Pompy ciepła – solanka-woda
-
Czerp energię z ziemi i oszczędzaj pieniądze
Popularność gruntowych pomp ciepła w Polsce rośnie nie tylko ze względu na ceny energii, ale także na rosnącą świadomość ekologiczną. Urządzenia wykorzystują niemal nieograniczone źródło energii z otaczającego środowiska, redukując w ten sposób emisję dwutlenku węgla, a Inwestora uniezależniają energetycznie od paliw kopalnych.
Pompy ciepła zamieniają energię zgromadzoną w gruncie i wodzie w ciepło grzewcze, a w sezonie letnim zapewniają dodatkowo przyjemny chłód. Dzięki stosunkowo stałej temperaturze gruntu – nawet zimą – pompa ciepła solanka-woda pracuje niezawodnie przez cały rok.
Zasada działania pmpy ciepła solanka-woda
Wykorzystując hermetycznie zamknięty obieg chłodniczy ze sprężarką, pompa ciepła solanka-woda wykorzystuje energię o niskim potencjale zmagazynowaną w gruncie i przekształca ją w wodę grzewczą o temperaturze odpowiedniej do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej.
Istnieją 3 sposoby pozyskiwania ciepła z gruntu:
- kolektor płaski,
- studnie gruntowe (sondy),
- pompowanie wód gruntowych (system woda-woda).
Kolektor płaski kontra sondy gruntowe
Kolektory płaskie są akumulatorem ciepła i wymagają stosunkowo dużej ilości miejsca. Jego powierzchnię oblicza się na podstawie strat ciepła w domu. Wymagana jest około dwa do trzech razy większa powierzchnia działki niż powierzchnia mieszkalna do ogrzania.
Wydajność kolektora gruntowego wynosi od 10 do 15 W/m2 dla gleby suchej, piaszczystej i do 40 W/m2 dla gleby wodonośnej. Kolektor składa się z rurek wykonanych ze specjalnego, wytrzymałego tworzywa sztucznego. Przez rury kolektora przepływa przyjazna dla środowiska mieszanina solanki, która nie może zamarznąć i przekazuje pobrane ciepło do parownika pompy ciepła.
Kolektory są układane w pętlach zaraz pod powierzchnią gruntu. W większości przypadków do zapewnienia efektywnej pracy naszej gruntowej pompy ciepła wystarczy głębokość od 1 do 1,5 m pod powierzchnią ziemi. Dobrze zaprojektowany i zamontowany kolektor płaski nie wpływa negatywnie na rośliny znajdujące się nad nim.
Sondy gruntowe wykorzystują ciepło z głębi ziemi i nie wymagają tyle miejsca, co kolektory. Ich głębokość wynosi zwykle od 80 do 130 metrów, a średnica około 175 milimetrów.
W systemie rur z tworzywa sztucznego krąży mieszanina solanki, która odbiera ciepło z gruntu. Wydajność zależy od rodzaju gleby. Moc wynosi od ok. 30 do 100 W na metr sondy gruntowej. W zależności od pompy ciepła oraz rodzaju gleby i warunków gruntowych można łączyć ze sobą kilka sond, tworząc system dolnego źródła.
Odwierty oraz sondy i specjalne rury są zapewniane przez wyspecjalizowaną firmę wiertniczą, która zajmuje się także uzyskaniem niezbędnych pozwoleń.
Wykorzystanie ciepła z wód gruntowych: dwie studnie, jedna pompa ciepła
Wody gruntowe mają zwykle temperaturę od 8 do 12 stopni. To za mało na ogrzewanie. Sprężarka w pompie ciepła podnosi poziom ciśnienia i temperatury czynnika chłodniczego, w sam raz do ogrzewania lub przygotowania ciepłej wody.
Aby uzyskać dostęp do wód gruntowych należy wykonać dwie studnie: czerpalną i zrzutową. Wymaga to wywiercenia otworów w ziemi na głębokość od 5 do 20m. Dokładna głębokość odwiertów zależy od poziomu wód gruntowych. Kolejnym wymogiem jest sprawdzenie jakości wody. Te badania wskazują, że jakość wód gruntowych nadaje się do uzdatniania. Na odwierty należy uzyskać pozwolenie wodnoprawne.
Jeżeli jest już pozwolenie, trzeba wykonać wiercenia dwóch studni. Studnia ssąca, zwana także studnią czerpalną, pobiera wodę; studnia zrzutowa oddaje ją z powrotem do gruntu. W ten sposób obie studnie zapewniają dostawę darmowego ciepła dla pompy ciepła. Ważna jest odległość między dwoma studniami. Aby cieplejsza woda zasilająca i zimniejsza woda powrotna nie mieszały się, nie mogą znajdować się zbyt blisko siebie.
Dzięki stacji wody gruntowej GWS nasze pompy ciepła solanka-woda mogą wykorzystywać wodę gruntową jako źródło energii.
Dwa sposoby chłodzenia: pasywny i aktywny
Pasywnie chłodzimy na początku ciepłego sezonu, kiedy studnie wystygły po zimie i nie nastąpiła jeszcze ich regeneracja termiczna. Chłód przekazujemy przez wymiennik do układu chłodzenia w domu. W studniach panuje wówczas temperatura od 0 do +5°C i są one bardzo dobrym źródłem chłodu. Chłodzenie pasywne jest bardzo ekonomiczne, ponieważ pracę wykonują tylko pompy obiegowe. Sprężarka w pompie ciepła nie jest w tym czasie aktywna.
Z pompy ciepła będziemy korzystać jedynie latem, kiedy studnie się przegrzeją. Wtedy sterownik pompy ciepła za pomocą zaworów przełączających odwraca obieg ciepła, które pobiera z układu grzewczego lub chłodniczego i przekazuje do ciepłej wody użytkowej lub studni. W tym przypadku mówimy o aktywnym chłodzeniu.
Weź dotację od państwa
Na pompy ciepła solanka-woda w modernizowanych i nowych budynkach można uzyskać dofinansowanie z programów rządowych. Zobacz, jakie pompy ciepła STIEBEL ELTRON podlegają dotacjom:
Wy pytacie o pompy ciepła solanka-woda, my odpowiadamy
Wybierz interesujące Cię zagadnienie:
Pompa ciepła solanka-woda pobiera energię z gruntu. Na niezamarzającej głębokości pod powierzchnią gruntu krąży ciecz przenosząca ciepło, która pobiera ciepło i następnie za pośrednictwem pompy ciepła oddaje je do systemu grzewczego.
Jest to idealny wybór dla domów jednorodzinnych z odpowiednią działką. Pompa ciepła pobiera energię z gruntu za pomocą pionowych odwiertów (sond gruntowych) lub kolektora płaskiego.
Systemy dolnego źródła z odwiertami, zalety:
- 30% mniejsze zużycie energii niż w przypadku pomp ciepła typu powietrze-woda,
- stabilna wydajność nawet w niższych temperaturach.
Do wad należą:
- wyższe koszty inwestycji związane z koniecznością wykonania odwiertów,
- obowiązek zgłoszenia lub konieczność uzyskania pozwolenia na budowę.
Systemy dolnego źródła z kolektorem płaskim, zalety:
- szybszy montaż w porównaniu do pompy ciepła z odwiertami,
- niższe koszty inwestycji w porównaniu do pompy ciepła z odwiertami.
To rozwiązanie ma również swoje wady:
- konieczność posiadania dużej działki, często od 200 do 400 m²,
- wykop na określoną głębokość,
- należy zwrócić uwagę na lokalizację okolicznych budynków.
W systemie pompy ciepła woda-woda ciepło pobierane jest z wód gruntowych. Do wykorzystania tego ciepła wymagana są dwie studnie: czerpalna i zrzutowa.
I to jest zasadnicza różnica wykorzystania ciepła z gruntu.
Ten rodzaj systemu stosuje się głównie na obszarach o wystarczającej ilości wód gruntowych, gdzie wody gruntowe są dostępne płytko pod powierzchnią gleby. W Polsce odpowiednie warunki do zainstalowania takiej pompy ciepła znajdują się w dolinach oraz w w pobliżu rzek i jezior.
Do zalet pomp ciepła typu woda-woda zalicza się:
- niższe koszty inwestycji w porównaniu do pomp ciepła z kilkoma odwiertami,
- niski poziom hałasu.
Do największych wad można zaliczyć:
- konieczność uzyskania pozwolenia wodno-prawnego,
- warunki montażu pompy ciepła są ograniczone lokalizacją nieruchomości.
Nasze artykuły o pompach ciepła