Wpływ powietrznych i gruntowych pomp ciepła na środowisko

Postęp technologiczny, który dokonał się w ciągu ostatnich kilkudziesięciu latach, sprawił, że pompy ciepła (PC) to technologia przyszłości. I choć rozwiązania stosowane w pompach ciepła i zasada działania PC mają pewne konsekwencje środowiskowe, to uważane są one za urządzenia ekologiczne.

Pompy ciepła to urządzenia wykorzystujące odnawialne źródła energii. Jednak, jak każde urządzenie, mogą mieć w pewnym stopniu negatywny wpływ na środowisko.

Zanieczyszczenie powietrza

Pompy ciepła są powszechnie zaliczane do OZE (odnawialnych źródeł energii). Niestety w porównaniu do innych typowych OZE (np. fotowoltaiki czy elektrowni wiatrowych) charakteryzują się znacznie większym wykorzystaniem tzw. energii brudnej, produkowanej choćby z węgla.
Choć PC wykorzystują „zieloną energię” zmagazynowaną w otoczeniu (w warstwach powierzchniowych gleby, w wodach podziemnych, czy powietrzu), to jednak do pracy potrzebują też energii elektrycznej. Ta natomiast pozyskiwana jest, szczególnie w Polsce, z elektrowni węglowych, które są źródłem emisji wysokiej. Oznacza to, że takie   zanieczyszczenia jak pyły (PM2.5 i PM10) czy gazy (CO, NO₂, SO₂, CO₂) trafiają do atmosfery na wysokości powyżej 40 metrów. Dlatego uważa się, że praca pompy ciepła nie pozostaje bez szkodliwego wpływu na środowisko. Jednak pamiętajmy, że stężenie szkodliwych substancji w przypadku wysokiej emisji jest o wiele mniejsze niż w przypadku niskiej emisji, którą uznaje się za główne źródło zanieczyszczeń powietrza i przyczynę smogu.

Taki stan rzeczy można zmienić i cieszyć się jeszcze bardziej ekologicznym domem, decydując się na rozwiązanie oparte na współpracy pompy ciepła z instalacją fotowoltaiczną (panelami PV). Takie połączenie daje w pełni ekologiczny system ogrzewania, chłodzenia, produkcji c.w.u. oraz produkcji energii elektrycznej nie tylko na potrzeby pracy pompy ciepła, ale także innych urządzeń domowych.

O tym, że pompy ciepła mają niewielki wpływ na zanieczyszczenie powietrza decyduje również fakt, że charakteryzują się one wysokim współczynnikiem wydajności COP (coefficient of performance). Parametr ten pokazuje stosunek pomiędzy mocą grzewczą pompy ciepła a niezbędną do napędu sprężarki mocą elektryczną.W dużym skrócie można powiedzieć, że jest to stosunek energii „czystej” do „brudnej”. Obecnie standardem jest produkcja pomp ciepła o współczynniku COP powyżej 4. To przemawia na korzyść tych urządzeń, ponieważ COP w przypadku pomp ciepła jest znacznie wyższy niż porównywalny w przypadku tradycyjnych źródeł ciepła współczynnik sprawności (określający ilość ciepła, którą może wytworzyć urządzenie z danej ilości energii doprowadzonej do niego). Na przykład dla kotłów na gaz ziemny współczynnik sprawności kształtuje się na poziomie 0,95–1,05 (dla najnowocześniejszych kotłów kondensacyjnych), a dla kotłów gazowych na gaz płynny i olejowych osiąga maks. 0,93.

– Przykładem powietrznej pompy ciepła najwyższej klasy jest NIBE F2120. Urządzenie to osiąga sprawność na poziomie sprawności pomp gruntowych. COP w przypadku NIBE F2120-12 wynosi aż 5,12 w punkcie pracy A7/W35 (wg normy EN 14511) – mówi ekspert marki NIBE. Przy czym warto wyjaśnić, że COP dla powietrznych pomp ciepła określany jest  najczęściej właśnie dla warunków oznaczonych jako A7/W35, gdzie: A – to oznaczenie powietrza zewnętrznego, 7 – temperatura powietrza zewnętrznego (podawana w stopniach Celsjusza), W – oznaczenie dla wody oraz 35 – temperatura wody grzewczej w instalacji (w stopniach Celsjusza) – dodaje ekspert.

Obejrzyj film prezentujący nową powietrzną pompę ciepła  NIBE F2120

Efekt cieplarniany i niszczenie warstwy ozonowej

Zagrożenie dla środowiska mogą stwarzać zastosowane w pompach ciepła czynniki chłodnicze. Wcześniej stosowane były freony, które wpływały negatywnie na warstwę ozonową. Teraz są one zastępowane nowymi czynnikami. Ale i one mogą wpływać niekorzystnie na atmosferę (zwiększając efekt cieplarniany). Dlatego ciągle prowadzone są badania nad kolejnymi, bardziej ekologicznymi czynnikami chłodniczymi.

– Obecnie w powietrznych pompach ciepła marki NIBE wykorzystywany jest czynnik chłodniczy R410A. Jednak w najbliższym czasie w ofercie mają pojawić się pompy ciepła pracujące na czynniku R290, czyli propanie, który jest naturalnym czynnikiem chłodniczym i nie podlega regulacjom F-gazowym – informuje Karol Łapiński, Menedżer Produktu NIBE.

Zaznaczmy jednak, że zagrożenie wynikające ze stosowania obecnie używanych preparatów chłodzących można znacznie ograniczyć. Aby uniknąć ryzyka przedostania się szkodliwych czynników do atmosfery należy przestrzegać zasad prawidłowej instalacji. Ważne jest też, aby w czasie eksploatacji urządzenia, regularnie i prawidłowo przeprowadzać przegląd szczelności obiegu zamkniętego, w jakim pracuje czynnik chłodniczy. Instalację urządzenia, a także jej serwis warto powierzyć specjalistom – Autoryzowanym Instalatorom oraz Serwisantom NIBE.

Zagrożenie hałasem

Ostatnim elementem, który może mieć wpływ na bezpośrednie otoczenie człowieka jest emisja hałasu. Jednak należy zaznaczyć, że nadmierny hałas powodowany przez pompę ciepła wynika najczęściej z błędów montażowych. Nieprawidłowe usytuowanie jednostki zewnętrznej powietrznej pompy ciepła może uprzykrzyć życie szczególnie sąsiadom. Zbyt mała średnica kanałów powietrznych dla pomp ciepła zabudowanych przy budynkach może powodować przenoszenie hałasu do pomieszczeń w budynku. Z kolei zastosowanie zbyt krótkich lub mało elastycznych rur przyłącznych do pomp ciepła najprawdopodobniej spowoduje przenoszenie hałasu poprzez instalację do budynku. Aby uniknąć takich niekorzystnych zjawisk, wystarczy zastosować się do wytycznych producenta lub dodatkowo wykorzystać dostępne technologie wygłuszania.

– Na poziom emitowanego hałasu wpływ ma również wybrany model pompy ciepła.  Wspomniana już pompa ciepła NIBE F2120 osiąga nie tylko najwyższą sprawność, ale jest też bardzo cicha. Emitowany przez nią poziom hałasu to jedynie 39 dB w odległości 2 metrów – dodaje ekspert marki NIBE.

Dowiedz się więcej, czytając poradnik: Dobór i montaż pompy ciepła a emisja hałasu

Podsumowując, pompy ciepła zdecydowanie możemy zaliczyć do urządzeń przyjaznych dla środowiska. Potencjalnych zagrożeń spowodowanych wyciekiem czynników chłodniczych czy powstawaniem hałasu możemy uniknąć, ponieważ zależą bezpośrednio od użytkowników, instalatorów i konserwatorów urządzeń. Wycieku szkodliwego płynu chłodniczego można go uniknąć przestrzegając zasad poprawnego montażu i eksploatacji. Trochę inaczej wygląda sprawa z zanieczyszczeniem powietrza, na które pośrednio może wpływać nasza pompa ciepła. Nie mamy wpływu na sposób produkcji energii elektrycznej, którą pobieramy z sieci energetycznej. Jednak możemy mieć wpływ na sposób wytwarzania energii elektrycznej, jeśli zdecydujemy się na miks energetyczny. Wówczas energia elektryczna pozyskana samodzielnie z odnawialnych źródeł energii, takich jak fotowoltaika czy wiatrak, może do minimum ograniczyć szkodliwy wpływ pomp ciepła na środowisko.