Czy chłodzenie pasywne pomoże odnowić dolne źródło gruntowej pompy ciepła?

Mimo że powietrzne pompy ciepła są obecnie bardziej popularne, gruntowe pompy ciepła nadal mają swoje zastosowanie. Są one bardziej stabilne i wydajniejsze energetycznie niż powietrzne. Wynika to z faktu, że grunt jest dobrym akumulatorem ciepła i na głębokości poniżej 1,5 m utrzymuje korzystne warunki temperaturowe, dzięki czemu jest mniej zależny od pory roku. To wpływa na przewidywalność kosztów eksploatacji, które przy gruntowych pompach ciepła są wyższe niż te z powietrznych pomp ciepła, ale utrzymują się na stałym poziomie przez cały rok.

Koszty związane z zakupem pompy ciepła i wykonaniem instalacji grzewczej w budynku są dużo wyższe niż w przypadku innych rozwiązań. Do tego dochodzą jeszcze dodatkowe koszty wykonania wymiennika, który będzie odbierał i przekazywał ciepło do budynku. Niemniej jednak, wysokie nakłady inwestycyjne kompensują dostępne programy dotacyjne, takie jak Moje Ciepło przy nowych budynkach czy Czyste Powietrze w przypadku modernizacji, a także ulga termomodernizacyjna oraz program Moj Prąd.

Pompy gruntowe posiadają korzyść nad pompami powietrznymi. Pozwalają one na schłodzenie budynku w upalne dni, a do tego bez dodatkowych kosztów!

Chłód z gruntu

Chłodzenie pasywne to sposób utrzymywania chłodu bez korzystania ze sprężarki. Jest to zazwyczaj osiągane poprzez wykorzystanie naturalnych mechanizmów, takich jak wymiana ciepła z otoczeniem, wymiana ciepła przez dach, okna i ściany, wykorzystanie izolacji termicznej. Na etapie budowy ważne jest także odpowiednie ustawienie budynku w stosunku do stron świata.

W trybie pasywnym, sprężarka nie jest wykorzystywana, co zmniejsza zużycie energii i praca ogranicza się jedynie do systemu sterowania i pomp obiegowych. Wykorzystujemy tu fakt, że temperatura gruntu latem jest zazwyczaj niższa od temperatury panującej w pomieszczeniu. W trybie chłodzenia pasywnego działają jedynie pompy obiegowe z górnego i dolnego źródła.

Do wymiennika ciepła pompa obiegowa dolnego źródła transportuje solankę o niższej temperaturze. Z kolei obieg wody grzewczej przekazuje ogrzaną wodę do tego samego wymiennika, dzięki czemu ciepło jest wykorzystywane do ogrzewania pomieszczeń. Pozostała część wody po przekazaniu ciepła jest schładzana i może nadal być wykorzystywana. Pasywne chłodzenie pompą ciepła może być realizowane przez systemy powierzchniowego ogrzewania i chłodzenia, takie jak ogrzewanie podłogowe, stropy chłodzące, lub nagrzewnice. Z kolei grzejniki nie sprawdzą się w tym wypadku najlepiej. Można jednak wykorzystywać inne urządzenia, np. klimakonwektory. Więcej w artykule Chłodzenie pompą ciepła – jakie urządzenie wybrać?

Przywracanie temperatury w dolnym regionie

Sezon grzewczy zbliża się do końca. W związku z tym dolne źródła w pompach ciepła gruntowych będą miały okazję się zregenerować. Dzięki temu będą mogły skutecznie ogrzewać budynki w kolejnym sezonie. Podczas okresu poza sezonem grzewczym dolne źródło powinno odzyskać taką samą temperaturę jak przed rokiem, aby był to odpoczynek dla pompy ciepła. Zastanawiamy się czy w tym celu może pomóc chłodzenie pasywne? 

Tobiasz Turoń z alpha innotec twierdzi, że chłodzenie pompą ciepła w lecie wspomaga regenerację dolnego źródła. Energia cieplna z pomieszczeń jest odbierana i przekierowywana do dolnego źródła w zgodzie z kierunkiem przepływu energii. Zdaniem eksperta chłodzenie pasywne latem nie jest konieczne do regeneracji dolnego źródła, które regeneruje się samodzielnie. Niemniej jednak dodatkowa energia wspomaga ten proces, dzięki czemu odnowienie dolnego źródła jest szybsze i efektywniejsze.

Czy za chłodzenie pasywne się płaci?

Ekspert zaznacza, że oponentom chłodzenia pasywnego nie podoba się, że nie jest bezpłatne. Jest tak, ponieważ pompy obiegowe potrzebują energii elektrycznej, aby pracować cały sezon. Należy jednak zwrócić uwagę, że koszty te są niższe niż w przypadku chłodzenia aktywnego. Ponadto możliwość wspomagania regeneracji dolnego źródła powinna przekonać przeciwników.

“Jeżeli wspieramy regenerację dolnego źródła ciepłem pochodzącym z budynku, to pompa ciepła odwdzięcza nam się wyższą efektywnością pracy, co przekłada się na niższy koszt eksploatacyjny” - komentuje Tobiasz Turoń.

Z kolei oszczędności wynikające z wyższej efektywności pracy pompy ciepła, zrównoważone z kosztami chłodzenia budynku, oznaczają, że chłodzenie pasywne jest bezpłatne dla użytkownika, twierdzi Tobiasz Turoń.

Na pytanie, czy chłodzenie pompą ciepła w lecie zregeneruje dolne źródło, odpowiedź brzmi tak. Chłodzenie pasywne nie jest konieczne do regeneracji dolnego źródła, ale pomoże ono w lepszej regeneracji. Zwiększy wówczas komfort mieszkańców w najcieplejsze dni. To zmniejsza ryzyko wychłodzenia dolnego źródła, a gruntowa pompa ciepła może pracować efektywnie przez długi czas.

Materiał postał w oparciu o cykl Webinarowa Środa, GLOBENERGIA.