• В Европа има инсталирани около 20 милиона термопомпи.
• Продажбите на термопомпи в Европа отчетоха истински бум през изминалата година - близо 3 млн. броя и ръст от 38% в сравнение с 2021 г.
• 2021 г. също е рекордна - с 34% ръст в сравнение с 2020 г.

     Макар и в по-малки мащаби, явлението не подминава и българския пазар. Термопомпите са все по-търсени и в България. Заради растящите цени на енергията те навлизат бързо, тихо, без политически протекции и по силата на чисто пазарни механизми. Към момента са най-ефективното, дългосрочно и екологично решение за отопление, подгряване на вода и охлаждане. Като цяло, България е изостанала по отношение на енергийната ефективност в европейски мащаб. Представителна извадка сочи, че страната е на последно място по енергийна ефективност в Европейския съюз и на първо по отделен процент от месечния бюджет за отопление и климатизация. 

Какво са термопомпите?

     Концепцията им на работа е проста: задвижвани от ток, те пренасят топлина, за да охлаждат или отопляват сгради. Това не е нова идея - те са изобретени през 50-те години на XIX век и се използват в домовете от 60-те на ХХ век. Макар основната идея да е елементарна, подробностите за работата на термопомпите са интересни. Това устройство почти нарушава законите на физиката. Най-общо казано, термопомпата събира топлина от едно място и я пренася на друго. Когато искаме да се отопляваме, например, тя взема топлината отвън и я внася вътре в дома ни, а когато искаме да се охладим, се получава обратният процес.

     Акцентът в термопомпата е хладилният агент - течност, която се движи по веригата, като поглъща и отделя топлина. Системата се захранва с електричество, което придвижва хладилния агент по кръга. Докато се движи през термопомпата, той се компресира и разширява, преминавайки между течна и газова форма, за да може да събира и освобождава топлина в различни точки на цикъла.

     По-голямата част от топлината, която се използва в термопомпата, идва от околната среда - обикновено от въздуха, понякога от земята, а в определени случаи от източници на вода или от отпадъчни суровини. За пренасянето на тази топлина в сградата се използва известно количество електроенергия, например за подгряване на топла вода или затопляне на помещение. Една единица електроенергия в термопомпа може да осигури три или четири единици топлина. Тъй като тези устройства не изгарят нищо, те могат също така да намалят замърсяването на въздуха на местно ниво.

     Съществуват много малко други чисти технологии за отопление като слънчевата енергия и директното използване на електроенергия от възобновяеми източници. Но само термопомпите предлагат предимството на ефективността, тъй като количеството топлина, което произвеждат, е по-голямо от  електроенергията, която ползват. Фактически те изразходват по-малко ток от останалите алтернативи на изкопаемите горива и могат значително да намалят емисиите на парникови газове. Ето защо в продължение на много години те се разглеждат като изключително важна част от пътя на човечеството за ограничаване на изменението на климата.

     Въпреки че ползите за околната среда от тази технология се оценяват от енергийните анализатори, войната в Украйна за първи път я постави  в центъра на вниманието на медиите.

     ЕС призна стратегическите им предимства, като постави развитието им и възобновяемата енергия в центъра на своите предложения за реакция при извънредни ситуации, наречена RePowerEU. Законът за намаляване на инфлацията в САЩ също предвижда значителна подкрепа за термопомпите, а в Китай се очаква пазарът им да се разрасне. Това означава, че 3-те най-големи икономики в света са се насочили към екологичния уред за отопление.

     Твърдението, че термопомпите не работят добре в студено време, често се повтаря от компаниите за изкопаеми горива, които имат конкурентен продукт. В него има частица истина – термопомпите са по-малко ефективни при екстремни студове. С увеличаването на температурната разлика между вътрешната и външната среда те трябва да работят по-усилено, за да съберат топлината от външния въздух и да я разпръснат в помещението, което намалява тяхната ефективност.

Видове термопомпи

1. „Въздушна“ – извлича топлинна енергия от околния въздух

1.1. модел „въздух-въздух“. Състои се от две вентилаторни секции – за външен въздух и за вътрешен въздух. Принципът на работа е следният: извлича енергия от външния въздух, като я отдава в концентриран вид на вътрешния. Известни са под наименованието „климатик“. Има два варианта – в един корпус който се вгражда във външна стена или „сплит“, който се състои от две тела за монтаж от двете страни на стената. Недостатък е ниската ефективност (в сравнение с „водните“ термопомпи) в режим „отопление“ под 0 градуса на външния въздух,  и в режим „охлаждане“ над 25 градуса на външния въздух.

1.2. модел „въздух-вода“. Състои се от една вентилаторна секция (за външен въздух) и воден топлообменник за свързване с вътрешна тръбна инсталация „парно“. Принципа на работа е следният: извлича енергия от външния въздух, като я отдава в концентриран вид на водата, движеща се във вътрешната инсталация. Известни са под наименованието „чилър с водна секция“. Вътрешните тела могат да бъдат както радиатори, така и конвектори. Разликата е, че конвекторите могат да се ползват и за охлаждане през лятото. Имат същия недостатък като термопомпите „въздух-въздух“.

2. „Водна“ – извлича топлинна енергия от земята

2.1. модел „вода-въздух“. Състои се от две секции – воден топлообменник, през който преминава вода (или флуид) с температурата на земята, и вентилаторна секция за вътрешен въздух. Принципът на работа е следният: извлича енергия от земята чрез топлообменника, като я отдава в концентриран вид на вътрешния въздух. Монтира се вътре в сградата, като чрез въздуховоди се разпределя вътрешният въздух. За този модел е необходим сондаж (кладенец) или тръбна мрежа вкопана в земята. Недостатък е, че в градска зона е ограничено мястото за сондаж или кладенец, а за вкопаване на тръбна мрежа е необходимо празно място над 500 кв. м. Основен недостатък е, че при движението (рециркулацията) на въздуха в сградата през всички помещения, той се смесва.

2.2. модел „вода-вода“. Състои се от един корпус с вградени два водни топлообменника. Един, през който преминава вода (или флуид) с температурата на земята и един за свързване с вътрешна тръбна инсталация „парно“. Монтира се вътре в сградата. Принципът на работа е следният: извлича енергия от земята, като я отдава в концентриран вид на водата, движеща се във вътрешната тръбна инсталация „парно“. Вътрешните тела могат да бъдат както радиатори или лири, така и конвектори. Разликата е, че конвекторите могат да се ползват и за охлаждане през лятото. За този модел също е необходим сондаж (кладенец) или тръбна мрежа вкопана в земята. Има същия недостатък относно градската зона, но ако това е преодолимо – няма по-добро техническо решение за потребителя. Преимущество е, че през лятото охлаждането на помещенията може да става директно с температурата на подпочвената вода без разход на електроенергия за термопомпата.

Полезни линкове:

https://aktivnipotrebiteli.bg/страница/397/CLEAR-HP

https://www.beuc.eu/clear-hp