Rozpatrując element instalacji dolnego źródła pompy ciepła należy zdawać sobie sprawę, iż to właściwie z niego pompa ciepła będzie pobierała darmową energię do ogrzewania budynku.

 

Im wyższy będzie udział energii pobieranej z dolnego źródła ( np. z gruntu) do wytworzonej energii cieplnej, tym wyższy współczynnik efektywności (COP) uzyskamy.

Wzór przedstawiony poniżej obrazuje w sposób ideowy składowe energii cieplnej w układzie z pompą ciepła.

Ec = Edz+ Eel

Gdzie :
Ec – energia cieplna na wyjściu z pompy ciepła.
Edz – energia cieplna, która za darmo pozyskujemy z dolnego źródła
Eel – energia elektryczna dostarczona do pompy ciepła

Wzór ten nie obejmuje wszystkich składowych w układzie, czyli pomp obiegowych górnego i dolnego źródła, zaworów mieszających, automatyki sterującej itp. Jasne jest, że im większa część energii cieplnej pobierana jest z dolnego źródła tym mniej energii elektrycznej będzie potrzebne do napędu pompy ciepła. W związku z tą zależnością musimy zagwarantować, iż w każdych warunkach pracy pompy ciepła ilość energii dostarczonej z dolnego źródła będzie wystarczająca. Ma to szczególne znaczenie przy układach z pompami ciepła typu solanka woda (gruntowe pompy ciepła), gdzie komponenty instalacji dolnego źródła są montowane w miejscu instalacji pompy ciepła, a nie jak w przypadku pomp ciepła typu powietrze woda (powietrzne pompy ciepła) – tam gdzie wentylator i parownik są już fabrycznie wbudowane w urządzenie. Należy przy tym pamiętać, że im niższa jest wymagana temperatura górnego źródła ciepła (zasilania systemu C. O.) tym dolne źródło powinno mieć zdolność dostarczenia większej ilość energii. Na przykład w przypadku zasilania ogrzewania podłogowego o temperaturze zasilnia 35°C dolne źródło powinno dostarczyć więcej energii pierwotnej (energii cieplnej geotermicznej) niż w przypadku zasilania ogrzewania podłogowego 50°C. Również inaczej będzie wyglądał dobór dolnego źródła w przypadku stosowania rewersyjnych pomp ciepła będzie ono zazwyczaj znacząco większe niż w przypadku pomp nie rewersyjnych.

Poniżej przedstawiono poglądowe i uproszczone obliczenie wielkości dolnego źródła dla gruntowej pompy ciepła (typu solanka – woda firmy NIBE model i typ F1245-10 ) przy następujących założeniach:

  • Moc grzewcza pompy ciepła 9.95 kW
  • Pobór mocy elektrycznej 1.98kW
  • Średnia wydajność 1 mb odwiertu 40W
  • COP przyjęte dla prostoty obliczeń 5.1 (dla B0/W35) oraz 3,2 (dla B0/W50),

Przykład 1)
Ogrzewania podłogowe COP 5.03 => Eel =1.98, Edz = 7.97kW;
Odwierty przy założeniu 40W/m => 199,25m

Przykład 2)
Ogrzewania grzejnikowe COP 3.39 => Eel =2.38, Edz = 6.08kW;
Odwierty przy założeniu 40W/m => 152m

Powyższy przykład ma na celu zwrócić uwagę na istotne różnice w projektowaniu oraz doborze wielkości dolnych źródeł w zależności od konkretnej instalacji. Różnice w poszczególnych przypadkach są zauważalne i mogą przynieść wymierne korzyści finansowe.