Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2019 

Woda jako źródło ciepła dla pomp

W większości artykułów poświęconych pompom ciepła autorzy szczegółowo analizują zalety pompy ciepła, pokazując, jak szczególne jest to urządzenie, bo pozwala z 1 kW zainstalowanej mocy uzyskać nawet 4 kW mocy grzewczej. Rzadko spotyka się informacje o tym, że aby te 4 kW mocy grzejnej uzyskać po stronie skraplacza (to on grzeje), trzeba je wcześniej po stronie parownika móc odebrać (to on ciepło ze źródła pobiera). Niestety, wielu zapomina o tym, że w fizyce wszystko musi się zgadzać.

W przyrodzie bilans musi wyjść na zero, czyli po stronie grzejnej pompy ciepła (dotyczy to każdego urządzenia grzejnego) uzyskamy tylko tyle ciepła, ile uda nam się odebrać z dolnego źródła wraz z ciepłem uzyskanym z pracy sprężarki, a patrząc z drugiej strony – z dolnego źródła uzyskamy tylko tyle ciepła, ile zdołamy przekazać w górnym źródle. Co to oznacza? Tylko tyle, że jeżeli dolne źródło będzie dostarczało nam zbyt mało ciepła, to bez względu na to, jak dużą sprężarkę zainstalujemy i jak rozbudowane będą odbiorniki ciepła, nie uzyskamy oczekiwanego efektu końcowego. Znane mi instalacje z pompą ciepła pokazują, że bardzo często się o tym zapomina.

Rozważania nad bilansem energetycznym instalacji z pompą ciepła zacznijmy od przypomnienia, jakie mogą być dolne źródła ciepła. Potencjalne źródła ciepła niskotemperaturowego (taka jest poprawna nazwa) to: powietrze zewnętrzne, grunt, promieniowanie słoneczne, woda powierzchniowa, woda gruntowa.

W różnych publikacjach na temat instalacji, w których występuje woda jako źródło ciepła, zwraca się uwagę, że ma ona bardzo korzystne właściwości, gdyż duże współczynniki przejmowania ciepła pozwalają na budowę małych gabarytowo wymienników. Dodatkowym walorem wody jako dolnego źródła jest to, że łatwo jest konstruować wymienniki ciepła, w których ciepło wody gruntowej czy powierzchniowej przekazywane jest bezpośrednio do czynnika chłodniczego w obiegu sprężarki chłodniczej lub czynnika pośredniego krążącego w obiegu parownik pompy ciepła – wymiennik pośredni zanurzony w wodzie.

Jednostkowa ilość uzyskiwanego ciepła z wody to 4500–5900 Wh/m3 przy schłodzeniu 4–5 K. Przy współczynniku wydajności grzejnej Φr = 3, z 1 m3 wody można w skraplaczu uzyskać 6,8–9,0 kWh. Takie schłodzenie można przyjmować przy korzystaniu z wody gruntowej. Jeżeli zaś włożymy wymiennik pośredni do stawu lub jeziora, to należy pamiętać, że przy dużym spadku temperatury na dnie będziemy mieli wodę o temperaturze +4°C (woda ma wtedy największą gęstość) i jeżeli woda nie zamarznie do samego dna (przy bardzo dużych mrozach może się to zdarzyć), to po przyjęciu odpowiedniej powierzchni wymiennika pośredniego np. Δt = 1°C, nie grozi nam wyczerpanie się naszego źródła pierwotnego.

Moim zdaniem jest to jedno z lepszych rozwiązań, bo nie dość, że wymiana ciepła między powierzchnią zanurzoną w wodzie a czynnikiem (najczęściej woda z glikolem) jest bardzo dobra, to w razie jakichś niespodzianek łatwo jest kontrolować cały układ poboru ciepła, co jest niestety niemożliwe w kolektorach ziemnych, zarówno poziomych, jak i pionowych.

Wadą takiego rozwiązania są większe odległości między poborem ciepła a odbiorem. Należy skonstruować również dodatkowy obieg wody obiegowej lub jej roztworu z glikolem. Wprowadzenie wymiennika do wód państwowych wymaga uzyskania odpowiedniego zezwolenia. Nie jest ono jednak potrzebne w przypadku stawów prywatnych.

Czasami można umieścić dpowiednio duży kolektor ziemny (jego wielkość trzeba policzyć) w silnie nawodnionym gruncie tworzącym brzeg rzeki lub jeziora. Kolektor taki może nam zapewnić większą moc niż kolektor ziemny w gruncie suchym.

Należy pamiętać o tym, że moc kolektora, dzięki któremu pobieramy ciepło z dolnego źródła, jest bardzo ważnym elementem całego układu i nawet najlepsza pompa ciepła nie spełni naszych oczekiwań, jeżeli nie będzie miała skąd pobrać potrzebnego jej ciepła.

   17.04.2009

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Poznaj nowinki z branży HVAC »

klimatyzatory

 



4 sposoby zastosowania wymienników ciepła »

Na czym polega automatyzacja instalacji  w technice budowlnej »
wymienniki ciepła systemy kanalizacyjne
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Grzejnik czy podłogówka - czym ogrzewać? »

ogrzewanie hybrydowe

 



Jak prawidłowo odizolować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

Zdradzamy 3 funkcje ultra nowoczesnych klimatyzatorów »
produkcja studni wodomierzowych film o pompowni ppoz
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Czy znasz 5 funkcji, które ułatwią pomiary? »

systemy wentylacyjne

 



Poznaj sposób na optymalizację strat energii »

Jakie są korzyści płynące ze stosowania pomp wodnych »
pompy cyrkulacyjne pompy wodne
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zaprojektować niezawodne instalacje w budynku »

innowacyjne projektowanie instalacji

 



5 sposobów na szybką i dokładną pracę w miernictwie »

Dobierz wielogazowy detektor podtynkowy »
rozwiązania pomiarowe detektor gazów
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jesteś instalatorem, ale elektryka nie jest Ci obca? Dołącz do klubu »

klub instalatora

 



Jakie urządzenia sanitarne planuje się podłączyć w pomieszczeniu? » Jaki rekuperator poleci Instalator »
kanalizacja centrale rekuperacyjne
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2020

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne kotły na gaz i paliwa stałe
  • - Dezynfekcja powietrza wentylacyjnego
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl