Ciepło o pompach ciepła

GROUNDHIT to rozpoczęty w 2004 r. projekt badawczy finansowany z 6. Programu Ramowego Unii Europejskiej.

Dr Zbigniew Małolepszy

Jego celem jest wzrost efektywności grzewczej i ekonomicznej geotermalnych pomp ciepła w Europie. Prototypy pomp ciepła, wykonane w ramach projektu badawczego, zbudowane we Francji, są właśnie testowane w Portugalii, Austrii i Grecji. W projekcie uczestniczy 11 instytucji z siedmiu krajów. Stronę polską reprezentują prof. dr hab. Stanisław Ostaficzuk i dr Zbigniew Małolepszy, pracownicy Katedry Geologii Podstawowej Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego.

- Zostaliśmy zaproszeni do tego projektu jako partnerzy z rozwijających się krajów Unii Europejskiej. Naszym zadaniem jest popularyzacja technologii pozyskiwania energii odnawialnej z wykorzystaniem geotermalnych pomp ciepła, w tym przede wszystkim promowanie wyników projektu - mówi dr Zbigniew Małolepszy. Pompy ciepła GROUNDHIT pokazywane były m.in. na POLEKO w Poznaniu, najważniejszych w tej dziedzinie targach w Europie Środkowo-Wschodniej.

- Wzbudziły tam spore zainteresowanie, co cieszy, bo chociaż polski rynek geotermalnych pomp ciepła jest ciągle jeszcze we wczesnej fazie rozwoju, to wraz z poprawą warunków ekonomicznych wzrastać będzie zapotrzebowanie na odnawialne źródła energii - przewiduje dr Małolepszy. - Jest to nie tylko efekt konieczności ograniczania emisji produktów spalania paliw konwencjonalnych np. węgla kamiennego, ale i moda, a może nawet snobizm na to, by poszukiwać nie tylko ekologicznych, ale również tańszych źródeł energii - dodaje naukowiec. Podkreśla również, że szczególnie jeśli chodzi o pozyskiwanie energii za pomocą pomp ciepła, w Polsce istnieją korzystne warunki naturalne do instalowania tych urządzeń w prawie każdym miejscu. Co za tym stoi na przeszkodzie, by nie tylko odbiorcy instytucjonalni, ale i właściciele domów jednorodzinnych korzystali z energii geotermalnej?

- Z pewnością bariera ekonomiczna. Polskie gospodarstwa domowe nie są zbyt bogate i chociaż przekonujący może być argument rocznych oszczędności dochodzących do ponad 50 proc. pierwotnych kosztów energii grzewczej, to entuzjazm stopować mogą wysokie koszty tej inwestycji - wyjaśnia dr Małolepszy.

Dla domu jednorodzinnego jest to kwota od 30 tys. zł wzwyż, a inwestycja w polskich warunkach zwraca się po około 10 latach. W warunkach ekonomicznych krajów Europy Zachodniej instalowanie pomp ciepła jest bardziej opłacalne i dla przykładu w Szwajcarii już prawie 60 proc. domów wyposażone jest w systemy ogrzewania i klimatyzacji pozyskujące energię z Ziemi. Właśnie Szwajcarzy, ale i Austriacy, Niemcy, Szwedzi i Norwegowie to społeczeństwa, które najchętniej w Europie korzystają z odnawialnych źródeł energii.

- Wiąże się to nie tylko z zamożnością, ale i ze świadomością ekologiczną. Te kraje mają ponad dwudziestoletnie doświadczenie w tej dziedzinie i wiedzą m.in., że warto stawiać na różnorodność form poboru energii: kolektory słoneczne, wiatraki, kotły na biomasę czy właśnie pompy ciepła. Od nich uczymy się, że nie ma co licytować się, który sposób jest lepszy, ale należy korzystać z zalet i możliwości wszystkich tych rozwiązań - wyjaśnia dr Małolepszy. - Choć trzeba przyznać, że na korzyść pomp ciepła przemawia fakt, że pracują one przez cały rok, niezależnie od warunków atmosferycznych - podkreśla geolog.

Istotny jest też fakt, że zwiększa się efektywność grzewcza i ekonomiczna pomp ciepła. Taki wzrost był właśnie celem programu badawczo-projektowego GROUNDHIT. - Efektywność grzewcza dostępnych obecnie na rynku gruntowych pomp ciepła może wydawać się stosunkowo niska w warunkach wzrastających cen energii elektrycznej potrzebnej do zasilania tych urządzeń. W takich pompach COP - współczynnik efektywności cieplnej wynosi 3,5-4,5. Określa on stosunek energii uzyskanej z pompy ciepła do energii potrzebnej do zasilania energii, i tak dla przykładu przy współczynniku COP 4 do wytworzenia 4 kWh energii cieplnej potrzebujemy 1 kWh energii elektrycznej. W ramach projektu GROUNDHIT usprawniono działanie typowej sprężarkowej pompy ciepła tak, że osiąga ona współczynnik COP 5,5 przy zachowaniu dotychczasowego poziomu cenowego produktu - tłumaczy dr Zbigniew Małolepszy. - Urządzenia są obecnie testowane i mamy nadzieję, że eksperyment przyniesie korzystne wyniki osiągając założony współczynnik COP 5,5 a może nawet i większy - dodaje.

By pompy ciepła mogły pracować efektywnie potrzebna jest także wiedza geologów. Zanim urządzenia zostaną zamontowane, teren inwestycji powinien być poddany szczegółowej analizie geologicznej przed zamontowaniem gruntowych wymienników ciepła.

- Uświadamianie tego problemu to również jedno z naszych zadań. Nie wystarczy sama promocja technologii, ważna jest też ocena możliwości pozyskania energii geotermalnej - mówi dr Małolepszy.

Naukowcy z Katedry Geologii Podstawowej biorą również udział w unijnym projekcie badawczo-rozwojowym promującym wykorzystanie energii odnawialnej, tym razem z wód ze zlikwidowanych i zatopionych kopalń węgla kamiennego.

Projekt REMINING-LOWEX ruszył w czerwcu 2007 r., a prace w jego ramach przewidziane są na 5 lat.

Autorzy: Katarzyna Rożko, Foto: Katarzyna Rożko