Plošný kolektor tepelného čerpadla zem voda
Ako realizovať plošný kolektor, ktorý tvorí primárnu časť tepelného čerpadla zem-voda. Odborná firma je taká, ktorá po dohode pripraví návrh výkopov, uloženia potrubia, osadenia šachty rozdeľovača či rozdeľovača samotného. Kompletne nainštaluje privedenie potrubia do miesta osadenia tepelného čerpadla a tiež naplnenie teplonosnou kvapalinou, ktorá má antikorózne účinky a je založená na báze ethylalkoholu. Kvapalina sa vyznačuje nízkym bodom tuhnutia a je vhodná pre primárny okruh systémov tepelných čerpadiel. Pre tepelné čerpadlá zem – voda navrhujeme a inštalujeme aj hlbinné / geotermálne vrty. Ide o účinnejšiu a drahšiu technológiu, menej náročnú na veľkosť pozemku.
Plošný kolektor
Plošný kolektor pre tepelné čerpadlo zem-voda
Tepelné čerpadlá zem-voda odoberajú nízko potencionálne teplo z okolitého podložia. Plošný kolektor sa ukladá do podložia horizontálne. Energiu získava s energie slnka, ktorá sa v letnom období vo forme tepla akumuluje do vrchných vrstiev zeme. Túto akumulovanú energiu tepelným čerpadlom priebežne odoberieme pre ohrev teplej vody a vykurovanie objektu.
Tento systém je uzavretý a považuje sa za bezúdržbový. Primárny okruh je spravidla napustený teplonosnou kvapalinou-nemrznúcou kvapalinou /www.teplonosnekvapaliny.sk/. Takýto systém získavania tepla je obľúbený pre domy s väčšími pozemkami. Výhodou je dlhoročná bezporuchová prevádzka.
Pokládka plošného kolektora
Kolektor je vyrobený z polyetylénového potrubia, ktoré sa kladie do výkopov v nemrznúcej hĺbke, v našich geografických podmienkach sa odporúča hĺbka 1,2 – 1,5 m. Pri dimenzovaní je plošná výmera zemného kolektora dôležitejšia ako systém položenia a vzdialenosť jednotlivých slučiek.
Zemný kolektor by mal mať minimálne 2-krát až 3-krát väčšiu plochu ako je vykurovaná plocha domu. Dĺžku, priemer potrubia a počet jednotlivých okruhov Vám navrhnú naši odborníci. Okruhy sa združujú v šachte, kde je umiestnený rozdeľovač a zberač. V rozdeľovači je možnosť uzavretia jednotlivých slučiek, odvzdušnenie, prípadná regulácia prietoku. Materiál vhodný na plošný kolektor je HDPE100 RC, poprípade PExa. U tohto materiálu sú molekulové väzby previazané a odolávajú aj priamemu dlhodobému tlaku kameňa na stenu potrubia a nemusí sa teda pokladať do pieskového lôžka.
Možnosti položenia zemného kolektoru / výmenníka
- Takzvaná slinka je vhodná na uloženie do zavodnených podloží, kde je veľká koncentrácia vlhkosti. Nevýhoda – veľký odber tepla z relatívne malého priestoru a tým vzniká lokálne prechladenie podložia.
- Špirálové uloženie potrubia rovnomerne čerpá energiu z plochy.
- Meandrové uloženie potrubia ideálne rozloží čerpania energie. Výhoda – z tepelného čerpadla ide chladnejšia kvapalina a po prejdení meandrom sa do tepelného čerpadla dostáva najteplejšia kvapalina.
Jednotlivé vedenie kolektora, alebo prívodné potrubie do šachty rozdeľovača sa môžu krížiť s ostatnými vedeniami ako je kanalizácia, dažďové zvody, prípoj vody iba v prípade izolovania oboch týchto vedení. Teplota v kolektore môže ku koncu vykurovacieho obdobia klesnúť pod bod mrazu a chlad by mohol ovplyvniť funkčnosť týchto prípojok! Izolácia nesmie byť nasiakavá vodou (odporúča sa syntetický kaučuk). Kaučukom sa vždy musí izolovať prestup do objektu. Ak je to nutné, tesnosť prestupu proti vode sa zaistí špeciálnymi prestupmi. Ak je kvalita podložia horšia, musí byť väčšia plocha na uloženie kolektora. Výpočet plošnej výmery kolektora pre konkrétnu aplikáciu je vhodné prenechať odbornej firme alebo projektantovi.
Príprava plošného kolektoru pre tepelné čerpadlo zem-voda
Kolektor – spôsob pokládky:
Klasický výkop bagrom
- Výkop o šírke 0,25 m do ktorého sa ukladá potrubie do stredu výkopu.
- Výkop o šírke 0,6 – 0,8 m, do ktorého sa pokladá slučka kolektora. Na jednu stranu výkopu sa pokladá jedna rúra a vraciame sa späť po druhej strane. Pri výkope ďalšej slučky môžeme vyťaženou zeminou zasypávať už hotovú časť.
- Ďalšia možnosť je odstránenie zeminy z pozemku a následné zavezenie po uložení potrubia kolektora.
Drážky pre kolektor zemným ryhovačom
Tento spôsob umožní uložiť potrubie do drážky o šírky 9 – 15 cm ktorá je prevedená do konečnej hĺbky kladenia. Výhoda tohto prevedenia je rýchlosť realizácie. Obmedzenia môžu nastať pri nevhodnom podloží, kde sa nachádzajú kamene.
Odberná kapacita z pôdy sa mení podľa podložia
| Typ podložia | Merný odberný výkon podľa VDI4640-2 | Merný odberný výkon podľa VDI4640-2 |
| prevádzka 1800 h/rok (vykurovanie) | prevádzka 2400 h/rok (vykurovanie a príprava TÚV) | |
| Suchá pôda, nesúdržná | 10 W/m2 a 5 W/bm | 8 W/m2 a 4 W/bm |
| Vlhká pôda, súdržná | 20–30 W/m2 a 15 W/bm | 16–24 W/m2 a 12 W/bm |
| Vodou nasýtená pôda | 40 W/m2 a 20 W/bm | 32 W/m2 a 16 W/bm |
Tlaková skúška kolektora
Pred ukončením inštalácie a zasypaním zeminou musí byť plošný kolektor podrobený tlakovej skúške. Skúšobný tlak je do 6 barov a stredná teplota steny rúrky do 30°C (Pozor na slnečné žiarenie!).
Zemný kolektor / výmenník sa naplní, odvzdušní a následne sa natlakuje tlakom 6 barov. Po 2 hodinách sa systém dotlakuje opäť na 6 barov (tlak poklesol rozšírením rúrok). Po ďalších 2 hodinách začína skúška, kontrolujú sa potrubia a ich spoje. Ak sa tlak udrží a nič nepresakuje je skúška úspešná. Výmenník / kolektor / register odporúčame nechať pod tlakom aj počas prekrývania (zasýpania) zeminou