Pompa ciepła wykorzystująca wodę jako źródło ciepła
Dlaczego woda może być dobrym źródłem ciepła
Pompy ciepła zasilane wodą wykorzystują darmową energię środowiskową do ogrzewania domu, przygotowania ciepłej wody i, zależnie od projektu instalacji, chłodzenia pomieszczeń. W porównaniu z powietrzem i gruntem wody gruntowe mają znacznie bardziej stałą temperaturę. Z tego powodu taka pompa ciepła może być najbardziej wydajnym rozwiązaniem spośród dostępnych typów pomp ciepła.
Zalety i ograniczenia
Co warto wiedzieć przed wyborem technologii.
- Większa niezależność i zrównoważone ogrzewanie:
dom jest ogrzewany z użyciem energii cieplnej zgromadzonej w wodach gruntowych.
- Niższe koszty eksploatacji:
pompy ciepła wykorzystujące wodę mogą charakteryzować się niskimi kosztami pracy i konserwacji.
- Trzy funkcje w jednym systemie:
pompa ciepła zasilana wodą może zapewniać ogrzewanie, chłodzenie oraz komfort ciepłej wody użytkowej.
- Oszczędność miejsca:
urządzenia Vaillant zajmują niewiele miejsca w domu, a pompa ciepła może zostać ustawiona w pomieszczeniu gospodarczym.
Wadą tego rozwiązania są wyższe koszty początkowe. Wynikają one przede wszystkim z intensywnego planowania oraz konieczności wykonania dwóch odwiertów lub przygotowania odpowiedniego systemu poboru i odprowadzania wody. Po zakończeniu inwestycji użytkownik korzysta jednak z wysokiej efektywności przez wiele lat.
Jak działa pompa ciepła wykorzystująca wodę
Zasada działania w praktyce.
Pompa ciepła wykorzystująca wodę jako źródło ciepła pobiera energię cieplną z wód gruntowych za pomocą dwóch studni: studni ssącej oraz studni tłocznej lub zrzutowej. Taki układ pozwala przekazać energię do instalacji grzewczej, a w odpowiednio zaprojektowanym systemie także chłodzić budynek.
Ze studni ssącej pompa transportuje wodę gruntową do parownika wewnątrz pompy ciepła. Parownik przekazuje ciepło wody gruntowej do ciekłego czynnika chłodniczego, co powoduje jego odparowanie. Następnie para jest sprężana i podgrzewana, a zawarte w niej ciepło trafia do wymiennika ciepła.
Dalej ciepło jest przekazywane do grzejników, ogrzewania podłogowego, instalacji ciepłej wody użytkowej albo do zasobnika buforowego zasilającego system grzewczy. Woda, z której pobrano ciepło, jest odprowadzana do studni zrzutowej. Czynnik chłodniczy po oddaniu energii ponownie się skrapla, przepływa przez zawór rozprężny, obniża temperaturę i może znów pobierać ciepło z wody gruntowej.
System zamknięty czy otwarty
Dwa warianty instalacji wodnej.
- Pętla zamknięta
- Pętla otwarta
Optymalnym warunkiem jest wystarczająca ilość wody w pobliżu nieruchomości. Rury układa się pod ziemią i w wodzie, a prostsza instalacja może być bardziej opłacalna niż układ z otwartą pętlą.
Czy to rozwiązanie pasuje do mojego domu
- Jakość wody: należy sprawdzić parametry istniejącej wody. Informacji mogą udzielić władze odpowiedzialne za gospodarkę wodną lub geolog.
- Źródło wody gruntowej: źródło powinno znajdować się na maksymalnej głębokości 15 metrów, aby ograniczyć koszty budowy i zużycie energii przez pompę głębinową.
- Pozwolenia: przed rozpoczęciem budowy trzeba uzyskać zgodę właściwego organu i złożyć zatwierdzone dokumenty aplikacyjne. Procedura może potrwać co najmniej miesiąc.
- Czynniki indywidualne: w razie wątpliwości warto skonsultować się z wyspecjalizowanym wykonawcą instalacji grzewczych Vaillant, który pomoże ustalić wymagane dokumenty i warunki techniczne.
Koszty
Dlaczego koszt początkowy bywa wyższy.
Ze względu na konieczność wykonania dwóch studni całkowite koszty pompy ciepła wykorzystującej wodę jako źródło ciepła są znacznie wyższe niż w przypadku wielu modeli gruntowych, a zwłaszcza modeli powietrznych. Około połowa kosztów może wynikać ze zwiększonej ilości prac związanych z wierceniem, budową i instalacją pompy ciepła.
Wyższe koszty początkowe mogą zwrócić się w stosunkowo krótkim czasie dzięki znacznym oszczędnościom w eksploatacji i wysokiej wydajności systemu.
Planowanie inwestycji
- Sprawdź teren odwiertów: upewnij się, że nieruchomość nie znajduje się na obszarze ochrony zasobów wodnych, gdzie eksploatacja pomp ciepła wykorzystujących wodę może być zakazana.
- Uzyskaj pozwolenie na wiercenie: głębokość odwiertu powinna wynosić około 15 metrów lub mniej, ponieważ wpływa na efektywność pompy i koszty wykonania studni.
- Wykonaj wiercenie próbne: analiza stężenia tlenu oraz substancji stałych, takich jak mangan i żelazo, pozwala ocenić ryzyko uszkodzenia pompy ciepła.
- Wybierz miejsce montażu: pompa ciepła zasilana wodą najlepiej sprawdza się w pomieszczeniu gospodarczym i nie wymaga więcej miejsca niż zwykła lodówka.
Chłodzenie za pomocą pompy ciepła
Jedną z dodatkowych zalet pomp ciepła wykorzystujących wodę jako źródło ciepła jest możliwość komfortowego chłodzenia pomieszczeń w gorące dni. Aby to osiągnąć, cykl chłodniczy zostaje odwrócony: ciepło z budynku jest przekazywane do wody gruntowej przez dodatkowy wymiennik ciepła. Ponieważ chłodzenie pasywne nie wykorzystuje sprężarki pompy ciepła, prawie nie wymaga energii elektrycznej, choć jego możliwości chłodnicze są ograniczone. Więcej informacji znajdziesz w artykule o tym, jak działa metoda chłodzenia za pomocą pompy ciepła.
