Toplotne pumpe – kako rade i zašto su toliko popularne u Evropi?

Dr Borivoj Stepanov sa Fakulteta tehničkih nauka u Novom Sadu nudi ključne odgovore kada su u pitanju prednosti toplotnih pumpi, ali i šta zahtevaju da bi radile kako treba.

Italija je bila vodeća u apsolutnim brojkama, jer je u ovoj zemlji tokom 2022. bilo ugrađeno preko pola miliona toplotnih pumpi, a kada je u pitanju njihov broj po glavi stanovnika, najuspešnije su zemlje Skandinavije – a posebno Norveška, u kojoj danas postoji jedna toplotna pumpa na svaka tri stanovnika (otprilike 60 odsto domaćinstava u Norveškoj ima toplotnu pumpu).

U Nemačkoj, tokom 2022. bilo je ugrađeno 236.000 novih toplotnih pumpi. Čini se da Nemačka zaostaje, ali tamo je problem grejanja rešen sa sistemima sa visokoefikasnim kondenzacionim kotlovima na gas i tečno gorivo. Kako je taj način grejanja u zavisnosti od uvoza goriva, čija je cena porasla, a prilikom sagorevanja ga prati emisija CO2, to rešenje se ispostavilo kao prelazno.

Sada je u Nemačkoj cilj da godišnje instalacije toplotnih pumpi dostignu brojku od pola miliona godišnje – a da ih 2030. bude šest miliona, u odnosu na sadašnjih 1,2 miliona.

Kako bi ispunila ovaj ambiciozni cilj, u Nemačkoj od sledeće godine neće više biti dozvoljeno da se ugrađuju kotlovi na gas i tečno gorivo.

U pitanju je veliki preokret u odnosu na vreme pre par godina. Strašna dešavanja u Ukrajini su prekinula veze između Zapada i Rusije, između ostalih i energetske, i u prvi plan se za zemlje Zapada pojavila potreba za energetskom nezavisnošću. Sa druge strane, klimatske promene forsiraju tranziciju ka izvorima energije čije korišćenje ne prati emisija CO2.

Ali zašto se baš toplotna pumpa nametnula kao rešenje za grejanje u energetskoj tranziciji?

Toplotna pumpa je nalik frižideru – osim što greje
Toplotna pumpa je veoma slična rashladnom uređaju, dakle frižideru, ili klimi koja hladi u stanu i u automobilu. Razlika je, naravno, u tome što toplotna pumpa greje.

Ona uzima toplotu iz okoline koja je na niskoj temperaturi, reda veličine od 0 do 20° C, što može biti iz vazduha, iz zemlje, iz podzemne vode, iz nekog otpadnog gasa ili tečnosti, pa čak i iz kanalizacije.

Bez toplotne pumpe, ova okolna toplota je neupotrebljiva, jer ne možemo da se zagrejemo vazduhom na 0°, pa ni na 10° C. Ali tu na scenu stupa rashladni fluid i razmenjivač toplote pod nazivom „isparivač”, u kojem rashladni fluid menja fazu iz tečne u gasovitu, i za tu promenu uzima toplotu okoline.

Bitna je temperatura pri kojoj se ova fazna promena odvija: ona mora da bude nešto niža od temperature izvora okolne toplote, da bi mogla da se prikupi toplota. Ta niska temperatura se postiže regulacijom pritiska u tzv. spoljašnjoj jedinici, a tu je naravno i ventilator koji potpomaže predaju toplote.

Više informacija pročitajte OVDE.