Rewersyjne pompy ciepła powietrze-powietrze (RAAHP) zostały włączone do brytyjskiego rządowego programu Boiler Upgrade Scheme (BUS), który został przedłużony do 2030 roku i oferuje granty w wysokości 2500 funtów na ich instalację. To rozszerzenie odzwierciedla rosnące uznanie dla RAAHP jako niskoemisyjnej opcji ogrzewania i chłodzenia, szczególnie w dobrze izolowanych domach, gdzie problem przegrzewania latem staje się coraz bardziej palący.
Charakterystyka i zastosowanie pomp RAAHP
W przeciwieństwie do dominujących na brytyjskim rynku modernizacji pomp ciepła powietrze-woda, RAAHP dostarczają zarówno ciepło, jak i chłód do pomieszczeń poprzez wewnętrzne jednostki wentylatorowo-cewkowe. Technologia ta jest szeroko stosowana w domach poza Wielką Brytanią oraz w brytyjskich budynkach komercyjnych, takich jak biura, supermarkety czy restauracje, jednak do tej pory była mniej znana jako opcja ogrzewania niskoemisyjnego w brytyjskich gospodarstwach domowych.
Według Energy Systems Catapult, instytucji testującej tę technologię, pompy RAAHP, oprócz funkcji chłodzenia, mogą charakteryzować się znacznie niższymi kosztami instalacji w porównaniu do pomp ciepła powietrze-woda.
Praktyczne zastosowanie: modernizacja domu z lat 30.
John Greengrass MCIBSE zastosował rewersyjne pompy ciepła powietrze-powietrze podczas modernizacji swojego domu w zabudowie bliźniaczej z lat 30. XX wieku, położonego w pobliżu Londynu. Jego celem było uzupełnienie istniejącego systemu ogrzewania słonecznego oraz zapewnienie chłodzenia w okresie letnim, co okazało się szczególnie wartościowe.
W ramach renowacji, Greengrass skupił się na poprawie szczelności i izolacyjności przegród zewnętrznych. Ściany zewnętrzne zostały ocieplone, a między krokwiami dachu zastosowano izolację. Wartości współczynnika przenikania ciepła U dla ścian wynosiły od 0,15 do 0,21 W·m-2·K-1, dla dachu 0,104 W·m-2·K-1. Zainstalowano również potrójnie przeszklone okna UPVC o U=1,40 W·m-2·K-1 oraz ocieplono podłogi do wartości U między 0,2 a 0,25 W·m-2·K-1. Dodatkowo, zainstalowano system wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła (MVHR) w celu zapewnienia świeżego powietrza i zapobiegania kondensacji.
Oprócz pomp ciepła, Greengrass zaprojektował system ogrzewania słonecznego z kolektorami na dachu, które zasilają główny zasobnik ciepła na pierwszym piętrze. Z tego zasobnika ogrzewana jest izolowana terma ciepłej wody użytkowej na poddaszu. W słoneczny dzień 21 grudnia, temperatura wody opuszczającej kolektory słoneczne przekroczyła 50°C. Ciepło z zasobnika wykorzystywane jest do zasilania ogrzewania podłogowego, a nadwyżki energii słonecznej trafiają do dodatkowych izolowanych zbiorników.
Integracja i efektywność systemu RAAHP
Greengrass początkowo eksperymentował z jedną jednostką RAAHP w salonie na parterze, aby uzupełnić system grzewczy i zapewnić chłodzenie. Obliczył zapotrzebowanie na ciepło podobnie jak dla grzejnika, dodając 25% na tryb odszraniania. Instalacja, przeprowadzona przez inżyniera z certyfikatem F-gazowym, zajęła pół dnia i wymagała jedynie standardowego gniazdka domowego. Po instalacji RAAHP, grzałka zanurzeniowa w głównym zbiorniku była używana rzadziej, gdyż energia zgromadzona w konstrukcji budynku oraz ciepło dostarczane przez RAAHP i grzałka termy stanowiły wystarczające wsparcie.
Greengrass potwierdza skuteczność RAAHP w dostarczaniu zarówno ciepła, jak i chłodu. Jednostka o mocy 1 kW, o nominalnej wydajności grzewczej nieco ponad 3 kW w standardowych warunkach, z łatwością utrzymywała temperaturę 20°C w salonie i 17°C w sypialni przy temperaturze zewnętrznej bliskiej zeru, nawet przy otwartych drzwiach wewnętrznych.
Zauważył również, że system MVHR nie był konieczny do zapobiegania kondensacji, gdy używano RAAHP, ze względu na funkcję osuszania powietrza. Dodatkowe jednostki RAAHP zostały zainstalowane w sypialniach w celu zapewnienia letniego chłodzenia, kosztem około 1200 funtów każda. Jednostki wewnętrzne montowane są na ścianach, natomiast zewnętrzne na płytach chodnikowych lub również na ścianach. Greengrass podkreśla, że są one ciche i nie są słyszalne dla sąsiadów.
W słoneczne dni, instalacja fotowoltaiczna zazwyczaj generuje wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby zrekompensować większość lub całość zapotrzebowania na prąd przez pompy ciepła powietrze-powietrze w trybie chłodzenia, co jest istotne, biorąc pod uwagę brak akumulatora w systemie Greengrassa. Jest on bardzo zadowolony z roli RAAHP w łagodzeniu skutków ocieplającego się klimatu, szczególnie w regionie Londynu, gdzie problem przegrzewania jest wyraźny.
Opracowano na podstawie informacji rynkowych: HVAC / branża ogólna. Inspiracja źródłowa: CIBSE Journal.
