Naturalne źródła ciepła są coraz częściej wykorzystywane do ogrzania ciepłej wody użytkowej, jak i również wnętrz budynków. Są to urządzenia, które pobierają energię solarną, z powietrza, wody lub z gruntu. Ten ostatni sposób przypisany jest gruntowym pompom ciepła.
Znając ich sposób działania, a także szacunkowe ceny, będziemy mogli ocenić, czy takie przedsięwzięcie w naszym przypadku okaże się opłacalne.
Gruntowe pompy ciepła – rodzaje
Gruntowe pompy ciepła możemy podzielić na dwa główne rodzaje pod względem zastosowanego kolektora:
- pompy ciepła z kolektorem pionowym – instalacja umieszczana jest w głębokich odwiertach na głębokości od 30 do nawet ponad 1800 metrów, te ostatnie znajdują swoje zastosowanie szczególnie w terenach górskich lub o problematycznym podłożu geologicznym, dużą zaletą tego rozwiązania jest na pewno to, że w gruncie na głębokości powyżej 10 m, zawsze możemy spodziewać się temperatury wyższej niż 10 stopni Celsjusza, jednak wykonanie odwiertów, by zamontować pionowy wymiennik ciepła, będzie wymagać bardzo dużych nakładów finansowych, w zamian jednak możemy spodziewać się tego, iż sprawność gruntowej pompy ciepła, będzie wyróżniać się zadowalającym współczynnikiem;
- pompy ciepła z kolektorem poziomym – rury z czynnikiem chłodniczym są umieszczone równolegle do powierzchni gruntu, instalację montuje się na poziomie około 1,5-2 metrów poniżej powierzchni ziemi, jest to niezwykle istotne, ponieważ rury muszą znajdować się przynajmniej 20 cm poniżej poziomu przemarzania gruntu. Instalacja w takim przypadku układana jest na kształt wężownicy, zachowując między konkretnymi odcinkami odpowiedni dystans, pompy, których wymiennik ciepła układany jest poziomo, mogą być montowane niemalże w każdych warunkach, jednak opinie specjalistów wskazują na to, iż potrzebna jest duża powierzchnia działki, która bezpośrednio nad kolektorem poziomym, nie zostanie zabudowana.
Gruntowe pompy ciepła – budowa
Systemy grzewcze, niezależnie od tego, czy są gruntową pompą ciepła, bądź też pompą ciepła powietrze woda, dzielimy na trzy ogólne strefy:
- dolne źródło – jest to źródło ciepła pochodzenia naturalnego. W przypadku pomp gruntowych dolnym źródłem ciepła będzie grunt;
- źródło górne – jest to źródło oddające energię cieplną do wnętrza budynku;
- pompa ciepła – prawidłowe urządzenie, które odpowiada za pozyskiwanie energii cieplnej, a także jej przepływ pomiędzy tymi dwoma źródłami.
Budowa gruntowej pompy ciepła, wbrew pozorom nie jest aż tak bardzo skomplikowana. Przede wszystkim powinniśmy mieć tutaj na uwadze, że cała konstrukcja opiera się na sprężarce, skraplacza, parownika, a także zaworów. Wszystkie elementy muszą być ze sobą połączone za pośrednictwem rur wypełnionych płynem roboczym. Instalatorzy bardzo często określają również ten płyn czynnikiem chłodniczym.
Parownik służy do odparowania płynu, przez co energia cieplna jest oddawana w skraplaczu. Wcześniej po prostu zachodzi proces sprężania pary wodnej, powodująca podwyższenie ciśnienia, a także temperatury. W drodze powrotnej ciecz robocza przechodzi przez sprężarkę, powodującą skutek odwrotny.
Systemy grzewcze z gruntu – zasada działania
Systemy grzewcze jako ogrzewanie domu działają na zasadzie wymiany ciepła. Jednak trzeba jeszcze dodatkowo ocenić, w jaki sposób to ciepło powinno być oddawane i przekazywane. Pierwszym przykładem jest solankowa pompa ciepła. W takich okolicznościach stosowany jest układ glikol-woda. Czynnikiem roboczym jest glikol, który stale wędruje w instalacji. Ulega on wychłodzeniu, przez co zachodzi proces wyrównania temperatur – przekazania ciepła z gruntu do glikolu. Czynnik roboczy przedostaje się ponownie do parownika, dzięki czemu wcześniej pozyskane ciepło, jest oddawane.
Innym rozwiązaniem, jest zastosowanie układu z bezpośrednim odparowaniem. Dzięki temu, że wymiennik gruntowy ulega parowaniu, zmniejsza się znacznie opór przepływu. W ten sposób działanie pompy ciepła jest jeszcze efektywniejsze. W przypadku instalacji z takim układem obecność pompy obiegowej nie jest w ogóle potrzebna.
Gruntowe pompy ciepła – to warto wiedzieć
Opinie na temat gruntowych pomp ciepła są jak najbardziej pozytywne. Są to urządzenia jeszcze bardziej wydajne w porównaniu do powietrznych pomp ciepła. Ich zasada działania nie jest skomplikowana, a pozwala na uzyskanie jeszcze większej energii cieplnej. Są to jednak kosztowne ogrzewacze wody, a także urządzenia gwarantujące ogrzewanie podłogowe. Dlatego tak wiele osób nie decyduje się na tego typu rozwiązanie przez barierę finansową.
Warto jednak zauważyć, że gruntowe ogrzewcze wody użytkowej są dostępne również w ramach różnych dofinansowań. Ponadto ich niski koszt eksploatacji powoduje zwrot inwestycyjny. Standardowe ogrzewanie podłogowe oraz przy użyciu kaloryferów generuje nawet kilkukrotnie wyższy koszt w skali roku niż rachunki za prąd elektryczny potrzebny do funkcjonowania sprężarki pompy ciepła. Dlatego warto przekalkulować, po jakim czasie możemy spodziewać się zwrotu inwestycji i czy w naszym przypadku rzeczywiście będzie to opłacalne.
Marek Lont
0 komentarzy