Aerotermia i pompy ciepła: efektywna alternatywa dla kotłów na paliwa kopalne

Aerotermia to technologia, która zmienia sposób, w jaki ogrzewamy i chłodzimy budynki oraz przygotowujemy ciepłą wodę użytkową. Jest efektywna i zrównoważona, a jej zastosowanie stale rośnie w hotelach, szpitalach, placówkach edukacyjnych, obiektach sportowych, domach opieki, akademikach, zakładach przemysłowych i wspólnotach mieszkaniowych.

W tym kontekście, KEYTER, jako producent specjalizujący się w projektowaniu i rozwoju rozwiązań HVAC+R, od lat rozwija aerotermalne pompy ciepła przeznaczone do obiektów sektora usługowego, przemysłu oraz budownictwa wielorodzinnego. Wieloletnie doświadczenie firmy w zakresie urządzeń typu powietrze-woda, agregatów wody lodowej, central dachowych (rooftop) i systemów do uzdatniania powietrza pozwala oferować technologie dostosowane do rzeczywistych potrzeb każdej instalacji, ze szczególnym naciskiem na efektywność energetyczną, niezawodność i ograniczenie emisji.

Czym jest aerotermia?

Aerotermia to rozwiązanie oparte w 100% na energii odnawialnej, które zapewnia ogrzewanie, chłodzenie oraz przygotowanie ciepłej wody użytkowej. W przeciwieństwie do tradycyjnych kotłów nie wymaga spalania paliw kopalnych, takich jak gaz ziemny, LPG, olej opałowy czy węgiel. Zamiast tego pobiera ciepło z powietrza zewnętrznego i przekazuje je do budynku.
Systemy aerotermalne mogą dostarczać nawet sześciokrotnie więcej energii użytkowej niż pobierają energii elektrycznej na jej wytworzenie. Przekłada się to na znaczne oszczędności energii i kosztów eksploatacji, a także na istotne ograniczenie emisji CO2.

Pompy ciepła KEYTER wykorzystują właśnie tę zasadę: pobierają energię dostępną w powietrzu zewnętrznym i przekształcają ją w ciepło do ogrzewania, chłód lub energię do przygotowania ciepłej wody użytkowej, przy zmniejszonym zużyciu energii elektrycznej. Dzięki temu aerotermia jest jednym z najskuteczniejszych sposobów zastępowania systemów opartych na paliwach kopalnych i przechodzenia na bardziej efektywne, zdekarbonizowane budynki.

Jak to działa?

Choć sam proces techniczny aerotermii jest złożony, jej zasadę działania można wyjaśnić w prosty sposób:

• System pobiera energię z powietrza zewnętrznego.
• Energia jest kumulowana za pośrednictwem wewnętrznego obiegu.
• Przekazuje ją do instalacji ogrzewania, chłodzenia lub produkcji ciepłej wody użytkowej.

Czy aerotermia zapewnia niezawodną pracę w chłodnym klimacie?

Tak. Technologia aerotermalna jest powszechnie sprawdzona i od lat stosowana w krajach o szczególnie surowych zimach, takich jak Szwecja, Niemcy czy Kanada, gdzie przez długi czas temperatury mogą utrzymywać się znacznie poniżej zera. W tak wymagających warunkach potwierdziła swą niezawodną i efektywną pracę, z dostosowywaniem się do niekorzystnych warunków klimatycznych, bez obniżania komfortu panującego we wnętrzu budynku.

Jest to w dużej mierze zasługa rozwoju technologicznego nowoczesnych urządzeń, wyposażonych w inteligentne systemy sterowania i wysokosprawne sprężarki zdolne do pozyskiwania energii z powietrza zewnętrznego nawet przy ekstremalnie niskich temperaturach. Współczesne jednostki są ponadto projektowane tak, aby ciągle optymalizować efektywność swojego działania, dostosowując wydajność do rzeczywistego zapotrzebowania cieplnego budynku.

W rezultacie systemy aerotermalne nie tylko zapewniają pokrycie zapotrzebowania na ciepło zimą, ale także osiągają to przy niższym zużyciu energii niż systemy tradycyjne. Dzięki temu stanowią sprawdzone, niezawodne i zrównoważone rozwiązanie, odpowiednie zarówno do klimatu łagodnego, jak i do bardziej surowych warunków klimatycznych.

Prawidłowy dobór urządzenia ma kluczowe znaczenie. KEYTER oferuje serie pomp ciepła dostosowane do różnych profili klimatycznych i wymagań eksploatacyjnych. Pozwala to użytkownikowi na dobór rozwiązania odpowiedniego do klimatu łagodnego, umiarkowanego lub chłodnego, jak również do instalacji o stałym lub zmiennym zapotrzebowaniu cieplnym.

Jakie oszczędności można uzyskać?

W ujęciu ogólnym, oszczędności energii w porównaniu z tradycyjnymi systemami mogą sięgać nawet 60%.

Patrząc od strony finansowej, wspólnota mieszkaniowa, która zdecyduje się na system aerotermalny, może po okresie zwrotu inwestycji osiągać oszczędności na poziomie 30-60%, zależnie od wielkości budynku i wcześniej stosowanego systemu. W przypadku systemów dla sektora usługowego (bez uwzględniania dotacji, z wyjątkiem obniżki kosztów związanej z uzyskaniem świadectwa efektywności energetycznej) w sześcioletnim okresie finansowania można uzyskać oszczędności do 15%.

Po zamortyzowaniu inwestycji oszczędności mogą przekroczyć 45%, co potwierdza opłacalność, stabilność i trwałość tego typu rozwiązań.

Co z istniejącym kotłem na paliwa kopalne?

Możliwe są dwa rozwiązania: zastąpienie starego kotła nowym systemem HVAC opartym na aerotermii, dzięki czemu instalacja może w 100% korzystać z energii odnawialnej, albo pozostawienie kotła jako źródła rezerwowego na okresy sporadycznie występującego, wysokiego zapotrzebowania cieplnego.

Rozwiązanie hybrydowe jest szczególnie korzystne w budynkach, w których występują ograniczenia dostępnej mocy elektrycznej. Pozwala ono optymalnie wykorzystać dostępne zasoby bez pogarszania działania całego systemu. Umożliwia również stopniowe przechodzenie na bardziej zrównoważony model energetyczny, w celu ograniczenia emisji i poprawy efektywności energetycznej instalacji.

Ma to szczególne znaczenie w projektach modernizacji energetycznej, w których pełna wymiana systemu grzewczego musi być przeprowadzana etapowo. Rozwiązania aerotermalne KEYTER można integrować w układach hybrydowych, zachowując tam, gdzie jest to potrzebne, istniejące źródła rezerwowe i traktując pompę ciepła jako główne, wysokosprawne źródło energii.

System aerotermalny wyróżnia się wysoką efektywnością, ponieważ wykorzystuje energię zawartą w otaczającym powietrzu do ogrzewania, chłodzenia i przygotowania c.w.u. Pozwala tym samym znacząco zredukować zużycie energii oraz koszty eksploatacji w średniej i długiej perspektywie.

Zapewnia to utrzymanie stałej temperatury komfortu przez cały czas, także w okresach szczytowego zapotrzebowania, a jednocześnie umożliwia uporządkowaną, elastyczną transformację energetyczną bez zakłóceń w eksploatacji, zarówno dla użytkownika, jak i wspólnoty mieszkaniowej.

Czy konieczne jest skuwanie starych posadzek lub wymiana grzejników?

W większości przypadków system aerotermalny można bez problemu zaadoptować do istniejących odbiorników ciepła i chłodu, takich jak grzejniki czy klimakonwektory. Znacznie ułatwia to integrację z już działającą instalacją i pozwala uniknąć skomplikowanych prac budowlanych oraz poważnych ingerencji w mieszkanie lub budynek.

Systemy ogrzewania podłogowego mogą wprawdzie dodatkowo zwiększyć efektywność aerotermii, jednak nie są one niezbędne do jej prawidłowego działania. Nowoczesne urządzenia aerotermalne są przystosowane do współpracy z różnymi rodzajami odbiorników i odpowiednio dostosowują parametry pracy, aby zapewnić wysoki komfort również w istniejących instalacjach.

Taka elastyczność pozwala ponadto obniżyć zarówno koszty początkowe, jak i czas realizacji, dzięki czemu przejście na bardziej efektywny i zrównoważony system staje się prostsze i bardziej dostępne.

Jest to zatem elastyczne rozwiązanie, które można łatwo zintegrować z większością istniejących instalacji, bez konieczności prowadzenia złożonych prac modernizacyjnych czy ponoszenia dużych dodatkowych nakładów.

Z jakich elementów składa się instalacja z pompą ciepła i gdzie się je montuje?

Jednostka zewnętrzna

To urządzenie, które jest odpowiedzialne za wymianę energii z powietrzem zewnętrznym. Zazwyczaj montuje się je na płaskim dachu budynku lub, w przypadku dachów spadzistych, na odpowiednio przygotowanej, wypoziomowanej konstrukcji wsporczej przystosowanej do montażu urządzeń.

Jednostka zewnętrzna ma kluczowe znaczenie w pozyskiwaniu energii cieplnej z powietrza i przekazywaniu jej do instalacji.

W urządzeniach KEYTER konstrukcja jednostki zewnętrznej łączy efektywną wymianę ciepła z powietrzem zewnętrznym, modulację wydajności oraz wytrzymałość niezbędną do pracy w instalacjach o wysokim zapotrzebowaniu na moc, takich jak obiekty usługowe, obiekty sportowe, szpitale, hotele czy budynki wielorodzinne.

Zbiorniki buforowe i zasobniki c.w.u.

Montuje się je w pomieszczeniu technicznym, zwykle w miejscu, w którym znajdował się dotychczasowy kocioł. Zbiornik buforowy stabilizuje pracę instalacji i pomaga zwiększyć jej efektywność, natomiast zasobnik zapewnia dostępność ciepłej wody użytkowej.

Odbiorniki ciepła i chłodu

Znajdują się w użytkowanych pomieszczeniach budynku i mogą być różnego rodzaju:

1. Grzejniki: są powszechnie stosowane w tradycyjnych instalacjach. W większości przypadków można nadal z nich korzystać bez konieczności wymiany.
2. Klimakonwektory: to idealne rozwiązanie w obiektach, w których wcześniej był już zainstalowany system chłodzenia. Są dostępne jako urządzenia podłogowe, ścienne, kanałowe lub kasetonowe.
3. Ogrzewanie i chłodzenie podłogowe: jeżeli tego typu instalacja jest już wykonana, pompa ciepła może z nią efektywnie współpracować zarówno w trybie ogrzewania, jak i chłodzenia.

Wymiana tych elementów nie jest konieczna, co pozwala przeprowadzić modernizację szybko i ekonomicznie, bez utraty komfortu.

Czy pompa ciepła poprawia charakterystykę energetyczną budynku?

Tak. Ograniczając zużycie energii i emisje, pompa ciepła poprawia charakterystykę energetyczną budynku, co może zwiększyć wartość nieruchomości i ułatwić dostęp do programów wsparcia publicznego.

Czy to pewna inwestycja w przyszłość?

Tak. Ponieważ pompa ciepła jest zasilana energią elektryczną, ogranicza zależność od paliw kopalnych i od zawirowań geopolitycznych wpływających na ceny gazu. Umożliwia również integrację z instalacją fotowoltaiczną, zwiększając niezależność energetyczną budynku.

Oryginalna treść została przygotowana przez KEYTER Academy. Niniejszy artykuł jest polskim tłumaczeniem oryginalnej treści opublikowanej przez KEYTER Academy. Oryginalną wersję można przeczytać tutaj.

KEYTER jest europejskim producentem specjalizującym się w projektowaniu, opracowywaniu i produkcji zaawansowanych urządzeń oraz rozwiązań HVAC(R). Dzięki ponad 35-letniemu doświadczeniu KEYTER rozwija niezawodne, energooszczędne i zrównoważone technologie dla zastosowań komercyjnych, przemysłowych i procesowych.

W Polsce produkty KEYTER są dystrybuowane i objęte wsparciem przez firmę Schiessl Polska - zaufanego lokalnego partnera w zakresie sprzedaży, doradztwa technicznego i obsługi klienta.