geotermalna pompa ciepła z kolektorem powierzchniowym
.png)
Energia geotermalna znajduje się tuż pod naszymi stopami - i stanowi czyste źródło energii do ogrzewania budynków mieszkalnych. Ale jaki jest najlepszy sposób na wykorzystanie tego naturalnego ciepła? Jeśli masz wystarczająco dużo miejsca na lądzie, kolektory powierzchniowe są bardziej opłacalną alternatywą dla wiercenia geotermalnego. W tym artykule dowiesz się wszystkiego, co musisz wiedzieć o kolektorach terenowych.
Co to jest kolektor powierzchni?
Kolektor powierzchniowy to system rur ułożony poziomo w ziemi, który dostarcza pompie ciepła energię geotermalną z warstwy gleby blisko powierzchni. Rury zwykle znajdują się na głębokości kilku metrów i wymagają dużego, niezabudowanego obszaru. Kolektory powierzchniowe są opłacalną alternatywą dla sond geotermalnych, ale nadają się tylko do działek o wystarczającej przestrzeni.
Jakie są rodzaje kolektorów powierzchniowych?
Istnieją różne rodzaje kolektorów powierzchniowych do geotermalnych pomp ciepła, w tym klasyczne kolektory powierzchniowe, kolektory wykopów, geotermalne kosze ciepła i kolektory spiralne. Różnią się one konstrukcją, wymaganiami przestrzennymi i wydajnością i mogą być elastycznie używane w zależności od wielkości działki.
Jak działa geotermalna pompa ciepła z kolektorem powierzchniowym?
Jeden geotermalna pompa ciepła Dzięki kolektorowi powierzchniowemu energia geotermalna zmagazynowana w ziemi jest wykorzystywana do ogrzewania budynku. Kolektor powierzchniowy pobiera ciepło z ziemi na głębokości od 1,2 do 1,5 metra za pomocą systemu rurowego z obiegową cieczą solankową. To transportuje energię geotermalną do pompy ciepła, gdzie jest przenoszona do czynnika chłodniczego w parowniku. Czynnik chłodniczy odparowuje, jest sprężany w sprężarce i dlatego jest mocno ogrzewany. W skraplaczu przenosi ciepło do systemu grzewczego. Następnie jest rozszerzany w zaworze rozprężnym, ponownie upłynnia i cykl zaczyna się od nowa.
.png)
Jakiego obszaru potrzebuje kolektor powierzchni?
Kolektor powierzchni zazwyczaj wymaga ogrzewania od 2 do 2,5 razy więcej przestrzeni życiowej, w zależności od obciążenia grzewczego i warunków glebowych. W przypadku domu jednorodzinnego o powierzchni mieszkalnej o powierzchni 150 m² wymagane jest około 300 do 400 m² wolnej powierzchni ziemi.
Na jakiej głębokości instalowane są kolektory powierzchniowe?
Kolektory powierzchniowe są zwykle instalowane na głębokości od 1,2 do 1,5 metra, aby mogły trwale usuwać ciepło z ziemi poniżej linii mrozu. Kolektory wykopów i kolektory spiralne są zwykle niższe, między 1,5 a 2,0 metra. Kosze energii geotermalnej są wykorzystywane pionowo i osiągają głębokości do 5 metrów.
Ile kosztuje geotermalna pompa ciepła z kolektorami powierzchniowymi?
Geotermalna pompa ciepła z kolektorami powierzchniowymi kosztuje łącznie od 16 000 do 30 000 euro, w zależności od wielkości budynku i wydatków. Pompa ciepła, w tym instalacja, kosztuje około 12 000 do 20 000 euro, podczas gdy kolektory powierzchniowe, w tym roboty ziemne, kosztują około 4000 do 10 000 euro.
Główną zaletą kolektorów powierzchniowych jest to, że właściciele ziemscy mogą samodzielnie wykonywać prace ziemne i montaż kolektorów. Dzięki temu można znacznie obniżyć koszty, zwłaszcza jeśli chodzi o łatwo dostępne, płaskie powierzchnie.
Jakie są zalety kolektorów geotermalnych?
Kolektory geotermalne oferują wydajny i opłacalny sposób wykorzystania odnawialnego ciepła pochodzącego z ziemi - szczególnie w przypadku budynków o wystarczającej powierzchni gruntowej.
- Niskie koszty inwestycji: Kolektory powierzchniowe są tańsze niż sondy geotermalne, ponieważ nie jest konieczne wiercenie, a instalacja odbywa się blisko powierzchni.
- Brak zatwierdzenia: W wielu regionach zezwolenie nie jest wymagane, ponieważ głębokie prace ziemne, takie jak sondy, nie są wymagane.
- Możesz go użyć samodzielnie: Budowniczowie posiadający wiedzę techniczną mogą samodzielnie wykonywać prace ziemne i instalacje, a tym samym oszczędzać koszty.
- Łatwe w utrzymaniu i trwałe: Systemy rurowe są chronione w ziemi, są solidne i działają niezawodnie przez dziesięciolecia.
- Dobra wydajność przy wystarczającej przestrzeni: Odpowiednio zaprojektowane kolektory powierzchniowe zapewniają stabilne i jednolite źródło ciepła przez cały rok.
- Bezpłatne chłodzenie: Latem niższe temperatury można wykorzystać do chłodzenia domu, przy bardzo niskim zużyciu energii.
Jakie są wady kolektorów geotermalnych?
Największą wadą kolektorów geotermalnych jest duże zapotrzebowanie na przestrzeń, ponieważ wymagana jest co najmniej 2 do 2,5 razy większa powierzchnia mieszkalna niż pusta powierzchnia terenu. Ponadto kolektorów nie wolno budować ani sadzić z głębokimi korzeniami, co ogranicza korzystanie z ogrodu.
Wymagania dla geotermalnej pompy ciepła z kolektorem powierzchniowym
Obsługa geotermalnej pompy ciepła z kolektorem powierzchniowym wymaga wystarczająco dużej, niezabudowanej działki o odpowiednich warunkach glebowych. Należy również spełnić inne wymogi techniczne i prawne.
- Wystarczająca powierzchnia działki: Wymagana jest co najmniej 2 do 2,5 razy większa przestrzeń życiowa, w zależności od obciążenia grzewczego i rodzaju gleby. Obszar musi pozostać trwale wolny od rozwoju i głęboko zakorzenionych nasadzeń.
- Odpowiednia gleba: Idealne są wilgotne, przewodzące ciepło gleby, takie jak glina lub glina. Gleby suche, piaszczyste wymagają większych powierzchni kolektorów lub są mniej wydajne.
- Bezmrozowa głębokość instalacji: Rury należy układać na głębokości od 1,2 do 1,5 metra, aby trwale usuwały ciepło i zapobiegały uszkodzeniom spowodowanym mrozem.
- Niskie uszczelnienie powierzchni: Asfaltowane lub mocno uszczelnione grunty są nieodpowiednie, ponieważ powierzchnia nie może wchłonąć wystarczającej ilości ciepła.
- Przestrzeń do pogłębiania: Dostęp do robót ziemnych musi być zagwarantowany. Wąskie drogi dojazdowe lub zbocza wzgórz mogą utrudniać lub kosztować instalację.
- Ogrzewanie w niskiej temperaturze: Aby pompa ciepła działała wydajnie, pompa ciepła powinna pracować z niską temperaturą przepływu. W tym celu potrzebujesz ogrzewania panelowego lub grzejników niskotemperaturowych.
- Wymóg zatwierdzenia, w stosownych przypadkach: W niektórych regionach instalacja może wymagać zatwierdzenia, na przykład w przypadku obszarów ochrony wód lub określonych wymagań budowlanych.
Co muszę wziąć pod uwagę w przypadku kolekcjonerów?
W przypadku kolektorów powierzchniowych szczególną uwagę należy zwrócić na staranne planowanie i profesjonalną instalację, aby system działał wydajnie i bez problemów w dłuższej perspektywie.
- Zachowaj odległość między pętlami rurowymi: Rury powinny być układane w równoległych pętlach w odległości około 0,5 do 0,7 m od siebie, aby kolektory nie wpływały na siebie termicznie.
- Utrzymuj stałą głębokość instalacji: Rury muszą leżeć równomiernie na głębokości od 1,2 do 1,5 m, aby zapewnić równomierną absorpcję ciepła z gleby i zapobiec uszkodzeniom przez mróz.
- Zapobieganie kieszeniom powietrznym i zagnieceniom: Podczas układania rury należy układać bez naprężeń i bez ciasnych promieni gięcia. Kieszenie powietrzne w systemie upośledzają cyrkulację solanki.
- Hydrauliczna regulacja długości rur: Wszystkie obwody rurowe powinny być równej długości lub wyważone hydraulicznie, aby zapewnić równomierny przepływ.
- Oznaczanie obszaru kolektora na planie: Dokładna lokalizacja kolektorów terenowych powinna być udokumentowana i odnotowana w planie terenu, aby późniejsza budowa lub sadzenie nie było zagrożone.
- Brak silnego zagęszczenia gleby po instalacji: Po napełnieniu powierzchnia kolektora nie może być przebijana ciężkimi maszynami, ponieważ wpłynie to na absorpcję ciepła przez glebę w dłuższej perspektywie.
- Pozwól na absorpcję ciepła latem: Obszar powinien pozostać jak najbardziej otwarty, aby gleba mogła się regenerować latem i przechowywać ciepło na następną zimę.
Jak długo kolektory terenowe utrzymują energię geotermalną?
Kolektory powierzchniowe mogą niezawodnie dostarczać energię geotermalną przez ponad 50 lat, jeśli zostały profesjonalnie zaplanowane i zainstalowane. Rury są zwykle wykonane z wytrzymałego, odpornego na korozję tworzywa sztucznego (np. PE-Xa), który jest zaprojektowany z myślą o długiej żywotności w ziemi. Oprócz jakości materiału decydujące o trwałości decyduje równomierne odprowadzanie ciepła i dobra regeneracja gleby poprzez ogrzewanie letnie.
Czy potrzebuję pozwolenia?
Co do zasady, zezwolenie nie jest wymagane dla kolektorów terenowych, ale rejestracja u niższego urzędu wodnego może być konieczna - szczególnie w obszarach ochrony wód lub dużych zakładach. Wskazane jest uzyskanie informacji od właściwego organu przed rozpoczęciem pracy.
Co dzieje się z podłogą po instalacji?
Po zainstalowaniu kolektorów powierzchniowych podłoga pozostaje trwale oddziaływana termicznie, ponieważ ciepło jest z niej stale usuwane. W rezultacie ziemia lekko ochładza się w obszarze kolektora, ale może się regenerować latem. Obszar nie powinien być budowany ani mocno sprężony, aby powietrze, deszcz i ciepło słoneczne umożliwiały naturalny powrót ciepła. Głęboko ukorzenione rośliny lub uszczelnione powierzchnie mogą osłabić tę regenerację i zmniejszyć wydajność w dłuższej perspektywie.
Jakie są alternatywy dla kolektorów geotermalnych?
Alternatywą dla kolektorów terenowych są Sondy ziemne, systemy studni (pompy ciepła wody gruntowej) i pompy ciepła powietrze-woda. Wszystkie trzy systemy wykorzystują różne źródła ciepła: sondy geotermalne pobierają ciepło z głębokich warstw ziemi, studnie z wód gruntowych i pompy ciepła powietrze-woda z otaczającego powietrza. Wybór zależy od działki, warunków glebowych, wymogów regulacyjnych i budżetu.
autarc: Twój partner do efektywnego planowania pomp ciepła — dowiedz się więcej już teraz!
Planując i instalując systemy pomp ciepła, polegaj na jakości i wiedzy fachowej. Z naszymi Kontrola pompy ciepła otrzymuj kompleksowe wsparcie, abyś mógł skutecznie i w sposób zrównoważony wdrażać swoje projekty. Skontaktuj się z nami już dziś i skorzystaj z naszej wiedzy eksperckiej!