Płyn ten, krążąc w rurach odbiera ciepło z gruntu, a następnie przez wymiennik ciepła przekazuje je pompie ciepła. Wówczas ochłodzony ponownie ociepla się kosztem gruntu i cykl się powtarza.
Kolektory pionowe to także rury wypełnione płynem niezamarzającym, ale umieszczone w pionowych odwiertach głębokich na kilkadziesiąt metrów.
Kolektor ziemny w systemie z bezpośrednim odparowaniem to ułożone w gruncie rury, w których zamiast solanki krąży „czynnik roboczy” pompy ciepła. Rurociąg pełni funkcję parownika, eliminujemy w ten sposób jeden wymiennik ciepła (pomiędzy solanką a czynnikiem roboczym pompy), dzięki czemu wzrasta sprawność energetyczna układu (rośnie COP).
Dwie studnie – czerpna oraz zrzutowa są potrzebne, gdy wykorzystujemy wody podziemne. Temperatura wody podziemnej wynosi zwykle ok. 10°C, ponadto woda jest bardzo dobrym nośnikiem ciepła (z niewielkiej jej objętości odbieramy dużo energii). Z pierwszej studni (czerpnej) zasysamy wodę, przepływa ona przez wymiennik pompy ciepła i ochłodzona trafia do studni zrzutowej.
Bardzo często jednak wykorzystanie wód gruntowych jest trudne ze względu na dużą zawartość żelaza i manganu, które zatykają filtry i wymiennik pompy ciepła.
Kolektory poziome na dnie zbiornika wodnego (stawu, rzeki) działają analogicznie do gruntowych kolektorów poziomych, ale woda jest znacznie lepszym nośnikiem ciepła niż grunt. Dlatego to rozwiązanie jest znacznie wydajniejsze pod względem energetycznym, a długość pętli kolektora może być kilkakrotnie mniejsza.
Wymiennik odbierający ciepło z powietrza współpracuje z tzw. powietrzną pompą ciepła. W tym przypadku instalacja ogranicza się do wymiennika oraz wentylatorów wymuszających ruch powietrza (nawet kilka tysięcy m3/h).
Cały czas trzeba pamiętać, że instalacja po stronie źródła dolnego jest tylko wymiennikiem, a nie źródłem ciepła. Dlatego np. gęstsze ułożenie rur kolektora poziomego na tej samej powierzchni nie zwiększy ilości uzyskiwanego ciepła. O tym decydują parametry i wielkość źródła.
Jarosław Antkiewicz
Skomentuj
