Pompa ciepła gruntowa. Kolektor poziomy - prace ziemne i montaż
Pompa ciepła gruntowa - kiedy instalacja grzewcza znajduje się w fazie projektu, warto wziąć pod uwagę ten sposób ogrzewania domu. Niezagospodarowaną jeszcze działkę możemy wykorzystać na potrzeby realizacji kolektora poziomego do odbioru energii cieplnej w przypadku montażu właśnie pompy ciepła gruntowej.
Pompa ciepła gruntowa - wielkość kolektora
Wielkość kolektora gruntowego dobieramy w oparciu o zapotrzebowanie cieplne budynku, w dalszej kolejności dobierana jest pompa ciepła gruntowa o odpowiedniej mocy. Prawidłowe i rzetelne obliczenia dotyczące powierzchni wymiennika są bardzo ważne, aby nie okazał się on w trakcie eksploatacji niedowymiarowany. Moc cieplna wymiennika nie wynika z długości rury, tylko z powierzchni gruntu, na którym jest ułożona.
Pompa ciepła gruntowa - parametry gruntu
W fazie projektowej wykonujemy badania gruntu, podczas których dowiemy się, czy na terenie planowanego montażu kolektora gruntowego znajdują się odpowiednie gleby wilgotne, czy też niekorzystne gleby piaszczyste i suche. Trzeba także określić szacunkową wydajność dolnego źródła - dla gruntów wilgotnych wartość ta oscyluje na poziomie 30-40 W/m², natomiast dla gruntów suchych wynosi 10-15 W/m². Obliczenia długości rur wymiennika są uzależnione także od pozostałych parametrów geologicznych terenu (wilgotność, nasiąkliwość).
Pompa ciepła gruntowa - montaż kolektora
Do wykonania kolektora poziomego pompy ciepła gruntowej konieczny jest wjazd koparki do wyznaczonej części działku. Jeżeli dom jest w trakcie budowy, uniemożliwiając manewry ciężkim sprzętem, wówczas roboty ziemne związane z wymiennikiem należy wykonać wcześniej, przed wzniesieniem budynku.
Gruntowe, poziome wymienniki ciepła mogą być wykonywane w dwóch konfiguracjach: meandrycznym, bądź spiralnym. Ich montaż ściśle jest uzależniony od ukształtowania terenu, przebiegu instalacji podziemnych, jak również obecności wód powierzchniowych. Obszar nad wymiennikiem musi być wystawiony pośrednio na działanie słońca i wolny od wszelkiej zabudowy. Niestety nie istnieje możliwość zainstalowania kolektora na niewielkiej miejskiej działce, ponieważ jego powierzchnia powinna być kilka razy większa od powierzchni domu, który ma być ogrzewany.
Polecany artykuł:
Rury kolektora (polietylenowe lub polibutylenowe) należy ułożyć poniżej strefy przemarzania gruntu, na głębokości 1,2-2 m, co uchroni wymiennik przed zamarznięciem w porze zimowej. Jeśli jednak na stosunkowo niewielkiej głębokości znajduje się akurat ciek wodny, to najlepszym rozwiązaniem będzie umieszczenie rur właśnie pod nim – dzięki czemu pompa ciepła osiągnie znacznie większy współczynnik wydajności COP. Podłoże wykopu powinno być zagęszczone, ciągłe i pozbawione jakichkolwiek odłamków skalnych. W celu zapewnienia jednolitego podparcia rury na całej swej długości zaleca się, aby warstwa podsypki (sypkiej ziemi bądź piasku) miała grubość 10-15 cm. Pomiędzy poszczególnymi rurami należy utrzymywać odległości nie mniejsze niż 0,4 m, ani nie większe od 1,2 m – odległości powinny być dostosowane do rodzaju gruntu, z którego wynika jego zdolność do „regeneracji”, czyli uzupełniania ciepła.
Podczas montażu kolektora gruntowego do pompy ciepła gruntowej należy zachować minimalną odległość 0,7 m od innych rurociągów, aby zapobiec szkodom spowodowanym przez mróz. Jeśli odstęp ten nie może być zachowany z powodów budowlanych, należy odpowiednio zaizolować rury w tym obszarze. Wykonywany wykop jest zawsze większy niż powierzchnia wymiennika, np. 320 m² kolektora wymaga ok. 400 m² wykopu.Wymiennik po ułożeniu rur w wykopach należy poddać próbie szczelności zgodnie z zaleceniami producenta, aby jeszcze przed zasypaniem upewnić się, czy wszelkie połączenia są idealnie szczelne. Po pozytywnym przejściu próby szczelności można przystąpić do zasypywania wykopu. Zasypywanie piaskiem należy wykonać do głębokości 70 cm nad wymiennikiem, następnie przejść do zagęszczania terenu. Powyżej miejsca ułożenia rur umieszcza się metalizowaną taśmę ostrzegawczą. Dla wymiennika meandrycznego przyjmuje się 1 m taśmy na 1 m² wymiennika, układanego w postaci równoległych pasków. Całość należy zasypać gruntem rodzimym aż do wyrównania do poziomu gruntu przyległego. Końce wymiennika wprowadzamy do pomieszczenia z pompą ciepła - przejście przez fundament należy wykonać poprzez rurę osłonową.Pompa ciepła gruntowa, dzięki użyciu niewielkiej ilości energii elektrycznej, wykorzystuje naturalne ciepło zmagazynowane w gruncie, oddając je do układu grzewczego. Ponieważ należy do niskotemperaturowych źródeł ciepła, opłaca się tym bardziej im mniejszą temperaturę może mieć woda w grzejnikach. Największą wydajność (4-5-krotność zużytej energii elektrycznej) osiąga w połączeniu z systemem ogrzewania płaszczyznowego (ogrzewanie podłogowe wodne lub ścienne).
