Artykuł pochodzi z: Budujemy Dom 3/2012
Pompa ciepła. Wybór dolnego źródła
Dolne źródło to najważniejsza część instalacji z pompą ciepła. Jeśli będzie ono zbyt małe, to moc grzewcza pompy pozostanie tylko katalogowym parametrem, którego nigdy nie wykorzystamy. Przewymiarowane dolne źródło to zaś często znacznie wyższe koszty inwestycji. Jednak podstawowe pytanie brzmi, jakie w ogóle źródło ciepła wybrać?

Dlaczego potrzebne jest dolne źródło?

Pompa ciepła. Wybór dolnego źródła
Pompa ciepła to jedynie „pas transmisyjny” umożliwiający przepływ energii z otoczenia – nazywanego „źródłem dolnym”, do instalacji grzewczej budynku, nazywanej „źródłem górnym”. Sama pompa – w odróżnieniu od kotła grzewczego – nie wytwarza ciepła. Bez źródła dolnego i oczywiście odpowiedniej instalacji umożliwiającej „wyciągnięcie” z niego ciepła, pompa jest bezużyteczna, bo po prostu nie grzeje.

 

To podstawowa różnica w porównaniu z klasyczną instalacją grzewczą, w której nie ma źródła dolnego, a energię dostarcza spalane w kotle paliwo.

Co może być dolnym źródłem?

Teoretycznie wszystko, z czego możemy odebrać ciepło, w praktyce jednak dominują trzy rozwiązania:

 

grunt;
woda podziemna lub powierzchniowa (np. staw);
powietrze zewnętrzne, rzadziej powietrze wentylacyjne (zużyte) usuwane z budynku.

Jak odbiera się ciepło ze źródła dolnego?

Gruntowy kolektor poziomy to zakopane na głębokości 1–2 m wężownice z rur wypełnionych płynem niezamarzającym, popularnie nazywanym „solanką”, choć w rzeczywistości to wodny roztwór glikolu etylowego lub propylowego. 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

Ciąg dalszy artykułu w wydaniu papierowym miesięcznika Budujemy Dom 3/2012

Pozostałe artykuły

Prezentacje firmowe

Poradnik
Cenisz nasze porady? Możesz otrzymywać najnowsze w każdy czwartek!
Budujemy Dom
9,95 zł tylko teraz!
Teraz za darmo!
Od teraz, dla wszystkich! Wystarczy, że się zalogujesz. A otrzymasz dostęp do wszystkich artykułów z papierowego BudujemyDom! Całkowiecie za darmo!
Dom Energooszczędny Vademecum 2019

Dom Energooszczędny Vademecum

Jak zbudować dom energooszczędny

ABC Budowania 2019

ABC Budowania

To, co koniecznie musisz wiedzieć, żeby Twój pierwszy dom był dla Ciebie, a nie dla wroga

Wnętrza 2019

Wnętrza

Nowoczesne, stylowe, piękne wnętrza - zasady, porady, inspiracje

Czas na Wnętrze wrzesień 2019

Czas na Wnętrze

Od inspiracji do realizacji

Twój Dom Twój Styl 2019

Twój Dom Twój Styl

Poradnik shoppingowy

Budujemy Dom wrzesień 2019

Budujemy Dom

Dla budujących dom i wykonawców

Dom Polski 2019

Dom Polski

Jak zbudować dom tańszy niż mieszkanie

Nowoczesne Instalacje 2019

Nowoczesne Instalacje

Jak zbudować dom energooszczędny