Gruntowe pompy ciepła

W naszej szerokości geograficznej praktycznie wszystko da się schłodzić, a więc prawie z wszystkiego możemy odebrać ciepło. Aby łatwiej znaleźć zasoby energii odnawialnej powinniśmy odejść od tradycyjnego postrzegania energii cieplnej, ponieważ nie temperatura jest najważniejsza, a ilość ciepła, która zostanie pobrana podczas schładzania.

Gleba jest to medium, które od wieków akumuluje energię cieplną a robi to szczególnie dobrze, gdy jest nasiąknięty wodą. Ciepło pod powierzchnią gruntu transportowane jest drogą przewodnictwa, przy czym przewodność cieplną poprawia się również, gdy zawartość wody w glebie jest wyższa. Gleba jako dolne źródło jest bardziej stabilne niż powietrze. Temperatura gruntu ulega mniejszym wahaniom i jest łatwiejsza do przewidzenia.

Ciepło, z którego korzystają gruntowe pompy ciepła pochodzą praktycznie tylko z ogrzewania przez promienie słoneczne oraz opadów atmosferycznych, które również magazynują spore ilości ciepła w ziemi. Uniwersalność gruntowych pomp ciepła sprawia, że mogą być instalowania w każdym otoczeniu. Mieszkańcy Zduńskiej Woli, Pabianic, Łasku i innych miejscowości widząc te zalety coraz chętniej pytają się i decydują na montaż gruntowych pomp ciepła w ich budynkach.

Jakie są rodzaje źródeł dolnych w pompach ciepła

Jest wiele różnych konfiguracji, w jakich mogą być ułożone gruntowe wymienniki ciepła. Najczęściej stosowanymi są układy:

  • spiralne,
  • szeregowe,
  • wężownicowe,
  • pionowe gruntowe wymienniki ciepła.

Układy spiralne charakteryzują się nieco większą wydajnością przy krótkotrwałym pobieraniu energii z źródła, lecz gdy zapotrzebowanie na moc z źródła jest długotrwałe, to jego moc nieznacznie spada w stosunku do układów szeregowych. Zaletą wymienników spiralnych rys. 1 jest ich mniejsza powierzchnia w stosunku do wymiennika szeregowego przy tej samej długości rury.

układ spiralnego połączenia kolektora gruntowego Schemat układu spiralnego połączenia kolektora gruntowego

Układy szeregowe charakteryzują się bardziej stabilną pracą, lecz wydajność cieplna z mb rury jest bardzo podobna jak w wypadku wymiennika spiralnego. Łatwo natomiast można podnieść moc takiego wymiennika kładąc drugą warstwę (np. pierwszy wymiennik położony na głębokości 2,30 m a kolejny 1,5 m). Wymiennik taki pobiera ponad dwa razy więcej energii cieplnej niż wymiennik pojedynczy zakopany na głębokości 1,80 m o tej samej długości. Podsumowując; różnice pomiędzy wymiennikiem spiralnym a szeregowym położonym na tej samej głębokości są bardzo niewielkie, lecz mając wystarczającą powierzchnię działki lepszym rozwiązaniem jest układ szeregowy. Spowodowane jest to większą stabilnością źródła oraz minimalnie większą mocą cieplną, którą można uzyskać z mb wymiennika. Materiałami z których produkuje się wymienniki dla pomp ciepła to najczęściej rury z PVC, polietylenu, polipropylenu oraz niskociśnieniowego polietylenu.

układu szeregowego połączenia kolektora gruntowego Schemat układu szeregowego połączenia kolektora gruntowego

Poziomy wymiennik ciepła powinien być położony ok. 30 cm poniżej głębokości przemarzania gruntu. Wahania temperatur na takiej głębokości są znacznie niższe niż powietrza, ale nadal występują. Takie zastosowanie ma jednak swoje zalety, ponieważ jesienią, kiedy rozpoczyna się okres grzewczy temperatura gruntu jest wyższa niż w głębi. Latem zasobnik zostaje naturalnie doładowany, ciepło pobrane na głębokości 1m zostanie całkowicie zrekompensowanie, przez co nie ma żadnych zakłóceń podczas wegetacji roślin rosnących nad wymiennikiem.

poziomy gruntowy wymiennik ciepła Schemat poziomego gruntowego wymiennika ciepła

Najbardziej popularnym rozwiązaniem w pompach ciepła jest jednak zastosowanie pionowych, gruntowych wymienników ciepła.

Instalacja z pionowym gruntowym wymiennikiem ciepła wymaga dużego doświadczenia załogi projektującej pompę ciepła. Dość skomplikowanym procesem jest obliczenie, na jaką głębokość należy wkopać rury, ponieważ wymagana jest znajomość hydrogeologicznej charakterystyki podłoża oraz głębokości występowania warstwy wodonośnej. Do tej pory barierą w rozpowszechnieniu pionowych wymienników ciepła stanowiły koszty odwiertów, niezbędne zezwolenia na wykonanie odwiertów którymi obecnie zajmują się wyspecjalizowane firmy wykonujące odwiert.

Obecnie technologia wykonywania odwiertów została unowocześniona. Coraz częściej stosuje się technologię geoJetting, w której to odwiert wykonywany jest za pomocą wody wtłaczanej pod ciśnieniem 1000 bar przez co cały urobek zostaje w odwiercie. Unowocześnione zostało również wykonanie uszczelnienia odwiertów.

Należy pamiętać, że wykonanie otworów wiertniczych w celu czerpania z nich ciepła niskotemperaturowego wiąże się z pewnymi trudnościami ponieważ jest zajęciem geologicznym i podlega prawu geologicznemu i górniczemu. W związku z tym decydując się na montaż gruntowej pompy ciepła warto znaleźć sprawdzoną firmę z dużym doświadczeniem.

Nasza firma oferuje instalację gruntowej pompy ciepłą w Pabianicach, Sieradzu, Zduńskiej Woli i okolicach oraz doradztwo i kompleksową obsługę całego układu.

Na co zwrócić uwagę przy wyborze gruntowej pompy ciepła

Pompy ciepła, jako urządzenia grzewcze, zapewniają komfort cieplny przy małych kosztach i minimalnym zaangażowaniu ze strony użytkownika podczas ich eksploatacji. Podstawowym warunkiem jaki stawia się podczas użytkowania pomp ciepła jest ich prawidłowe i efektywne działanie. To zaś można zapewnić jedynie w wyniku prawidłowego doboru urządzenia, wykonania zgodnie z dobrą praktyką wymiennika dolnego źródła i poprawnego wykonania instalacji grzewczej w budynku.

Częstym błędem, powstającym już na etapie doboru urządzenia, jest nieprawidłowe oszacowanie strat ciepła w budynku. W przypadku niedoszacowania, prowadzi to do nadmiernego eksploatowania pompy ciepła oraz dolnego źródła, co powoduje brak komfortu cieplnego i wzrost kosztów energii elektrycznej potrzebnej do zasilania urządzenia.

Kolejną nieprawidłowością jest błędne wykonanie wymiennika dolnego źródła, który jeśli jest zbyt mały, w porównaniu do wydajności samej pompy ciepła, szybko ulega wyeksploatowaniu i powoduje zwiększone koszty użytkowania instalacji.

Również instalacja grzewcza w budynku musi zostać dobrze dobrana, aby nie powodowała nieprawidłowości działania układu, pomimo odpowiednio dobranego i wykonanego dolnego źródła oraz pompy ciepła.

Przed wyborem pompy ciepła musimy znać jej zastosowanie, ponieważ jeśli chcemy tylko i wyłącznie dogrzewać dom wystarczy pompa ciepła o mniejszej mocy i mniejszych rozmiarach dolnego źródła. Jeśli chcemy ogrzewać również c.w.u to pompa musi być wyposażona w dodatkowy zasobnik na ciepłą wodę oraz posiadać znacznie większą moc grzewczą, aby ogrzać wodę do temperatury ok 60°C. Wytworzenie tak wysokiej temperatury nie jest już jednak tak ekonomiczne. Jeśli jednak zdecydujemy się na takie rozwiązanie, możemy zainwestować w rozwiązanie kompaktowe, czyli pompa ciepła zintegrowana z zasobnikiem c.w.u. w jednej obudowie.

Jeżeli rozważają Państwo montaż gruntowej pompy ciepła w domu, to zapraszamy do naszego biuro, a postaramy się znaleźć najbardziej ekonomicznie rozwiązanie. Wielu mieszkańców Pabianic, Zduńskiej Woli, Łasku czy Sieradza skorzystało już z naszej usługi montażu gruntowej pompy ciepła.

pompa gruntowa pionowa