wpisy na blogu

Motorem napędowym każdej pompy ciepła jest energia pobrana z naszego otoczenia poprzez dolne źródło ciepła. Obserwowany z roku na rok coraz większy wzrost instalacji z pompami ciepła, świadczy tylko o bardzo dużym potencjale, jaki tkwi w tym niekonwencjonalnym źródle energii.  Stabilną pozycję na rynku posiadają gruntowe pompy ciepła solanka/woda, które osiągnęły ją dzięki wysokiej wydajności urządzeń oraz stabilności uzyskiwanych parametrów cieplnych.

Fundamentalną rolę w działaniu pompy ciepła odgrywa dolne źródło ciepła, którym w przypadku pomp solanka/woda jest grunt. Ciepło przekazywane do dalszego obiegu pochodzi z promieniowania słonecznego oraz cieplnego wnętrza Ziemi. Moc pompy ciepła dobierana jest na podstawie obliczeniowego zapotrzebowania na ciepło, a do niej w następnej kolejności dobierane jest dolne źródło ciepła – jego rodzaj oraz wielkość.

W praktyce pobór energii geotermalnej odbywa się za pomocą systemów kolektorów w połączeniu, z którymi dobrana pompa ciepła stanowi efektywny system grzewczy. Dobór dolnego źródła ciepła w pierwszej kolejności odbywa się na podstawie uwarunkowań środowiskowych. Przeważa tutaj aspekt wielkości działki oraz rodzaj powierzchni terenu.  W przypadku, kiedy działka jest o dużej powierzchni zalecany jest kolektor poziomy płaski natomiast, gdy powierzchnia jest mała a jednocześnie nierówna dobierane są odwierty pionowe.

Kolektor gruntowy poziomy składa się z pętli polietylenowych wypełnionych w środku glikolem. Układany on jest zazwyczaj na głębokości poniżej 120 cm tak, aby utrzymywana była stała temperatura gruntu.  Wielkość kolektora poziomego a przy tym ilość jego pętli uzależniona jest od mocy pompy ciepła. Wadą tego rozwiązania jest fakt, że działka przeznaczona pod inwestycję musi mieć dużą powierzchnię. Przyjmuje się, że w przypadku pomp ciepła glikol/woda stosunek powierzchni użytkowej domu do powierzchni terenu przeznaczonej pod kolektor wynosi 1:4. Zatem jeżeli chcemy ogrzać dom o powierzchni użytkowej 150 m², to pod dolne źródło ciepła musimy przeznaczyć ok. 600 m² działki. Wyjątkiem w tym przypadku jest pompa ciepła Natea (bezpośrednie parowanie/bezpośrednie skraplanie), w której powierzchnia poziomego kolektora gruntowego będzie równa powierzchni użytkowej ogrzewanego budynku.

Rys. 1 Kolektor gruntowy poziomy (źródło: Dumarch-Went)

Drugą alternatywę do czerpania darmowej energii stanowią pionowe kolektory gruntowe w skład, których wchodzi jedna lub więcej sond pionowych wypełnionych glikolem. Głębokość odwiertu uzależniona jest rodzaju gruntu a ich ilość od mocy pompy ciepła. Zgodnie z Prawem Geologicznym i Górniczym odwierty wykonywane do 30 m nie wymagają pozwolenia oraz zgłoszenia, poniże tej głębokości istnieje wymóg projektu geologicznego. Wydłuża się przez to nie tylko czas realizacji inwestycji, ale i również wiąże się to z dodatkowym kosztem inwestycyjnym.

Istotne jest w przypadku wykonywania odwiertów pionowych odpowiednie ich rozmieszczenie a przy tym określenie ich głębokości. Energia pobierana z gruntu przez sondy pionowe odnawia się wolniej niż w przypadku kolektora poziomego. Stąd, aby nie dopuścić do wyczerpania tych zapasów sondy muszą być umieszczone w odstępach przynajmniej 10 m. Jeżeli odwiertów jest więcej niż 3 stosuje się zasadę, że każdy z nich nie może mieć w sąsiedztwie więcej niż dwa odwierty w promieniu 10 m od siebie.

Rys. 2 Wiertnica do wykonywania odwiertów pionowych  (źródło: Dumarch-Went)

W przeciwieństwie do kolektorów gruntowych poziomych odwierty pionowe wymagają mniej miejsca na działce, ale niestety dużą ich wadą są koszty inwestycyjne. Koszt wykonania jednego metra odwiertu waha się od 80 do 120 zł.  W połączeniu z materiałami, pompą ciepła wychodzi suma, która z pewnością może odstraszyć inwestora.

Nie tylko odpowiednio dobrana moc pompy ciepła, ale i również dobrze zwymiarowane dolne źródło stanowi podstawę do efektywnego działania pompy ciepła. To od rodzaju materiału oraz prawidłowego wypełnienia odwiertu zależy przekazywanie ciepła do cieczy znajdującej się w dolnym źródle. Niestety bardzo często stosowaną obecnie praktyką jest wypełnienie odwiertu pionowego urobkiem uprzednio wydobytym. Jest to bardzo duży błąd, gdyż materiał ten nie gwarantuje dobrego wypełnienia oraz odpowiedniego kontaktu termicznego gruntu z sondą zwłaszcza, gdy budowa geologiczna danego regionu wskazuje na obecność twardych oraz sztywnych warstw. Po wypełnieniu odwiertu następnym krokiem jest wyciągnięcie rur osłonowych oraz uzupełnienie odwiertu wypełniaczem. Jeden odwiert wykonany na głębokości 100 m może zaspokoić potrzeby grzewcze od ok. 2 kW (suchy piasek) do ok. 7 kW (granit lub gneiss). Różnica jest spora a przede wszystkim zwraca uwagę na to jak bardzo można się pomylić przy wymiarowaniu dolnego źródła ciepła.

Rys. 3 Sonda zamieszczana w odwiercie pionowym w technologii bezpośrednie parowanie (źródło: Dumarch-Went).

Przypadki błędnego zwymiarowania dolnego źródła ciepła zdarzają się coraz częściej, czego efektem końcowym jest zamrożenie dolnego źródła ciepła.  Sytuacja ta miała miejsce przy ogrzewaniu budynku, do którego dobrana została pompa ciepła o mocy 10 kW zasilana przez trzy odwierty pionowe o głębokości 70 m każdy. W drugim okresie grzewczym użytkowania pompy sprężarka chodziła w sposób ciągły przez kilka dni. Doprowadziło to do gwałtownego wzrostu ciśnienia roztworu glikolu a następnie do wyrzutu ok. 1,5 l tego czynnika do zbiornika zrzutowego na ciecz niezamarzającą. Stało się tak, dlatego, że temperatura glikolu wychodzącego z dolnego źródła ciepła była poniżej - 3° C, natomiast temperatura czynnika niezamarzającego podawana z pompy wynosiła poniżej -7° C. Doszło wówczas do zamarznięcia wody znajdującej się w przestrzeni pomiędzy gruntem a wymiennikiem. Lód ma większą objętość w stosunku do wody, przez co może doprowadzić do miejscowego zgniecenia rury a w konsekwencji do zgniecenia wymiennika.

Normalną rzeczą jest zmiana temperatury dolnego źródła nie tylko w trakcie sezonu grzewczego,ale i w całym okresie eksploatacji.  Różnice w temperaturach dolnego źródła ciepła będą na pewno widoczne w okresie zimowym, gdzie znacznie rośnie zapotrzebowanie na ciepło. Najwyższa temperatura będzie odnotowana na początku sezonu grzewczego, a najniższa oczywiście na koniec. Dodatkowo zauważalna będzie tendencja spadkowa temperatury w kolejnych latach eksploatacji. Trzeba mieć na uwadze, że grunt przy odwiertach pionowych nie odnawia się tak jak przy kolektorze poziomym. W trakcie jego eksploatacji będzie następowało sukcesywne jego ochładzanie stąd spadek temperatur. Największa różnica zauważalna będzie w drugim roku eksploatacji (spadek rzędu kilku °C). W latach późniejszych spadki temperatury będą, co raz mniejsze, ale niestety będzie się to przekładało na efektywność pompy ciepła, czyli wyższe, choć nieznaczne koszty eksploatacji.

Każdy popełniony błąd na etapie projektu, oceny zapotrzebowania na ciepło, oceny geologicznej, wykonania i wypełnienia odwiertu, doboru mocy pompy ciepła, itd. przyczynia się do mało efektywnej pracy całego systemu grzewczego.  Niezadowolenie inwestora oraz wadliwa instalacja z pompą ciepła nie jest pochlebne dla instalatora. Aby jednak ustrzec się tych błędów należy bardzo dokładnie przeanalizować wszystkie uwarunkowania a dopiero później zaprojektować dobrze działający a zarazem efektywny system grzewczy. Wszystkie te czynności firma Dumarch-Went wykonuje bezpłatnie ponosząc przy tym pełną odpowiedzialność za wykonaną pracę.

Opracował:

Dumarch-Went

Rozwój rynku Odnawialnych Źródeł Energii sprawia, że coraz częściej spotkać się można z nowszymi bardziej innowacyjnymi technologiami ułatwiającymi sposób ich użytkowania. Jednak istnieje też przekonanie, że to co nowe nie zawsze może być dobre. Dużą popularnością jak i uznaniem wśród inwestorów w dalszym ciągu cieszą się rozwiązania sprawdzone, pewne o ugruntowanej pozycji na rynku. Pośród szerokiej oferty pomp ciepła oferowanych przez producentów najstabilniejszą pozycję ma technologia oparta na systemie glikol/woda.

Firma Sofath w swojej ofercie posiada odpowiednik tej technologii w postaci pomp ciepła Termeo. Dostępne są one w dwóch wersjach: Termeo Cap’ (glikol/woda) oraz Termeo Nap’ (woda/woda).  Zasada działania tych pomp opiera się na tradycyjnej metodzie trzech obiegów: dolne źródło – pompa ciepła – górne źródło.  Różnice pomiędzy nimi odznaczają się jedynie w obiegu 1, czyli dolnym źródle ciepła.  Termeo Cap’ to technologia dla której podstawą jest gruntowy wymiennik ciepła (poziomy lub pionowy), w którym krąży glikol. Termeo Nap’ z kolei pozyskuje energię z wód gruntowych.  Pozostałe procesy przemian fazowych zachodzą już w obiegu pompy ciepła.

   Rys. 1 Dolne źródła ciepła dla pompy ciepła Termeo Cap’ (źródło: sofath)

Rys. 2 Dolne źródło ciepła dla pompy ciepła Termeo Nap’ (źródło: sofath)

Każdy inwestor decydując się na instalację z pompą ciepła powinien dokładnie sprawdzić parametry produktu. Wielu producentów do opinii publicznej podaj dane, które są nie zgodne z obowiązującymi normami.  Idealne parametry pomp ciepła ładnie wyglądają na papierze, gorzej niestety jest w praktyce kiedy to okazuje się, że zakupiony przez nas produkt nie spełnia naszych oczekiwań,  a rachunki za ogrzewanie wcale nie są niższe. W dbałości o swoich klientów firma Sofath przeanalizowała parametry pomp ciepła Termeo Cap’ do pomp ciepła producenta będącego w czołówce na polskim rynku. Porównano ze sobą produkty o zbliżonych mocach oraz cenach. Wyniki analizy przedstawiono poniżej.

Tabela 1. Porównanie pompy ciepła Termeo Cap’ 6 i 8 kW z pompą ciepła firmy X o mocy 6 oraz 8 kW.

Tabela 2. Porównanie pompy ciepła Termeo Cap’ 10 i 15 kW z pompą ciepła firmy X o mocy 11 oraz 15 kW.

Tabela 3. Porównanie pompy ciepła Termeo Cap’ 21 kW z pompą ciepła firmy X o mocy 24 kW.

Różnice pomiędzy pompami ciepła widoczne są w każdym punkcie:

1. współczynnik COP, który jak wiadomo im jest wyższy tym większą efektywność osiąga pompa ciepła. Bez porównania w każdym z przedstawionym powyżej przypadków pompy ciepła marki Sofath odznaczają się lepszym współczynnikiem efektywności.

2. dwufunkcyjność pomp ciepła. Termeo mogą być stosowane zarówno do grzania jak
 i chłodzenia, czego nie można powiedzieć o pompach ciepła innego producenta. Porównywalna cena i różnorodność zastosowania na pewno przemawia na korzyść marki Sofath.

3.   Czynnik R410A jest nowocześniejszą i coraz częściej stosowaną substancją, która przyczynia się do ochrony warstwy ozonowej.

4. Wspomaganie instalacji z pompą ciepła zasilaniem elektrycznym. Ważna tutaj jest moc grzałki wspomagającej. W większości przypadków klienci nie są doinformowani o samym fakcie wspomagania elektrycznego, a co za tym idzie mocy grzałki w instalacji. Firma Dumarchwent wymaga w tym przypadku od klienta oświadczenia pozwalającego na montaż grzałki elektrycznej.

Czym ocieplić dom? Jakie wybrać okna? Który system grzewczy jest najefektywniejszy? – oto pytania najczęściej zadawane przez osoby uczestniczące w Targach Modernizacji Budynków w Krakowie. Cieszy bardzo fakt, że prywatni inwestorzy coraz częściej mówią o energooszczędnych systemach grzewczych i nie boją się stosować tych rozwiązań u siebie w domu. Niewątpliwie jeszcze parę lat temu pompy ciepła były technologią nową a zarazem drogą, nieosiągalną dla potencjalnego klienta. Dzisiaj jest to tylko mit, który przeszedł do lamusa o czym świadczy zainteresowanie pompami ciepła na targach Modernizacji Budynków. 

Dużym zainteresowaniem wśród zwiedzających cieszyły się pompy ciepła marki Sofath. Uwagę przyciągały nie tylko tradycyjne systemy typu glikol/woda oraz woda/woda ale i również bezpośrednie odparowanie/woda i bezpośrednie odparowanie/bezpośrednia kondensacja.  

Systemem wyróżniającym markę Sofath pośród innych producentów jest technologia Natea, czyli bezpośrednie odparowanie/bezpośrednia kondensacja.  Nowoczesność, innowacyjność , wyższa efektywność to atuty przemawiające na korzyść tego systemu.  

Na przełomie ostatnich lat zaobserwować można wyraźną , ciągle rosnącą tendencję zainteresowania energooszczędnymi systemami grzewczymi. Niskie koszty eksploatacyjne, a przy tym duży komfort cieplny to podstawowe argumenty przemawiające za wyborem instalacji grzewczej z pompą ciepła.

Dziękujemy wszystkim zwiedzającym za odwiedzenie stoiska Dumarchwent!

Rada nadzorcza NFOŚIGW zatwierdziła nowy projekt dopłaty do kredytów zaciągniętych na budowę domów energooszczędnych.  Program skierowany jest do osób fizycznych. Uwzględnia budżet w wysokości 300 mln zł i szacuje się, że środki te pozwolą na realizację ok. 12 tyś domów jednorodzinnych i mieszkań w budownictwie wielorodzinnym. Realizacja programu ma nastąpić w latach 2013-2018, natomiast wydatkowanie środków z budżetu przewidziane jest do 31.12.2022 roku.

Możliwość uzyskania dopłaty do kredytu związana będzie ze spełnieniem odpowiednich wymagań technicznych. Zostały one przygotowane przez Agencję Poszanowania Energii S.A. a ich szczegółowy wykaz znajduje się na stronie www.nfosigw.gov.pl. 

Realizacja projektu odbędzie się przy współpracy z sektorem bankowym. Na chwilę obecną NFOŚIGW przyjmuje wnioski od banków, które zainteresowane są taką formą współpracy. Lista banków biorących udział w projekcie powinna pojawić się na przełomie stycznia i lutego przyszłego roku. 

Osoba fizyczna decydująca się na zaciągnięcie kredytu będzie mogła liczyć na częściową spłatę kapitału kredytu bankowego. Dotacja zwrócona będzie na konto beneficjenta po zakończeniu przedsięwzięcia i potwierdzeniu uzyskania wymaganego standardu energetycznego przez budynek.
Wysokość dofinansowania uzależniona będzie od uzyskanego wskaźnika rocznego jednostkowego zapotrzebowania na energię użytkową do celów ogrzewania i wentylacji. Wahać się ona będzie od 11-50 tyś. zł.  W pierwszych latach projektu, czyli 2013-2015 na dotacje przewidziano 100 mln zł.

Źródło: www.nfosigw.gov.pl