Gruntowe źródła ciepła – przegląd

Gruntowe źródła ciepła – przegląd

W jednym z poprzednich wpisów na blogu Budotom przedstawiliśmy ogólny podział dolnych źródeł ciepła, które używane są w instalacjach grzewczych wykorzystujących pompy ciepła. Dziś przyjrzymy się nieco bliżej jednemu z typów wspomnianych źródeł, czyli źródłom gruntowym.

Mówiąc o gruntowym źródle ciepła możemy mieć na myśli dwa odrębne skupiska temperatury, z których czerpiemy, aby ogrzać nasze domostwo (zasady działania pompy ciepła szczegółowo opisujemy tutaj). Mowa o gruncie samym w sobie, jak też o wodach gruntowych.

Teraz zajmiemy się pierwszym przypadkiem. W gruncie na głębokości ok. 10 metrów utrzymuje się temperatura mniej więcej równa średniorocznej temperaturze powietrza w okolicy. Najczęściej wynosi ona 10-11 stopni Celsjusza. Skąd ciepło w ziemi? Pochodzi ono z promieni słonecznych, których temperatura akumuluje się w warstwach gruntu. Głębiej, już ok. 20 metrów w głąb, na ciepłotę wpływa też temperatura pochodzą z wnętrza Ziemi.

W zależności od podłoża, różna może być jednostkowa moc cieplna pobierana z gruntu (W/m kw.). Dla suchego piasku współczynnik ten wynosi od 10 do 15, wilgotny grunt piaszczysty cechuje wartość 20-25 W/m kw. Dla kolejnych rodzajów podłoża jednostkowa moc cieplna wynosi: sucha glina – 20-25; wilgotna glina – 25-30 i żwir lub piasek nasycony wodą – 30-40 W/m kw. Jak widać, na stopień przydatności gruntu jako dolnego źródła ciepła wpływa jego struktura oraz skala wilgotności, bowiem zależą od niej warunki wymiany ciepła – im wilgotniej, tym są one lepsze.

Kolektory cieplne, które należy umieścić w gruncie, mogą mieć postać poziomą lub pionową. Wybór zależy z znacznej mierze od wydajności termicznej źródła oraz powierzchni działki, na której nie może znajdować się żadna zabudowa. W obu przypadkach kolektory wykonane są z rurek polietylenowych (wypełnionych w środku glikolem), połączonych ze sobą. Koszt wykonania pionowego kolektora może być znacznie wyższy niż ma to miejsce w przypadku rozwiązania poziomego, bowiem wiąże się z koniecznością wynajęcia specjalistycznej firmy, która wykona odwierty zgodnie z przepisami prawa budowlanego, geologicznego i górniczego. Układając w wykopie lub odwiercie rurki składające się na kolektor należy pamiętać o zachowaniu stosownego odstępu, aby zapobiec zbytniemu wychładzaniu gruntu.