Ogrzewanie przez okno? Amerykanie testują pompy ciepła, które montuje się bez kucia ścian

Problem, który spędza sen z powiek zarządcom starych budynków

Właściciele mieszkań w przedwojennych kamienicach czy blokach z wielkiej płyty od lat zderzają się z tym samym murem - dosłownie i w przenośni. Montaż klasycznej pompy ciepła wymaga miejsca na jednostkę zewnętrzną, przewiercenia ściany pod instalację chłodniczą, a często także zgody wspólnoty mieszkaniowej lub konserwatora zabytków, jeśli budynek podlega ochronie. Do tego dochodzi uciążliwość samego remontu w zamieszkanym lokalu - hałas, pył budowlany i tygodnie oczekiwania na wolny termin ekipy. W Nowym Jorku postanowiono rozwiązać ten problem w sposób, który na pierwszy rzut oka wydaje się zaskakująco prosty: zamiast przebijać ścianę, pompę ciepła wstawia się po prostu w okno.

Jak działa urządzenie zamontowane w oknie

Technologia określana jako packaged window heat pump (PWHP) z wyglądu przypomina popularny w USA klimatyzator okienny, ale ma znacznie szersze zastosowanie - pozwala zarówno chłodzić, jak i ogrzewać pomieszczenie. Sprężarka, skraplacz, parownik i zawór rozprężny zamknięte są w jednej, fabrycznie gotowej obudowie, którą wstawia się w otwór okienny - część wewnętrzna zostaje w pokoju, a zewnętrzna wystaje poza elewację budynku.

Taka konstrukcja eliminuje konieczność prowadzenia przewodów z czynnikiem chłodniczym przez mur oraz montażu osobnej jednostki zewnętrznej na ścianie. Sama zasada działania pozostaje jednak niezmienna - zimą urządzenie odbiera energię z powietrza zewnętrznego i przekazuje ją do wnętrza, latem proces się odwraca i zapewnia chłodzenie.

Co to oznacza w praktyce - montaż zajmuje mniej niż godzinę

Nowojorska agencja energetyczna NYSERDA, odpowiedzialna za program Clean Heat for All, zwraca uwagę, że wymiana systemu grzewczego w starych budynkach wielorodzinnych bywa nie tylko kosztowna, ale też technicznie uciążliwa. Tradycyjne pompy ciepła często wymagają wiercenia otworów w murach, stawiania rusztowań, a czasem również modernizacji instalacji elektrycznej. W starszych budynkach dodatkowym utrudnieniem bywa konieczność usuwania materiałów zawierających azbest lub ołów.

Pompa montowana w oknie wykorzystuje gotowy, istniejący otwór budowlany, więc większość tych problemów po prostu znika. Z raportu dotyczącego programu Clean Heat for All wynika, że dwuosobowe ekipy montowały urządzenia Midea w czasie od 45 do 60 minut, a modele Gradient w 45-70 minut. Co ważne, sprzęt podłączano do zwykłych gniazdek elektrycznych, bez żadnej ingerencji w instalację domową. To ogromna różnica w porównaniu z wielodniowymi, inwazyjnymi pracami towarzyszącymi klasycznej wymianie systemu grzewczego.

Jak radzi sobie w mrozie - parametry techniczne

Jednym z dostępnych na rynku modeli jest Gradient All-Weather 120V. Producent deklaruje moc grzewczą na poziomie około 2,6 kW w zakresie temperatur od +8,3°C do -8,3°C. Przy -15°C moc spada do około 2,1 kW i utrzymuje się na zbliżonym poziomie nawet w -25°C. Zmienia się natomiast efektywność pracy - współczynnik COP wynosi 4,04 przy +8,3°C, 2,37 przy -8,3°C oraz 1,59 przy -25°C. Oznacza to, że nawet przy bardzo dużym mrozie z 1 kWh energii elektrycznej urządzenie wytwarza około 1,6 kWh ciepła.

Warto zaznaczyć, że to rozwiązanie punktowe, przeznaczone do ogrzewania pojedynczego pomieszczenia, a nie całego mieszkania czy domu. W większych lokalach może być potrzebnych kilka takich jednostek. Nie należy więc porównywać tego urządzenia bezpośrednio z centralną pompą ciepła o mocy 8-10 kW, która obsługuje cały budynek jednorodzinny.

Skala programu - tysiące urządzeń w nowojorskich mieszkaniach

Program Clean Heat for All rozwijany jest od kilku lat. Już w 2022 roku ogłoszono inwestycję wartą 70 mln dolarów, obejmującą rozwój technologii oraz zakup 30 tysięcy okiennych pomp ciepła przeznaczonych dla mieszkań komunalnych. W kwietniu 2026 roku NYSERDA uruchomiła kolejny fundusz - 10 mln dolarów na dalsze testy w budynkach wielorodzinnych, tym razem z udziałem produktów firm Gradient, Midea i Gree.

Pierwszy etap pilotażu objął montaż 72 urządzeń w 24 mieszkaniach. Efekty okazały się obiecujące: aż 81 proc. mieszkańców oceniło rozwiązanie pozytywnie, a jedynie 2 proc. było niezadowolonych. Urządzenia skutecznie utrzymywały komfortową temperaturę zarówno zimą, jak i latem. Raport wskazał jednak także obszary wymagające poprawy - między innymi system sterowania oraz odprowadzanie skroplin. Autorzy zalecają kontynuację testów w różnych typach budynków, szczególnie podczas bardziej mroźnych zim.

Czy taka technologia ma szansę w Polsce

Rozwiązanie wydaje się atrakcyjne również z perspektywy polskiego rynku - zwłaszcza dla mieszkań w starych kamienicach, blokach z wielkiej płyty czy budynkach objętych ochroną konserwatorską, gdzie jakakolwiek ingerencja w elewację bywa praktycznie niemożliwa. Problem w tym, że amerykańskie urządzenia projektowane są pod okna otwierane pionowo w górę - standard w USA, który w Polsce praktycznie nie występuje. U nas dominują okna rozwierno-uchylne, co od razu wyklucza prosty montaż bez przeróbek konstrukcyjnych.

Do tego dochodzą inne bariery techniczne. Przykładowy model Gradient waży około 63,5 kg i wymaga solidnego, stabilnego oparcia w otworze okiennym. Amerykańska wersja zasilana jest napięciem 120 V, podczas gdy w Polsce standardem jest 230 V. Oznacza to, że zanim ta technologia trafiłaby na nasz rynek, musiałaby zostać gruntownie przeprojektowana - zarówno pod kątem konstrukcji okien, jak i parametrów elektrycznych oraz lokalnych norm montażowych.

Mimo tych ograniczeń sam kierunek rozwoju zasługuje na uwagę. Kilka wskazówek, dlaczego warto śledzić ten temat:

• montaż bez kucia ścian i rusztowań może znacząco obniżyć koszty modernizacji ogrzewania w starym budownictwie,
• urządzenia punktowe sprawdzają się przy stopniowej, pomieszczenie po pomieszczeniu, wymianie systemu grzewczego,
• w Polsce dopiero adaptacja technologii pod lokalne okna i napięcie 230 V otworzyłaby drogę do szerszego zastosowania,
• warto obserwować wyniki kolejnych etapów testów NYSERDA, zwłaszcza w mroźniejszych warunkach klimatycznych.

Możliwość zamontowania sprawnej pompy ciepła w ciągu godziny, bez kucia ścian i wielodniowego remontu, mogłaby w przyszłości przyspieszyć transformację energetyczną starszych budynków wielorodzinnych - również tych licznych w polskich miastach.