Do sredine 2028. svi novi sustavi grijanja u Njemačkoj trebali bi se 65 posto napajati obnovljivom energijom. Toplinske pumpe - dizalice topline predstavljaju jedno od ključnih rješenja za postizanje ovog cilja. Međutim njihov potencijal i izazovi u primjeni, posebno u starijim zgradama, tema su mnogih rasprava
U Njemačkoj se sada toplinske pumpe koriste u gotovo svakoj drugoj novogradnji. No unatoč njihovoj sve većoj popularnosti, prodaja sustava za grijanje na loživo ulje udvostručila se 2023. u usporedbi s prethodnom godinom. Ovaj trend može se pripisati, između ostalog, užarenoj raspravi oko tzv. zakona o grijanju, što je izazvalo nesigurnost među potrošačima.
Za istraživača toplinskih pumpi Mareka Miaru iz Instituta za solarne energetske sustave (ISE) Fraunhofer ovaj trend predstavlja ozbiljan problem. 'Moj apel je - ne gledajte samo današnje cijene struje i plina, već razmislite o tome kako će se one razvijati u sljedećih 20 godina? Vjerojatnost da će cijene plina rasti relativno je visoka', ističe Miara. S druge strane, cijena struje može se smanjiti vlastitom fotonaponskom instalacijom, što povećava atraktivnost toplinskih pumpi.
Kako radi toplinska pumpa?
Toplinske pumpe koriste električnu energiju za prijenos topline iz okoliša (zraka, vode, tla) u sustav grijanja zgrade. Ova tehnologija posebno jer učinkovita jer malim ulaganjem električne energije može proizvesti višestruko više toplinske energije. Proces funkcionira poput obrnutog hladnjaka: toplinska pumpa uzima toplinu iz okoline, zagrijava rashladno sredstvo (npr. propan), koje se komprimira u plin, a zatim taj vrući plin prenosi toplinu na vodu u grijanju. Nakon što se plin ohladi i ponovno postane tekućina, proces se ponavlja, piše Tagesschau.
Lamia Messari-Becker, profesorica za građevinsku tehnologiju i fiziku zgrada na Sveučilištu Siegen, opisuje toplinsku pumpu kao 'genijalan uređaj. Dajem joj jedan kilovatsat, a ona mi vraća tri, pa čak i četiri puta više'.
Prilikom odabira toplinske pumpe, ključno je razmotriti izvor topline koji će se koristiti. Podzemna voda obično daje najviše topline, ali ju je često teško iskoristiti zbog potrebnih uvjeta kao što su konstantna razina vode i dobra kvaliteta. Zračne toplinske pumpe, iako manje učinkovite i bučnije, jednostavnije su za implementaciju.
Planiranje i učinkovitost
Učinkovitost toplinskih pumpi uvelike ovisi o pravilnom planiranju i prilagodbi sustava specifičnim potrebama zgrade. Prije instalacije je važno točno utvrditi količinu vode koja mora protjecati kroz cijevi po minuti kako bi se prostorije optimalno grijale. Toplinske pumpe posebno su učinkovite kada kroz sustav pumpaju puno vode koja stoga ne mora biti jako zagrijana. Međutim, umjesto da se sustavi optimalno planiraju, često se instaliraju nepotrebno složena rješenja koja smanjuju učinkovitost i trajnost. Miara iz Instituta Fraunhofer naglašava: 'Što je sustav jednostavniji, to bolje funkcionira.'
Jesu li dizalice topline prikladne za starije zgrade?
Jedan od najčešćih mitova vezanih uz toplinske pumpe jest to da nisu prikladne za starije zgrade, posebno one koje nisu dobro izolirane ili imaju stare radijatore. Međutim Miarina istraživanja pokazuju suprotno: 'Mogu to samo naglasiti - da, toplinske pumpe mogu dobro raditi i u postojećim zgradama. I da, mogu raditi i s radijatorima', kaže Miara.
Statistike za 2023. godinu potvrđuju ovu tvrdnju. Pokazalo se da je 85 posto svih toplinskih pumpi instaliranih te godine postavljeno u starim zgradama, a ne u novogradnjama. 'Većina toplinskih pumpi trenutno se instalira u starim zgradama jer to jednostavno funkcionira', objašnjava Miara.
Zaključak: Energetska održivost i budućnost
Toplinske pumpe predstavljaju učinkovito i održivo rješenje za budućnost grijanja, kako u novogradnjama, tako i u starijim zgradama. Uz pravilno planiranje i prilagodbu sustava specifičnim uvjetima zgrade, one mogu značajno smanjiti potrošnju fosilnih goriva i emisije stakleničkih plinova. Njihova sposobnost da koriste obnovljive izvore energije čini ih ključnim elementom u tranziciji prema održivijem energetskom sustavu.
Iako postoje izazovi u implementaciji, posebno u odabiru izvora energije i optimizaciji sustava, prednosti toplinskih pumpi su mnogobrojne. S obzirom na rastuće cijene plina i mogućnost smanjenja cijene struje vlastitom proizvodnjom, toplinske pumpe postaju sve atraktivnija opcija za kućanstva i tvrtke.