Wybór źródła dolnego

(fot. Clima Komfort)

Instalacja grzewcza z pompą ciepła składa się z trzech zasadniczych części:

• źródła dolnego;
• węzła cieplnego, którego najważniejszym elementem jest pompa ciepła;
• źródła górnego.

źródło górne grzeje pomieszczenia – to podłogówka, grzejniki lub jedno i drugie. Energię cieplną dostarcza do źródła górnego pompa ciepła. Jest to energia pobierana przez pompę ciepła z powietrza, wody lub gruntu za pomocą instalacji nazywanej źródłem dolnym. Fachowcy twierdzą, że nie pompa ciepła, lecz źródło dolne decyduje o jakości całego systemu grzewczego.

 

Dużo w tym racji – pompa ciepła to w istocie sprężarka, której fizyczna zasada pracy jest zawsze taka sama. Jej możliwości i ograniczenia wynikają więc głównie z praw fizyki, niezależnych od starań konstruktora i producenta. (Istnieją też pompy ciepła absorpcyjne, ale znaczenie praktyczne w budownictwie jednorodzinnym mają tylko pompy sprężarkowe).

Jest z czego wybierać

Wiemy już, że sprawność ogrzewania pompą ciepła, określana współczynnikiem COP jest tym większa, im mniejsza jest różnica temperatury ΔT między źródłem górnym (T₂) a źródłem dolnym (T₁) tj.

Jest to zależność intuicyjnie oczywista, gdyż pompowanie ciepła „pod górkę”, tj. z materii chłodniejszej do cieplejszej, wymaga tym większej pracy im wyższa jest „górka”, czyli im większa jest różnica temperatur ΔT.

 

W przypadku zastosowania ogrzewania podłogowego (jest to rozwiązanie zalecane) temperatura T2 wynosi ok. 30°C (ok. 300 K). Najcieplejszym źródłem dolnym może być sztuczne źródło ciepła, takie jak ścieki, woda powrotna w systemach ciepłowniczych, inne ciecze, gazy lub powietrze ogrzewane w jakimś procesie technologicznym. Możliwości takich rozwiązań istnieją w przemyśle lub budownictwie komunalnym, natomiast bardzo rzadko zdarzają się w domach jednorodzinnych. Pozostają nam źródła naturalne (odnawialne) wymienione na rys. 2 i przedstawione schematycznie na rys. 3. Najwyższą temperaturę ma woda gruntowa, ok. 10°C, niezależnie od głębokości i pory roku.

 

Rozwiązanie z wodą gruntową jako dolne źródło jest więc bardzo korzystne pod względem sprawności (COP osiąga wartości 5÷6), niezbyt drogie inwestycyjnie, ale wymaga sprawdzenia parametrów wody, której zanieczyszczenia mogą powodować korozję wymiennika ciepła lub powstawanie osadów. Kolektor gruntowy to kilkaset metrów zakopanej w ziemi rury napełnionej roztworem glikolu, nazywanym zwyczajowo solanką. Może być poziomy (płaski lub spiralny) zakopany na głębokość ok. 1,5 m pod powierzchnią gruntu lub pionowy w odwiertach o głębokości 30 do 200 m.

 

Ciąg dalszy w książce „Dom energooszczędny z pompą ciepła”