140 141 2

Wydajność cieplna gruntu zależy od jego wilgotności i struktu ry. Parametry te są względnie stale nawet w długim okresie i dlatego można dość precyzyjnie obliczyć zdolność przekazywania cie pła przez grunt (tabela 12).

Rodzai gruntu	Wydajność cieplna gruntu
sucho gleba piaszczysta	10-15 W/m^2
mokra globo piaszczysta	15 20 W/m^2
średnio sucha glina	20 - 25 W/m^2
mokro glrna	25-30 W/m^2
gleba nasączono wodą (kuaawka)	30 - 40 W/m^2

Tabela 1 2. Zdolność przekazywania ciepła przez grunt, w zależności od jego spoistości i wilgotności. [25]

Przy projektowaniu płaskich kolektorów gruntowych za punkt odniesienia należy przyjąć tzw. wydajność chłodniczą pompy ciepła, tj. moc cieplną pobieraną z gruntu przy ustalonych wartościach temperatury solanki i górnego źródła. Wielkość tę można łatwo obliczyć, gdyż jest to różnica pomiędzy mocą grzewczą pompy ciepła a poborem mocy elektrycznej do jej napędu w warunkach określonej temperatury solanki i górnego źródła.

Przyjmijmy, ze temperatura solanki wynosi 0°C, temperatura górnego źródła ciepła 35°C, a moc grzewcza pompy ciepła w tych warunkach wynosi 10 kW. Pobór mocy elektrycznej pompy to 2,5 kW, a zdolność przekazywania ciepła przez grunt - 25 W/m². Moc chłodnicza pompy wynosi zatem 7,5 kW (10 kW - 2,5 kW), a niezbędna do jej uzyskania powierzchnia gruntu to 300 m² (7500 W ł 25 W/m²).

W dużym uproszczeniu, przyjmuje się, że 1,5 m² powierzchni zalegania kolektora płaskiego pozwała na ogrzanie 1 m² powierzchni użytkowej budynku. Z naszego przykładu wynika

zatem, że dysponując pompą ciepła o mocy grzewczej 10 kW i działką o powierzchni 300 m² (o średniej wydajności cieplnej gruntu), możemy ogrzać budynek o powierzchni 200 m².

kć4a».'n* gnjflhM^p pUltj

Rys. 50. Pompa ciepła solanka/woda (S/W) współpracująca z kolektorem gruntowym płaskim.

Z powyższego przykładu nie należy jednak wyciągać zbyt daleko idących wniosków. Dokładne obliczenia, uwzględniające szereg dodatkowych czynników, wykonane przez doświadczonego projektanta mogą dać wyniki znacznie odbiegające od podanych w powyższym przykładzie.

Ad. 2. Zasada działania spiralnego kolektora gruntowego jest zbliżona do zasady działania kolektora płaskiego. Pojedyncza sekcja kolektora spiralnego wykonana jest z rury polietylenowej o średnicy jednego cala i długości 125 m. Sekcje kolektora mają postać spiralnych zwojów, ułożonych w rowach o długości od 15 do 20 m, głębokości do 2,0 m i szerokości minimum 80 cm (l-ys. 51, s. 142). Odległość pomiędzy sekcjami nie powinna być mniejsza niż 3 m.

141