Solarne pompy ciepła

Wariant trzeci. Kolektor słoneczny i absorpcyjna pompa ciepła

Jeśli sądzisz, że napędzać pompę ciepła można tylko przez elektryczną sprężarkę, jesteś w błędzie. Bo można ją napędzać też przez elektryczną grzałkę, gazowy palnik czy wręcz wspomniany kolektor słoneczny.

Typowa pompa ciepła zawiera w sobie sprężarkę. I to bez względu na to, czy jest to grzewcza pompa ciepła, samochodowy klimatyzator, czy lodówka (a precyzyjniej pisząc — chłodziarka). Ta sprężarka zasilana jest elektrycznie lub mechanicznie (paskiem klinowym od samochodowego silnika). Ale są też pompy ciepła absorpcyjne, które działają dzięki dostarczeniu do nich ciepła.

Nie chcę tu opisywać zasady działania absorpcyjnej pompy ciepła, bo po pierwsze to trochę skomplikowana historia, a po drugie nie przypuszczam, bym był w stanie to dobrze zrobić. Musi Wam więc wystarczyć informacja, że takie coś jak absorpcyjne pompy ciepła istnieje — i najczęściej montowane jest w chłodziarkach. Takie chłodziarki jeżdżą w samochodach i przyczepach kempingowych, bo dla nich są idealne — do pracy wystarczy im gaz z butli albo prąd podłączony na polu namiotowym. Jednocześnie nie mają hałasującej sprężarki, co też nie jest bez znaczenia.

Absorpcyjne pompy ciepła nie są zbyt efektywne. Gdy stosuje się je jako chłodziarki, mają współczynnik wydajności (coś takiego, jak sprawność) rzędu 0,7 — czyli gdy dostarczymy do nich jedną jednostkę ciepła, one z piwa trzymanego wewnątrz odbiorą tylko 0,7 jednostki ciepła. Gdy stosuje się je jako pompy ciepła, ta wydajność rośnie do poziomu rzędu 1,7 — bo również ciepło wprowadzone przez nas z pomocą grzałki czy palnika możemy później wykorzystać. Dla porównania przypomnę, że pompa ciepła sprężarkowa z jednej jednostki prądu daje 3-4 jednostek ciepła, zatem jej współczynnik wydajności dla pracy grzewczej wynosi 3-4 (dla pracy chłodniczej odpowiednio o 1 mniej — 2-3).

W przypadku absorpcyjnej grzewczej pompy ciepła tę niewysoką wydajność łatwo zaakceptować. Gdyby porównać ją do sprawności gazowego kotła kondensacyjnego, wynoszącą ledwie 108% (co odpowiadałoby współczynnikowi wydajności 1,08), i tak mamy znacznie lepszy wynik — a korzystamy z tego samego nośnika ciepła — gazu ziemnego. I to też niekoniecznie, bo absorpcyjną pompę ciepła można też opalać węglem czy drewnem. No i można też ją zasilać energią słoneczną, do czego zmierzam od początku tego przydługiego wstępu.

W trzecim wariancie energia słoneczna również napędza pompę ciepła, jak w wariancie pierwszym. Tylko, że tym razem, znacznie efektywniej. Kolektor słoneczny zawsze będzie miał większą sprawność, niż ogniwo fotowoltaiczne… Niestety, co zyskamy na energii napędzającej pompę, stracimy na energii, która pompę opuszcza. Tu z jednej jednostki energii słonecznej dostaniemy nie więcej jak jedną jednostkę ciepła. A i tak jest to optymistyczne założenie.

Po co więc się w to bawić? Jeśli mam być szczery, odpowiem wprost — nie wiem. I nie znam tak naprawdę żadnego komercyjnego rozwiązania, które wcielałoby ten trzeci wariant w życie. Słyszałem o pomyśle wykorzystania ciepła słonecznego do napędu czegoś w rodzaju absorpcyjnej lodówki. Nie całkiem lodówki, bo pracująca cyklicznie maszyna była w stanie wyprodukować dziennie kilka kilogramów lodu. Takie rozwiązanie może się przydać w miejscach, gdzie chłodu brak a energii słonecznej jest w bród, czyli w tropikach. I też tylko raczej do przechowywania naprawdę ważnych towarów (leków, szczepionek) a nie do chłodzenia piwa czy klimatyzacji…

Kolejne strony artykułu: [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

Zobacz także