Ciepło z ogrodu! Zabrać granat wariatom!

Niedawno w Sejmie przeforsowano ustawę o energetyce atomowej. Stało się to wobec doświadczeń Fukoshimy i Czarnobyla i mimo, że przy dzisiejszej technice energii jest pod dostatkiem bez dawania atomowego granatu do ręki urzędniczym wariatom.

Niedawno w Sejmie przeforsowano z minimalną opozycją ustawę o energetyce atomowej. Stało się to wobec tragicznych doświadczeń Fukoshimy i Czarnobyla. Prawda jest jednak taka, że przy dzisiejszej technice energii powinno być pod dostatkiem i nie ma potrzeba dawania atomowego granatu do ręki urzędniczym wariatom, w dodatku za nasze pieniądze. Energia dostępna jest nie tylko z wielkich elektrowni czy ciepłowni ale przede wszystkim może być czerpana lokalnie. Pomysł na ekonomiczne ogrzewanie domu, który przedstawiam nie jest jedynym i przypuszczam, że jest to dopiero początek tego co jest możliwe. Warunkiem jest jednak wzięcie spraw we własne ręce i odsunięcie urzędniczych dewiantów od wpływu na nasze życie.

Bodźcem do napisania tego artykułu była znajoma, która przed dłuższy czas suszyła mi głowę żebym napisał o pompach ciepła. Prawda jest taka, że na ten temat jest już dużo informacji w Internecie i nie ma sensu ich powielać. Pomyślałem sobie jednak, że być może warto przy tej okazji podzielić się bardziej ogólnymi przemyśleniami, w tym uwagami o sposobie ekonomicznego zagospodarowania przestrzeni wokół domu.

Pompa ciepła polega na przekazywaniu ciepła z miejsca o niższej temperaturze do temperatury wyższej wystarczającej na przykład do ogrzewania budynku. Ponieważ istnieje w przyrodzie prawo zachowania energii, w celach grzewczych trzeba owo ciepło zebrać ze znacznej powierzchni, tak aby po sprężeniu nośnika i uzyskaniu wysokiej temperatury, wystarczyło go dla całego domu. Dlatego mój pomysł dotyczy przede wszystkim domów ze znacznym terenem. Pompę ciepła można zainstalować również bez wielkiego ogrodu, wiercąc studnie głębinowe dla regularnego dopływu wody. Jeszcze lepiej, gdy odwiert okaże się samoczynnym źródłem. Wówczas bowiem energia dopływa do nas cały czas bez obawy, że pobór ciepła spowoduje wychłodzenie otoczenia i obniżenie sprawności pompy.

              Zakładając jednak, że mamy wystarczająco dużo miejsca, w ogrodzie należy rozprowadzić spirale lub rurki  prowadzące wymiennik ciepła. Robi się to stosunkowo głęboko, bo poniżej granicy przemarzania, tam gdzie temperatura jest stabilna przez cały rok. Żeby umożliwić dopływ ciepła, korzystne jest aby otocznie rurek było możliwie wilgotne, co na tej głębokości i szczególnie zimą, jest zwykle rzeczą spotykaną.

              Swojego czasu, pisałem w zaprzyjaźnionym piśmie o pomyśle na odwodnienie poprzez drenaż całego ogrodu i jednoczesne wykorzystanie zebranej wody do celów użytkowych. Podczas instalacji rurek wymiennika ciepła, można jednocześnie położyć dreny odwadniające. Sprawdzają się one bardzo dobrze przy wiosennych roztopach oraz obfitych jesiennych a nawet letnich deszczach. Jeżeli jednak ze względów ekonomicznych chcielibyśmy położyć je w tych samych wykopach, pamiętajmy, że duża wilgotność jest ważna dla prawidłowego działania pompy ciepła. Dlatego w sezonie grzewczym można pomyśleć o blokadzie ujścia nadmiaru wody do rowy melioracyjnego czy kanalizacji burzowej.

Dodatkowo, budując dom warto pomyśleć o przydomowej oczyszczalni ścieków. Jest ona dużo bardziej ekonomiczna niż szambo a także na długą metę tańsza niż kanalizacja. Oczyszczalnie można budować praktycznie wszędzie ale najlepiej funkcjonują one w miejscach o niskim poziomie wody gruntowej. Ponieważ, jak wspomniałem, rurki z wymiennikiem ciepła wymagają wilgotnego otoczenia, w przypadku gleby piaszczystej warto położyć je właśnie blisko drenów oczyszczalni. Zysk będzie podwójny. Wilgoć ze ścieków będzie doprowadzała ciepło a i temperatura gruntu będzie nieco wyższa.

Instalując w gruncie system wymiennika ciepła i ewentualnie drenów odwadniających, dobrze jest zaznaczyć ich miejsce w ogrodzie na przykład płaskimi kamieniami lub niewielkimi kawałkami betonu i nie sadzić w tych miejscach drzewek i krzewów.

 Jak wspomniałem wcześniej, pompa ciepła pobiera ciepło o niskiej temperaturze z otoczenia. Jednak, aby można je było wykorzystać do ogrzewania, konieczny jest wkład energii elektrycznej. Ilość tej dodatkowej energii w stosunku do energii cieplnej dostarczanej przez pompę, jest określana przez tzw. współczynnik efektywności COP (z ang. Coefficient of Performance). Typowe wartości COP to 3 do 5, zależnie od sprzętu oraz temperatury pobieranego i oddawanego ciepła.  Znaczy to, że na jednostkę energii elektrycznej uzyskujemy 3 do 5 jednostek ciepła.

Tak więc pompa ciepła nie działa darmo. Ideałem zatem byłoby mieć własne źródło prądu. Sezon grzewczy jest dlatego, że słońca mamy wtedy niewiele i baterie fotowoltaiczne raczej nie wchodzą w grę. Zimą jednak wieje bardziej niż latem, wieje także nocą. Dlatego najlepszym rozwiązaniem jest generator wiatrowy. Ze względu na statystyczną naturę wiatru powinno to być urządzenie z podłączeniem do sieci, tak aby w razie potrzeby można było z niej czerpać energię. Innymi słowy sieć działa jak gigantyczna bateria akumulatorów, pobierając energię i w razie potrzeby ją oddając. Inteligentne urządzenia zwane inwerterami, potrafią połączyć domową elektrownię wiatrową bezkolizyjnie, tak żeby użytkownik nie odczuł fluktuacji zasilania. Kwestie przyłączenia domowych urządzeń energetycznych do sieci wciąż nie są u nas jasno określone prawnie. Jak wiele przepisów, zapewne nieprzypadkowo, pozostawione jest to do uznania urzędników. W każdym razie ani Urząd Regulacji Energetyki ani miejscowy zakład energetyczny nie były mi w stanie udzielić właściwej informacji. Zrozumiałem jednak, że jest to rzecz do negocjacji.

Ze względu na ograniczenia emisji spalin, rozwiązania prawne w zakresie podłączania własnych źródeł prądu do sieci istnieją już w wielu krajach i ich obecność w Polsce jest kwestią czasu. W Internecie znalazłem informację o takim właśnie systemie, pompie ciepła wspomaganej wiatrakiem, w Leeds w Anglii. Przy pompie o mocy 13kW użyto, ze względu na dostępność, turbiny 2.5kW. Mimo że autorzy raportu sugerowali turbinę większą, z bilansu energetycznego wynikało, że energia uzyskana z wiatraka pokrywała zapotrzebowanie pompy a nawet częściowo pozostałych urządzeń domowych.

Koszt pompy ciepła wraz z instalacją jest jednak znaczny i nie jest to rozwiązanie dla osób żyjących z przeciętnej polskiej pensji. Jednak jeśli możemy sobie pozwolić na taką inwestycję, szczególnie przy dużym domu i w połączeniu z własnym źródłem energii elektrycznej, może się to okazać bardzo racjonalnym rozwiązaniem. Niewykluczone też że ze wzrostem popularności ceny tych urządzeń spadną do bardziej zachęcającego poziomu.

 Bogdan Goczyński