Czy pompy ciepła nadają się tylko do budynków jednorodzinnych?

Część 11: Konieczność stosowania pomp ciepła w budynkach wielorodzinnych

Pompy ciepła znajdują wiele zastosowań. Sektor ogrzewania budynków jest najlepiej znanym obszarem zastosowania, ale pompy ciepła stosowane są również w przemyśle, urządzeniach gospodarstwa domowego czy choćby pojazdach elektrycznych. Wracając do budynków, obecnie pompy ciepła stosowane są dotychczas przede wszystkim w budynkach jednorodzinnych. Stanowią one (łącznie z „bliźniakami” i „szeregówkami”) ok. 90% budynków mieszkalnych w Polsce. Mimo że budynki wielorodzinne stanowią znaczna mniejszość, to znajduje się w nich przeszło 60% wszystkich lokali mieszkalnych. Przytoczona statystyka jasno wskazuje, jak ważne dla osiągnięcia celów klimatycznych jest zastosowanie pomp ciepła w budynkach wielorodzinnych, zarówno w nowobudowanych, jak i istniejących.

Wyzwania

Pompy ciepła mogą być stosowane z powodzeniem również w budynkach wielorodzinnych. Potwierdzają to liczne przykłady zarówno w europejskich, jak i azjatyckich miastach w różnorodnych strefach klimatycznych.

Jednak wyzwania, jakie niesie za sobą instalacja pomp ciepła w budynkach wielorodzinnych, są zdecydowanie bardziej kompleksowe niż w przypadku budynków jednorodzinnych. Przeszkodami mogą być zarówno kwestie administracyjne, jak i techniczne. Przykładowo bardziej skomplikowana jest struktura własności budynków wielorodzinnych. Mogą one należeć do miasta, spółdzielni mieszkaniowych lub właścicieli prywatnych. Zróżnicowane pobudki tychże właścicieli prowadzą często do decyzji, które nie są optymalne pod względem ochrony klimatu. Inną barierą logistyczną może być na przykład duża ilość mieszkań (oraz mieszkańców) i związane z tym trudności podczas przeprowadzania termomodernizacji zarówno powłok budynku, jak i systemu grzewczego.

Również z technicznego punktu widzenia zastosowanie pomp ciepła w budynkach wielorodzinnych niesie ze sobą pewne wyzwania. Na przykład temperatury systemu grzewczego muszą być wyższe (szczególnie w rozwiązaniach centralnych), ze względu na straty ciepła przy jego rozprowadzeniu, wyższe w porównaniu z budynkami jednorodzinnymi. To samo dotyczy ciepłej wody użytkowej. Większe jest również zapotrzebowanie na ciepło, a więc również sama moc grzewcza musi być większa. Niesie to ze sobą inne wymagania dotyczące źródeł ciepła, a co za tym idzie ograniczenia na przykład związane z niewystarczającym miejscem.

Możliwe rozwiązania

Na wymienione wyzwania można jednak znaleźć odpowiedzi dzięki wielu istniejącym rozwiązaniom technicznym. Jednak wybór „właściwego” rozwiązania ze względu na mnogość dostępnych opcji, nie zawsze jest łatwy. Dla przykładu problem wysokich temperatur ciepłej wody użytkowej niezbędnych dla zwalczania bakterii Legionelli, rozwiązać można dzięki zastosowaniu systemów decentralnych, systemów stacji „świeżej wody” lub technologii ultrafiltracji.

Dla zachowania orientacji wśród wielości opcji, a co za tym idzie, dla podjęcia właściwych decyzji, przydaje się możliwie prosta klasyfikacja dostępnych rozwiązań. Przedstawiony na poniższym rysunku podstawowy podział dostępnych rozwiązań jest wynikiem międzynarodowego projektu „Annex 50 – Pompy Ciepła w Budynkach Wielorodzinnych” (https://heatpumpingtechnologies.org/annex50/) w ramach prac „Międzynarodowej Agencji Energii IEA”. Znaczne uproszczenie zaproponowanego podziału prowadzi w sposób naturalny do niekompletności, ułatwia jednak przejrzyste pogrupowanie istniejących rozwiązań. Wynikiem jest pięć „rodzin rozwiązań” zastosowania pomp ciepła w budynkach wielorodzinnych.

Możliwe rozwiązania sklasyfikowane są wzdłuż linii „cały budynek” do „pojedyncze pomieszczenie”. Dokładny opis przedstawionych grup oraz dodatkowe rozwiązania w ramach każdej z „rodzin” rozwiązań znajduję się obecnie w przygotowaniu i będzie dostępny w ciągu najbliższych miesięcy jako interaktywne narządzie na stronie internetowej Projektu Annex 50.

Zrealizowane instalacje

Również w ramach wspomnianego projektu, zbudowana została baza danych zrealizowanych instalacji z różnych europejskich krajów. Powyższa grafika przedstawia wycinek strony internetowej (https://heatpumpingtechnologies.org/annex50/case-studies/) z interaktywną mapą, na której symbolicznie zaznaczono zebrane przykłady budynków wielorodzinnych z zainstalowanymi pompami ciepła. Szczególnie ciekawe są przykłady w budynkach istniejących, często niepoddanych termomodernizacji. Baza danych poszerzana jest w sposób ciągły o nowe przykłady. Stanowi to możliwość pokazania również polski realizacji. Wszelkie zainteresowane tą możliwością osoby proszone są o kontakt z autorem.

Bieżący odcinek jest jednocześnie przedostatnią częścią serii „Pompy ciepła w istniejących budynkach”. W kolejnym odcinku podsumowane zostaną najważniejsze omówione dotychczas aspekty oraz podjęta zostanie próba odpowiedzi na pytanie „Jak zapewnić większy udział pomp ciepła w istniejących budynkach?”