V hloubce 2 m pod povrchem země se teplota země pohybuje od 5 do 10 ° C (v letních měsících může dosáhnout i 14 ° C); a 100 m pod zemí je to asi 12 ° C.
Toto teplo je sbíráno čerpadlem prostřednictvím:
Horizontálního výměníku (také známého jako zemní kolektor) - je to systém plastových trubek zakopaných v hloubce asi 1,5 m pod povrchem. Pracují se solankou, tj. Směsí vody a glykolu s bodem tuhnutí -15 ° C. V závislosti na tom, kolik tepla je potřeba k vytápění domu, je vyrobeno několik nebo tucet smyček výměníku, každá o maximální délce 100 m. Velikost výměníku je dána také samotným typem půdy. Poskytne nejvíce tepla, když je jílovité a nasycené vodou, nejméně - když je suché a písčité.
Nevýhodou tohoto řešení je velká plocha pozemku obsazená kolektorem. Rostliny s dlouhými kořeny navíc nelze vysazovat nad zemní výměník tepla, nelze vybudovat ani příjezdovou cestu nebo parkoviště. V ideálním případě nad ním poroste pouze tráva. To umožní jeho regeneraci díky slunečnímu záření a srážkám.
Tepelné čerpadlo země-zdroj pracuje bezchybně na začátku topné sezóny a dosahuje COP 5 (přečtěte si o COP). Bohužel později, zvláště když je zima velmi mrazivá a potrubí je zakopané příliš mělce, může jeho účinnost klesnout dokonce až na 2. Proto ti, kteří se rozhodnou pro takové řešení, odborníci doporučují předimenzovat velikost horizontálního výměníku.
Varování! Problémy s tepelným čerpadlem země - zdroj často vyplývají z použití zařízení s nedostatečným topným výkonem. Nesprávně zvolené čerpadlo se bude častěji zapínat a intenzivněji ochlazovat půdu, takže na konci topného období může být zbývající množství tepla v zemi nedostatečné k vytápění domu;
Vertikální výměník (geotermální sondy) - PE trubky zapuštěné do země, obvykle až do hloubky 100 m, i když můžete jít také hlouběji. V závislosti na potřebě tepla budovy a hloubce výměníku může stačit jen několik vrtů, z nichž každý je oddělen minimálně 6 m. Celý pozemek zabírá malou plochu pozemku a regenerace půdy ve velkých hloubkách je způsobena hlavně teplem proudícím z hlubších vrstev Země.
K výrobě výměníku bude nutné vypracovat geologický návrh a také použití speciálního vybavení (vrtné soupravy). To samozřejmě ovlivňuje náklady na instalaci - budou vyšší než u horizontálního kolektoru.
Takové tepelné čerpadlo se však vyznačuje stálým výkonem a vysokou účinností po celou topnou sezónu - COP mírně přesahuje 4. Kromě toho lze pozemek libovolně uspořádat. Z tohoto důvodu vertikální vrty stále více nahrazují horizontální kolektory.
Tepelné čerpadlo se studnou
Podzemní voda udržuje konstantní teplotu i v zimě - od 7 do 12 ° C. Pokud je tedy snadno přístupný, může být efektivním a levným zdrojem tepla. Za tímto účelem jsou vyvrtány dvě studny - sání a vypouštění. Z vody odebrané z prvního z nich se odstraní teplo, zatímco do druhého se nechá vychladnout o několik stupňů.
Čerpadla se studnami dosahují velmi vysokých indexů COP - dokonce až přibližně 6,5 (za předpokladu, že teplota podzemní vody je 10 ° C; systémová dodávka - 35 ° C a teplotní rozdíl - 5 ° C).
Není to však populární řešení kvůli nestabilitě chemických parametrů podzemních vod. I po roce bezproblémového provozu dvoujamkového systému se ve vodě může objevit vysoký obsah sloučenin železa. Způsobují poměrně rychlé usazování vodního kamene na tepelném výměníku a následně zablokování čerpadla a nutnost častého volání servisu.
Vzduchové čerpadlo
Vzduch je nejjednodušší a nejlevnější zdroj tepla, protože nevyžaduje žádné zemní práce.
Podle nejnovější normy by měla být účinnost vzduchového čerpadla uvedena při venkovní teplotě 2 ° C, napájení topného systému - 35 ° C a teplotním rozdílu 5 ° C. COP je pak mezi 3,5 a 3,9. Bohužel, v zimě, během silných mrazů dosahujících -20 ° C, bude blízko 1. Proto platí, že čím nižší je teplota, tím více klesá výkon a účinnost tohoto čerpadla.
Obvykle však během topné sezóny existuje několik dní s teplotami pod -10 ° C (méně než 5%), i když existují výjimky.
Samotné vzduchové čerpadlo nám tedy nedokáže zajistit tepelnou pohodu v místnostech, proto je vždy instalováno s přídavným topným zařízením. Může to být elektrický ohřívač nebo plynový nebo olejový kotel.
Neobvyklá řešení
Zemní čerpadlo spolupracující s povrchovým vytápěním lze použít nejen k vytápění budovy, ale také k jejímu chlazení. Díky tomu v létě snížíme teplotu v místnostech, i když to nelze srovnávat s účinností typické klimatizace (ale toto řešení je mnohem levnější).
Teplo z chlazení domu, stejně jako například jeho přebytek ze solárních kolektorů (používaných k ohřevu vody), může být úspěšně uloženo v zemi, zejména ve větších hloubkách. To ovlivní jeho rychlejší regeneraci a kromě toho platí, že čím vyšší je teplota země, tím vyšší je teplota solanky (což na začátku topné sezóny bude mít za následek vysokou účinnost tepelného čerpadla).
Pokud je plocha pozemku malá, což znemožňuje pokládání vodorovného zemního kolektoru a vzhledem k obtížným geologickým podmínkám nelze použít vertikální sondy, zajímavou možností jsou spirálové vertikální sondy s vnějším průměrem 36 cm. Zavádějí se do země pouze do hloubky 3 až 5 m.
Například pro čerpadlo 10 kW, hloubky sondy 5 m a rozteč 3 m by mělo být vyrobeno 15 spirálových sond. Bude to trvat asi 98 m2 pozemku a s typickým horizontálním výměníkem by to nemělo být menší než 300 m2.
Výhodou tohoto řešení je jeho nižší cena. Nemusíme využívat služeb profesionální vrtné společnosti - stačí vrtání zadávat stavební firmě.
Nabídka tepelných čerpadel mimo jiné společnosti:
- Buderus, www.buderus.pl, tel. 61816 71 01
- Clima Komfort, www.climakomfort.pl, tel. 56 46 223 21
- Daikin, www.daikin.pl, tel. 22 319 90 00
- Danfoss , www.danfoss.pl, telefon: 22 755 06 59
- De Dietrich, www.dedietrich.pl, tel. 71 345 00 51
- Hibernatus, www.hibernatus.com.pl, tel. 33 823 42 94
- Hydro-Tech, www.hydro-tech.pl, tel. 63 245 34 79
- Junkers, www.junkers.pl, linka pomoci: 0 801 600 801
- Nibe Biawar, www.biawar.com.pl, tel. 85 662 84 90
- Ochsner, www.ochsner.pl, tel. 12 421 45 27
- RK Chłód-Klim, www.chlod-klim.pl, tel. 22 792 268 791
- Stiebel Eltron, www.stiebel-eltron.pl, tel. 22 846 69 08
- Sun Energy, www.sunenergy.pl, tel. 58 344 66 80
- Vaillant, www.vaillant.pl, linka pomoci: 0 801 804 444
- Vatra, www.vatra.pl, tel. 12 637 90 26
- Viessmann, www.viessmann.pl, linka pomoci: 0 801 0801 24
