Jaką pompę ciepła wybrać.pdf

(100 KB) Pobierz
Jaką pompę ciepła wybrać ?
Wybór odpowiedniej pompy ciepła będzie zależał między innymi od tego skąd
będzie ona pobierać ciepło: grunt, woda, powietrze. W zależności od rodzaju źródła
ciepła pompy ciepła możemy podzielić na: solanka/woda, woda/woda,
powietrze/woda. Pierwszy człon określa właśnie źródło ciepła (tzw. dolne źródło
ciepła), np. „solanka” – pompa pobiera ciepło z gruntu. Natomiast drugi człon
„woda” określa rodzaj instalacji grzewczej w budynku – wodna (grzejniki,
ogrzewanie podłogowe, ścienne).
Najczęściej stosowane są pompy ciepła solanka/woda i woda/woda, które mogą być jedynym źródłem ciepła do
ogrzewania budynku nawet w zimie przy maksymalnie niskich temperaturach zewnętrznych. Coraz większe
znaczenie zyskują pompy ciepła powietrze/woda ponieważ ich instalacja jest prostsza i tańsza, mimo że muszą
współpracować z dodatkowym źródłem ciepła.
Grunt (pompa ciepła solanka/woda)
W ciągu całego roku temperatury gruntu są równomierne i na głębokości
2 m wynoszą od 7 do 13°C. Im głębiej tym temperatury gruntu są
wyższe.
Po odebraniu ciepła z gruntu musi się on zregenerować (ogrzać się). Na
głębokości do 1,8 m regeneracja odbywa się głównie przez
promieniowanie słoneczne, opady deszczu, wody roztopowe itd.
Natomiast regeneracja gruntu ciepłem dopływającym z głębszych
warstw jest na tyle mała że można ją pominąć.
Rozkład temperatury
w gruncie
Kolektor gruntowy
jest to ułożony na dużej powierzchni system rur z
tworzyw sztucznych i poniżej strefy przemarzania gruntu. Rury układa się
w gruncie na głębokości 1,2 do 1,5 m. Poszczególne pętle powinny mieć
jednakową długość nie przekraczającą 100 m, ponieważ opory przepływu
a tym samym potrzebna moc pompy obiegowej będą zbyt duże. Odstępy
pomiędzy pętlami zależą od średnicy przewodów i wynoszą zazwyczaj od
50 do 100 cm.
Z kolektora gruntowego najintensywniej pobierane jest ciepło w okresie
zimowym, natomiast regeneruje się on przede wszystkim w okresach
cieplejszych, tj. wiosną i latem. Regeneracja gruntu następuje przede
wszystkim dzięki promieniowaniu słonecznemu oraz opadom
atmosferycznym, co zapewnia że grunt zakumuluje znowu ciepło na
następny sezon grzewczy.
Właściwości akumulacyjne i przewodność cieplna są tym większe im
bardziej grunt jest nasycony wodą, im więcej jest składników mineralnych i
im mniejsza jest jego porowatość.
Możliwe do pobrania z gruntu moce jednostkowe mieszczą się w zakresie od ok. 10 do 35 W/m
2
powierzchni
gruntu (grunt piaszczysty, suchy: 10 do 15 W/m
2
; piaszczysty, wilgotny: 15 do 20 W/m
2
; grunt ilasty, suchy: 20 do
25 W/m
2
; ilasty, wilgotny: 25 do 30 W/m
2
; grunt wodonośny: 30 do 35 W/m
2
).
Przykład: Pompa ciepła o mocy grzewczej 10 kW, przy średniej wydajności poboru ciepła z gruntu 25 W/m2 –
powierzchnia gruntu dla ułożenia kolektora gruntowego wyniesie ok. 340 m
2
.
Sondy gruntowe
nie wymagają dużej powierzchni ponieważ rury
wprowadzane są pionowo w głąb ziemi, zwykle na głębokość do 100
metrów – wówczas należy uzyskać pozwolenie Urzędu Gospodarki
Wodnej, powyżej 100 m potrzebne będzie pozwolenie Urzędu Górniczego.
W odwiert wpuszcza się prefabrykowaną sondę, a następnie wolna
przestrzeń zasypywana jest materiałem wypełniającym. Sondy wykonuje
się w formie pojedynczej lub podwójnej U-rury (rury PE).
Podwójna U-rura jest o tyle pewniejsza, że w przypadku uszkodzenia
jednej pętli, nie dyskwalifikuje to całego odwiertu.
Przy normalnych warunkach hydrogeologicznych można przyjąć
orientacyjną średnią moc jednostkową sondy gruntowej 50 W/m długości
sondy. Odległość pomiędzy sodami gruntowymi nie może być mniejsza niż
6 m.
Najczęściej po wykonaniu pierwszego odwiertu można dokładnie określić rodzaj i strukturę gruntu – na tej
podstawie można określić czy obliczeniowa długość sondy będzie wystarczająca, czy też konieczne będzie
wykonanie głębszego odwiertu.
Przykład: pompa ciepła o mocy grzewczej 10 kW, przy średniej wydajności 50 W/m długości sondy – dwie sondy
gruntowe (dwa odwierty), każda o głębokości 85 m.
Woda gruntowa (pompa ciepła woda/woda)
Woda gruntowa również jest dobrym akumulatorem ciepła słonecznego.
Nawet w zimne, zimowe dni utrzymuje stałą temperaturę od 7 do 12°C.
Woda gruntowa pobierana jest ze studni czerpalnej i tłoczona do
parownika pompy ciepła woda/woda. Następnie schłodzona woda
odprowadzana jest do studni chłonnej – zrzutowej.
Woda gruntowa może zawierać dużo związków mineralnych i
zanieczyszczeń. Dla tego, aby ochronić parownik w pompie ciepła należy
zawsze stosować dodatkowy wymiennik ciepła tzw. pośredni. Nawet jeśli
przy badaniu wody gruntowej okaże się że nie są przekroczone określone
przez producenta składniki, to nie mamy pewności że skład ten nie zmieni
się w przyszłości.
Czynnikiem, który również należy uwzględnić przewidując głębokość studni współpracujących z pompą ciepła jest
poziom zwierciadła wód gruntowych, który może się zmieniać.
Przykład: minimalny przepływ wody gruntowej przez pompę ciepła o mocy grzewczej 10 kW wynosi 2100 litrów/h.
Powietrze atmosferyczne (pompa ciepła powietrze/woda)
Najmniejsze koszty wykonania dolnego źródła ciepła są w przypadku
powietrza zewnętrznego. Zasysane jest ono kanałem, schładzane
bezpośrednio w parowniku pompy ciepła i ponownie odprowadzane na
zewnątrz. Nowoczesne pompy ciepła mogą wytwarzać ciepło grzewcze
nawet przy temperaturze zewnętrznej –20°C. Jednak przy tak niskiej
temperaturze pompa może nie pokryć całkowitego zapotrzebowania na
ciepło do ogrzewania budynku. W mroźne dni konieczne będzie
dogrzewanie wody grzewczej do wymaganej temperatury np. przez grzałkę
elektryczną.
Pompa powietrze/woda w warunkach polskiego klimatu wymaga wspomagania dodatkowym źródłem ciepła:
grzałką elektryczną, kotłem gazowym, olejowym czy na paliwo stałe.
Projektując wyrzutnię powietrza, należy wykonać to w taki sposób, aby strumień odprowadzanego na zewnątrz
powietrza i efekty akustyczne z tym związane nie były uciążliwe dla sąsiednich budynków.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin