Rodzaje źródeł ciepła
Dolne źródło ciepła stanowi naturalny akumulator energii cieplnej, który ładowany jest latem a rozładowywany zimą. Zimą energia cieplna czerpana z dolnego źródła przez pompę ciepła, kierowana jest do instalacji grzewczej. Zasoby energii cieplnej gromadzonej w dolnym źródle ciepła nazywane są Źródłami Energii Odnawialnej.
Najczęściej stosowanymi dolnymi źródłami ciepła są:
-
grunt do głębokości 1,2 m (kolektor poziomy),
-
grunt (skały) do głębokości 150 m (kolektor pionowy),
-
wody powierzchniowe, jeziora, rzeki,
-
wody podziemne,
-
powietrze atmosferyczne.
Kolektor poziomy
Energia promieniowania słonecznego docierająca do powierzchni Ziemi gromadzona jest najintensywniej w gruncie do 1,5 m. Pozyskiwanie zimą tej energii możliwe jest poprzez ułożenie na głębokości 1 metra w gruncie tzw. poziomy kolektor gruntowy. Stanowi go rura z tworzywa sztucznego (najczęściej PE40) o odpowiedniej długości. Wypełniony on jest wodnym roztworem substancji niezamarzającej.
Kolektor pionowy
Energię cieplną zgromadzoną we wnętrzu Ziemi można pozyskiwać za pomocą tzw. kolektora pionowego. W zależnmości od lokalizacji wykonanych odwiertów energię cieplną można czerpać z gruntów lub skał. Kolektor taki stanowi rura z tworzywa sztucznego (najczęściej PE40) wpuszczona do odwiertu pionowego w ziemi lub skale. Odwierty te wykonuje się najczęściej od 30 do 120 metrów.
Takie rozwiązanie kolektora ziemnego stosować należy wówczas, gdy powierzchnia działki pod kolektor poziomy jest niewystarczająca.
Pozyskiwanie ciepła z wód powierzchniowych
Jeżeli w pobliżu budynku znajduje się otwarty zbiornik wodny, również i z niego można pozyskiwać energię cieplną. Na dnie zbiornika mieszcza się kolektor poziomy. Stanowi go rura z tworzywa sztucznego (najczęściej PE40) o odpowiedniej długości. Wypełniony on jest wodnym roztworem substancji niezamarzającej.Jeżeli określony zbiornik zamarza zimą nie stanowi to przeszkody do pozyskiwania ciepła.
Pozyskiwanie ciepła z wód podziemnych
W przypadku instalacji grzweczych, których wydajność przekracza kilkadziesiąt kilowatów, jako dolne źródła należy przy projektowaniu rozważyć wykorzystanie wód podziemnych. W tym celu należy odwiercić dwie studnie głębinowe, jedną poborową a drugą zrzutową. Za pomocą pompy głębinowej woda pompowana jest ze studni poborowej do pośredniego wymiennika ciepła, Z wymiennika ciepła woda zatłaczana jest poprzez studnię zrzutową do tej samej warstwy wodonośnej.
Pompa ciepła pracująca w układzie studni głębinowych osiąga bardzo wysoki współczynnik efektywności ze względu na wysoką temperaturę dolnego źródła (7 - 10 st. C) Warunkiem wykorzystania studni głębinowych jako źródła ciepła jest odpowiednia wydajność studni, jak również skład fizykochemiczny wody.
Pozyskiwanie ciepła z powietrza atmosferycznego
Powietrze atmosferyczne jest ogólnodostępnym nośnikiem ciepła. Za pomocą pompy ciepła IVT Optima można odzyskać energię cieplną zawartą w powietrzu atmosferycznym. Cichobieżny wentylator zasysa powietrze i przetłacza je przez parownik pompy ciepła. Część energi cieplnej zakumulowanej w powietrzu zostaje przekazana do systemu grzewczego budynku. Należy pamiętać, iż powietrze o temperaturze poniżej 0 st. C jest również nośnikiem energii cieplnej.
Przygotowanie ciepłej wody użytkowej
Każda pompa ciepła IVT, bez względu na swoją budowę, może przygotować ciepłą wodę użytkową. W tym celu konieczne jest wyposażenie instalacji grzewczej w dwupłaszczowy zasobnik c.w.u. o odpowiedniej objętości (z wyjątkiem pomp ciepła serii C). Sterownik będzie przełączał zasilanie pompy ciepła pomiędzy instalacją grzewczą budynku a instalacją przygotowania c.w.u. Normalnie ciepłą wodę użytkową można przygotować do temperatury 50 st. C, a z wykorzystaniem pomp ciepła serii G do 60 st. C.
