Firma Usługowo Handlowa
Grzegorz Gniadek

ul. Dąbska 20c / 73
31-572 Kraków

tel. 12 648 21 08

Dolne źródło ciepła dla solankowej pompy ciepła – sondy czy kolektor?

Dolne źródło ciepła dla solankowej pompy ciepła – sondy pionowe, czy kolektor poziomy?

Przewagą pompy ciepła w odniesieniu do źródeł ciepła uznawanych za tradycyjne, np. – kotłów grzewczych, jest możliwość nie tylko ogrzewania pomieszczeń, ale i ich chłodzenia. Chłodzenie może odbywać się w sposób aktywny (odwrócenie pracy obiegu chłodniczego) lub naturalny. Szczególnie naturalne chłodzenie stanowi atrakcyjną cenowo formę obniżania temperatury pomieszczeń, gdyż nie wymaga ono pracy obiegu chłodniczego pompy ciepła, a jedynie wykorzystuje potencjał niskiej temperatury gruntu, w porównaniu do temperatury powietrza zewnętrznego.

Dla prawidłowej pracy solankowej (gruntowej) pompy ciepła, zarówno w sezonie grzewczym, jak i w okresie letnim, konieczne jest prawidłowe dobranie wielkości dolnego źródła ciepła: sond pionowych lub poziomego kolektora gruntowego.

pompa ciepła ogrzewanie chłodzenie

Rysunek 1. Pompa ciepła może pracować w większości przypadków zarówno dla celów ogrzewania budynku, jak również dla jego chłodzenia w sezonie letnim. Chłodzenie naturalne wykorzystujące jedynie „naturalny” chłód gruntu, można zastosować w budynkach mieszkalnych.

Do zalet poziomych kolektorów, należą przede wszystkim niska złożoność systemu – brak konieczności użycia technologii wiercenia z wykorzystaniem specjalistycznego sprzętu oraz niższe koszty inwestycji. Kolektory poziome wymagają jednak większych powierzchni działki, w porównaniu do sond gruntowych. Dodatkowo wydajność cieplna i chłodnicza kolektorów poziomych jest niższa niż dla sond pionowych, co przekłada się na nieco niższą efektywność pracy pompy ciepła określaną w dłuższej perspektywie czasu pracy.

poziomy kolektor gruntowy pompy ciepła

Rysunek 2. Kolektor poziomy powinien być wykonany z zachowaniem takich wymagań, jak: „a” – głębokość ułożenia rur min. 20 cm poniżej granicy zamarzania gruntu, a więc około 1,2÷1,7 m w zależności od strefy klimatycznej kraju, „b” – odległość od fundamentów budynku 1,5 m, „c” – odległość od przyłączy wodociągowych i kanalizacyjnych 1,5 m, „d” – odległość od zewnętrznego skraju korony drzewa 0,5 m, „e” – odległość od fundamentu ogrodzenia 1,0 m.

Sondy pionowe są wykonywane zazwyczaj do 100 m głębokości. Ich zaletą jest oszczędność miejsca pod zabudowę, co pozwala stosować tego typu źródło ciepła np. dla budynków szeregowych, bliźniaczych, itp.. Przy zastosowaniu sond pionowych występują korzystniejsze warunki dla pracy pompy ciepła – na głębokości poniżej 15 metrów, panuje w zasadzie już niezmienna w ciągu roku, niezależna od warunków zewnętrznych, temperatura na poziomie około 10°C.

sondy pionowe pompy ciepła

Rysunek 3. Sondy pionowe powinny być wykonane z zachowaniem takich wymagań, jak: „a” – zasilanie/powrót ze spadkiem w kierunku od pompy ciepła do sondy gruntowej, w podłożu piaszczystym ułożone na głębokości ok. 1 m; odpowietrznik kolektora przy pompie ciepła, „b” – minimalna odległość od fundamentu budynku powinna wynosić 2 m, „c” i „d”- rura okładzinowa, stosowana w przypadku luźnego materiału, o długości ok. 6–20 m, średnica ok. 17 cm, „e” – odległość od fundamentu ogrodzenia 1,0 m.

Także w okresie letnim, sondy pionowe zapewniają korzystniejsze warunki pracy, ponieważ stabilna temperatura w głębi gruntu stanowi bardzo dobrą podstawę dla wykorzystania pracy w trybie chłodzenia naturalnego. Praca pompy ciepła w sezonie letnim dla chłodzenia pomieszczeń, dodatkowo zwiększa roczną efektywność pracy ciepła, ponieważ następuje szybsza regeneracja termiczna dolnego źródła ciepła – ciepło odbierane z wnętrza budynku, oddawane jest poprzez sondy do gruntu.

pompa ciepła temperatura efektywnej pracy

Rysunek 4. Temperatura na poziomie +10°C poniżej 15 metrów głębokości zapewnia bardzo korzystne warunki pracy w sezonie zimowym, jak i jednocześnie letnim – dla efektywnej pracy solankowej pompy ciepła.

Wybór dolnego źródła ciepła, przede wszystkim jest uzależniony od warunków zabudowy – powierzchni działki i zorganizowania jej funkcji użytkowych. W przypadku kolektorów gruntowych należy wziąć pod uwagę zapewnienie korzystnych warunków odbioru energii słonecznej. Nie jest więc dopuszczalne przykrywanie gruntu nad kolektorem, poprzez np. utwardzone podjazdy, a także poprzez zacienianie z drzew, itp..