Inwestycja w gruntową pompę ciepła – poradnik cz.1

rysunek

fot. rysunek

Decyzję o montażu gruntowej pompy ciepła najkorzystniej jest podjąć na etapie tworzenia projektu budynku. Wówczas, nie tylko zapewnimy jej odpowiednią wydajność, ale także zmniejszymy koszt inwestycji. Co warto wiedzieć o źródłach energii i jak zredukować zbędne wydatki?

Gruntowe pompy ciepła pobierają energię ze źródeł, których temperatura jest dużo niższa, niż ta, którą musimy uzyskać do celów użytkowych. Dlatego też, najefektywniejsze działanie uzyskuje się ze współpracy gruntowej pompy ciepła z urządzeniami niskotemperaturowymi, takimi jak: system ogrzewania podłogowego, czy ogrzewanie ścienne. Ponadto pompy wykorzystuje się do ogrzewania wody i chłodzenia pomieszczeń latem. Aby efektywnie wykorzystać wszystkie, wymienione możliwości, należy stworzyć spójną instalację. Koszt eksploatacji będzie niższy, a system przyjazny w obsłudze.

Jak obniżyć koszt inwestycji?
Przy uwzględnieniu instalacji gruntowej pompy ciepła, już na etapie projektowym, eliminujemy rozwiązania, które w ich przypadku są bezużyteczne.
Pierwszym elementem, który pozwoli nam zaoszczędzić jest komin dymowy. Pompa ciepła, w odróżnieniu od tradycyjnych metod grzewczych, nie wytwarza energii w skutek spalania określonego paliwa. Pobiera ją z  otoczenia, a następnie oddaje do instalacji grzewczej, dlatego nie emituje spalin – mówi Piotr Słaby z firmy Nateo.

Przeczytaj również: Kompozycje z kostki brukowej

W projekcie należy uwzględnić pomieszczenie kotłowni. W zależności od rodzaju pompy stosuje się dwa rozwiązania. Dla systemów modułowych wykonuje się odrębne pomieszczenie, w którym znajdą się jej poszczególne elementy. Inna możliwością jest skorzystanie z kompaktowego węzła cieplnego. Ulokowanie wszystkich podzespołów systemu zajmuje około 1 m2 powierzchni.

Przykładem takiego rozwiązania jest produkowana przez naszą firmę pompa SmartPlus. Jest ona na tyle estetyczna, że możemy ją ustawić w dowolnym miejscu w domu np. spiżarni czy pralni. Konstruktorzy zadbali o odpowiednie wygłuszenie systemu, dlatego pracuje bardzo cicho i nie powoduje drgań. W dodatku urządzenie jest bezobsługowe, a temperaturę reguluje się za pomocą dowolnego komputera podłączonego do Internetu – mówi Piotr Słaby.
Ponadto można zastosować system wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. Wówczas nie będzie potrzeby budowy kominów wentylacyjnych niezbędnych dla wentylacji grawitacyjnej. Wymiana powietrza będzie się odbywała poprzez kratki nawiewne i wywiewne. Dzięki takiemu rozwiązaniu możemy dodatkowo obniżyć koszty ogrzewania domu.

Jak wybrać dolne źródło energii dla gruntowej pompy ciepła?
Istnieją dwie możliwości. Energię można pobrać z wody lub gruntu. Wybór zależy od wydajności jaką oferują poszczególne źródła oraz ekonomii eksploatacji.

Woda
Pompa może czerpać energię z wody stojącej lub gruntowej. Jeżeli na terenie działki mamy do dyspozycji np. staw, to najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie tzw. kolektora wodnego. Temperatura na dnie zbiorników jest względnie stała, więc może stać się efektywnym źródłem dolnym. Zaletą tego systemu jest niski koszt inwestycji, która przynosi zadowalające efekty.
Korzystanie z wód gruntowych także jest wydajną metodą. Na głębokości 6 metrów pod ziemią, głęboko, poniżej strefy przemarzania, temperatura wód gruntowych jest stała i wynosi ok. 10 stopni. System wykorzystuje układ złożony z dwóch studni Studnia biorcza pobiera wodę, która jest następnie podgrzewana, natomiast studnia zdawcza odprowadza schłodzoną wodę z powrotem do środowiska naturalnego.
Przed podjęciem decyzji o wykorzystaniu tego rozwiązania warto zlecić badania geologiczne. W pierwszej kolejności należy sprawdzić, na jakiej głębokości są wody gruntowe. Jeżeli jest ona zbyt duża, odwierty będą kosztowne i dodatkowo trzeba będzie zainwestować w droższe urządzenia, które umożliwią pobieranie wody z takiej głębokości – mówi Piotr Słaby – Następnie warto zbadać skład chemiczny wody. Zbyt intensywne zanieczyszczenia mogą doprowadzić do uszkodzenia poszczególnych podzespołów pompy. Powinniśmy też sprawdzić, jaki będzie średni pobór wody w ciągu doby, bo jeśli przekroczy on 15 metrów, trzeba uzyskać stosowne pozwolenie.

Przeczytaj: Drewniane tarasy

Grunt
Pompy pobierające energię z gruntu, mają w swoim układzie czynnik roboczy (najczęściej jest to glikol), który krąży w systemie. Czynnik krąży w układzie, pobiera ciepło i przekazuje do urządzenia. Dla zbadania efektywności urządzenia warto zrobić wcześniej badania przewodności cieplnej gruntu i rodzaj gleby. Do pozyskiwania energii wykorzystuje się specjalne kolektory. Można wybierać spośród trzech typów: poziomych, spiralnych oraz pionowych.

Kolektor poziomy instaluje się na głębokości od 1,5 do 2 metrów, gdzie temperatura w ciągu roku waha się od 5 – 8 stopni C. Wykorzystuje się w tym celu rury polietylenowe, w których krąży czynnik roboczy. Przy takim systemie istotny jest rodzaj gleby, bo w zależności od tego czy jest sucha czy wilgotna

– ciepło oddawane jest z innym natężeniem. Ważne też, by dochodziło do pełnej regeneracji cieplnej gruntu – tzn. by zachowywał on stałą temperaturę w ciągu roku i nie wychładzał się zbytnio w zimie. Warunkiem koniecznym dla kolektorów poziomych jest posiadanie dużej działki. Musi być ona kilkukrotnie większa od powierzchni budynku, który będzie ogrzewany pompą. Ziemia nad instalacją nie powinna być też niczym przykryta, więc najlepszym rozwiązaniem jest posadzenie na niej trawy.

Kolektor spiralny zajmuje nieco mniej miejsca, przez co między innymi koszty inwestycyjne związane z pracami gruntowymi są niższe, jednak efektywność systemu jest nieco słabsza.

W Polsce najefektywniejszym rozwiązaniem są kolektory pionowe. Niestety są także dużo droższe w porównaniu do pozostałych systemów, gdyż wymagają wykonania odwiertów sięgających głębokości nawet do 130 m. W otworach umieszcza się sondy geotermalne. Rury są z reguły układane podwójnie, przypominając kształtem literę „U”, co zapewnia większą niezawodność. Taka instalacja zajmuje znacznie mniej miejsca niż kolektor poziomy, więc można ją założyć niemal na każdej działce. Dzięki głębokim odwiertom, system charakteryzuje się dużą stabilnością i wysoką efektywnością. Jej największą zaletą jest jednak bardzo stabilne źródło energii. Korzysta z ciepła pochodzącego z wnętrza ziemi. Powstaje ono w skorupie ziemskiej, a temperatura jest częściowo wspomagana przez działanie promieni słonecznych.

Czytaj też: Inwestycja w gruntową pompę ciepła – poradnik cz. 2

Sending
Ocena artykułu
0 (0 głosy)