Dolne Źródło Pomp Ciepła

Przy doborze dolnego źródła ciepła należy zwrócić uwagę na temperaturę (źródła) oraz jej zmiany.  W dużej mierze od temperatury uwarunkowany jest współczynnik efektywności  COP (im wyższa tym efektywność  jest wyższa). Dolne źródło powinno charakteryzować się stałą temperaturą w ciągu roku, umożliwiającą ekonomiczny odzysk ciepła oraz zdolnością do odbudowy potencjału energetycznego w określonym czasie.  Przy doborze źródła istotne są także koszty wykonania. Jako dolne źródło wykorzystuje się grunt, woda bądź powietrze. Wykorzystuje się także tzw. ciepło odpadowe, tzn. ścieki komunalne oraz gnojowica.
Przy doborze systemu grzewczego opartego na pompie ciepła  jako pierwsze określa się zapotrzebowanie budynku na ciepło (analiza energochłonności) oraz przeznaczenie pompy (np. centralne ogrzewanie, ogrzewanie ciepłej wody użytkowej, ogrzewanie podłogowe). Następnie dobierana jest pompa ciepła w oparciu o zapotrzebowanie na moc cieplną, a ostatnim krokiem jest dobór dolnego źródła ciepła (w oparciu o moc pompy).

Dolne źródła ciepła:

  • Grunt:
    • kolektor gruntowy pionowy – są to pionowe odcinku rur polietylenowych (tzw. sondy), umieszczonych w odwiertach złączonych U-kształtką. Odwierty mogą sięgać nawet 100 m głębokości. Wielką zaletą kolektora pionowego w porównaniu z kolektorem poziomym, jest to że zajmuje  znacznie mniej miejsca. Rozwiązanie tego typu, jeśli jest dobrze wykonane, cechuje się małą podatnością na zmiany zewnętrznej temperatury. Wadą jest wysoki koszt wykonania.

    Kolektor gruntowy pionowy

    • kolektor gruntowy poziomy – są to poziomo ułożone rury polietylenowe, ułożone na głębokości około 1,6-1,8 m (uzależnione od strefy przemarzania gruntu) w rozstawie 1 m. Teren pod budowę kolektora powinien być wolny od trwałej zabudowy i nie zacieniony (chodzi o regeneracje gruntu). Wyróżniamy kolektor poziomy prosty oraz spiralny.

    Kolektor gruntowy poziomy
  • Powietrze – w tym przypadku energia cieplna pobierana jest z otaczającego powietrza (następuje to dzięki wymiennikowi ciepła, który znajduje się na zewnątrz budynku).Wydajność cieplna urządzenia opartego na tym źródle maleje wraz z malejącą  temperaturą powietrza (która jest mniej stabilna od temp. gruntu).  Zaletom tego typu rozwiązań jest cena inwestycji, jest ona mniejsza od pomp gruntowych.

Powietrze - dolne źródło ciepła

  • Wody powierzchniowe – w tym przypadku wężownice (kolektor wodny) ułożone są na dnie cieku wodnego, dzięki temu utrzymywana jest niemal stała temperatura w ciągu roku. Oczywiście zbiornik wodny powinien mieć odpowiednią głębokość.

Wody powierzchniowe - dolne źródła ciepła

  • Wody gruntowe – stała temperatura wód głębinowych (około +8oC) sprawia że jest to układ o dużej sprawności i jest to najbardziej ekonomiczne dolne źródło ciepła. Rozwiązanie tego typu wymaga wykonania drugiej studni (studnia zrzutowa) i polega na pompowaniu wody z odwiertu (sięgającego wód gruntowych) do wymiennika ciepła, gdzie następuje odzysk energii,  następnie przez inny odwiert woda wpompowywana jest z powrotem do wód gruntowych.

Wody gruntowe - dolne źródło ciepła