Przykład doboru pomp ciepła typu grunt/woda

W poniższym artykule postaramy się przybliżyć Państwu prawidłowy dobór gruntowych gazowych absorpcyjnych pomp ciepła.
1. Technologia absorpcyjna – OZE z gazu.
2. Korzyści na każdym etapie inwestycji.
3. Przykład doboru pomp ciepła typu powietrze/woda.
4. Przykład doboru pomp ciepła typu grunt/woda.
5. Analiza eksploatacyjna urządzeń absorpcyjnych.
6. Spełnia warunki, oszczędza rachunki.
7. Instalacja hydrauliczna z GAHP.
8. Absorpcyjna pompa ciepła małej mocy.
9. Przykłady realizacji.
 
Dobór pomp ciepła typu grunt/woda
W poniższym artykule postaramy się przybliżyć Państwu prawidłowy dobór gruntowych gazowych absorpcyjnych pomp ciepła.
Grunt jest zdecydowanie bardziej stabilnym dolnym źródłem, którego temperatura jest mało zróżnicowana. Pozwala to na łatwiejsze zastosowanie układu monowalentnego bez konieczności dobierania źródła szczytowego z uwagi na małą zmienność parametrów dolnego źródła.
Przewodzenie ciepła przez grunt zależy od jego struktury, wilgotności, rodzaju gleby, itd. Znajomość parametrów gruntu pozwala na odpowiednie dobranie wymiennika gruntowego. Poniżej podano przykładowe wartości energii cieplnej jaką można uzyskać z jednego metra bieżącego odwiertu w zależności od rodzaju gruntu. Proszę zwrócić uwagę na spore różnice
w wartościach.

• piasek suchy (12 W/mb),
• piasek różnoziarnisty, suchy (15 W/mb),
• piasek różnoziarnisty, wilgotny (30 W/mb),
• glina (25 W/mb),
• ił (25 W/mb),
• piasek drobny lub pylasty (60 W/mb),

Podczas gdy wahania temperatury powietrza w sezonie grzewczym są znaczne, w gruncie, na głębokości poniżej kilkunastu metrów, temperatura jest praktycznie stała i wynosi 9–10°C (wykres 1.1.). Dzięki temu efektywność gruntowej pompy ciepła jest praktycznie niezmienna, a jej sezonowa efektywność jest większa niż powietrznej pompy ciepła.

Dobór gazowej absorpcyjnej pompy ciepła typu grunt/woda w układzie monowalentnym:
Pompa ciepła dobierana jest na 100% zapotrzebowania budynku na ciepło. Dobór następuje na podstawie temperatury zasilania z pompy ciepła oraz temperatury gruntu. W przypadku doboru urządzeń dla III strefy (temperatura projektowa wynosi –20°C) oraz temperatury zasilania z urządzenia 50°C do doboru należy założyć, że z pompy ciepła uzyskamy 37,63 kW.
W przypadku budynku o zapotrzebowaniu energetycznym wynoszącym 140 kW należy zastosować cztery GAHP–GS HT – gazowe absorpcyjne pompy ciepła typu grunt/woda .
Szacowana długość wymiennika gruntowego:

• maksymalna moc grzewcza urządzeń: 168,00 kW
• maksymalna wydajność chłodnicza: 68,80 kW

Standardowo przyjmuje się wartość od 35 do 50 W na 1 m odwiertu. Przyjmowanie górnych wartości lub powyżej grozi przemrożeniem wymiennika gruntowego. Zakładając, że z 1 m odwiertu pozyskamy 40 W ciepła z gruntu w celu pozyskania 68,80 kW mocy chłodniczej co da nam 168,00 kW mocy grzewczej – należy wykonać sondy gruntowe na łączną długość: 1720 m, co daje 18 sond po około 100 m. Do wyznaczenia dokładnej długości wymiennika gruntowego niezbędne są badania geologiczne gruntu.
Urządzenia gruntowe występują również w wersji zewnętrznej, identycznie jak w przypadku jednostek zewnętrznych moc budujemy kaskadowo, a pompy ciepła możemy umieścić
w zestawie na stalowej szynie połączone hydraulicznie oraz elektrycznie. Różnicą pomiędzy tworzeniem zestawów z powietrznymi pompami ciepła, a gruntowymi, jest brak możliwości umieszczenia na tej samej szynie gazowych kotłów kondensacyjnych, ponieważ z założenia urządzenia te nie potrzebują źródła szczytowego. Dobór dla jednostek zewnętrznych wyglądałby identycznie jak w przypadku jednostek wewnętrznych, czyli byłby to zestaw czterech gruntowych gazowych absorpcyjnych pomp ciepła RTGS 00-512 HT  WN.
Dodatkowo warto pomyśleć o regeneracji dolnego źródła za pomocą chłodzenia pasywnego (freecooling). Takie rozwiązanie pozwala korzystać z naturalnego schładzania pomieszczeń czynnikiem z dolnego źródła, oddającym ciepło do gruntu. Latem temperatura gruntu jest znacznie niższa od temperatury panującej w pomieszczeniach. Podczas freecoolingu  pompa ciepła jest wyłączona,
a energię elektryczną pobierają jedynie pompy obiegowe. Dzięki takiemu rozwiązaniu dolne źródło się regeneruje i następuje akumulacja dodatkowego ciepła w gruncie, które zostaje później wykorzystane do ogrzewania budynku w sezonie grzewczym.

Nasza firma prowadzi pełne doradztwo na każdym etapie inwestycji, dlatego w przypadku doborów na większe moce, przy bardziej skomplikowanych układach warto się z nami skontaktować, a wspólnie wybierzemy najlepszą koncepcję.

Gazuno

Dostawca nowoczesnych i efektywnych systemów grzewczo chłodniczych wykorzystujących technologię OZE oraz spełniające wymagania prawne. Pracujesz obecnie nad projektem źródła ciepła lub chłodu? Skontaktuj się z nami, z chęcią pomożemy.