Jakie źródło dolne dla pompy ciepła?

Pompa może czerpać ciepło z takich źródeł, jak:

• grunt – ziemia, zasilana promieniowaniem słonecznym, jest ogromnym akumulatorem energii cieplnej. Można ja pozyskać na różne sposoby. Najtańszym rozwiązaniem jest gruntowy kolektor poziomy, czyli zakopane zazwyczaj na głębokości ok. 1,5 m wężownice z rur wypełnionych niezamarzającym wodnym roztworem glikolu etylowego lub propylowego. Płyn ten, krążąc w rurach, odbiera ciepło z gruntu, a następnie przez wymiennik ciepła przekazuje je pompie ciepła.
  Innym wariantem są kolektory pionowe. Umieszczone są w pionowych odwiertach, głębokich na przynajmniej kilkadziesiąt metrów. Wymaga to użycia specjalistycznego sprzętu wiertniczego, co podraża inwestycję, ale kolektory pionowe – w przeciwieństwie do poziomych – praktycznie nie zajmują powierzchni na posesji. Ciepło z gruntu można też pozyskać układając w ziemi kolektor ziemny w systemie z bezpośrednim odparowaniem. Są to miedziane rury, w których zamiast glikolu krąży czynnik roboczy pompy ciepła. Rurociąg pełni funkcję parownika, dzięki czemu wyeliminowany jest jeden wymiennik ciepła – pomiędzy płynem niezamarzającym w kolektorze ziemnym a czynnikiem roboczym pompy. Taki układ ma większą sprawność energetyczną;
  
  
• woda gruntowa lub powierzchniowa – bardzo dobrze akumuluje ciepło, temperatura wody podziemnej wynosi zwykle ok. 10°C. Aby pozyskać energię z gruntu, potrzebne są dwie studnie – czerpna i zrzutowa. Woda zasysana z pierwszej przepływa przez wymiennik pompy ciepła i ochłodzona trafi a do studni zrzutowej. Mankamentem tego rozwiązania jest to, że wody gruntowe często zawierają duże ilości żelaza i manganu, które zatykają fi ltry i wymiennik pompy ciepła. Bardzo wydajne są też kolektory poziome na dnie zbiornika wodnego (stawu, rzeki). Działają analogicznie do gruntowych kolektorów poziomych, ale woda jest znacznie lepszym nośnikiem ciepła niż grunt. Dodatkowo w tym przypadku nie ma problemu z nadmierną ilością minerałów;
  
  
• powietrze – nie jest najlepszym akumulatorem ciepła, ale urządzenia powietrzne (składające się z wymiennika i wentylatorów wymuszających ruch powietrza) są tańsze i łatwiejsze w montażu od gruntowych. Ponadto w tym przypadku nie ma znaczenia wielkość działki, rodzaj gruntu czy jakość wody gruntowej. Jednak ze względu na mniejszą efektywność ich pracy, często w okresie dużych mrozów wymagają wspomagania ze strony tradycyjnych instalacji grzewczych (kocioł, kominek).

opracowanie: redakcja IRBJ
zdjęcia: Stiebel