Marzenie o domu niezużywającym w ogóle energii z zewnętrznej sieci tkwi w głowach wielu. Pod pewnym warunkami jest to już możliwe, choć nie może to być wielka rezydencja pełna energochłonnych urządzeń, a raczej niewielki budynek ze skromnym zużyciem prądu. Tak czy owak, aby przybliżyć się do spełnienia warunków tzw. „zero energy building” musimy zamontować panele słoneczne, kolektory oraz pompę ciepła.
Czytaj też: Sromotna porażka Niemiec – ich pompy ciepła są do niczego. Skala zjawiska jest niewyobrażalna
Naukowcy z Instytutu Badań Technologii Przemysłowej w koreańskim mieście Pusan opublikowali w Renewable Energy wyniki analiz nad systemem łączącym w sobie fotowoltaikę i nowoczesne ciepłownictwo. Podstawowym problemem naukowym, nad którym się pochylili, było to, który rodzaj pompy cieplnej jest korzystniejszy dla uzyskania samowystarczalności energetycznej.
Panele słoneczne, kolektory i pompy ciepła. Święta trójca samowystarczalności energetycznej?
Rozpracowano dwa podstawowe modele systemu. Pierwszy z nich dotyczył instalacji fotowoltaiczno-cieplnej (PVT) produkującej energię elektryczną i ciepło oraz powietrznej pompy ciepła (ASHP). Drugi zaś różnił zastosowaniem gruntowej pompy ciepła (GSHP). Uczeni już na początku podkreślili, że ASHP jest o wiele lepszym rozwiązaniem w terenie silnie zabudowanym, o małej dostępności wolnej powierzchni. Ponadto powietrzne pompy ciepła są tańsze w samej instalacji.
Badacze porównali działanie obydwu systemów na żywych przykładach. Obiektem badań były niewielkie pomieszczenia w biurowcu w mieście Pusan. Okazało się, że wsparcie pompy ciepła przez PVT przyczynia się do poprawy współczynnika ogrzewania i chłodzenia (coefficents of performance, COP) o 52 proc. Wydajność systemu z powietrzną pompą ciepła była wyższa o 9 proc. w porównaniu do instalacji z GSHP.
Czytaj też: Pompy ciepła do lamusa. Za granicą Polski pokazali zdumiewający wynalazek
Co istotne, początkowy koszt instalacji systemu został obniżony aż o 44 proc., jeśli wybrano alternatywę z ASHP. Tym samym dowiedziono, że najłatwiej i najtaniej osiągnie się samowystarczalność energetyczną, montując panele fotowoltaiczne z funkcją kolektorów słonecznych oraz powietrzną pompę ciepłą.
Trzeba jednak też nieco ochłodzić entuzjastyczne nastroje. Uczeni nie wspominają o tym, że udało im się osiągnąć zerowe zużycie energii w badanych pomieszczeniach. Jedynie wskazali, który system energetyczny jest korzystniejszy w domowych (małej skali) zastosowaniach. Marzenie o kompletnej samowystarczalności naszych domów pod względem zasilania w prąd i ciepło jeszcze będzie musiało poczekać na spełnienie.
