Come acquistare una pompa di calore geotermica?
Prima di decidere di acquistare una pompa di calore geotermica, dobbiamo consultarci con professionisti. Un progettista e installatore affidabile, prima di consigliare un modello di dispositivo idoneo, verificherà la zona climatica della nostra casa, la sezione geologica del terreno nelle immediate vicinanze e le perdite di calore nel nostro edificio.
A quali parametri dovresti prestare attenzione?
Affinché una pompa di calore geotermica riscaldi efficacemente la casa e fornisca acqua per il lavaggio, la sua potenza deve essere selezionata da un progettista o da un installatore. Più è alto, più costoso è il dispositivo. Inoltre, una pompa più potente richiede una fonte di calore più grande, e quindi più costosa, inferiore (cioè installazione nel terreno da cui si ricava l'energia termica).
La misura dell'efficienza della pompa è il coefficiente di prestazione (COP), che esprime il rapporto tra la potenza di riscaldamento e la quantità di elettricità da essa consumata. Se i parametri dell'impianto sono opportunamente selezionati, il valore di COP è 4-5, il che significa che da ogni kilowattora di elettricità fornita si possono ottenere 4-5 kWh di energia termica. Ricordare, tuttavia, che maggiore è la differenza di temperatura tra la fonte di calore inferiore e superiore (impianto di riscaldamento), minore è l'efficienza della pompa. La sua potenza diminuisce anche con l'abbassamento della temperatura della fonte di calore.
Quando si confrontano dispositivi di diversi produttori, prestiamo attenzione all'etichetta energetica. Lì troverete informazioni sull'efficienza della pompa di terra in un impianto con radiatori o riscaldamento a pavimento ad acqua e durante il riscaldamento dell'acqua per il lavaggio. L'etichetta mostra anche il livello di rumore durante il funzionamento della pompa - di solito non supera i 50 dB (per confronto, una conversazione ad alto volume è di 60 dB).
Quali sono i tipi di pompe di calore geotermiche?
Esistono due modelli di pompe di calore geotermiche sul mercato:
compatto - spesso indicato dai produttori come un centro di riscaldamento completo. Sotto l'involucro estetico sono presenti tutti gli elementi necessari, i più importanti dei quali sono: un compressore con scambiatori di calore, un serbatoio dell'acqua calda, una pompa di circolazione della salamoia, una pompa di circolazione dell'impianto di riscaldamento, raccordi di sicurezza e automazione. Questi tipi di pompe di calore sembrano frigoriferi. Sono anche abbastanza silenziosi durante il funzionamento: il rumore della pompa compatta può essere paragonato al funzionamento di una lavastoviglie;
con un serbatoio di acqua calda separato - a causa delle sue dimensioni e delle attrezzature necessarie (pompe di circolazione, valvole) e della necessità di accedere a tutti i componenti, un tale set occupa molto spazio. Quindi è meglio metterlo in una stanza separata, ad esempio un locale tecnico. Gli esperti consigliano questa soluzione soprattutto quando è previsto un grande consumo di acqua calda. Succede quando installiamo una vasca idromassaggio o un pannello doccia con getti idromassaggio in uno dei bagni.
J ak scelto potenza della pompa di calore né troppo né troppo poco?
Grzegorz Łukasik, esperto di BOSCH ERMOTECH:
Prima di acquistare e installare una pompa di calore geotermica, è necessario effettuare un bilancio termico dell'edificio, che determinerà i suoi guadagni e le perdite di calore. L'esecuzione di questi calcoli consente di definire con precisione quale dispositivo deve essere utilizzato. Idealmente, dovrebbero essere preparati da un progettista o da un rappresentante dell'azienda di installazione. Inoltre, è sempre più comune che i progetti di case unifamiliari
già pronti contengano già queste informazioni.
Non vale la pena acquistare una pompa con troppa potenza, sebbene il sovradimensionamento del dispositivo non influisca negativamente sul funzionamento del sistema di riscaldamento centrale. Tuttavia, è associato a maggiori esborsi finanziari.
Secondo alcuni progettisti di impianti sanitari, è meglio utilizzare una pompa di calore a terra leggermente più piccola di quanto risulta dai calcoli (molto spesso un dispositivo viene selezionato per il 70-90% del fabbisogno di calore dell'edificio). Ciò è dovuto al fatto che la potenza massima di riscaldamento è necessaria solo per diverse o diverse dozzine di giorni durante l'intera stagione di riscaldamento, quando all'esterno sono presenti forti gelate. Durante questo periodo, l'energia mancante viene ripristinata da una fonte di calore aggiuntiva, può essere
ad esempio una caldaia o una stufa elettrica. Il vantaggio di questa soluzione è che nella fase di investimento un dispositivo con una potenza di riscaldamento inferiore è più economico da acquistare. Tuttavia, i costi operativi potrebbero essere leggermente più alti in questo caso. Tuttavia, se si tiene conto dei risparmi ottenuti in fase di investimento, devono trascorrere una dozzina di anni circa prima che le spese per l'acquisto e il funzionamento della pompa di calore siano pari ai costi di acquisto di un dispositivo selezionato per il 100% della richiesta di calore.
Foto: daikin
Cosa determina l'efficienza della pompa di calore?
Grzegorz Łukasik, esperto di BOSCH ERMOTECH:
L'indice che descrive l'efficienza di una pompa di calore è il coefficiente COP calcolato secondo norme specifiche. Maggiore è il suo valore, migliore e più economico funziona il dispositivo. In pratica, il COP determina quanta energia termica sarà prodotta da un'unità di energia fornita al dispositivo. Ad esempio, alcune pompe di terra raggiungono persino un COP di 5. Ciò significa che la loro efficienza è fino al 500%. Ricordare, tuttavia, che il coefficiente COP determina solo l'efficienza istantanea, poiché la temperatura di esercizio della pompa di calore geotermica varia durante la stagione di riscaldamento. L'efficienza del dispositivo è strettamente correlata a parametri quali la temperatura della salamoia o la temperatura di mandata dell'impianto di riscaldamento.
Un'installazione di una fonte di calore opportunamente selezionata fornisce la giusta quantità di energia termica alla temperatura richiesta. Più è alto, più efficiente è il funzionamento del dispositivo. Anche la temperatura di mandata della fonte di calore superiore (riscaldamento a pavimento o radiatori) è importante: qui è il contrario, più è bassa, meglio è. Pertanto, il riscaldamento a pavimento è un'opzione più consigliata, poiché la temperatura dell'acqua che scorre nei tubi generalmente non supera i 35 gradi C.
Di cosa dovrebbe essere dotata una pompa di calore di buona qualità?
Stefan Żuchowski consulente tecnico VAILLANT:
Un'installazione a pompa di calore, indipendentemente dal fatto che si tratti di un modello con serbatoio dell'acqua calda separato o di un modello compatto, comprende una serie di componenti, da un sistema di refrigerazione con compressore, scambiatori di calore e valvola di espansione, a pompe di circolazione, valvola deviatrice, resistenza elettrica e controller. In passato era necessario molto spazio per installare l'attrezzatura necessaria. I dispositivi compatti che contengono tutti gli elementi più importanti sono oggi una soluzione molto popolare. Innanzitutto, è un circuito refrigerante, inoltre dotato di una serie di sensori di temperatura e pressione. Grazie a questo possiamo monitorare costantemente il consumo di energia termica da terra e il consumo di elettricità. Un altro elemento importante è il serbatoio dell'acqua calda.Di norma, ha una grande capacità di 170-200 l, che consente di fornire acqua calda per un bagno serale o mattutino. L'integrazione dell'accumulo con la pompa di calore non solo riduce notevolmente la portata e il costo del lavoro di montaggio, ma anche le perdite di calore in un impianto già funzionante. La soluzione consigliata è un serbatoio in acciaio inossidabile, che non necessita di protezione dalla corrosione, e quindi nessuna ispezione annuale dell'anodo di magnesio. Nel trasporto di energia termica dall'ambiente all'edificio, è importante avere un flusso adeguato sia nella sorgente di terra che nell'installazione interna (a pavimento o con radiatori). A tale scopo, le pompe di circolazione a risparmio energetico sono installate nelle pompe di calore. Consumano solo 50-70 W (per confronto, era 200-250 W).È abbastanza importante in quanto a volte lavorano più di 2000 ore all'anno. Molte pompe geotermiche consentono di abbassare la temperatura negli ambienti con riscaldamento a pavimento in estate. Questa soluzione è molto più economica (anche se non altrettanto efficace) che se usassimo l'aria condizionata. Inoltre, il calore sottratto alla casa può essere immagazzinato nel terreno, grazie al quale il terreno si rigenererà più velocemente e all'inizio della stagione di riscaldamento la pompa funzionerà in modo ancora più efficiente.Inoltre, il calore sottratto alla casa può essere immagazzinato nel terreno, grazie al quale la terra si rigenererà più velocemente e all'inizio della stagione di riscaldamento la pompa funzionerà ancora più efficacemente.Inoltre, il calore sottratto alla casa può essere immagazzinato nel terreno, grazie al quale il terreno si rigenererà più velocemente e all'inizio della stagione di riscaldamento la pompa funzionerà in modo ancora più efficiente.
Anche il regolatore climatico che gestisce la pompa di calore è una parte molto importante del sistema. Adatta continuamente l'efficienza dell'installazione della pompa di calore alle effettive perdite di calore dell'edificio. Se è anche un controllore di sistema, allora può anche gestire il funzionamento del sistema di ventilazione o dell'impianto con collettori solari e un riscaldatore elettrico.
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Come installare una pompa di calore geotermica?
L'elemento più costoso di un sistema di riscaldamento a pompa di calore geotermico è l'installazione della salamoia. Tuttavia, qui non è possibile ottenere risparmi irragionevoli. Possono essere disastrosi sia per la pompa di calore che per l'intero impianto di riscaldamento. tuttavia, come per il dispositivo stesso, non necessita di un locale di installazione speciale.
Quali sono i tipi di fonte di calore?
L'energia proveniente dal suolo può essere raccolta da un collettore di terra (scambiatore orizzontale) o da sonde di terra (scambiatore verticale). Sono tubi di plastica interrati (solitamente polietilene) attraverso i quali scorre una miscela acqua-glicole, chiamata salamoia. Raccoglie il calore dal terreno e lo trasporta allo scambiatore della pompa di calore.
Collettore orizzontale
Foto: Sofath
Questa soluzione è popolare perché è relativamente semplice da implementare. I tubi sono posati abbastanza poco profondi - a una profondità di circa 20 cm sotto lo strato di brina (a seconda della zona climatica, 1-1,6 m sotto il livello del suolo), con una distanza da 60 a 90 cm. Vari metodi sono usati per eseguire lo scavo. È possibile rimuovere completamente il terreno dall'area selezionata o eseguire molti scavi paralleli o utilizzare attrezzature specializzate, ad es. Un escavatore a catena, con il quale il tubo viene inserito in una trincea stretta. L'area da destinare al collettore orizzontale dipende dalla potenza richiesta dalla pompa di calore e dal tipo di terreno e dal grado della sua irrigazione. Indicativamente, si presume cheche per un edificio di nuova costruzione e ben isolato, è necessaria una superficie di terreno doppia rispetto all'area della casa. Questo principio funziona quando il terreno è adeguatamente saturo d'acqua (quindi immagazzina bene il calore).
Collettore verticale
Foto: Sofath
Durante la sua installazione vengono utilizzati tubi in polietilene con un diametro di 32 o 40 mm, che vengono inseriti in lunghi pozzi verticali (chiamati anche sonde). Solitamente i pozzi misurano al massimo 100 m, il vantaggio di perforarli è la possibilità di ottenere una notevole quantità di energia termica da un singolo pozzo, anche 4 kW. Di conseguenza, spesso è sufficiente perforare non più di 2-3 fori per fornire la quantità di calore richiesta alla pompa. La distanza tra i pozzi dovrebbe essere circa il 10% della profondità, cioè fino a 10 m. Pertanto, rispetto al collettore piano, la portata dei lavori di sterro in questo caso è molto inferiore.
A causa del fatto che il calore viene prelevato da una profondità considerevole, anche durante forti gelate, la temperatura nel collettore verticale non scende rapidamente. Un leggero calo della temperatura intorno ai pozzi in inverno è principalmente correlato all'estrazione intensiva di energia termica dalla sorgente a terra. Il terreno poi si riscalda lentamente dalla primavera all'autunno mentre il calore viene trasferito dal terreno ai pozzi. Di conseguenza, la temperatura della salamoia che scorre nei pozzi cambia di poco, da 5-7 ° C all'inizio della stagione di riscaldamento a 2-3 ° C alla fine. Di conseguenza, la pompa di calore funziona con un'efficienza elevata e costante.
Quando scegliere un collettore orizzontale?
Małgorzata Smuczyńska, Brand Manager NIBE:
Uno scambiatore di calore a terra orizzontale può essere realizzato quando c'è un grande appezzamento di terreno non sviluppato intorno alla casa. Ad esempio, per un edificio con una superficie di 200-240 m2, a cui è stata selezionata una pompa di calore con una potenza di riscaldamento di 10 kW (capacità di raffreddamento di 7,5 kW), l'area richiesta del lotto per la posa dei tubi dello scambiatore sarà di 450 m2. Si tratta di un calcolo effettuato sulla base delle ipotesi contenute nelle linee guida PORT PC (Organizzazione Polacca per lo Sviluppo della Tecnologia delle Pompe di Calore), per un impianto a basso parametro e terreno umido, argilloso-sabbioso con normale esposizione solare e ipotizzando un'efficienza termica di 20 W / m2. Se l'appezzamento di terreno su cui si trova la casa è più secco e più sciolto, la lunghezza dei tubi del collettore dovrebbe essere maggiore,e quindi - l'area della sua disposizione aumenterà. Man mano che la potenza della pompa di calore aumenta, avremo bisogno di più calore da terra, quindi aumenteranno anche la lunghezza e l'area del collettore.
Inoltre la temperatura del terreno alla profondità in cui è posizionato lo scambiatore orizzontale varia da circa 6 a 13 ° C a seconda della stagione ed è naturale che il terreno attorno allo scambiatore venga raffreddato al termine della stagione di riscaldamento. Pertanto, è necessario rigenerarlo in primavera ed estate dalle piogge e dall'irraggiamento solare, quindi è bene ricordare che il terreno che ricopre lo scambiatore non deve essere indurito o piantumato con vegetazione con apparato radicale profondo. È meglio allestire un prato qui.
Quando scegliere un collettore verticale?
Tomasz Tchórzewski Direttore tecnico SOFATH:
I collettori verticali sono una soluzione pensata per case con piccoli giardini o dove il terreno è irregolare. Il loro più grande vantaggio è la piccola area, rispetto ai collettori orizzontali, necessaria per l'installazione del sistema. È anche un'opzione volentieri utilizzata dagli investitori che ammodernano un vecchio impianto di riscaldamento in una casa già abitata. Grazie a ciò, puoi limitare l'ambito del lavoro per non danneggiare il giardino già predisposto.
Ogni scambiatore di calore a terra deve essere realizzato in conformità con le raccomandazioni del produttore e i principi della pratica ingegneristica. È necessario mantenere distanze adeguate da alberi, edifici e installazioni tecniche come collegamenti idrici e fognature. Questo vale anche per le sonde verticali, sebbene in questo caso soddisfare questi requisiti sia più semplice.
Gli scambiatori di calore a terra verticali richiedono che le sonde siano realizzate alla profondità appropriata. Nel prezzo sono comprese le spese di predisposizione del piano geologico e di perforazione. Per le sonde con profondità da 30 a 100 m, utilizzate nell'installazione di pompe a glicole, è necessario predisporre un piano di lavoro geologico sottoposto all'ufficio tutela ambientale dell'ufficio comunale o al poviat starosty. È inoltre necessario preparare la documentazione as-built.
Per i pozzi più profondi di 100 m, è inoltre necessario che una persona autorizzata prepari un piano operativo approvato dall'ufficio minerario distrettuale. Inoltre, le persone che eseguono le perforazioni devono possedere le qualifiche dell'Autorità di vigilanza mineraria superiore. È molto più semplice installare sistemi senza glicole, ovvero pompe di calore che utilizzano la tecnologia dell'evaporazione diretta, dove vengono perforati pozzi fino a 30 m di profondità e per loro non sono richiesti permessi o notifiche, a meno che non vengano eseguiti in aree minerarie.
Asciugeremo la casa con una pompa di calore?
Non utilizzare una pompa di calore geotermica per asciugare una casa di recente costruzione. La dimensione dell'impianto geotermico è selezionata in modo che la quantità di energia immagazzinata sia sufficiente per riscaldare l'edificio e preparare l'acqua calda. Purtroppo molte persone iniziano l'installazione con una pompa di calore in autunno per asciugare i massetti e l'intera struttura dell'edificio, in vista del trasloco prima del nuovo anno. E questo di solito richiede molto calore. Pertanto, prima di avviare la pompa, l'edificio deve essere asciugato utilizzando altre fonti di calore, ad esempio un camino o una stufa.
Luogo di installazione
Foto: Stiebel Eltron
Foto Sopra: l'elettricità è necessaria per il funzionamento della pompa di calore. Pertanto, in caso di interruzione di corrente, vale la pena installare un generatore di corrente.
Sebbene la stanza in cui collocheremo la pompa di calore geotermica non debba soddisfare requisiti speciali, ciò non significa che ogni luogo della casa sarà appropriato. Durante l'installazione di questa apparecchiatura, tenere conto delle sue dimensioni e del numero di apparecchiature richieste, della necessità di fornire l'accesso per eventuali riparazioni e dei livelli di rumore che produce durante il funzionamento. Per questo motivo, la pompa viene spesso installata in una stanza polivalente.
Se organizziamo il riscaldamento a pavimento in tutta la casa, l'installazione della pompa di calore non è complicata. Di solito si tratta dell'installazione di un dispositivo compatto. Un tale set può facilmente adattarsi, ad esempio, in una dispensa. Tuttavia, se installiamo il riscaldamento a pavimento al piano terra della casa e utilizziamo i radiatori al primo piano, sono necessari un serbatoio di accumulo aggiuntivo (affinché la pompa di calore funzioni in cicli più lunghi) e pompe di circolazione separate. Un'installazione così ampia di solito richiede una stanza più grande.
Per motivi pratici, è meglio posizionare la pompa contro una parete esterna. Almeno due fili (a volte 4 o anche 6) dell'installazione della sorgente di terra dovrebbero essere condotti al dispositivo. Sebbene sia possibile posizionare la pompa in una rientranza stretta, è meglio consentire l'accesso non solo dalla parte anteriore, ma anche dal lato. Ciò renderà più facile per il tecnico dell'assistenza eseguire le riparazioni quando necessario.
Le pompe moderne sono generalmente più silenziose di molti frigoriferi. Tuttavia, va ricordato che nelle giornate gelide le pompe di calore funzionano anche diverse ore al giorno. Quindi un suono morbido ma prolungato e monotono può essere irritante. Quindi è meglio posizionare il dispositivo in una stanza lontana dal soggiorno, e sicuramente lontano dalla camera da letto.
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Come utilizzare una pompa di calore geotermica?
Dopo il montaggio e l'impostazione dei parametri di funzionamento sul pannello di controllo, la pompa di calore geotermica non necessita di alcuna manutenzione. Inoltre, sempre più produttori offrono la possibilità di scaricare un'apposita applicazione gratuita. Funziona su smartphone e tablet, quindi è possibile supervisionare il funzionamento dell'installazione e della pompa, nonché diagnosticare possibili guasti.
Quale manutenzione richiede una pompa di calore geotermica?
Marek Bosiacki Responsabile tecnico STIEBEL ELTRON:
La pompa di calore è praticamente esente da manutenzione. Tutte le impostazioni specializzate dei suoi parametri di funzionamento vengono adattate a una casa e un sistema di riscaldamento specifici durante il primo avvio. Le pompe sono generalmente dotate di regolatori avanzati che consentono una regolazione del sistema completamente automatica in base alla temperatura esterna (es. Automazione meteorologica). I regolatori possono essere inoltre dotati di una sonda di temperatura interna (termostato ambiente), che consentirà una correzione automatica della curva di riscaldamento programmata in fabbrica (determina quanto sarà alta la temperatura dell'acqua nell'impianto rispetto alla temperatura esterna).
Dopo che la pompa di calore è stata avviata da uno specialista, il ruolo dell'utente è limitato a eventuali modifiche dei valori di temperatura ambiente e sanitario, adeguando i programmi orari o programmando la modalità vacanza per un viaggio più lungo. La maggior parte dei produttori di pompe di calore consente il controllo remoto delle pompe di calore tramite smartphone, tablet o laptop. Da qualsiasi parte del mondo, puoi modificare i parametri di base del dispositivo o accendere / spegnere il dispositivo.
Quando si tratta della manutenzione della pompa di calore a terra, a seconda delle raccomandazioni del produttore, dovremmo affidare queste attività a un tecnico dell'assistenza del produttore specializzato oa un installatore con le autorizzazioni appropriate. Di solito, durante il periodo di garanzia (può essere fino a 7 anni), la pompa di calore deve essere ispezionata una volta all'anno, anche se non tutte le aziende lo richiedono. La revisione è ridotta alle tipiche attività di servizio degli impianti di riscaldamento, ovvero pulizia dei filtri, controllo della pressione nell'impianto e nei vasi a membrana, controllo del funzionamento delle protezioni elettriche, ecc. Inoltre, è necessario controllare il sistema di raffreddamento e la concentrazione della soluzione glicolata.
