Rodzaje pomp ciepła

Rodzaje pomp ciepła

Autor: Tomasz Lipski

W zależności od tego jakim dolnym źródłem dysponujemy i jakiej wielkości działkę posiadamy, musimy wybrać odpowiedni rodzaj pompy ciepła. Zapoznaj się z wszystkimi rodzajami pomp ciepła i wybierz najefektywniejszą pompę dla Ciebie.

Rodzaje pomp ciepła zależą od dolnego źródła, które dostarcza nam ciepło. Dolnym źródłem może być:

Grunt: kolektor ciepła poziomy lub pionowy

Woda: studnia

Powietrze

Odbiornikiem ciepła dostarczanego z dolnego źródła jest najczęściej woda, która jest kierowana z pompy ciepła do górnego źródła, czyli grzejników lub ogrzewania podłogowego. Każdy rodzaj dolnego źródła wymaga zastosowania odpowiedniej pompy ciepła. Istnieją też pompy ciepła, które są w stanie współpracować także z różnymi dolnymi źródłami, na przykład zarówno z kolektorami gruntowymi jak i studnią.

Wybierając pompę ciepła trzeba zwrócić uwagę na jej nazwę, która odzwierciedla zarówno dolne źródło jak i nośnika ciepła do górnego źródła:

Pompy ciepła grunt–woda

Pompy ciepła woda–woda

Pompy ciepła powietrze–woda

W systemie wentylacji mechanicznej z rekuperacją występują też pompy ciepła dogrzewające powietrze. Takie pompy zwane są pompami ciepła na powietrze wentylacyjne wywiewne, czyli z układem powietrze–powietrze.

Pompy ciepła grunt–woda

Z gruntu ciepło pobierane jest na dwa sposoby:

1) Kolektor poziomy

Kolektor poziomy wymaga dużej działki oraz gruntu o wysokiej zawartości wody, iż jest on montowany ok. 2m pod powierzchnią ziemi, tuż poniżej głębokości gdzie grunt już nie przemarza. Na tej głębokości rury polietylenowe są zakopywane w odstępach ok. 80-100cm od siebie. W obiegu zamkniętym rur krąży niezamarzający płyn (alkohol lub glikol) odbierający ciepło z gruntu przekazując je do pompy ciepła. Kolektor poziomy nie może znajdować się pod budynkiem i nie może być oddzielony od atmosfery żadną szczelną nawierzchnią, np. asfaltową lub betonową. Konieczna jest możliwość przeciekania wody opadowej do kolektora poziomego.

2) Kolektor pionowy

Kolektor pionowy jest też zwany sondami pionowymi. Są to głębokie odwierty w głąb ziemi, których zaletą jest bardzo małe zapotrzebowanie przestrzeni na działce i zatem możliwość go instalacji na małych działkach w pobliżu miast, gdzie ceny gruntów są wysokie. Kolektory pionowe to rury z tworzywa sztucznego umieszczone w pionowych odwiertach, których ilość i głębokość ściśle zależy od mocy grzewczej pompy ciepła. W zamkniętym obiegu kolektora pionowego krąży niezamarzający płyn, odbierający ciepło z gruntu oraz wód podziemnych przekazując je do pompy ciepła. W tak głębokich partiach gruntu, zgromadzone ciepło utrzymuje stałą temperaturę przez cały rok i nie podlega ono zmianom atmosferycznym, które panują na powierzchni ziemi. Kolektory pionowe nie wykorzystują wód gruntowych, więc ich poziom się nie zmienia.

Pompy ciepła woda–woda

Pompy ciepła woda–woda wykorzystują wodę głębinową jako źródło dolne do odbierania ciepła. System z dolnym źródłem wody składa się z dwóch studni:

1) Studnia czerpalna: w tej studni zainstalowana jest pompa głębinowa

2) Studnia zrzutowa: w tą studnię trafia woda zrzutowa do chłodzenia

Studnie muszą znajdować się w minimalnej odległości 15m od siebie.

Warunkiem zastosowania studni głębinowych jest odpowiednia pojemność ujęcia wodnego i stopień jego wydajności oraz właściwy skład fizykochemiczny wody.

Pompy ciepła wykorzystujące wodę gruntową w układzie mają najwyższe współczynniki efektywności, ponieważ temperatura dolnego źródła ciepła wynosi przez cały rok około 7-12 ºC.

Pompy ciepła woda–woda dobrze też współpracują z powierzchniowymi zbiornikami wody. Są to jeziora lub stawy o dużej powierzchni i głębokości ok. 3m. W takich otwartych zbiornikach, na głębokości poniżej 2m, utrzymuje się stała temperatura o wysokości ok. 4 ºC.

Na dnie zbiornika wody układa się pętle rur polietylenowych, które odbierają ciepło w taki sam sposób jak poziome kolektory gruntowe.

Pompy ciepła powietrze–woda

Pompy ciepła powietrze–woda są stosowane na działkach na których nie można stosować systemu gruntowego lub wodnego. Pompa ciepła czerpiąca ciepło z powietrza zewnętrznego nie zawsze jest w stanie pokryć zapotrzebowanie na ciepło przez cały rok. Przy bardzo niskich temperaturach zimą pompa ciepła na powietrze musi być uzupełniona innym źródłem ciepła, np. kotłem elektrycznym, gazowym lub olejowym.

Pompy ciepła powietrze–woda są najczęściej stosowane w już istniejących kotłowniach, tak aby zmniejszyć koszty ogrzewania ale nie są one wystarczające aby całorocznie pokryć zapotrzebowanie ciepła w budynku.

---

Porównaj pompy ciepła

Licencjonowane artykuły dostarcza Artelis.pl.