Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

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

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


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
10/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ogrzewanie obiektów przemysłowych
  • - Wentylacja domów jednorodzinnych
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