Pompy ciepła solanka–woda

Zasadnicze różnice pomiędzy kolektorami przedstawia rysunek 1.

Rys.1.Rozmieszczenie pętli w kolektorach poziomych gruntowych, rysunek poglądowy.

Jeden i drugi wykonujemy z tego samego materiału (rura PE) oraz zagłębiamy na tę samą głębokość (od 1,4 m do 1,6 m poniżej poziomu gruntu). Głębokość zakopania rur różni producenci mogą przedstawiać w różnym zakresie, ale różnice nie dochodzą do większych niż 10%. Ważnym jest, by nie zakopywać za głęboko rur, ponieważ w przypadku krótkiego okresu przeznaczonego na regenerację gruntu może nie dojść do odnowienia zasobów ciepła w gruncie z powodu zbyt grubej warstwy ziemi nad kolektorem. To prowadzi w kolejnych latach do wychłodzenia gruntu, co za tym idzie niskiej temperatury czynnika niezamarzającego i w konsekwencji do obniżania się sprawności pompy ciepła. Rury z dolnego źródła wprowadzamy do studni zbiorczej, którą staramy się zainstalować w najwyższym punkcie dolnego źródła. Ma to swoje podwójne uzasadnienie. Po pierwsze ułatwia to odpowietrzanie rur napełnionych wodnym roztworem glikolu, a po drugie umożliwia zainstalowanie w studni urządzeń takich jak: pompy obiegu solankowego, grupy bezpieczeństwa, naczynia wzbiorczego, separatora powietrza, zaworów spustowych. Czasem zbudowanie studzienki rozdzielacza nie jest możliwe w najbardziej dla nas dogodnym miejscu. Wtedy najważniejszą rzeczą jest zapewnienie szybkiego i skutecznego odpowietrzenia instalacji i jej zrównoważenie hydrauliczne. Do napełniania i odpowietrzania rurociągów dolnego źródła stosujemy bardzo prosty i skuteczny sposób, który przedstawia rysunek 2.

Rys. 2. Układ napełniania i odpowietrzania rur instalacji dolnego źródła pompy ciepła solanka–woda. Legenda: 1. Zawór kulowy normalnie otwarty, na czas napełniania i/lub odpowietrzania zamknięty 2. i 3. Zawory spustowe normalnie zamknięte, w czasie napełniania i/lub odpowietrzania otwarte 4. Naczynie (zbiornik) z płynem niezamarzającym Pompa ssąco-tłocząca

    PRAWIDŁOWY      NIEPRAWIDŁOWY

Rys. 3. Schematy połączenia pętli dolnego źródła

Zrównoważenie hydrauliczne osiągamy stosując układ połączeń, jak to zostało przedstawione na rysunku 3. Należy przy tym pamiętać o następujących założeniach:

• wszystkie rury w pętlach są równiej długości
• na wszystkich pętlach występują te same, co do rodzaju i ilości,elementy instalacyjne (np. zawory)

• rozdzielacz jest wykonany z jednorodnego materiału co do średnicy i długości, zarówno dla obwodu zasilania, jak i powrotu.

Bardzo ważnym jest, aby czynnik niezamarzający miał właściwe stężenie składnika, jakim jest glikol etylenowy lub propylenowy. Zaleca się stosować do pomp ciepła wodny roztwór glikolu etylenowego o stężeniu 25% lub propylenowego o stężeniu 30%, co pozwala uzyskać w jednym i drugim przypadku temperaturę krzepnięcia roztworu ok. -14°C (minus 14°C). Czynnik jest dostępny w sprzedaży wraz z pompą ciepła.

W przypadku potrzeby wymieszania płynu, możemy zastosować uproszczony wzór:

Gl [l] = R [l] X SR [%]/ 100%

Gdzie:

Gl – ilość glikolu o stężeniu 100% w litrach

R – ilość wodnego roztworu w litrach o stężeniu SR w procentach

SR – stężenie docelowe w procentach wodnego roztworu glikolu

Przykład:

Chcemy uzyskać 300 l wodnego 25% roztworu glikolu etylenowego.

Glikol etylenowy jest dostarczony o stężeniu 99,9% (przyjmujemy 100%). Ile glikolu i wody należy użyć do przygotowania roztworu?

Gl = 300 [l] x 25%/100% = 300 [l] x 1 = 75 [l] – glikolu etylenowego

o stężeniu 100%

Woda [l] = 300 [l] – 75 [l] = 225 [l] – wody destylowanej