Iz Slovenije na trg najučinkovitejša toplotna črpalka, zelo prijazna podnebju in sosedom – EOL 142

V okviru evropskega projekta ste razvili novo toplotno črpalko Adapt. V čem je toplotna črpalka Adapt drugačna od ostalih in kako pripomore k energetsko učinkovitemu sistemu oskrbe s toploto?

Smo med nosilci razvoja in proizvajalci toplotnih črpalk. V preteklih dvajsetih letih smo trgu dokazovali in dokazali predvsem v Sloveniji, da predstavlja tehnologija toplotnih črpalk prihodnost ogrevanja. Dokazali smo, da so varčne, kar je trg preizkusil in potrdil. Zato so postale toplotne črpalke nekakšen standard na področju varčnega in učinkovitega ogrevanja. Z novo generacijo toplotnih črpalk zrak-voda smo želeli povečati uporabnost. Nova generacija toplotnih črpalk je okolju še bolj prijazna. V Evropi smo prvi uporabili novo hladivo, ki ima za 78 % nižji potencial globalnega segrevanja. Uporabili smo materiale, ki so lažje razgradljivi, okolju bolj prijazni in se jih da reciklirati. Povečali smo tudi učinkovitost toplotnih črpalk. Po našem pregledu seznama slovenskega Eko sklada in nemške liste BAFA, ki velja za najbolj popoln seznam toplotnih črpalk v Evropi, je med 1.176 toplotnimi črpalkami črpalka Adapt najbolj učinkovita.

Toplotne črpalke Adapt so posebne tudi po svoji oblikovni zasnovi.

Res je. Pri razvoju smo poskušali novo generacijo toplotnih črpalk čim bolj približati arhitekturi objekta. Povezali smo se z enim najbolj priznanih slovenskih oblikovalskih podjetij, z Gigodesignom, veliko smo sodelovali tudi z arhitekti in projektanti. Naredili smo monoliten dizajn, ki se zelo dobro zlije z okolico in arhitekturo objekta. Na razpolago so različne konfiguracije barv, da se lahko zunanja enota toplotne črpalke še bolj približa k objektu, arhitekturi. Na primer, če je objekt lesen, se k temu lepo poda enota, ki je iz kortena (rdeča pločevina), pri bolj sodobni arhitekturi je na voljo ohišje iz inoxa. Ob tem ostaja vsa funkcionalnost toplotne črpalke, kot je ustrezen pretok zraka, zaščita pred vremenskimi vplivi, neokrnjena oziroma zagotovljena. Praktično vsi proizvajalci v svojih navodilih za vgradnjo zahtevajo, da se nad zunanjo enoto toplotne črpalke naredi ali nadstrešek ali protivetrno zaslombo. Pri naši novi generaciji to ni potrebno, saj že samo ohišje nudi tovrstno zaščito.

Pri izbiri materiala smo se osredotočili predvsem na to, da je večji del naprave narejen iz pločevine. Oddaljili smo se od plastike.

Eden od ciljev projekta je bil izdelava prototipa programske opreme storitve v oblaku, ki bo omogočala upravljanje in nadzor sistema celostne oskrbe večstanovanjskih stavb s toploto iz toplotnih črpalk z uporabo konceptov naprednega integriranega krmiljenja ogrevalnega sistema. Za kakšno tehnološko rešitev gre?

Gre za krmiljenje predvsem za večstanovanjske objekte. Inteligentno krmiljenje, ki je povezano v oblak, omogoča, da lahko uporabnik poljubno nastavi želeno udobje, načine delovanja toplotne črpalke. Sistem je prilagojen tako, da deluje in omogoči optimalno temperaturo ogrevalnega sistema.

Kako so ogrevalni sistemi podvrženi digitalizaciji in kakšno mesto imajo v sistemu pametnih zgradb?

Toplotne črpalke predstavljajo napredno tehnologijo, zato so precej vključene v razne projekte pametnih omrežij in mest. Ravno fleksibilnost toplotnih črpalk, ki jih lahko na daljavo ugasnemo, prilagajamo njihovo moč in temperaturo, pomeni, da lahko v nekem kompleksnejšem sistemu oziroma mreži toplotnih črpalk, ki je povezana v centralni sistem, dosežemo dodatne učinke na učinkovitosti. Torej prihranimo. Z družbo GEN-I sodelujemo pri pilotnem projektu, kjer bo GEN-I kot integrator lahko upravljal z mrežo toplotnih črpalk in jih glede na razmere na električnem omrežju, cene energentov, konice in druge parametre vklapljal, izklapljal, jim prilagajal moč. Gre za pametna električna omrežja.

Imate lasten razvojni laboratorij. Kako pri razvoju upoštevate okoljske parametre?

Določene okoljske parametre nam predpisuje slovenska in evropska zakonodaja, kot je označevanje o učinkovitosti, o hrupu idr. K vse bolj učinkovitim in zelenim napravam nas vodi tudi konkurenčnost na trgu, nenazadnje pa nas v to usmerja tudi naša lastna želja po razvoju, po vedno boljših, bolj učinkovitih, pametnih, uporabnih napravah. Pri razvoju toplotne črpalke Adapt smo se še posebej osredotočili na to, da smo prisluhnili vsem deležnikom, ki so vključeni v proces načrtovanja, prodaje, vgradnje, zagona, uporabe in servisiranja. Upoštevali smo njihove izkušnje, probleme in poskušali z novim sistemom, z rešitvijo na to odgovoriti.

Kdo so vaši kupci? Na katerih trgih ste prisotni?

Domači trg predstavlja približno 60 % prodaje, 40 % je izvoza, predvsem v bližnje države. Močno se nam odpira Italija, potem so tu Švica, Avstrija, Irska, Nizozemska, Češka in naše sosednje balkanske države. V tujini največji delež predstavljajo individualni porabniki oziroma hišne rešitve, kot so sanitarne toplotne črpalke in toplotne črpalke za ogrevanje manjših objektov. V zadnjih dveh letih se vse bolj povečuje trg komercialnih, industrijskih rešitev, kjer je govor o ogrevalnih sistemih 30 kW do 2-3 MW toplotne moči. Eden boljših in na katerega smo zelo ponosni, je ogrevanje rastlinjaka Lušt podjetja Paradajz. Naredili smo sistem z močjo 2 MW, ki kot toplotni vir izkorišča odpadno geotermalno toploto iz geotermalnih vrtin, hladi skladišče paradižnika in ogreva 9 hektarov rastlinjaka. Investicija se je povrnila v enem letu. Takšnih projektov se lotimo individualno, kjer so rešitve prilagojene posameznim izzivom, potrebam.

Veliko slovenskih mest ima v jesensko-zimskem času težave s preseganjem dovoljenih vrednosti trdih delcev PM₁₀ in PM_2,5 v ozračju. Glavni vir so male kurilne naprave. Toplotne črpalke veljajo za čist vir ogrevanja in ob svojem delovanju ne povzročajo trdih delcev. Kakšno vlogo imajo toplotne črpalke pri izboljšanju kakovosti zraka v mestih?

Trdi delci PM₁₀ in PM₂,₅ so res velik problem. S tem, ko je država začela spodbujati uporabo biomase, predvsem pri individualnih kuriščih, je jeseni, pozimi v manjših krajih ponovno slab zrak. Ti delci imajo tudi slab vpliv na zdravje ljudi. Država mora vsekakor narediti premike za zmanjšanje emisij trdih delcev v okolje. Toplotne črpalke so odlično orodje za to, saj za eno enoto električne energije pridobijo kar pet enot toplote (Adapt toplotna črpalka).

Kako spodbuden pa je za vas Energetski koncept Slovenije, ki je v pripravi?

Energetski koncept Slovenije, pa tudi Energetski zakon, je pisan na kožo toplotnim črpalkam, vendar pa se v praksi marsikaj ne upošteva. Že v preteklosti je Energetski zakon narekoval, da je prva prioriteta zmanjšanje porabe energije in druga uporaba obnovljivih virov energije. Toplotne črpalke so odlično orodje za doseganje ciljev predvsem na področju ogrevanja in pri zmanjšanju emisij. Vendar razni lobiji marsikje v praksi te prioritete obrnejo. Zaustavi se predvsem pri določenih obstoječih načinih uporabe sistemov ogrevanj, kot je recimo plinsko, kjer prihaja do velikih pritiskov. V marsikateri občini občane z občinskimi odloki silijo v uporabo plinskega omrežja, čeprav tudi to povzroča velike emisije in ni poceni. Država zapiše nacionalni energetski koncept, vsaka občina pa ima sama možnost napisati svoj lokalni energetski koncept, kjer lahko te prioritete obrne. To je nerazumljivo. Zato si pot utiramo predvsem tako, da dokazujemo trgu, da je uporaba toplotnih črpalk, ne glede na to, ali subvencije so ali ne, kakšni so odloki, smotrna, racionalna in tudi udobna.

Prva faza sanacij javnih stavb je bila usmerjena predvsem v prenovo fasad in ovojev stavb, vse bolj pa se prenavljajo ogrevalni sistemi. Tudi s strani Eko sklada so na voljo subvencije za kurilne naprave na lesno biomaso in toplotne črpalke. Kakšen je trend vgradnje toplotnih črpalk v zadnjih letih in kako tovrstne spodbude vplivajo na nakupno odločitev?

Vgradnja toplotnih črpalk se povečuje. Na evropskem nivoju nakup toplotnih črpalk raste približno za 9 % letno. Na Nizozemskem so se, kljub temu, da imajo lasten plin, uporabi plina odpovedali. Z letošnjim letom investitorji ne dobijo gradbenega dovoljenja, če imajo projektiran priključek na zemeljski plin. Edina pametna rešitev ogrevanja na Nizozemskem tako postajajo toplotne črpalke.

V Sloveniji subvencije zagotovo pripomorejo k temu, da se ljudje lažje odločijo za vgradnjo toplotnih črpalk. Spodbuda države je namreč signal prebivalcem, da gre za tehnologijo, ki je primerna, okolju prijazna, učinkovita. Vendar pa subvencije niso nekaj, na kar v našem podjetju stavimo. Tudi če ni subvencij, se uporabnikom oziroma investitorjem splača kupiti našo toplotno črpalko.

Koliko pa se za prenovo s toplotno črpalko odločajo večji industrijski porabniki?

Število projektov za industrijske uporabnike se precej povečuje. Sestavili smo posebno ekipo strokovnjakov za tovrstne projekte, torej od 30 kW do nekaj MW. Zavedanje industrijskih uporabnikov je veliko, saj jim ogrevanja ali priprava tehnološke vode pomeni kar velik strošek. Večji, kot je sistem, več energije, kot jo porabi, manjša je vračilna doba v investicijo. Potencial za večje energetske porabnike je tudi pri izkoriščanju odpadne toplote. Na hišnem segmentu se borimo za prihranek vsakega vata, v industriji pa še vedno mečemo megavate skozi okno. Tu je še velika priložnost za prihranke.

Za optimalno delovanje ogrevalnega sistema, toplotne črpalke je potreben tudi pameten uporabnik. Kakšno ogrevanje s toplotno črpalko je najbolj optimalno in kako izobraziti uporabnika, da bo znal sistem pravilno uporabljati?

Ogrevalni sistem ali toplotna črpalka je regulacijsko dokaj kompleksen sistem. V preteklih letih smo pridobili kar nekaj izkušenj na tem področju. Naš cilj je bil, da bi se relativno kompleksen sistem upravljal čim bolj enostavno. Pri razvoju algoritmov novih toplotnih črpalk zrak-voda smo se povezali s strojno fakulteto in razvili adaptivno inteligentno ogrevanje objekta. To pomeni, da toplotna črpalka oziroma njena pamet, spremlja in se nauči karakteristik objekta, termalne odzivnosti glede na notranje in zunanje temperature in potem v vsakem trenutku sama določi, kakšna je minimalna potrebna temperatura ogrevalne vode, ki jo mora pripravljati, da zagotovi želeno udobje v prostoru.

Kakšni izzivi na področju rešitev ogrevanja vas čakajo v prihodnosti?

Izzivov je ogromno, saj imamo ogromno idej. Gre predvsem za povezovanje toplotnih črpalk v večje sisteme in upravljanje z njimi. Razvoj gre v smer, da so naprave čim bolj enostavne za vgradnjo, servisiranje po sistemu »plug and play«, da so čim bolj univerzalne, ne glede na ogrevalne sisteme in da ustrezajo potrebam. Izzivi so tudi pri pametnejšem upravljanju celotnega sistema.