Patronat:
Kolektory poziome i sondy pionowe są najczęściej stosowanym sposobem pobierania ciepła z gruntu do zasilania pompy ciepła. Ale są również inne sposoby, które w pewnych sytuacjach mogą stanowić ciekawą alternatywę dla tradycyjnych rozwiązań. Kilka z nich pokazujemy poniżej.
Kolektor poziomy może być wykonany z rur zwiniętych spiralnie i włożonych pionowo do ziemi na głębokość 2-5 m. Rury wymiennika o długości 30-50 m można również wprowadzić do ziemi pod kątem (tzw. odwierty ukośne). Dla większych obiektów ciekawym rozwiązaniem może być wprowadzenie rur wymiennika gruntowego w palowanie fundamentowe.
W zależności od sposobu wykonania wymiennika różna będzie jego skuteczność pozyskiwania ciepła z gruntu (temperatura dolnego źródła ciepła) i powierzchnia terenu do jego wykonania. Zróżnicowana będzie także złożoność procesu wykonania wymiennika, który przekłada się na jego końcowy koszt.
Porównanie wybranych sposobów pozyskiwania ciepła z gruntu:
Są to krótkie sondy w kształcie spirali zakopywane na głębokości 2 do 5 m. Rozwiązanie to może być stosowane przy zbyt małej powierzchni działki dla tradycyjnego poziomego wymiennika gruntowego lub w sytuacji gdy ograniczenia nie pozwalają na wykonanie pionowych odwiertów (np. trudne warunki gruntowe). Podobnie jak w tradycyjnych rozwiązaniach, sondy spiralne umożliwiają pobieranie ciepła z gruntu, jak również mogą dostarczać chłód w lecie (pompa ciepła do ogrzewania i chłodzenia budynku).
Wykonanie wymiennika gruntowego z sondami spiralnymi nie wymaga korzystania z usług specjalistycznej firmy. Otwory w ziemi, do których wprowadza się sondy spiralne można łatwo wykonać za pomocą standardowych maszyn budowlanych.
Ile ciepła można pobierać za pomocą pojedynczej sondy zależy od rodzaju gruntu i wynosi od 100 do 700 W/sondę – przeciętnie ok. 400 W/sondę (np.: suchy piasek: 100-200 W/sondę; glina: do 650 W/sondę).
W zależności od wydajności grzewczej, jaką charakteryzuje się pompa ciepła (jej mocy grzewczej) oraz wydajności poboru ciepła z gruntu 500 W/sondę, potrzebną liczbę sond spiralnych może wstępnie odczytać z tabeli:
Odstępy pomiędzy sondami spiralnymi powinny wynosić 3 – 4 m.
Przykład:
Wymagana wydajność, grzewcza pompy ciepła: 10 kW (10.000 W).
Grunt: piaszczysta glina (woda gruntowa od 3 m) – wydajność cieplna: 500 W/sondę
Wymagana liczba sond spiralnych: 15 sztuk
Potrzebna powierzchnia terenu: 135 m³
Montaż sond spiralnych – poszczególne etapy w skrócie:
Etap 1. Wykonanie wykopu o głębokości ok. 1,2 m
Etap 2. Wiercenie otworu – za pomocą świdra wykonanie w wykopie otworu o głębokości 3 m, tak aby dno odwiertu znajdowało się na głębokości ok. 4,2 m poniżej górnej rzędnej terenu. Średnica otworu wiertniczego zależy od rodzaju gruntu i powinna wynosić minimum 42 cm.
Etap 3. Wprowadzenie sondy spiralnej do otworu.
Etap 4. Zasypanie otworu z sondą gruntem rodzimym lub piaskiem.
Etap 5. Zasypanie wykopu.
Montaż sondy spiralnej – film:
Jest to rozwiązanie typu „rura w rurze” przeznaczone do wykonania odwiertów ukośnych o długości 30-50 m – rury wymiennika wprowadzane są w głąb ziemi pod kątem. System ten idealnie nadaje się do modernizacji ogrzewania budynku, gdyż odwierty wykonywane są z jednego punktu w różnych kierunkach (jedna centralnie umieszczona studnia). Dzięki temu ingerencja w otoczenie domu jest minimalna – minimalne są uszkodzenia zagospodarowanej już powierzchni działki.
Montaż sond współosiowych – poszczególne etapy w skrócie:
Etap 1. Wywiercenie otworu w studni a następnie wprowadzenie do otworu rury zewnętrznej sondy.
Etap 2. Wypełnienie otworu z sondą materiałem wypełniającym i montaż kolejnych sond w ten sam sposób.
Etap 3. Wprowadzenie rury wewnętrznej sondy do wcześniej przygotowanej rury zewnętrznej.
Etap 4. Podłączenie wszystkich przewodów zasilania i powrotu sond do rozdzielaczy.
Kolektor poziomy, sondy pionowe, spiralne i współosiowe to nie wszystkie metody pozyskiwania ciepła z natury. Rury wymiennika mogą zostać ułożone na dnie stawu lub pod jego dnem. Możemy też spotkać kolektor poziomy, gdzie zamiast prostych odcinków rur w wykopie układa się poziomo zawinięte rury w kształcie spirali (wymiennik gruntowy spiralny) – jednak niewielu producentów pomp ciepła dopuszcza wykonanie takiego wymiennika gruntowego.
Można wymieniać jeszcze co najmniej kilka innych sposobów na pozyskanie ciepła z gruntu i innych źródeł ciepła, coraz częściej łączonych ze sobą np. pobieranie ciepła z gruntu i z kolektora powietrzno-słonecznego, tzw. rozwiązania hybrydowe.
W artykule wykorzystano materiały firmy REHAU.
Znajdź fachową pomoc
