Tepelné čerpadlo
Voda v studni ako prírodný zdroj tepla
voda vo vykurovacom systéme
Kolobeh vody v prírode je zásobárňou obrovského množstva energie, ktorú dnes dokážeme odobrať a využiť.
Ako primárny zdroj tepelného čerpadla voda/voda slúžia väčšinou spodné vody z kopanej alebo vŕtanej studne. Čerpaná voda prechádza výmenníkom tepelného čerpadla (tzv. výparníkom), ktorý z nej odoberie časť tepla a ochladená voda cca o 4°C sa vracia späť do zeme pomocou druhej, vsakovacej, studne alebo vpuste. Aby bola zaistená správna funkcia systému a nedochádzalo k podchladzovaniu zdrojovej vody, musia byť studne od seba dostatočne vzdialené cca 15 - 20m. Ak je dodržaná táto podmienka, môžeme cirkulovať tú istú vodu dookola bez toho aby sme ju podchladili.
Použitím ponorného čerpadla a zavedením vratného potrubia pod hladinu spodnej vody sa zamedzí prístupu okolitého vzduchu do okruhu. Ponorné čerpadlo musí byť opatrené spätnou klapkou. Pokiaľ nie je spätná klapka súčasťou ponorného čerpadla, je nutné ju do okruhu umiestniť.
Požiadavky na primárny zdroj (studne)
Pre optimálny chod tepelného čerpadla voda/voda je nutné preveriť výdatnosť primárneho zdroja. Najlepšie uskutočniť hydrogeologický prieskum, ktorý preukáže dostatočnú výdatnosť a kvalitu zdroja vody.
Štandardne platí, že na 10 kW tepla potrebujeme cca 0,7 l/sekundu vody zo studne o teplote minimálne 8°C. Preto je nutné najskôr overiť výdatnosť zdroja čerpacou skúškou. Studňa na čerpanie spodnej vody nesmie byť kvôli výdatnosti a čistote narážaná ale vŕtaná.
Ďalšou podstatnou skúškou je skúška minerálneho zloženia podzemnej vody.
Aby bolo možné použiť zemnú vodu pre tepelné čerpadlo, musí spĺňať určité podmienky. Základnou podmienkou je jej teplota, ktorá by nemala byť nižšia ako 8°C. Minimálna povolená vstupná teplota primárnej vody tepelných čerpadiel je 6,7°C, pri tepelnom spáde ΔT=3K. V nasledujúcej tabuľke sú uvedené parametre pre vyhodnotenie podzemnej vody.
Parameter | Hodnota | Hodnotenie |
vodivosť μ-Siemens1) | >450 | x |
hodnota pH | <6 | ! |
6÷8 | ||
>8 | x | |
chloridy [mg/l] | <10 | |
10÷100 | ||
100÷1000 | ! | |
>1000 | x | |
sírany [mg/l] | <50 | |
50÷200 | ! | |
>200 | x | |
dusičnany [mg/l] | <100 | |
Kyselina Uhličitá [mg/l] (voľná agresívna) |
<5 | |
5÷20 | ! | |
>20 | x | |
kyslík [mg/l] | <1 | |
1÷8 | ! | |
>8 | x | |
amoniak [mg/l] | <2 | |
2÷20 | ! | |
>20 | x | |
železo a mangán [mg/l] | >1 | ! |
sírnik | x | |
chlór (voľný) [mg/l] | <5 | |
usadeniny | ! |
Aby bolo možné zemnú vodu posúdiť, je nutné spraviť jej analýzu.
Pokiaľ je niektorý parameter hodnotený znakom "!" alebo je viac parametrov hodnotených "x", obráťte sa prosím na nás.
Výhody a nevýhody tepelného čerpadla voda - voda
Výhodou tepelných čerpadiel pracujúcich v systéme voda/voda je predovšetkým vysoký vykurovací faktor. Oproti bežným vykurovacím systémom sa dajú dosiahnuť vysoké úspory, napr. oproti elektrickému vykurovaniu až o 80 %. Z toho samozrejme vyplýva aj najkratšia doba návratnosti vložených investícií. Taktiež podzemná voda má po celý rok zhruba rovnakú teplotu čo sa odzrkadľuje na stabilite vykurovacieho faktoru.
Možnosť pasívneho chladenia v letných mesiacoch.
Jednoduchosť chladivového okruhu (menšia pravdepodobnosť poruchy) jednoduchšie opravy.
Hlavnou nevýhodou systému voda/voda je potreba budovania vŕtaných studní, s dostatočnou výdatnosťou. Tieto zvyšujú zriaďovacie náklady tepelného čerpadla.
Pri nepriaznivom zložení vody sú nutné dodatočné filtre a oddeľovacie výmenníky.
Nutnosť väčšej miestnosti pre akumulačnú nádrž a ostatnú technológiu.