Gruntowa pompa ciepła – jak działa i jak ją wybrać

0
Gruntowa pompa ciepła
Gruntowa pompa ciepła z zasobnikiem c.w.u., umieszczonym pod pompą umożliwia zarówno ogrzewanie domu, jak i wody. Pompę ciepła można również wykorzystywać do chłodzenia domu.

Pompy ciepła mogą służyć do ogrzewania lub chłodzenia domu, a także podgrzewania wody. Wyjaśniamy, jak działają gruntowe pompy ciepła i na co zwrócić uwagę, wybierając taką pompę.

Gruntowe pompy ciepła, czyli pompy geotermalne

Pompy ciepła, w zależności od rodzaju, czerpią energię z różnych źródeł – powietrza, wody lub gruntu. W przypadku pomp geotermalne (gruntowych) tym źródłem jest właśnie ciepło ziemi. Zaletą tego rozwiązania jest stała temperatura źródła, praktycznie niezależna od zmiennych warunków pogodowych. Na głębokości 8 m temperatura zewnętrzna nie ma znaczącego wpływu na ciepłotę gruntu, a na głębokości 15 m (i więcej), stabilizuje się ona na poziomie 10ºC. Sprawia to, że gruntowe pompy ciepła są niezależne od pogody i pory roku, a zimą kiedy temperatura powietrza spada poniżej zera, nie trzeba używać dodatkowych grzałek, żeby pobrać energię (co jest konieczne przy powietrznych pompach ciepła).

Dowiedz się też: Na co zwrócić uwagę, wybierając próżniowe kolektory słoneczne

Jak działają gruntowe pompy ciepła

Gruntowe pompy pobierają ciepło z gruntu za pomocą systemu wymienników (kolektorów) – poziomych lub pionowych. W odpowiednich warunkach mogą też czerpać ciepło z warstw wodonośnych lub specjalnie przygotowanych studni. Nośnikiem ciepła jest zazwyczaj mieszanka glikolu z wodą, która w dodatniej temperaturze dociera do parownika.
Czynnik chłodniczy krążący w module termodynamicznym ma specyficzne właściwości – wrze w bardzo niskiej temperaturze i zamienia się w parę. Para pod ciśnieniem wydostaje się z parownika i dociera do sprężarki. W sprężarce dochodzi do sprężenie pary do wysokiego ciśnienia i jej ogrzania. W tym procesie jest wykorzystywana niewielka ilość energii elektrycznej.
Następnie sprężona para dociera do skraplacza, który pośredniczy w oddawaniu ciepła do instalacji grzewczej. Potem czynnik chłodniczy schładza się, skrapla i wraca do parownika. Cały proces powtarza się wielokrotnie.
Innym możliwym rozwiązaniem są pompy bezpośredniego parowania, w których czynnik chłodniczy krąży również w kolektorach. Jest ono jednak rzadziej stosowane.

Na co zwrócić uwagę, wybierając gruntową pompę ciepła?

Podstawowym czynnikiem, który powinniśmy uwzględnić, wybierając pompę ciepła jest współczynnik COP. Określa on wydajność urządzenia i jest jednym z najbardziej obiektywnych kryteriów wyboru pompy. Współczynnik COP pokazuje, jaki jest stosunek ciepła użytkowego wyprodukowanego przez pompę do energii niezbędnej do jego wytworzenia.
Wartości COP są podawane zawsze dla konkretnych parametrów dolnego źródła i wody grzejnej. Jeśli gruntowa pompa ciepła pobierając energię z gruntu o temperaturze 10°C i podgrzewając wodę do temperatury 35°C, wykorzystuje 1kW energii, aby wyprodukować 4,5 kW, wówczas COP wynosi 4,5 – tłumaczy Waldemar Matuszyński, Product Manager z firmy De Dietrich Technika Grzewcza.
Trzeba zdawać sobie sprawę, że realna wydajność pompy ciepła zależy też od indywidualnych czynników, takich jak wielkość budynku i jakość jego izolacji, a także – oczekiwania dotyczące komfortu cieplnego.
Innym ważnym elementem w przypadku gruntowych pomp ciepła jest wybór rodzaju kolektora (wymiennika) – poziomego lub pionowego.

  • Kolektory poziome są instalowane na głębokości od 80 do 120 cm i zajmują powierzchnię kilkuset metrów kwadratowych (jest to od 120 do 300% powierzchni, która ma być ogrzana). Potrzebny jest więc duży ogród, o ukształtowaniu terenu umożliwiającym montaż.
  • Kolektor pionowy umieszcza się w odwiercie o głębokości nawet 100 m, zajmuje natomiast znacznie mniejszą powierzchnię, niż kolektor poziomy. Przy poborze energii z wody gruntowej wykonuje się odwiert o głębokości od 5 do 10 m lub studnię. Dlatego lepiej nadają się na działki o niewielkiej powierzchni lub nieregularnym ukształtowaniu terenu. Jednak konieczność wykonania odwiertu podnosi koszt inwestycji.

Na co jeszcze zwrócić uwagę, wybierając gruntową pompę ciepła? Weźmy pod uwagę, czy pompa ma możliwość również chłodzenia pomieszczeń (odwracalna pompa ciepła), a także warunki ogrzewania wody. Pompy ciepła mogą być bez podgrzewacza wody, z podgrzewaczem zintegrowany oraz – z podgrzewaczem, z możliwością dodatkowego zasilania kolektorami słonecznymi.

Podpowiadamy: Jak zwiększyć moc paneli fotowoltaicznych

 

Oceń artykuł
5,00 / 2 głosów
Co sądzisz na ten temat
Zaloguj się i skomentuj pierwszy
Więcej na ten temat:

Opracowanie: Katarzyna Laszczak

Źródło: De Dietrich

Polecamy Ci również

Zobacz także