Odwierty na potrzeby pompy ciepła

Ostania aktualizacja 27 maja 2021

Wybór źródła ogrzewania nie należy do łatwych, ponieważ występuje wiele wariantów, a różnią się one od siebie znaczącą liczbą czynników. Przede wszystkim różne są koszty inwestycyjne, koszty eksploatacyjne, wygoda stosowania, wymagana przestrzeń i znacznie więcej. Występuje więc wiele rozbieżności, co nie ułatwia podjęcia decyzji. Ponadto występują technologie towarzyszące jak wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła. W tym przypadku celem jest obniżenie zapotrzebowania na ciepło, a nie bezpośrednie wytwarzanie. Cena wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła sprawia, że warto korzystać z tej formy, ale nie będzie ona tematem tego artykułu. Spośród wielu wariantów OZE jedną z najciekawszych wydaje się instalacja pomp ciepła. Jest to szeroki temat, który można rozbić na wiele czynników. Ciekawą kwestią są same odwierty, ponieważ dobrze wskazują one na różnice pomiędzy różnymi wariantami. Na rynku występuje kilka podstawowych typów, które cechują się innymi właściwościami. W ramach tego artykułu zgłębimy przede wszystkim temat odwiertów na potrzeby pompy ciepła.

Dolne źródło jako miejsce poboru energii

Pompa ciepła jest technologią, która służy do transportu energii z dolnego źródła do górnego źródła. Od razu podkreślamy tę kwestię, ponieważ właśnie dolne źródło będzie decydowało o tym, z jakim rodzajem urządzenia mamy do czynienia. Dla zachowania początku warto wyjaśnić tę kwestię dokładniej. Pompa ciepła jest urządzeniem, które wykorzystuje przemiany termodynamiczne. Wymaga zewnętrznego źródła zasilania, którym jest podpięcie do prądu. To z kolei sprawia, że sprężarki mogą zainicjować cały proces. W systemie krąży czynnik chłodniczy i to on odbiera i przekazuje energię przy wykorzystaniu przemian termodynamicznych. Musi to być substancja, która łatwo odparowuje i skrapla się, a jednocześnie nie zamarza (co stanowi zabezpieczenie dla całego systemu). Najważniejsze elementy pompy ciepła to sprężarka, zawór rozprężny (o działaniu przeciwnym do sprężarki), skraplacz i parownik.

Odwierty

Jest to ciekawy temat, który jest o tyle niejednoznaczny, że jest ściśle powiązany z samym typem urządzenia. Od razu warto wyjaśnić, że powietrzna pompa ciepła nie wymaga wykonywania odwiertów. W tej sytuacji dolnym źródłem jest powietrze. Jak to jest możliwe? Same procesy termodynamiczne mogą zachodzić w tej sytuacji, co prowadzi do ostatecznego uzysku energii. Nie będzie to jednak temat, nad którym długo będziemy się rozwodzić, jeśli najważniejsza dla nas jest kwestia odwiertów.

Pompa z kolektorami pionowymi

Głębinowa pompa ciepła jest tym, co najlepiej wiąże się z odwiertami. Wynika to wprost z tego, że są one najbardziej efektowne. Co to oznacza w praktyce? W przypadku zastosowania kolektora pionowego korzystamy z tego, że im dalej w głąb ziemi, tym cieplej. Wynika to z gradientu geotermicznego, który przyjmuje inne wartości na różnych terenach. Zawsze jest to jednak wyższa temperatura wraz z głębokością. Idea kolektorów pionowych sprowadza się do wykonania głębokiego odwiertu. Jak głębokiego w praktyce? Jest to najczęściej kilkadziesiąt metrów. Z powodów prawnych najczęściej nie opłaca się przekraczać głębokości 100 metrów. Do wykonania takich odwiertów konieczne jest zastosowanie wiertnic. Jest to ciężki sprzęt, który niekoniecznie będzie dostępny w każdym miejscu Polski. Instalacja pompy ciepła z kolektorem pionowym to jednak wykorzystanie najbardziej stabilnego dolnego źródła, co należy zaliczyć do zalet. Drugą kluczową kwestią jest niewielka powierzchnia ziemi do rozkopania. Prace odbywają się w głąb, a więc nie wymagają dużych terenów.

Pompa z kolektorami poziomymi

Alternatywnym rozwiązaniem jest pompa ciepła z kolektorami poziomymi. Znaczące różnice będą występowały w samych odwiertach, które są przecież głównym tematem tego artykułu. W tym wariancie nie musimy kopać tak głęboko. Automatycznie wiadomo, że jest to zaleta. Mniejsza głębokość to również mniejsze koszty. Czy ilość energii będzie jednak niższa niż w przypadku zastosowania kolektorów pionowych? Nie, ponieważ samo umieszczenie rur jest inne. W tym przypadku większa jest powierzchnia. W kwestii głębokości kolektor jest usadawiany poniżej strefy zamarzania, żeby nie ulec temu niekorzystnemu zjawisku. Konieczność rozkopania znacznej powierzchni jest wadą w stosunku do poprzedniego rozwiązania. Zaletą jest z kolei możliwość wykonania wszystkich prac za pomocą koparki. Ambitni mogliby sobie poradzić nawet przy wykorzystaniu sztychówki, ale jest to rozwiązanie nieefektywne czasowo.

Który z odwiertów jest lepszy?

Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie. Wiele zależy od tego, jakie firmy działają na danym terenie. Powinniśmy kierować się jednak pewnymi zasadami. Kolektory pionowe wymagają mniejszej powierzchni wykorzystania działki. To może okazać się wielką zaletą w przyszłości. Ponadto zapewniają najpewniejsze źródło ciepła. Nie jest to jednak rozwiązanie wyraźnie lepsze od konkurencyjnego. Kolektory poziome nie wymagają głębokiego kopania oraz wystarczy koparka do wykonania prac ziemnych. Dodatkowo ewentualne naprawy będą łatwiejsze przy wykorzystaniu właśnie tej formy. Na koniec warto jeszcze raz dodać, że powietrzne pompy ciepła nie wymagają wykonywania odwiertów.