Pompy

Pozyskiwanie ciepła

Grunt, woda akumulują energię cieplną wyemitowaną przez słońce. Energię tę, przy pomocy naszej pompy ciepła można zamienić na ciepło centralnego ogrzewania i produkcję ciepłej wody użytkowej. Pompa ciepła nie pobiera energii z głębi ziemi czy gorących źródeł, którymi przecież bezpośrednio można wykorzystać do ogrzewania z uwagi na ich wysoką temperaturę. W otaczającej nas przyrodzie, w gruncie, zbiornikach i ciekach wodnych czy powietrzu zakumulowanie są duże ilości energii, ale o temperaturze o wiele niższej niż wymaga tego instalacja grzewcza w budynku. Pompa ciepła to właśnie taki transformator ciepła, umożliwiający wykorzystanie niskotemperaturowych źródeł ciepła, które powszechnie nas otaczają. Pokłady tej energii odnawiają się cyklicznie np. w skali roku kalendarzowego, którego źródłem jest promieniowanie słoneczne docierające do naszego globu. Poniżej przedstawiono najbardziej popularne źródła energii niskotemperaturowej i sposoby jej pozyskania przez pompę ciepła.

pompy ciepła - ciepło z wody gruntowej

Ciepło z wody gruntowej

W przypadku małej powierzchni działki możemy zastosować pompę ciepła pobierającą energię poprzez układ dwóch studni głębinowych. Pompa głębinowa pobiera wodę ze studni czerpalnej przekazuje swoją do pompy ciepła, gdzie następuje schładzanie tej wody (obieranie energii) po czym ona oddawana jest do drugiej studni - chłonnej. W tym rozwiązaniu pompa ciepła osiąga bardzo wysoki współczynnik efektywności ze względu na wysoką temp. dolnego źródła (7-10°C) przez cały rok. Warunkiem zastosowania pompy ciepła pracującej na bazie wody głębinowej jest odpowiednia wydajność studni (zależna od pompy ciepła) jak również skład fizykochemiczny wody (przede wszystkim mała zawartość manganu <0,1mg/l i żelaza < 0,2mg/l). Znaczenie ma również głębokość pokładów wody, która wpływa na koszt eksploatacji pompy głębinowej.

pompy ciepła - kolektor poziomy

Kolektor poziomy

Odpowiednio zaprojektowany wymiennik w postaci rury z tworzywa sztucznego i układa na głębokości zwykle 1,2-1,5m w odstępie rura od rury 0,8-1,2m. W rurach krąży płyn niezamarzający (najczęściej woda z dodatkiem alkoholu np. glikolu). Do ułożenia potrzebna jest odpowiednia powierzchna działki – przykładowo, dla domu 150m2 trzeba ułożyć 500mb kolektora, który zajmie ok. 600m2. Kolektor poziomy jest bardzo niezawodny (układ zamknięty), i tańszy w inwestycji w porównaniu z kolektorem pionowym. Rozwiązanie to jest bardzo korzystne dla gruntówpompy ciepła - woda powierzchniowa wilgotnych.

Woda powierzchniowa w zbiorniku lub cieku wodnym

Kolektor poziomy można również ułożyć na dnie odpowiednio dużego stawu, jeziora czy rzeki. Z punku widzenia wydajności rozwiązanie to jest bardzo korzystne ze względu na dobre warunki odbioru energii. Ułożenie wymiennika na dnie zbiornika czy cieku wodnego niesie też znaczne oszczędności kosztów prac ziemnych.

pompy ciepła - kolektor pionowy

Sonda (kolektor pionowy)

Jeśli nie ma miejsca do ułożenia kolektora poziomego, bądź grunt jest niekorzystny dla kolektora poziomego wtedy najczęściej wykonuje się kolektor pionowy, czyli rury z tworzywa sztucznego w kształcie litery U układane w odwiercie lub odwiertach o głębokości np. 80m. W rurach krąży płyn niezamarzający (najczęściej woda z dodatkiem alkoholu np. glikolu). Kolektor pionowy jest bardzo niezawodny gdyż jest układem zamkniętym, tak, jak kolektor poziomy. Dodatkowym atutem jest tu pełna swoboda zagospodarowania działki.

pompy ciepła - powietrze atmosferyczne

Powietrze atmosferyczne

W tym rozwiązaniu pobierane jest ciepło z powietrza, które po przetransformowaniu w pompie ciepła przekazywane jest wodzie w instalacji. Trzeba pamiętać, że wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej zmniejszeniu ulega sprawność pompy. Przy ujemnych temperaturach powietrza zewnętrznego wydajność jest znacząco mniejsza w porównaniu z pompami gruntowymi, dlatego w naszym klimacie zwykle stosuje jednocześnie drugie źródło ciepła (dogrzewacz, kocioł) lub wykorzystuje do podgrzewania wody użytkowej lub basenowej w okresach o dodatnich temperaturach.

Pompy ciepła pobierająca energię z powietrza są dobrym rozwiązaniem wszędzie tam, gdzie nie ma możliwości zastosowania jakiegokolwiek innego wariantu bądź jeśli inwestor nie chce ingerować w zagospodarowaną działkę.