Pompa ciepła dla domu na małej działce
Pompa ciepła to urządzenie, które czerpie ciepło z gruntu i przekazuje je do domowej instalacji ogrzewczej. Źródłem ciepła jest najczęściej gruntowy wymiennik, mający postać plątaniny rurek zakopanej pod trawnikiem.
Aby uzyskać odpowiednią moc takiego wymiennika ciepła, należy zakopać w ziemi wymiennik ciepła o odpowiedniej długości. Niestety, musi on również zajmować odpowiednio dużą powierzchnię…
Dwie nitki gruntowego wymiennika ciepła, o łącznej długości ponad 600 metrów, ułożone na głębokości ok. 1,5-2,1 m. Spustoszenie poczynione przez ułożenie tych rurek na podwórku jest jednym z powodów, dla których ludzie niechętnie decydują się na pompę ciepła dla istniejącego już budynku...
Niektórzy instalatorzy pomp ciepła zamiast układać rurkę w proste odcinki, jak na powyższym zdjęciu, umieszcza w ziemi dość ciasno zwiniętą spiralę. Zapewnia to zajęcie mniejszej powierzchni przez wymiennik o tej samej długości rurki, niestety nie daje tej samej efektywności wymiany ciepła. Grunt dookoła rurek szybko się bowiem wychładza, rurki mogą się obladzać, co mocno pogarsza sprawność (współczynnik wydajności) pompy ciepła.
Dlatego to rozwiązanie nie jest dobre, by zmieścić pompę ciepła na małej działce. Są inne, lepsze sposoby.
Pompa ciepła a wody powierzchniowe lub podziemne
Możliwe jest wykonanie pompy ciepła, która będzie czerpać energię z wód podziemnych lub powierzchniowych.
W tym pierwszym przypadku wykonuje się najczęściej dwa ujęcia wody. Pierwsze, z którego czerpana jest woda dostarczana później do wymiennika ciepła wewnątrz pompy ciepła. Tam jest schładzana (odbierane jest z niej ciepło), a później jest zrzucana do drugiego ujęcia.
To świetne rozwiązanie, jeśli masz w bród wody pod powierzchnią gruntu. Ale o ile wykonanie pierwszej studni czerpalnej nie jest niczym trudnym, o tyle kłopotliwe bywa wykonanie studni zrzutowej tak, by nie zamienić miejsca w jej okolicy w duży podziemny basen.
Możliwe jest też czerpanie ciepła z wód powierzchniowych i to na dwa sposoby. Po pierwsze, bezpośrednio, jak w przypadku wód podziemnych. Ale możliwe jest też umieszczenie na dnie rzeki czy stawu zwykłego wymiennika ciepła. Ze względu na ruchy konwekcyjne, w tym przypadku można już użyć rurki zwiniętej spiralnie (jak widać na poniższym zdjęciu), bez ryzyka jej oblodzenia.
Ten konkretny wymiennik ciepła zimą służyć będzie do ogrzewania, a latem będzie oddawać ciepło usuwane z domu przez instalację klimatyzacyjną. Docelowo znajdzie się na dnie stawu.
Pionowe odwierty i wymienniki
Oprócz umieszczenia wymiennika w dużym rowie wykopanym na działce, można też umieścić wymiennik w pionowym odwiercie. Ma on wtedy nieco inną postać, co jednak nie ma aż tak dużego znaczenia.
Same odwierty nie zajmują dużo miejsca, nie rujnują też ogródka. Wymagają nieco innych rozwiązań, niż wymiennik poziomy, ale tym się powinien martwić instalator pompy ciepła. 😉
W większości przypadków jedyne, co widzi użytkownik, to widok taki, jak na poniższej fotografii.
Maszyneria do wykonywania otworów pod pionowe wymienniki ciepła. O ile wiem, nie różni się chyba niczym od tej stosowanej np. przy wierceniu studni.
Pompy ciepła powietrze-powietrze i powietrze-woda
Całkiem niezłym źródłem ciepła dla pompy może być również powietrze atmosferyczne. W przypadku pomp powietrze-woda, podgrzewa czynnik grzewczy krążący w ogrzewaniu podłogowym. W przypadku pomp powietrze-powietrze, podgrzewane jest powietrze, które później jest rozprowadzane po domu (ogrzewanie powietrzne).
Powietrze nie jest źródłem idealnym, bo jego temperatura znacząco spada w czasie zimy. Wtedy, gdy temperatura jest najniższa a pompa ciepła musi pracować z najwyższą wydajnością (bo dom traci najwięcej ciepła), ma ona najniższą sprawność. Przekłada się to na potoczne myślenie, że powietrzne pompy ciepła nie dają rady w naszym klimacie. A jest odwrotnie.
Tak może wyglądać jednostka zewnętrzna domowej pompy ciepła powietrze-woda. Prawda, że atrakcyjnie?
W przypadku najniższych temperatur sprawność (współczynnik wydajności) rzeczywiście spada i pompa musi korzystać z elektrycznej grzałki, by dogrzać dom. Szczęśliwie w przypadku typowego sezonu ogrzewczego grzałka zużywa ledwie kilka procent tego, co pompa ciepła. Jej wpływ na koszt ogrzewania domu jest więc nieznaczny, za to wpływ pompy ciepła na wygląd ogrodu jest znacznie ograniczony. 🙂