Οι αντλίες θερμότητας προβλήθηκαν αρχικά ως μια σημαντική λύση καθαρής ενέργειας, αλλά αργότερα θεωρήθηκαν πολύ ακριβές. Σε μια σειρά άρθρων δύο μερών, σας δείχνουμε τι πρέπει να γνωρίζετε για αυτά.

Σίγουρα θα έχετε ακούσει για τις αντλίες θερμότητας, οι οποίες εξάγουν ενέργεια από τον αέρα, το έδαφος και το νερό και τη μετατρέπουν σε θερμότητα ή κρύο αέρα. Πώς, πότε και πού ακριβώς λειτουργούν όμως; Δεδομένου του επείγοντος χαρακτήρα της ενεργειακής μετάβασης, είναι κατανοητό ότι οι συζητήσεις για τις καλύτερες λύσεις ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μπορούν να γίνουν αρκετά έντονες. Και οι πιθανότητες είναι ότι πρώτα μάθατε για τις αντλίες θερμότητας με θετικό ή αρνητικό φως πριν μάθετε τα βασικά.

Όλο και περισσότεροι άνθρωποι εγκαθιστούν αυτήν την τεχνολογία. Πέρυσι, οι αντλίες θερμότητας εξοικονόμησαν στην Ευρώπη 8 εκατομμύρια τόνους εκπομπών CO2, καθώς 3 εκατομμύρια μονάδες αντικατέστησαν περίπου 4 δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα ορυκτού αερίου – επομένως το δυναμικό είναι σαφώς υψηλό. Εάν σκέφτεστε να γίνετε ιδιοκτήτης αντλίας θερμότητας, είναι Euronews συγκέντρωσε μερικά πράγματα που πρέπει να ξέρεις.

Πώς λειτουργούν οι αντλίες θερμότητας;

Η πηγή αέρα, η πηγή νερού και οι γεωθερμικές αντλίες θερμότητας λειτουργούν παίρνοντας ενέργεια από τις αναφερόμενες πηγές και μετατρέποντάς την σε θερμότητα ή κρύο αέρα. Αυτό γίνεται ως μέρος του «κύκλου ψυκτικού», οι τέσσερις φάσεις του οποίου είναι η εξάτμιση, η συμπίεση, η συμπύκνωση και η διαστολή, εξηγεί η European Heat Pump Association (EPHA). Ουσιαστικά, η θερμότητα που συλλέγεται χρησιμοποιείται για τη μετατροπή του ψυκτικού μέσου στον εναλλάκτη θερμότητας της αντλίας σε αέριο, το οποίο στη συνέχεια συμπιέζεται σε υψηλή πίεση στον συμπιεστή, προκαλώντας αύξηση της θερμοκρασίας. Για τη λειτουργία αυτού του τμήματος του μηχανήματος, απαιτείται πρόσθετη ενέργεια – ιδανικά από πράσινη ηλεκτρική ενέργεια, η οποία θα καθιστούσε την όλη διαδικασία ουδέτερη ως προς τον άνθρακα.

Ο καυτός ατμός υψηλής πίεσης διέρχεται στη συνέχεια μέσω του δεύτερου εναλλάκτη θερμότητας, που ονομάζεται συμπυκνωτής. Εδώ το ψυκτικό απελευθερώνει θερμότητα στο σύστημα θέρμανσης του σπιτιού, είτε πρόκειται για σύστημα με βάση το νερό, όπως καλοριφέρ ή ενδοδαπέδια θέρμανση, είτε για εξοπλισμό κλιματισμού. Καθώς η θερμότητα απελευθερώνεται, το ψυκτικό αλλάζει σε υγρή κατάσταση και στη συνέχεια περνά μέσα από μια συσκευή εκτόνωσης πίεσης (τη βαλβίδα εκτόνωσης) πριν ξεκινήσει ξανά ο κύκλος.

Οι αντλίες θερμότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σπίτια, γραφεία και βιομηχανικά περιβάλλοντα. Το πλεονέκτημά τους είναι ότι είναι πολύ αποτελεσματικά. για κάθε μονάδα εισροής ενέργειας, παίρνουμε περίπου τρεις μονάδες θερμότητας.

Οι αντλίες θερμότητας λειτουργούν σε ψυχρά κλίματα;

Αυτός είναι ένας από τους μεγαλύτερους μύθους για τις αντλίες θερμότητας. Η πραγματικότητα είναι ότι οι τέσσερις χώρες με το υψηλότερο μερίδιο αντλιών θερμότητας – η Νορβηγία (60 τοις εκατό των νοικοκυριών), η Σουηδία (43 τοις εκατό), η Φινλανδία (41 τοις εκατό) και η Εσθονία (34 τοις εκατό) εκατό) – είναι από τις πιο κρύες χώρες στην Ευρώπη .

Σύμφωνα με πρόσφατη μελέτη, οι αντλίες θερμότητας μπορούν να εγκατασταθούν με επιτυχία σε χώρες όπου οι θερμοκρασίες του χειμώνα σπάνια πέφτουν κάτω από -10°C, καλύπτοντας μεγάλο μέρος της ηπείρου. Ακόμη και όταν πλησιάζουν τους -30°C, μπορούν να είναι πιο αποδοτικές από την ηλεκτρική θέρμανση.

Πράγματι, ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες που μας κάνουν να ανατριχιάζουμε, ο εξωτερικός αέρας και το νερό εξακολουθούν να περιέχουν χρήσιμες ποσότητες ενέργειας. Η πιο σημαντική μέτρηση εδώ είναι ο «συντελεστής απόδοσης» (COP), ο οποίος αναφέρεται στην ποσότητα θερμότητας που μπορεί να παραχθεί για κάθε μονάδα εισροής ενέργειας.

Στα περισσότερα σπίτια, ο μέσος ετήσιος COP για αντλίες θερμότητας είναι τρεις έως τέσσερις. Όσο πιο κρύο είναι, τόσο λιγότερο αποδοτικές είναι, αλλά μελέτες δείχνουν ότι ακόμη και σε κρύο καιρό, οι αντλίες θερμότητας διατηρούνται εξαιρετικά καλά.

Στη Φινλανδία, για παράδειγμα, εργαστηριακές δοκιμές με μερικές κορυφαίες στην αγορά αντλίες θερμότητας έδειξαν ότι η τιμή COP δύο μοντέλων υπερβαίνει το δύο στους -20°C περίπου. Και στους -30°C, οι τιμές COP είναι πάντα μεγαλύτερες από μία, επομένως μπορούν ακόμα να παρέχουν θερμότητα.

Μια άλλη μελέτη διαπίστωσε ότι οι γεωθερμικές αντλίες θερμότητας μπορεί να είναι πιο αποτελεσματικές σε τέτοια κλίματα επειδή οι θερμοκρασίες του εδάφους δεν αλλάζουν τόσο δραματικά από εποχή σε εποχή (και ο εξοπλισμός δεν χρειάζεται να χρησιμοποιεί ενέργεια για την απόψυξη). Ένα βραβευμένο έργο EPHA στη Φινλανδία συνδυάζει τη γεωθερμική ενέργεια με την τεχνολογία αντλιών θερμότητας για να δημιουργήσει ένα κινητό σύστημα που παρέχει ενέργεια σε εργοτάξια. Το εργοστάσιο “Geolo” της Vantaa είναι αποτελεσματικό έως και -30°C και έχει χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή κτιρίων γυμνασίου και κατοικιών.

Μπορεί να εγκατασταθεί αντλία θερμότητας σε παλιά και υπάρχοντα κτίρια;

Περίπου 20 εκατομμύρια αντλίες θερμότητας έχουν εγκατασταθεί στην Ευρώπη, οι οποίες θα αποφύγουν 54 μεγατόνους εκπομπών CO2, περίπου ισοδύναμες με τις ετήσιες εκπομπές της Ελλάδας. Πολλοί άνθρωποι θέλουν να συμμετάσχουν στο κύμα της αντλίας θερμότητας, αλλά δεν είναι σίγουροι αν αυτές οι συσκευές είναι κατάλληλες για το σπίτι τους.

Μια ανησυχία είναι ότι δεν θα λειτουργήσουν σε παλαιότερα κτίρια. Ωστόσο, σύμφωνα με την EPHA, οι αντλίες θερμότητας είναι κατάλληλες για κάθε τύπο κτιρίου, με την προϋπόθεση ότι το υπάρχον σύστημα θέρμανσης ή ψύξης είναι συμβατό.

Ένα έργο που χρηματοδοτήθηκε από την κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου έδειξε ότι μπορούν να εγκατασταθούν σε σπίτια όλων των στυλ και ηλικιών, από βικτοριανά σπίτια με ταράτσες έως ημιανεξάρτητες κατοικίες πριν από τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο έως αρχοντικά της δεκαετίας του 1960 .

«Οι καθαρές αντλίες θερμότητας από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα είναι απαραίτητες για τη θέρμανση των σπιτιών της Βρετανίας σε ένα καθαρό μηδενικό μέλλον», δήλωσε ο Λόρδος Κάλαναν, υπουργός Ενέργειας και Καθαρής Ανάπτυξης.

«Αυτή η δοκιμή αποδεικνύει ότι τα συστήματα θέρμανσης χαμηλών εκπομπών άνθρακα είναι μια αποτελεσματική εναλλακτική λύση για σπίτια όλων των τύπων και ηλικιών. Καθώς η τεχνολογία συνεχίζει να προοδεύει και το κόστος συνεχίζει να μειώνεται την επόμενη δεκαετία, θα γίνουν μια σαφής και προσιτή επιλογή για τους καταναλωτές.

Η εκκλησία Abbey στο Bath της Αγγλίας δείχνει ότι ακόμη και το μεγαλύτερο παλιό κτίριο μπορεί να φιλοξενήσει μια αντλία θερμότητας. Ωστόσο, για τους Βρετανούς το μεγαλύτερο εμπόδιο δεν είναι η οικοδομική άδεια, αλλά το κόστος.

Σύμφωνα με την Energy Systems Catapult, οι περισσότερες αντλίες θερμότητας στο Ηνωμένο Βασίλειο έχουν εγκατασταθεί μέχρι στιγμής σε μεγάλα σπίτια χωρίς αέριο από πλούσιους πρωτοπόρους, οικοδόμους ή κοινωνικούς ιδιοκτήτες.

Πίστωση επιλεγμένης εικόνας: Canva