Pētījums pierāda siltumsūkņu efektivitāti arī zemā apkartējās vides temperatūrā

Siltumsuknis

EIROPĀ: Jauns ziņojums apstiprina, ka siltumsūkņi var nodrošināt visefektīvāko apkuri daudzos "aukstā klimata" apstākļos visā pasaulē.

Analīze liecina, ka lielākajā daļā Eiropas valstu, kurās ziemas ir maigākas ar minimālo temperatūru virs -10°C, siltumsūkņus šādos apstākļos var veiksmīgi uzstādīt, neraizējoties par veiktspēju vai rezerves apkures jaudas nepieciešamību.

Apvienotās Karalistes, Beļģijas un Īrijas zinātnieku darbs analizē lauka pētījumus, izmantojot reālos gaisa siltumsūkņu veiktspējas datus. Pētījumi atklāj, ka standarta gaisa siltumsūkņi var uzturēt vidējo COP no 2 līdz 3 mērenā aukstā klimatā, un aukstā klimata gaisa siltumsūkņi var sasniegt COP virs 1,5 ārkārtīgi zemā temperatūrā, pat pie -30°C.

Mēreni auksts klimats ir definēts kā klimats, kurā vidējā janvāra temperatūra ir virs -10°C, savukārt ekstremāli auksts klimats ir tāds, kura vidējā temperatūra aukstākajā mēnesī ir zemāka par -10°C.

Pētījums balstījās uz neapstrādātiem veiktspējas datiem no dažādām klimatiskajām zonām, siltumsūkņu modeļiem un siltumsūkņu konfigurācijām no Šveices, Vācijas, Apvienotās Karalistes, ASV, Kanādas un Ķīnas.

TESTI

Pārbaudes parādīja, ka tad, kad ārējā temperatūra bija no 5°C līdz -10°C, vidējais COP visās sistēmās bija 2,74 un mediāna bija 2,62.

Ārkārtīgi aukstā klimatā, kas definēts kā vidējā temperatūra zem -10°C un tuvojas -30°C, tika izmantoti īpaši izstrādāti aukstā klimata siltumsūkņi no tirgū vadošajiem uzņēmumiem.

Testi Somijā nodrošināja COP virs 2 pat pie -20°C.

Lauka testēšanu Aļaskā veica arī Oak Ridge National Laboratory, izmantojot aukstā klimata gaisa siltumsūkni. Šie testi atklāja, ka COP saglabājās salīdzinoši augsts, sasniedzot COP 2 pie -25 °C un 1,8 pie -35 °C

SILTUMSUKNIS

Efektivitātes uzlabošana

Pētnieki norāda, ka pastāv stratēģijas, lai uzlabotu siltumsūkņa veiktspēju ēkās, jo īpaši samazinot siltuma padeves temperatūru. Viņi apgalvo, ka daudzām mantotām un neefektīvām apkures sistēmām ir salīdzinoši augsta ūdens padeves temperatūra, diapazonā no 60°C līdz 70°C. To pazemināšana var uzlabot siltumsūkņa veiktspēju. Hidrauliskajās sistēmās tikai neliela skaita radiatoru nomaiņa, lai pazeminātu nepieciešamo ūdens padeves temperatūru, var ievērojami uzlabot siltumsūkņa efektivitāti.

Vairākos pētījumos tika izmantota rezerves apkures avots – vai vismaz tas bija pieejama, ja tas būtu nepieciešams. Tomēr rezerves apkure parasti tika ieslēgta tikai tad, kad ārējā temperatūra nokritās virs -10°C vai zemāka. Virs -10°C siltumsūkņi spēja nodrošināt nepieciešamo siltumu ar salīdzinoši augstu efektivitāti.

Ziņojumā secināts, ka bažas par rezerves apkures nepieciešamību mērenā aukstā klimatā var būt nepamatotas un hibrīdsistēmu loma var būt ierobežota. Tas rada jautājumu par hibrīdsistēmu lomu aukstākajā klimatā ne vienmēr efektivitātes dēļ, bet gan siltumsūkņu augstās jaudas dēļ, kas nepieciešami ļoti zemās temperatūrās.

Pētnieki ierosina, ka vērtīgs ceļš turpmākiem pētījumiem būtu izpētīt hibrīda tipa apkures sistēmu īpašo vērtību.

Lai gan īpašu "aukstā klimata" gaisa siltumsūkņu uzstādīšana var novērst risku, ka tiem samazinās veiktspēja aukstos klimatiskos apstākļos, pētnieki atzīst, ka šo iekārtu veiktspēja tomēr var pasliktināties augstākā apkartējās vides temperatūrā.

Tā kā tie ir īpaši izstrādāti zemām temperatūrām un augstākām apkures prasībām, tādiem komponentiem kā izplešanās vārsts un kompresors var būt grūti darboties ar zemāku jaudu.

Ziņojumu sagatavoja Dankans Gibs (Dancan Gibb), Regulatory Assistance Project (RAP) Briselē vecākais padomnieks, Dr Jans Rozenovs, RAP Eiropas programmu galvenais un direktors un Oksfordas Universitātes Vides pārmaiņu institūta goda zinātniskais līdzstrādnieks; Dr Richard Lowes, RAP vecākais jurists; Profesors Nīls Hjūits, Olsteras Universitātes Belfāstas Arhitektūras un būvētas vides skolas skolas vadītājs.

Pētījuma kopija: https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(23)00351-3#%20