35 lat. Zaufaj ekspertowi w dziedzinie pomp ciepła. Poradnik pomp ciepła Danfoss

Transkrypt

1 Poradnik pomp ciepła Danfoss Zaufaj ekspertowi w dziedzinie pomp ciepła Dzięki pompom ciepła Danfoss zaspokoisz nawet najbardziej wymagających klientów. 35 lat doświadczeń w projektowaniu, produkcji i instalacji pomp ciepła

2 Drogi Instalatorze! Dziękujemy za wybór pomp ciepła firmy Danfoss. Jesteśmy przekonani, że zarówno najwyższą jakością naszych produktów, jak i fachowym doradztwem technicznym będziemy wspierać Ciebie w rozwoju Twojej działalności. Będąc z Tobą w bezpośrednim kontakcie poznajemy problemy, z jakimi spotykasz się na co dzień i zawsze służymy radą i wsparciem. Wiesz, że możesz w każdej chwili na nas liczyć! Mamy świadomość jak wiele wysiłku wkładasz w swoją pracę i jak duża odpowiedzialność na Tobie ciąży. Szczególnie, że montaż, uruchomienie i konfiguracja pompy ciepła to zadania trudne i wymagające dużo większej wiedzy niż w przypadku innych rozwiązań. Każda instalacja pompy ciepła musi być wykonana indywidualnie, dlatego dobry instalator jest równie istotny, jak najwyższej jakości produkt. Niniejszy poradnik jest dedykowany szczególnie dla Ciebie. Mamy nadzieję, że pomoże Ci szybko i sprawnie zaprojektować system, zainstalować i uruchomić każdą pompę ciepła firmy Danfoss. Wierzymy, że zawsze znajdziesz w tej publikacji wskazówki, jakich potrzebujesz. Zależy nam na tym, aby poradnik był wykorzystywany jak najczęściej, dlatego jeśli masz jakiekolwiek komentarze, powiedz nam o tym, a w kolejnej edycji postaramy się uzupełnić go o ważne dla Ciebie tematy. Powodzenia! W imieniu zespołu pomp ciepła Michał Mika Kierownik Produktu Pompy Ciepła

3 Spis treści 3 Poradnik 2013 Zasada działania Obiegi Dostawa ciepła w czterech krokach COP współczynnik efektywności energetycznej Współczynnik SPF Czynniki robocze Dolne źródło ciepła Dostępność, a efektywność Porównanie źródeł ciepła Pompa ciepła Danfoss, a dolne źródło ciepła Czynniki robocze dolnego źródła ciepła Dobór czynnika do obiegu dolnego źródła Powietrze Maksymalna długość podejścia do modułu zewnętrznego pompy DHP-A Opti Natężenie dzwięku Zabezpieczenie przed zamarzaniem instalacji grzewczych Poziomy wymiennik gruntowy Pionowy wymiennik gruntowy Pozwolenia Woda Instalacja połączeń z rurociągami Wykonanie przepustów przez ścianę na rurociągi obiegu dolnego źródła Przyłączanie większej ilości obiegów dolnego źródła Górne źródło ciepła Dane techniczne i schematy Wytyczne do montażu Pompy gruntowe: Dane techniczne: DHP-H DHP-H Opti Pro DHP-L DHP-L Opti DHP-L Opti Pro Schematy: DHP-H Opti Pro+ lub DHP-H zintegrowane przygotowanie c.w.u., podgrzewacz pomocniczy DHP-H Opti Pro+ lub DHP-H i obieg wysokotemperaturowy wbudowany zasobnik c.w.u DHP-L Opti Pro+ lub DHP-L i obieg wysokotemperaturowy, zewnętrzny zasobnik c.w.u DHP-H Opti Pro+ lub DHP-H i 2 obiegi grzewcze DHP-H Opti Pro+ lub DHP-H i wbudowany zasobnik c.w.u., elektryczny podgrzewacz pomocniczy, podgrzewanie basenu DHP-H Opti Pro+ lub DHP-H i moduł chłodzenia pasywnego, zintegrowanie przygotowanie c.w.u., studnie DHP-H Opti Pro+ x3 lub DHP-H x3 i jeden obieg grzewczy Pompy powietrzne: Dane techniczne: DHP-A Opti DHP-AQ DHP-AQ Moc grzewcza w zależności od temperatury zewnętrznej Lista kontrolna DHP-AQ Schematy: DHP-A Opti i zintegrowane przygotowanie c.w.u., podgrzewacz elektryczny (wewnętrzny) DHP-AQ Mini i c.w.u DHP-AQ Mini i kocioł DHP-AQ Mini i 1 podrzędny obieg grzewczy, chłodzenie i basen DHP-AQ Mini i 2 podrzędne obiegi grzewcze, kocioł, chłodzenie i basen DHP-AQ Midi i c.w.u DHP-AQ Midi i 1 podrzędny obieg grzewczy, c.w.u., kocioł, chłodzenie i basen DHP-AQ Maxi i c.w.u DHP-AQ Maxi i 2 obiegi grzewcze, c.w.u., kocioł, chłodzenie i basen DHP-A Opti i bufor ciepła, kolektor słoneczny, zintegrowane przygotowanie c.w.u DHP-AQ: Kaskada Pompy dużych mocy: Dane techniczne: DHP-S DHP-R Schematy: DHP-S i kocioł DHP-S i kocioł, zasobniki c.w.u. z podgrzewaczem elektrycznym, przygotowanie wody lodowej DHP-R x2 i kocioł, produkcja c.w.u

4 Zasada działania Woda w warunkach naturalnych płynie zawsze z góry na dół. Aby odwrócić ten kierunek potrzebujemy użyć pompę, która pracując przenosi wodę z dołu w górę, pobierając w tym celu pewną ilość energii. Im wyżej chcemy wodę wpompować tym więcej zużyjemy energii. Tak samo jak woda, ciepło w przyrodzie płynie zawsze w jednym kierunku, z miejsca o wyższej temperaturze do miejsca o temperaturze niższej. Pompa ciepła jest urządzeniem pobierającym energię o niskich parametrach (temperaturze, ciśnieniu), z oto czenia i dostarczającym ją do bu dynku już o temperaturze wyższej. W analogii do wody można powiedzieć, że przepompowuje ciepło na wyższy poziom, z miejsca o temperaturze niższej do miejsca o temperaturze wyż szej. Dzieje się tak, ponieważ serce pompy ciepła sprężarka podnosi parametry tej energii (ciśnienie i temperaturę) pobierając nieznaczne ilości energii elektrycznej. Obiegi W każdej instalacji z pompą ciepła Danfoss można wyróżnić trzy obiegi. 1. Otoczenie, z którego pobierana jest energia, zwane dolnym źródłem ciepła. 2. Wewnętrzny obieg chłodniczy pompy ciepła. 3. Instalacja grzewcza budynku, zwana górnym źródłem ciepła. Grzejniki i ogrzewanie podłogowe Wymiennik poziomy Instalacja C.O. Wymiennik pionowy Pompa ciepła Dostawa ciepła w czterech krokach 1. Czynnik obiegu dolnego źródła, płynąc w wężownicy, odbiera energię cieplną z gruntu, powietrza lub wody. 2. W parowniku pompy ciepła czyn nik obiegu dolnego źródła oddaje ciepło zimnemu czynnikowi chłodniczemu obiegu wewnętrznego pompy ciepła. Czynnik chłodniczy wrze i odparowuje, stając się gazem. 3. Gaz zostaje sprężony przez sprężarkę. Wzrastająca w tym procesie temperatura umożliwia przekazywanie energii w skraplaczu do systemu instalacji centralnego ogrzewania budynku. 4. Skroplony i schłodzony w skraplaczu gaz po przejściu przez zawór rozprężny obniża swoje ciśnienie oraz temperaturę i przepływa do parownika, gdzie ponownie odbiera ciepło od czynnika obiegu dolnego źródła i proces zaczyna się ponownie. 4 Poradnik 2013

5 Zasada działania Powrót z systemu centralnego ogrzewania Zasilanie systemu centralnego ogrzewania Skraplacz Zawór rozprężny Sprężarka Powrót glikolu do dolnego źródła Parownik Zasilanie pompy ciepła ogrzanym glikolem z dolnego źródła COP współczynnik efektywności energetycznej COP (z ang. Coefficient Of Performance) współczynnik efektywności energetycznej jest to stosunek energii dostarczonej do budynku w postaci ciepła do energii elektrycznej pobranej przez sprężarkę pompy ciepła (wg normy EN255). ε = COP = P bud P el Gdzie, P bud energia dostarczana do budynku energia pobierana przez sprężarkę P el COP jest parametrem służącym do oceny efektywności energetycznej pompy ciepła dla danych parametrów pracy. COP jest zmienny i zależy od wielu czynników ale przede wszystkim od temperatury górnego i dolnego źródła ciepła. Pamiętaj o tym myśląc nad doborem typu instalacji grzewczej! Wzrost temperatury górnego źródła ciepła lub spadek temperatury dolnego źródła o 1K powodują spadek sprawności pompy ciepła o 2,5% Pompa ciepła DHP-H8 łącznie z pompami obiegowymi D A Temperatura zasilania 35 C A Moc grzewcza Dla tego samego dolnego źródła ciepła, systemy z ogrzewaniem podłogowym posiadają wyższy współczynnik COP o 35% 40% niż systemy z grzejnikami. Moc wyjściowa (kw) i COP Temperatura czynnika w obiegu dolnego źródła ( C) E F B C B COP C Moc sprężarki Temperatura zasilania 50 C D Moc grzewcza E COP F Moc sprężarki Poradnik

6 Zasada działania Wartości COP dla danej pompy ciepła producenci pomp ciepła podają zgodne z normą PN-EN (stara norma EN 255). Dla pomp ciepła solanka- -woda B0/W35, woda woda W10/W35, powietrze-woda A2(A7)/W35. Pierwsza liczba oznacza temperaturę dolnego źródła ciepła, a druga temperaturę na zasilanie obiegu grzewczego. Litery służą oznaczeniu rodzaju źródła ciepła. Z angielskiego B brine (solanka), W water (woda), A air (powietrze), więc A2/W35 oznacza, że producent podał COP dla urządzenia typu powietrze-woda, pracującego w warunkach temperatury zewnętrznej powietrza 2 C i temperatury na zasilaniu obiegu grzewczego 35 C (ogrzewanie płaszczyznowe). Trzeba mieć świadomość, że taka sama pompa współpracująca z ogrzewaniem grzejnikowym, czyli w warunkach A2/W50 będzie miała COP dużo niższe, co uczyni inwestycję mniej opłacalną. Tabela przedstawia zmiany COP dla powietrznych pomp ciepła DHP-A Opti w zależności od temperatury dolnego i górnego źródła ciepła. Jak widać dla tego samego urządzenia efektywność pracy zmienia się ponad dwukrotnie (!), w zależności od warunków w jakich pracuje. Danfoss DHP-A Opti 6 Danfoss DHP-A Opti 8 Danfoss DHP-A Opti 10 Danfoss DHP-A Opti 12 Moc robocza spr arki i modu u zewn trznego Moc grzewcza COP Moc robocza spr arki i modu u zewn trznego Moc grzewcza COP Moc robocza spr arki i modu u zewn trznego Moc grzewcza COP Moc robocza spr arki i modu u zewn trznego Moc grzewcza COP Temp. A/W kw kw kw kw kw kw kw kw +10/W35 2,1 8,2 3,9 2,8 11,4 4,1 3,35 13,8 4,1 3,75 15,7 4,2 +5/W35 2,1 7,1 3,4 2,6 10,1 3,9 3,25 12,1 3,7 3, ,8 0/W35 2 6,2 3,1 2,6 8,7 3,3 3,15 10,9 3,5 3,45 12,2 3,5-5/W35 2 5,3 2,7 2,5 7,5 3 3, ,45 10,5 3-10/W35 1,9 4,5 2,4 2,4 6,4 2,7 2,95 7,7 2,6 3,35 9,1 2,7 Moc robocza spr arki i modu u zewn trznego Moc grzewcza COP Moc robocza spr arki i modu u zewn trznego Moc grzewcza COP Moc robocza spr arki i modu u zewn trznego Moc grzewcza COP Moc robocza spr arki i modu u zewn trznego Moc grzewcza COP Temp. A/W kw kw kw kw kw kw kw kw +10/W50 2,6 7,4 2,8 3,3 10,3 3,1 4,05 12,3 3 4,55 14,3 3,1 +5/W50 2,6 6,5 2,5 3,2 9 2,8 3,95 10,7 2,7 4,45 12,7 2,9 0/W50 2,6 5,7 2,2 3,1 7,8 2,5 3,85 9,5 2,5 4, ,5-5/W50 2,5 4, ,7 2,2 3,75 8,2 2,2 4,25 9,6 2,3-10/W50 2,4 4,2 1,8 2,9 5,8 2 3,65 7 1,9 4,15 8,4 2 Współczynnik SPF Najbardziej obiektywnym parametrem, określającym efektywność pompy ciepła jest roczna efektywność energetyczna, liczona jako stosunek wyprodukowanego w trakcie roku ciepła do energii elektrycznej zużytej w analogicznym okresie. Obliczany w ten sposób współczynnik SPF (Seasonal Performance Factor) uwzglednia zmieniającą się temperaturę zewnetrzną, wody 6 Poradnik 2013

7 Zasada działania grzewczej i dolnego źródła. Dlatego do jego obliczenia potrzebne jest specjalistyczne oprogramowanie komputerowe. Danfoss wykorzystuje do tego celu program HPC. W celu podwyższenia współczynnika SPF do konstrukcji pomp ciepła wprowadzane są kolejne modernizacje, do których należą miedzy innymi pompy obiegowe z automatycznie regulowaną predkością obrotową oraz dwustopniowe przygotowywanie c.w.u. z wykorzystaniem technologi gazu gorącego TGG. Poniższy rysunek przedstawia porównanie rocznych sprawności, a więc i zużycia energii elektrycznej pomp ciepła Danfoss DHP i DHP Opti oraz DHP-H Opti Pro+ wyposażonych odpowiednio w powyższe technologie. Roczna efektywność DHP Opti i DHP Opti Pro + vs DHP 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 DHP-H 8 Grzejniki DHP-H Opti 8 DHP-H Opti Pro 8+ Podłoga Czynniki robocze Przed aktualnie stosowanymi czynnikami roboczymi stawia się następujące wymagania: muszą posiadać dobre właściwości chłodnicze niskie ciśnienia pracy, nie mogą być palne, ani toksyczne, współczynnik ODP (niszczenia warstwy ozonowej) musi być równy zeru. Wszystkie kryteria spełniają czynniki R 410A i R 407C, które gwarantują także podobny współczynnik COP. Obecnie coraz powszechniej stosowany jest R 410A, powodując rozwój nowoczesnych sprężarek i pozostałych części obiegów chłodniczych przystosowanych do nowego czynnika. Współczynnik GWP (z ang. Global Warming Potential), informujący o tym jak dany czynnik roboczy potencjalnie przyczynia się do ocieplania klimatu, jest niższy w przypadku R 407C. Poradnik

8 Dolne źródło ciepła Dolne źródło ciepła jest miejscem z którego pompa ciepła przepompowuje energię do budynku. Jest to w praktyce najbliższe otoczenie domu powietrze, woda lub grunt. Dobrze wykonana instalacja dolnego źródła ciepła jest najważniejszym elementem systemu z pompą ciepła. Trzeba wykonać ją tak, aby energia zawarta w dolnym źródle była wystarczająca do ogrzania budynku i c.w.u. oraz aby mogła po każdym sezonie grzewczym wrócić do początkowego poziomu. W przeciwnym razie może się okazać, że temperatura np. gruntu w przypadku wymienników pionowych będzie z roku na rok coraz niższa, co będzie przyczyną spadku sprawności całego systemu. Wykonanie późniejszych poprawek instalacji jest kosztowne i problematyczne. W niniejszym rozdziale zostaną omówione cztery najpopularniejsze źródła: powietrze, kolektory płaskie, pionowe sondy gruntowe, oraz woda gruntowa. 30 o 15 o Powietrze Woda gruntowa Pionowy wymiennik gruntowy Poziomy wymiennik gruntowy 0 o -15 o -30 o Dostępność, a efektywność Niestety, wraz z rosnącą dostępnością dolnego źródła ciepła maleje Sezonowy Współczynnik Wydajności SPF pompy ciepła (patrz strona 6). Dzieje się tak, ponieważ mniej dostępne dolne źródła ciepła posiadają wyższe średnioroczne temperatury i są droższe w wykonaniu. Należy zwrócić także uwagę na wymaganą dla każdego typu dolnego źródła obsługę. Całkowitą bezobsługowością odznaczają się dolne źródła oparte na wymiennikach gruntowych. Woda gruntowa Pionowy wymiennik gruntowy Poziomy wymiennik gruntowy Powietrze Efektywność Dostępność 8 Poradnik 2013

9 Dolne źródło ciepła Porównanie źródeł ciepła Temperatura dolnego źródła ciepła Wydajność dolnego źródła Woda gruntowa Pionowy wymiennik gruntowy Poziomy wymiennik gruntowy Powietrze ~ 10 C od -5 C do 10 C od -2 C do 15 C od -20 C do +45 C ~ 5 kw V= 1 m 3 /h W/m W/m 2 ~ 4 kw z V=1 m 3 /s Dostępność Wymagana przestrzeń Pozwolenia SPF Koszty inwestycyjne Pompa ciepła Danfoss, a dolne źródło ciepła Woda gruntowa Pionowy wymiennik gruntowy Poziomy wymiennik gruntowy Powietrze DHP-A Opti + DHP-AQ + DHP-H Opti Pro DHP-H DHP-L Opti Pro DHP-L Opti DHP-L DHP-S Danfoss do doboru dolnego źródła zaleca stosowanie programu komputerowego HPC, który uwzględnia czas pracy pompy ciepła, temperaturę czynnika dolnego źródła i czynnika grzewczego oraz udział ciepła na przygotowanie c.w.u. Za pomocą tego programu można obliczyć współczynnik SPF. Czynniki robocze dolnego źródła ciepła Jako czynniki obiegu dolnego źród ła należy stosować fabrycznie gotowe roztwory glikoli opatrzone odpowiednimi dopuszczeniami i certyfikatami do pracy w tym zastosowaniu (potocznie nazywane solanką). Stosowanie roztworów alkoholu etylowego jest dopuszczalne, lecz w przypadku wycieku należy zwrócić uwagę na zagrożenie wybuchem jego oparów. Dla porównania temperatura zapłonu glikoli to około 110 C, a alkoholi około 21 C (roztwór 70%). Cechy glikolu propylenowego: temperatura zapłonu 109 C, (samozapłonu 371 C) lepkość rosnąca wraz ze spadkiem temperatury ciepło właściwe poniżej własności wody trudny w odpowietrzaniu możliwe rozwarstwianie Cechy alkoholu etylenowego: łatwopalny temperatura zapłonu 109 C temperatura krzepnięcia -114 C niska lepkość i gęstość ciepło właściwe zbliżone do własności wody Cechy glikolu etylenowego: temperatura zapłonu 111 C, (samozapłonu 410 C) pieni się to k s yc z ny ciepło właściwe ponizej własności wody Dobór czynnika do obiegu dolnego źródła Gruntowe pompy ciepła DHP: L, L Opti, L Opti Pro+, H, H Opti, H Opti Pro+ Powietrzne pompy ciepła DHP: A Opti, AQ czynniki na bazie glikolu propylenowego lub alkoholu etylowego o temperaturze krzepnięcia -15 C czynniki na bazie glikolu etylenowego lub alkoholu etylowgo o temperaturze krzepnięcia -32 C Poradnik

10 Dolne źródło ciepła Temperatura krzepnięcia czynnika obiegu dolnego źródła powinna być sprawdzona refraktometrem. Nie należy przekraczać temperatury krzepnięcia, ponieważ powoduje to zwiększoną lepkość roztworu i opory przepływu. Przykładowe czynniki stosowane w pompach ciepła Danfoss: DHP-A Opti -32 C Ergolid A -35 C (47,7% roztwór glikolu etylenowego) DHP-H, H Opti Pro+, L, L Opti, L Opti Pro+, S -15 C Ergolid EKO -15 C (33% roztwór glikolu propylenowego) Powietrze Zalety - niskie koszty inwestycyjne - niewielkie wymagania powierzchniowe - nieograniczony czas pracy w ciągu roku Wady - zmienna wartość COP, niższa w porównaniu z pompmi grunto wymi wartość SPF - odgłos pracy modułu zewnętrznego słyszalny na zewnątrz budynku Pompa ciepła powietrze-woda pobiera darmową energię słoneczną z powietrza atmosferycznego. Powietrze, którego ruch wymusza wentylator przepływa przez moduł zewnętrzny pompy ciepła, gdzie oddaje energię i schłodzone zostaje wyrzucone na zewnątrz. Jest to najbardziej rozpowszechnione źródło ciepła, jednak instalacje tego typu posiadają niższy niż gruntowe pompy ciepła współczynnik SPF. Wynika to z faktu, że wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej spada COP urządzenia (i moc). Poniżej pewnej temperatury (zazwyczaj -10 C ~ -15 C) pompa ciepła zaczyna wspomagać się elektrycznym źródłem szczytowym lub istniejącym kotłem (instalcje modernizowane). Temperatura włączenia źródła szczytowego zależy od wymaganej temperatury zasilania. Wpływa to na udział pompy ciepła w bilansie energetycznym takiego układu. Jeśli konstrukcja rozwiązania oparta jest na module zewnętrznym i umieszczonej wewnątrz budynku pompie ciepła DHP-A Opti, to jego cechą jest praca bez strat ciepła poza budynek. Jeżeli natomiast konstrukcja pompy ciepła oparta jest na module pompy stojącym na zewnątrz (DHP-AQ), to cechą takiego rozwiązania jest praca z najwyższą efektywnością energetyczną, wynikajacą z bezpośredniego odparowania czynnika chłodniczego. Jeśli jednak występują przedłużające się przerwy w dostawie energii elektrycznej podczas mrozów, istnieje zagrożenie zamarznięcia wody grzewczej w pompie ciepła i rurociągach do niej prowadzących. Można temu zapobiec na kilka sposobów które opisane są w następnym podrozdziale zatytułowanym Zabezpieczenie przed zamarzaniem instalacji grzewczych. Maksymalna długość podejścia do modułu zewnętrznego pompy DHP-A Opti W pompie DHP-A Opti znajdują się znajdują się wbudowane pompy obiegowe dolnego źródła, a podłączenie do modułu zewnętrznego prowadzone jest parą rur. W tabeli przedstawiono maksymalną długość rur łączących moduł zewnętrzny z wewnętrznym, jeśli czynnikiem obiegu dolnego źródła jest glikol etylenowy. W przypadku większych odległości należy przeprowadzić indywidualne obliczenia strat ciśnienia uwzględniając stratę na module 50 kpa. Rurociągi do modułu należy izolować izolacją paroszczelną oraz odporną na czynniki atmosferyczne lub dostosowaną do ułożenia w gruncie. DHP-A Opti Maksymalna długość podejścia do modułu zewnętrznego [m] Rozmiar Cu22 Øin = 20,0 34 (2 x 17) 21 (2 x 10.5) 11* (2 x 5.5) 5* (2 x 2.5) Cu28 Øin = 25,6 60 (2 x 30) 60 (2 x 30) 47 (2 x 23.5) 26 (2x 13) PEM DN 25 Øin = 21,0 48 (2x 24) 30 (2 x 15) 13* (2 x 6.5) 8* (2 x 4) PEM DN 32 Øin = 28,0 60 (2 x 30) 60 (2 x 30) 60 (2 x 30) 44 (2 x 22) 10 Poradnik 2013

11 Dolne źródło ciepła Natężenie dzwięku Odgłos pracy powietrznych pomp ciepła może być słyszalny na zewnatrz budynku. Odpowiedzialnym za to zjawisko jest fakt montażu modułu zewnętrznego lub całej pompy ciepła poza pomieszczeniami budynku. W pierwszym przypadku źródłem dźwięku jest wentylator, a w drugim wentylator i sprężarka. Aby zjawisko to ograniczyć należy zwrócić uwagę na miejsce montażu modułu zewnętrznego powietrznej pompy ciepła. Nie powinien być montowany przy oknie sypialni. Poniższy rysunek przedstawia zależność emitowanego hałasu od odległości od modułu. Poziom mocy akustycznej, niski/wysoki db(a) 53/63 53/63 54/67 54/67 Obroty wentylatora, niskie/wysokie obr./min. 450/ / / /800 Przepływ powietrza, niski/wysoki m³/h 2500/ / / /3900 Obroty, przepływ powietrza, i pobór mocy wentylatora Niskie obroty (>+12 C) Wysokie obroty (<+12 C) DHP-A Opti 6 i 8 DHP-A Opti 10 i obr./min m³/h 75 W 575 obr./min m³/h 150 W 575 obr./min m³/h 150 W 925 obr./min m³/h 260 W 16 m 8 m 4 m 1 m DHP-A Opti 6 i 8 DHP-A Opti 10 i 12 Niskie obr. Wysokie obr. Niskie obr. Wysokie obr. 44 db(a) 52 db(a) 47 db(a) 60 db(a) DHP-A Opti 6 i 8 DHP-A Opti 10 i 12 Niskie obr. Wysokie obr. Niskie obr. Wysokie obr. 35 db(a) 43 db(a) 38 db(a) 51 db(a) DHP-A Opti 6 i 8 DHP-A Opti 10 i 12 Niskie obr. Wysokie obr. Niskie obr. Wysokie obr. 29 db(a) 37 db(a) 32 db(a) 45 db(a) DHP-A Opti 6 i 8 DHP-A Opti 10 i 12 Niskie obr. Wysokie obr. Niskie obr. Wysokie obr. 24 db(a) 32 db(a) 27 db(a) 40 db(a) Na co należy zwrócić uwagę? Jako czynniki obiegu dolnego źródła należy stosować fabrycznie gotowe roztwory glikolu etylenowego lub alkoholu etylowego o temperaturze krzepnięcia -32 C. Stosowanie roztworów na bazie glikolu etylenowego wiąże się z zagrożeniem skażenia środowiska. Konieczność regularnej kontroli wymienników powietrznych oraz ich oczyszczania w trakcie użytkowania pompy ciepła. Naczynie odpowietrzająco-wyrównawcze należy zamontować na króćcu wzbiorczym płaszcza w zasobniku c.w.u. Podczas uruchomienia należy najpierw napełnić wodą zasobnik c.w.u., a następnie obieg dolnego źródła z płaszczem zasobnika c.w.u. Ciśnienie w obiegu dolnego źródła nie powinno przekraczać 1,5 bar. Różnica temperatur między króćcem wlotowym i wylotowym obiegu dolnego źródła nie może przekraczać 5 C. Poradnik

12 Dolne źródło ciepła Zabezpieczenie przed zamarzaniem instalacji grzewczych Możliwym przypadkiem jest zabezpieczenie instalacji grzewczej zasilanej przez powietrzną pompę ciepła DHP-AQ z bezpośrednim odparowaniem. Powietrzne pompy ciepła z bezpośrednim odparowaniem charakteryzują się wysokim COP oraz wysokim rocznym współczynnikiem efektywności SPF. Oprócz tego dużą wygodą jest montaż urządzenia na zewnątrz budynku dzięki czemu oszczędzamy miejsce oraz pozbywamy się z domu odgłosu pracującej sprężarki. Przy takim rozwiązaniu należy jednak zastanowić się nad zabezpieczeniem zewnętrznej części instalacji przed zamarznięciem w przypadku długiej przerwy w dostawie energii elektrycznej, które może doprowadzić do wychłodzenia odcinka instalacji grzewczej bięgnącej poza budynkiem oraz skraplacza pompy ciepła poniżej temperatury zamarzania. Przy przerwach w dostawie energii elektrycznej dochodzi do zatrzymania pracy sprężarki oraz, co ważniejsze, pomp obiegowych. Poniżej kilka propozycji zapobiegania tej sytuacji. 1. Awaryjny generator prądu. Wymagane elementy układu: trójfazowy generator prądu o mocy większej od łącznej mocy sprężarki, pomp obiegowych oraz podgrzewacza pomocniczego. Opis: Rozwiązanie najbardziej kosztowne ale i zapewniające 100% zabezpieczenie instalacji. Polega ono na wyposażeniu instalacji elektrycznej w spalinowy generator prądu, który załącza się automatycznie w przypadku zaniku zasilania. Takie rozwiązanie daje nam pewność, że podczas przerwy w dostawie energii elektrycznej pompa ciepła będzie pracowała bez przerwy oraz bez spadku wydajności. Zalety: nawet w przypadku długotrwałych braków energii elektrycznej pompa ciepła pracuje i ogrzewa budynek. Wady: Duzy koszt inwestycji. 2. Zewnętrzna cześć instalacji wypełniona niezamarzającym płynem. Wymagane elementy układu: dodatkowy wymiennik pośredni, dodatkowa pompa obiegowa, płyn niezamarzający. Opis: na rurociągach biegnących z modułu zewnętrznego do modułu wewnętrznego należy zamontować pośredni wymiennik ciepła o mocy nie mniejszej niż moc pompy ciepła. Wymiennik należy zamontować już wewnątrz budynku ale jeszcze przed modułem wewnętrznym. Zewnętrzną cześć rurociągu należy wypełnić płynem o temperaturze krzepnięcia -20 C, który zachowuje właściwości fizyczne (lepkość oraz ciepło właściwe) zbliżone do wody. Na tej części należy zamontować pompę obiegową która pracuje wtedy, kiedy pompa obiegowa c.o. Zalety: stosunkowo niski koszt inwestycji Wady: jeżeli system c.o. nie działa, dochodzi do stopniowego wychłodzenia budynku obniżenie efektywności na skutek użycia wymiennika pośredniego oraz czynnika o własnościach fizycznych gorszych niż woda. 3. Cała instalacja wypełniona niezamarzającym płynem. Wymagane elementy: roztwór, którego temperatura krzepnięcia wynosi około -20 C o zbliżonych właściwościach fizycznych (lepkość oraz ciepło właściwe) do wody. Opis: cała instalacja c.o. wypełniona jest niezamarzającym płynem. Nie wymagane są dodatkowe wymienniki ciepła ani pompy obiegowe. Zalety: niskie koszty inwestycji Wady: Duża ilość niezamarzającego płynu w instalacji, który należy uzupełnić w przypadku jakichkolwiek ubytków. Niektóre z takich płynów mają negatywny wpływ na środowisko lub, w przypadku roztworów alkoholu, ich opary mogą być wybuchowe. Zazwyczaj płyny takie mają większą lepkość oraz mniejsze ciepło właściwe od wody co wiąże się z nieco gorszym transportem energii a co za tym idzie ze spadkiem efektywności całego układu, jeżeli system c.o. nie działa, dochodzi do stopniowego wychłodzenia budynku. 4. Obejście wraz dodatkową pompą obiegową i zasilaczem UPS (str 59). Wymagane elementy: UPS o mocy wystarczającej do zasilenia pompy obiegowej oraz termostat. Opis: Poniższy rysunek przedstawia przykładowy system zabezpieczenia z dodatkową pompą obiegową, termostatem oraz zasilaczem UPS. Kiedy dochodzi do przerwy w dostawie energii elektrycznej oraz temperatura na zewnętrznej części rurociągu spada poniżej +5 C (co jest kontrolowane przez termostat) zasilacz UPS podaje napięcie do dodatkowej pompy obiegowej. Następuje wtedy wymuszenie obiegu i przepompowywanie ciepłej wody z instalacji przez cały rurociąg a więc także przez jego częśc znajdująca się na zewnątrz budynku. Takie rozwiązanie pozwala wykorzystać dużą ilośc energii zakumulowaną w systemie c.o. oraz 12 Poradnik 2013

13 Dolne źródło ciepła w całym budynku do ochrony zewnętrznej części rurociągów przed zamarznięciem. Zalety: stosunkowo niski koszt inwestycji przy dużym stopniu bezpieczeństwa. Wady: rozwiązanie niewystarczające w przypadku bardzo długich przerw w dostawie energii elektrycznej, jeżeli c.o. nie działa, dochodzi do stopniowego wychłodzenia budynku UPS Pompa Poziomy wymiennik gruntowy Zalety - wysokie COP i SPF - umiarkowane koszty inwestycyjne - szybka regeneracja temperatury po o kre sie zimowgo poboru ciepła Wady - duże wymagania powierzchniowe i brak możliwości wykorzystania terenu pod dalszą zabudowę - długotrwałe odpowietrzanie - brak możliwości modyfikacji wymiennika poziomego - stopniowy spadek temperatury gruntu podczas ciagłego poboru ciepła - samoistny spapadek temperatury na skutek spadku temperatury powietrza zewnętrznego i braku pokrywy śnieżnej W przypadku kolektorów poziomych roztwór płynu niezamarzającego (zwany potocznie solanką), krążący w zakopanych w gruncie rurach odbiera energię słoneczną zmagazynowaną w gruncie. Decydując się na gruntowy wymiennik poziomy relatywnie niskim kosztem możemy zapewnić wysokie COP układu, jednak rozwiązanie takie wymaga dużej powierzchni terenu wokół budynku. Dodatkowo musi być to teren niezacieniony, a grunt nad kolektorem przepuszczalny dla wód opadowych. Na terenie tym nie powinno się sadzić roślin, których korzenie będą mogły w przyszłości uszkodzić kolektor oraz których wegetacja będzie zakłócana obniżoną temperaturą gruntu. Rury należy ułożyć poniżej strefy przemarzania gruntu lub na poziomie wód podskórnych. Warto pamiętać o tym, że wraz ze wzrostem głębokości zwiększa się minimalna temperatura, ale spada wydajność z powodu zmniejszającego się wpływu słońca kompromisem jest położenie kolektora na głębokości 1,2 1,5 m. Poradnik

14 Dolne źródło ciepła Należy zachować odstęp miedzy rurami 0,8 1,2 m i minimalnie 0,7 m od innych rurociągów. Wężownice nie mogą mieć większych długości niż dopuszczalne (informacje na stronie 18). Dłuższe wężownice nie powinny być stosowane, ponieważ prowadzi to do nadmiernego wzrostu oporów przepływu, a w konsekwencji do zakłóceń pracy parownika i wysokiego poboru energii elektrycznej przez pompę obiegową dolnego źródła. Należy używać rur fabrycznie przeznaczonych do wykonania instalancji dolnego źródła gruntowych pomp ciepła. Po ułożeniu rur wykonuje się próbę ciśnieniową zgonie z zaleceniami ich producenta, aby przed zasypaniem sprawdzić połączenia i wykryć ewentualne nieszczelności. Następnie rury należy przysypać piaskiem, aby zapewnić lepszy dostęp wilgoci z gruntu (polepszenie wymiany ciepła) oraz ochronić przed uszkodzeniami mechanicznymi (np. kamienie zawarte w gruncie). 30 cm powyżej miejsca ułożenia rur należy położyć taśmę ostrzegawczą, a zajęty teren zinwentaryzować i nanieść na mapę działki. Zaleca się, aby przed obliczeniem dolnego źródła ciepła rozpoznany został rodzaj gruntu. Z punktu widzenia wymiany ciepła korzystniejsze są gleby wilgotne. Poniższa tabela przedstawia wartości wydajności dla różnych rodzajów gleby. Jeżeli pobór mocy jest wyższy następuje stopniowe zmniejszanie wydajności i pogarszanie działania pompy ciepła. Najdokładniejszy dobór dolnego źródła uwzględniający pobór energii z dolnego źródła możliwy jest z użyciem programu HPC. Gleba Wydajność [W/m2] piaszczysta, sucha 10 piaszczysta, wilgotna gliniasta, sucha gliniasta, wilgotna gliniasta, nasycona wodą Na co należy zwrócić uwagę? Materiały instalacyjne wykorzystywane do wykonania dolnego źródła muszą posiadać odpowiednie dopuszczenia i certyfikaty do pracy w tym zastosowaniu. Długości obiegów powinny być mniejsze niż długości maksymalne podawane w instrukcji serwisowej. Instalacja dolnego źródła powinna być zrównoważona hydraulicznie poprzez regulację przepływów w poszczególnych obiegach za pomocą zaworów równoważących. Regulacja prowadzona powinna być wg jednakowej temperatury czynnika dolnego źródła powracającego z każdej pętli dolnego źródła. W układzie dolnego źródła powinno panować nadciśnienie względem ciśnienia atmosferycznego (np. 1 bar). Jeżeli zastosowane jest naczynie wzbiorcze i odpowietrzające, to jego napełnienie czynnikiem dolnego źródła wykonuje się do połowy objętości, przy zmakniętym zaworze bezpieczeństwa dolnego źródła. Zespół do napełniania i odpowietrzania oraz naczynie wyrównawcze należy zamontować na rurociągu powrotnym z dolnego źródła. Podejścia z obiegów lub ze studzienki rozdzielaczowej do budynku powinny być układane pod ziemią na głębokości nie mniejszej niż 1 m z rozstawem nie mniejszym niż 1 m. Jeżeli te odległości nie są zachowane, to rurociągi powinny być izolowane cieplnie. Niezależnie od powyższego warunku rurociągi wymagają izolacji cieplnej na odcinku do 2 m od ściany budynku. Izolacja powinna być dostosowana do ułożenia w gruncie. Wewnątrz budynku rurociągi powinny być izolowane na całej długości od ściany do pompy ciepła otuliną izolacyjną paroszczelną. Instalacja powinna być całkowicie odpowietrzona. Stosując zespół do napełniania/odpowietrzania i otwierając jego kurki, węże, powinny być wprowadzone do otwartego naczynia z roztworem glikolu przy jednocześnie zamkniętym zaworze przelotowym. Instalacja jest odpowietrzona wtedy, gdy do powyższego naczynia napływa czynnik obiegu dolnego źródła bez pęcherzy powietrza. 14 Poradnik 2013

15 Dolne źródło ciepła Pionowy wymiennik gruntowy Zalety - wysokie COP (SPF) - niewielkie wymagania powierzchniowe - stała temperatura niezależnie od tempe ratury powietrza zewnętrznego - chłodzenie pasywne Wady - duże koszty inwestycyjne - długotrwałe odpowietrzanie - brak możliwości modyfikacji - długotrwała regenacja temperatury - uwarunkowania prawne Pionowy wymiennik gruntowy łączy zalety kolektora poziomego z wysoką niezawodnością oraz małymi wymaganiami powierzchniowymi. Instalacja z pionowymi wymiennikami ciepła jest dogodnym w użyciu źródłem ciepła ponieważ temperatura gruntu na głębokości poniżej 10 m jest stała przez cały rok i wynosi około 10 C. Oznacza to, że w przeciwieństwie do powietrza i wymienników poziomych, zimą, kiedy zapotrzebowanie na energię jest największe temperatura gruntu jest stała, dzięki czemu temperatura dolnego źródła może również być wysoka umożliwiając efektywną pracę pompy ciepła. Zaleca się, aby przed obliczeniem dolnego źródła ciepła rozpoznany zo stał rodzaj gruntu. Z punktu widzenia wymiany ciepła korzystniejsze są gleby wilgotne lub wykorzystywanie podziemnych cieków wodnych. Płaszczyzna pionowych wymienników powinna być prostopadła do kierunku przepływu tych cieków. Poniższa tabela przedstawia wartości wydajności dla różnych rodzajów gruntu. Jeżeli pobór mocy jest od wydajności wyższy następuje stopniowe obniżanie temperatury gruntu i dalsze zmniejszanie wydajności, co stopniowo pogarszanie działania pompy ciepła i prowadzi do zamrożenia gruntu i ustąpienia aprzepływu cieku. Najdokładniejszy dobór dolnego źródła możliwy jest z użyciem programu Danfoss HPC. Rodzaj gruntu Wydajność gruntu dla rocznego czasu pracy pompy ciepła 1800 h 2400 h suche, niespoiste (piasek) 25 W/m 20 W/m suche, spoiste (sucha glina) 35 W/m 30 W/m wilgotne, spoiste (wilgotna glina) 50 W/m 40 W/m nasycony wodą (żwir, piasek) W/m W/m płynąca w gruncie woda W/m W/m Odwiert 1 min. 5-6 m Odwiert 2 min. 5-6 m Odwiert 3 Aby zapobiec przechładzaniu gruntu odwierty powinny być wykonywane w odległości minimum 5 m od siebie, pod warunkiem, że ich głębokość nie przekracza 50 m. Jeżeli głębokość przekracza 50 m odległość ta powinna wynosić powyżej 8 m. Odwierty w praktyce mają od 40 m do 150 m. Głębokość odwiertu Do 30 m Od 30 m do 150 m Powyżej 150 m Średnica rury użytej w wymienniku za le ży od głębokości odwiertu, ponieważ wynika ze strumienia ciepła odzyskiwanego z danego odwiertu i potrzeby ograniczania oporu hydraulicznego lecz w fabrycznie wykonywanych sondach gruntowych najczęściej wynosi 40 mm. Minimalna średnica x grubość ścianki 20x1,9 mm 25x2,3 mm 32x2,9 mm Poradnik

16 Dolne źródło ciepła Pozwolenia Zgodnie z prawem należy w odpowiednim Urzędzie Starostwa złożyć jeden egzemplarz projektu geologicznego planowanych odwiertów. Obowiązek ten spoczywa na inwestorze. Projekt nie wymaga zatwierdzenia i jeśli w ciągu 30 dni urząd nie wniesie sprzeciwu to można przystąpić do wykonywania odwiertów. Projekt musi zostać sporządzony przez uprawnionego geologa i odpowiadać Rozporządzeniu Ministerstwa Środowiska (Dz. Ust. 201 z 2005 r. poz. 1673). Następnym krokiem jest zgłoszenie przez firmę wiertniczą jednego egzemplarza projektu z akceptacją do Urzędu Górniczego najpóźniej 14 dni przed rozpoczęciem prac. Prace wykonywane na głębokości poniżej 30 m podlegają przepisom Prawa geologicznego i górniczego (Dz. Ust. 228 z 2005 r. poz. 1947). Urząd Górniczy ma prawo przyjechać na kontrolę w trakcie wykonywania prac. Na co należy zwrócić uwagę? Materiał instalacyjny wykorzystywany do wykonania dolnego źródła musi posiadać odpowiednie dopuszczenia i certyfikaty do pracy w tym zastosowaniu. Instalacja dolnego źródła powinna być zrównoważona hydraulicznie poprzez regulację przepływów w poszczególnych obiegach za pomocą zaworów równoważących. Regulacja prowadzona powinna być wg jednakowej temperatury glikolu powracającego z każdej pętli dolnego źródła. W układzie dolnego źródła powinno panować nadciśnienie względem ciśnienia atmosferycznego (np. 1 bar). Jeżeli zastosowane jest naczynie wzbiorcze i odpowietrzające, to jego napełnienie glikolem wykonuje się do połowy objętości przy zamkniętym jego zaworze bezpieczeństwa. Zespół do napełniania i odpowietrzania oraz naczynie wzbiorcze i odpowietrzające należy zamontować na rurociągu powrotnym z dolnego źródła. Zaleca się stosować separator powietrza w obiegu dolnego źródła. Podejścia z obiegów lub ze studzienki rozdzielaczowej do budynku powinny być układane pod ziemią na głębokości nie mniejszej niż 1 m z rozstawem nie mniejszym niż 1 m. Jeżeli te odległości nie są zachowane, to rurociągi powinny być izolowane cieplnie. Niezależnie od powyższego warunku rurociągi wymagają izolacji cieplnej na odcinku do 2 m od ściany budynku. Użyta izolacja powinna być dostosowana do ułożenia w gruncie. Wewnątrz budynku rurociągi powinny być izolowane na całej długości od ściany do pompy ciepła otuliną izolacyjną paroszczelną. Zaleca się, aby przed obliczeniem dolnego źródła ciepła rozpoznany został rodzaj gruntu i podany średni współczynnik przewodności cieplnej λ lambda [W/mK]. Instalacja powinna być całkowicie odpowietrzona. Sondy gruntowe powinny być prefabrykowane przez producenta z gotowych elementów, a następnie dostarczone na budowę. Woda Zalety - wysokie COP (SPF) - niewielkie wymagania powierzchniowe - chłodzenie pasywne - stała całoroczna temperatura - wykorzystanie istniejących studni Wady - obieg otwarty - uwarunkowania prawne - wymagana analiza wody - konieczność konserwacji obiegu pierwotnego: wymiennik pośredni, filtr, pompa głebinowa - dodatkowy pobór energii przez pompę głebinową - nieprzewidywalna w dłuższym okre sie wydajność studni - konieczność zapewnienia zrzutu wody po odzyskaniu ciepła (studnia zrzutowa) Systemy woda-woda pobierają wodę gruntową z odwiertu czerpalnego, która następnie trafia na pośredni wymiennik ciepła, gdzie oddaje energię i trafia odwiertem zrzutowym z powrotem do wód gruntowych. Wody gruntowe są doskonałym źródłem ciepła dla pompy ciepła ze względu na stałą w trakcie roku, wysoką temperaturę oraz dobre właściwości przekazywania ciepła bez konieczności zajmowania miejsca na działce. Do korzystania z wód gruntowych potrzebne jest jednak pozwolenie wodno-prawne. Pozwolenie wy da wane jest przez Starostę na czas określony, nie krótszy jednak niż 10 lat. Starosta może również cofnąć pozwolenie, o którym mowa. Zgodnie z ustawą Prawo Wodne z art. 124 z obowiązku ubiegania się o pozwolenie wodno-prawne są zwolnione osoby wykonujące odwierty do 30 m, jeśli pobór wody w ciągu doby nie przekracza 5 m 3. Wykonaniem ujęcia wody powinno zająć się wyspecjalizowane przedsiębiorstwo. Należy zwrócić uwagę, czy w miejscu inwestycji występuje odpowiednia ilość wód gruntowych. 16 Poradnik 2013

17 Dolne źródło ciepła Na co należy zwrócić uwagę? Wymiennik pośredni powinien być niewrażliwy na skład chemiczny wody wymagana analiza wody. Wymienniki pośrednie rurowe są bardziej odporne na zanieczyszczenia niż płytowe. Wymiennik pośredni powinien zostać dobrany wg zalecanych różnic temperatur, oraz przepływów wody po stronie pierwotnej i wtórnej (patrz poniżej). Należy dobrać pompę głębinową o odpowiedniej wydajności i wysokości podnoszenia Konieczna okresowa konserwacja systemu: poziom wody w studniach, stan powierzchni wymiennika pośredniego, przepływ w obiegu pierwotnym, dodatnia temperatura w obiegu wtórnym, stan pompy głębinowej, filtr. Zespół do napełniania i odpowietrzania oraz naczynie wzbiorcze i odpowietrzające należy zamontować na rurociągu powrotnym z dolnego źródła. Na obiegu pierwotnym należy zamontować czujnik przepływu. Zaleca się wykonywać 2 studnie zrzutowe przypadające na 1 studnię czerpalną, podczas zrzutu wody chłonność gruntu może podlegać zmniejszeniu na skutek stopniowego zamulania. Pompa ciepła Wymiennik ciepła Nr katalogowy Moc Przepływ Δp wymiennika Δp filtra Śred.filtra Pompa głębinowa [kw] [m³/h] [kpa] [kpa] Wilo Grunffoss DHP-H 4 XB B ,429 10,7 4,5 3/4" TWI SQE 3-30 DHP-H 6 XB B ,429 10,7 4,5 3/4" TWI SQE 3-30 DHP-H 8 XB B1215 7,3 2,087 9,8 6,5 3/4" TWI SQE 3-30 DHP-H 10 XB B ,859 12,5 10 1" TWI SQE 3-30 DHP-H 12 XB B ,859 12,5 10 1" TWI SQE 3-30 DHP-H 16 XB B ,7 4, /4" TWI SQE 3-40 DHP-L 6 XB B ,429 10,7 4,5 3/4" TWI SQE 3-30 DHP-L 8 XB B1215 7,3 2,087 9,8 6,5 3/4" TWI SQE 3-30 DHP-L 10 XB B ,859 12,5 10 1" TWI SQE 3-30 DHP-L 12 XB B ,859 12,5 10 1" TWI SQE 3-30 DHP-L 16 XB B ,7 4,202 14,4 18 6/4" TWI SQE 3-40 Dobór wymiennika płytowego Danfoss XB Pompa ciepła Wymiennik ciepła Moc Przepływ Δp wymiennika Δp filtra Śred.filtra Pompa głębinowa [kw] [m³/h] [kpa] [kpa] Wilo Grunffoss DHP-H 4 S 1 X 5 2,1 10,55 4,5 3/4" TWI SQE 3-30 DHP-H 6 S 1 X 5 2,1 10,55 4,5 3/4" TWI SQE 3-30 DHP-H 8 JAD ,3 3,1 11,67 6,5 3/4" TWI SQE 3-30 DHP-H 10 JAD X , " TWI SQE 3-30 DHP-H 12 JAD X , " TWI SQE 3-30 DHP-H 16 JAD X ,7 6,3 6, /4" TWI SQE 3-40 DHP-L 6 S 1 X 5 2,1 10,55 4,5 3/4" TWI SQE 3-30 DHP-L 8 JAD ,3 3,1 11,67 6,5 3/4" TWI SQE 3-30 DHP-L 10 JAD X , " TWI SQE 3-30 DHP-L 12 JAD X , " TWI SQE 3-30 DHP-L 16 JAD X ,7 6,3 6, /4" TWI SQE 3-40 Dobór wymienników rurowych Instalacja połączeń z rurociągami Na skutek zamarzania gruntu bezpośrednio przy fundamencie budynku, może dojść do katastrofy budowlanej. Aby temu zapobiec należy zaizolować rurociągi kolektora znajdujące się w gruncie przy zewnętrznej ścianie (min. 2 m) w sposób wykluczający zamrożenie gruntu. Wskazówka ta obowiązuje niezależnie od rodzaju dolnego źródła ciepła (gruntowy wymiennik poziomu i pionowy, woda). Poradnik

18 Dolne źródło ciepła Użyta izolacja powinna być dostosowana do ułożenia w gruncie. Minimalna głębokość wykopu pomiędzy studzienką, a budynkiem wynosi 0,5 m. Jeśli wykop do tej głębokości nie jest możliwy, należy osłonić rury przed ewentualnymi zewnętrznymi uszkodzeniami mechanicznymi oraz zaizolować cieplnie. Wykonanie przepustów przez ścianę na rurociągi obiegu dolnego źródła Rurociągi dolnego źródła należy izolować od pompy ciepła przez ściany, na zewnątrz budynku aż po kolektor. Wykluczy to wykraplanie się pary wodnej oraz straty ciepła. Jeśli rurociągi mają przebiegać nad ziemią, należy wykonać otwory w ścianach. Jeśli rurociągi mają przebiegać pod ziemią, należy wykonać przejścia zgodnie z instrukcją zamieszczoną na poniższym rysunku: Legenda 1. Rura osłonowa 2. Rurociąg obiegu dolnego źródła 3. Mur 4. Masa uszczelniająca 1. Wykonać w ścianie otwory na rury osłonowe rurociągów (1). Zastosować wymiary i wykonać przyłącza zgodnie ze schematami. Jeśli zachodzi ryzyko przenikania wód gruntowych, należy zastosować specjalne przepusty wodoodporne. 2. Umieścić rury osłonowe (1) w otworach i ustawić je nachylone w doł. Nachylenie musi wynosić co najmniej 1 cm na 30 cm. Odciąć je ukośnie do środka (patrz rysunek), tak by do wnętrza rur nie przedostawały się wody opadowe. 3. Poprowadzić zaizolowane rurociągi obiegu dolnego źródła (2) przez rury osłonowe do pomieszczenia, w którym ustawiona jest pompa. 4. Zamurować ścianę wokół rur (3). 5. Sprawdzić, czy rurociągi dolnego źródła (2) są umieszczone w rurach osłonowych (1) centrycznie, tak by izolacja termiczna miała z każdej strony taką samą grubość. 6. Uszczelnić rury osłonowe (1) za pomocą odpowiedniej masy uszczelniającej (pianki) (4). Na co należy zwrócić uwagę? Rurociągi obiegu dolnego źródła należy poprowadzić przez oddzielne przepusty ścienne. Jeśli przepusty zostaną zamontowane poniżej maksymalnego poziomu wód gruntowych, należy zastosować przepusty wodoszczelne. Należy pamiętać o rozmieszczeniu otworów na rury osłonowe w takich miejscach, aby zostało miejsce potrzebne na pozostałe instalacje. Przyłączanie większej ilości obiegów dolnego źródła Jeśli w instalacji pompy ciepła stosowanych jest kilka obiegów, długość każdego nie może przekraczać wartości podanych w poniższych tabelach, niezależnie od wykorzystywanego dolnego źródła ciepła. Długości wężownic są podane przy założeniu, że stosowany jest 30% roztwór etanolu. 18 Poradnik 2013

19 Dolne źródło ciepła Maksymalne długości obiegu w przypadku rury typu PEM DN 32, i = 28,0: DHP-H, DHP-L Obliczona, maksymalna długość obiegów [m] Wielkość 1 obieg 2 obieg 3 obieg 4 obieg 6 <390 <2 x <300 <2 x <270 <2 x <190 <2 x <70 <2 x 175 <3 x x 197 Maksymalna długość obiegu, typ węża PEM DN 32, i = 28,0: DHP-H Opti, DHP-H Opti Pro+, DHP-L Opti, DHP-L Opti Pro+ Obliczona, maksymalna długość obiegów [m] Wielkość 1 obieg 2 obieg 3 obieg 4 obieg 6 <390 <2 x <300 <2 x <270 <2 x <170 <2 x <80 <2 x 200 <3 x x 225 Maksymalna długość obiegu, typ węża PEM DN 40, i = 35,2: DHP H, DHP-L Obliczona, maksymalna długość obiegów [m] Wielkość 1 obieg 2 obieg 3 obieg 4 obieg 6 < < < <700 <2 x <220* <2 x 444* - - Maksymalna długość obiegu, typ węża PEM DN 40, i = 35,2: DHP-H Opti, DHP-H Opti Pro+, DHP-L Opti, DHP-L Opti Pro+ Obliczona, maksymalna długość obiegów [m] Wielkość 1 obieg 2 obieg 3 obieg 4 obieg 6 < < < <630 <2 x <250* <2 x *) W przypadku rozmiaru 16 często konieczny jest odwiert o głębokości przekraczającej zalecaną tu wartość długości obiegu. Należy wówczas zastosować dwa obiegi. Poszczególne obiegi są wyprowadzane z tej samej studzienki zbiorczej. Wszystkie rurociągi powrotne są wyposażone w zawory równoważące ze względu na konieczność regulacji przepływu w każdym obiegu. Legenda 1. Obieg 2. Obieg 3. Zawory równoważące 4. Studzienka zbiorcza Do regulacji przepływu czynnika stosowane powinny być zawory równoważące, co gwarantuje odpowiedni przepływ we wszystkich Poradnik 2013 wężownicach. Przepływ należy regulować do momentu osiągnięcia tej samej temperatury na rurociągu powrotnym w każdym obiegu. 19