Pompy ciepła – Wprowadzenie

Wraz z Nowym Rokiem warto zainteresować się dofinansowaniami dostępnymi w regionie naszego zamieszkania.

Dla mieszkańców województwa śląskiego Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Katowicach prowadzi program, którego celem jest udostępnienie dotacji dla osób fizycznych na inwestycje mające na celu poprawę jakości powietrza oraz ograniczenie zużycia energii i wzrost wykorzystania energii z odnawialnych źródeł. Jak podaje WFOŚiGW w Katowicach dofinansowaniami objęte są głównie budowy i zmiany systemów ogrzewania na bardziej efektywne ekologicznie i ekonomiczne, wdrażanie obszarowych programów ograniczenia niskiej emisji, termoizolacje budynków, instalacje do produkcji paliw niskoemisyjnych lub biopaliw oraz zastosowanie odnawialnych i alternatywnych źródeł energii. Wszystkie informacje i regulamin ubiegania się o przyznanie dofinansowania podane są na stronie http://www.wfosigw.katowice.pl/.

Do przedsięwzięć na które istnieje możliwość ubiegania się o dofinansowanie zalicza się instalacja pomp ciepła. W ubiegłych latach dofinansowania na gruntowe pompy ciepła dochodziły nawet do 12 000 zł.

Systemy pomp ciepła stanowią innowacyjne, ekologiczne, a jednocześnie oszczędne źródło ogrzewania i chłodzenia pomieszczeń.

Pompy ciepła są instalacjami, które wymuszają przepływ ciepła z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o temperaturze wyższej. Proces ten przebiega wbrew naturalnemu kierunkowi przepływu ciepła i zachodzi dzięki dostarczanej z zewnątrz energii mechanicznej (sprężarkowe pompy ciepła) lub energii cieplnej (w pompach absorpcyjnych).

Z naszego doświadczenia pompy ciepła najczęściej wykorzystuje się do ogrzewania wody użytkowej oraz ogrzewania i klimatyzacji pomieszczeń: gospodarstw domowych, budynków użyteczności publicznej. Pompy ciepła sprawdzą się również w przetwórstwie spożywczym (chłodnie, zamrażalnie, fabryki lodu), chłodnictwie.

Pompy ciepła pobierają ciepło z otoczenia tj. z gruntu, zbiorników wodnych lub powietrza. W naszych rozważaniach skupimy się na gruntowych pompach ciepła dla których jak sama nazwa wskazuje źródłem ciepła jest grunt.

Energia wewnętrzna gruntu stanowi bardzo duży potencjał energetyczny. W wierzchniej warstwie gruntu – do głębokości około 10 m, akumulowane jest ciepło pochodzące praktycznie w całości z energii promieniowania słonecznego oraz wymiany masy i ciepła z atmosferą. W głębszych warstwach, poniżej 20 m, akumulowane jest ciepło pochodzące z promieniowania słonecznego oraz z przewodzenia z wnętrza Ziemi. Temperatura gruntu na głębokości około 10 m jest stała i w naszej strefie klimatycznej mieści się w przedziale od 10 – 11^oC. Wszelkie odchylenia temperatury gruntu od średniorocznej temperatury powietrza zależą od głębokości i właściwości gruntu przy czym znaczą rolę odgrywa stopień wilgotności gruntu, dlatego też grunty nawodnione charakteryzują się wyższym współczynnikiem przewodzenia ciepła a tym samym wyższą wydajnością cieplną niż grunty suche.

Na rozkład temperatury w gruncie wpływają takie czynniki jak:

• oddziaływanie klimatyczne, zależne od strefy klimatycznej, pory roku oraz pory dnia: temperatury powietrza, wiatru, promieniowania słonecznego, opadu

• rodzaj pokrycia powierzchni gruntu np.: trawa, asfalt

• struktura i właściwości fizyczne gruntu: rodzaj gruntu, gęstość, wilgotność, przewodność cieplna gruntu, ciepło właściwe.

W praktyce stosuje się dwa systemy pobierania ciepła z gruntu i dostarczania go do parowaczy pomp ciepła:

• systemy zamknięte, w których ciepło pobierane jest z gruntu za pomocą przeponowych wymienników ciepła umieszczonych w gruncie. W zamkniętym systemie rurowym krąży nośnik ciepła niskotemperaturowego np. ekologiczna mieszanina wody z glikolem lub mniej bezpieczna dla środowiska mieszanina wody z etanolem

• systemy otwarte, w których nośnikiem ciepła jest woda podziemna czerpana ze studni. Po oddaniu ciepła w parowaczu woda odprowadzana jest do kanalizacji, zbiorników powierzchniowych lub zatłaczana do gruntu poprzez studnię chłonną.

Gruntowe wymienniki ciepła najprościej możemy podzielić na:

• wymienniki poziome

• wymienniki pionowe (sondy)

W kolejnym artykule przybliżymy tematykę pionowych gruntowych pomp ciepła, bo to z nimi jako geolodzy mamy najczęściej do czynienia. Krótko omówimy ich działanie, wymagania odnośnie instalacji, a także stronę prawną czyli projekty robót geologicznych i dokumentację powykonawczą.

Zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą i kontaktu!

Oferta

Bibliografia:

1. PORT PC – Wytyczne projektowania, wykonania i odbioru instalacji z pompami ciepła, Kraków 2013 r.

2. Rubik M. – Pompy ciepła w systemach geotermii niskotemperaturowej, Warszawa 2011 r.

 

Autor:

Monika Szuba

geolog ds. środowiska, hydrogeolog