Ta pompa ciepła korzysta jednocześnie z dwóch źródeł energii

Międzynarodowa grupa badawcza zaprojektowała dwuźródłową pompę ciepła (DSHP), która oprócz powietrza atmosferycznego czerpie także temperaturę z powietrza wywianego z budynku. Podejście naukowców pozwoliło znacząco podnieść wydajność pompy, co pomogło zredukować koszty ogrzewania i obniżyć emisję CO2.

Biorąc pod uwagę to, że ogrzewanie budynków generuje gigantyczną konsumpcję energii, która nadal w głównej mierze opiera się na spalaniu paliw kopalnych, szacuje się, że sam ten proces przyczynia się do około 40 proc. światowej emisji dwutlenku węgla.

Pompy ciepła z roku na rok odgrywają coraz większą w rolę w procesach dekarbonizacji ogrzewania budynków. Kilka razy w roku pojawiają się doniesienia o nowych technologiach, które mają podnieść wydajność pracy urządzeń, a także zwiększyć zakres warunków środowiskowych, w których będą mogły pracować.

REKLAMA

REKLAMA

Dwuźródłowa pompa ciepła

O nowym doniesieniu ze świata pomp ciepła dowiadujemy się z pracy naukowej brytyjsko-chińskiej grupy badawczej. Otóż zespół opracował dwuźródłową pompę ciepła (z ang. Dual-Source Heat Pump, DSHP), która czerpie energię cieplną poprzez pochłanianie jednocześnie powietrza atmosferycznego, jak i odpadowego ciepłego powietrza wywianego z budynku. Co więcej, badacze informują, że zaprojektowana przez nich dwuźródłowa pompa bardzo dobrze radzi sobie z odszranianiem, co również przekłada się na jej wyższą wydajność.

Prototyp DSHP zainstalowano na dachu jednego z budynków w Wielkiej Brytanii i poddano testom, które pozwoliły badaczom ocenić wydajność urządzenia oraz stopień redukcji emisji CO2.

Jak wynika z informacji dostarczonych przez portal „PV Magazine”, zaprojektowany przez brytyjsko-chiński zespół badawczy prototyp DSHP jest zbudowany m.in. z: dwóch parowników niskociśnieniowych, jednego parownika średniociśnieniowego, ekonomizera (urządzenia zapewniającego prawidłowy przebieg procesu obiegu chłodniczego i przyczyniającego się do podniesienia efektywności pracy urządzenia), skraplacza płytowego, sprężarki z wytryskiem pary, zaworów rozprężnych oraz pięciu wentylatorów.

Wykorzystanie dodatkowego źródła ciepła, jakim jest powietrze wylotowe z budynku, pozwala wytwarzać mieszaninę powietrza o wyższej temperaturze na wlocie do jednostki. To podnosi wydajność pracy urządzenia. Testowana pompa ciepła pracuje na czynniku chłodniczym R410a, a optymalna jego ilość – jak twierdzą naukowcy – w przypadku prototypu wynosi 13 kg.

REKLAMA

REKLAMA

REKLAMA

Poprawa procesu odszraniania

Grupa naukowców zwraca szczególną uwagę na to, że dotychczas przy opracowywaniu dwuźródłowych pomp ciepła nie przywiązywano wystarczająco dużej uwagi do oszronienia i jego wpływu na pogorszenie wydajności systemu. Jak tłumaczą badacze, w przypadku ich prototypu wykorzystanie powietrza wywiewanego z budynku ma pomóc w opóźnieniu procesu szronienia i przełożyć się na wyższą wydajność pracy urządzenia. Nie spowoduje to jednocześnie większego zużycia energii elektrycznej, jak ma to miejsce w związku z implementacją niektórych dotychczas proponowanych rozwiązań pomocnych w walce z tym zjawiskiem..
.

.
Dotychczasowe wyniki analiz i badań pokazały, że prototyp opracowany przez brytyjsko-chińską grupę badaczy jest w stanie wygenerować roczne oszczędności na rachunkach za ogrzewanie w zakresie 20,64-54,36 proc. oraz redukcję (w ujęciu rocznym) emisji dwutlenku węgla w zakresie 14,39-86,09 proc. w porównaniu z tradycyjnymi systemami grzewczymi opartymi na kotłach gazowych.

Wyniki swoich doświadczeń naukowcy opublikowali w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Energy”.