Hybrydowe dolne źródło dla gruntowej pompy ciepła? Oto instalacja w Akademii Viessmann w Rusocinie

Współczesne systemy grzewcze nie opierają się już wyłącznie na wydajności samej pompy ciepła. Coraz większe znaczenie ma sposób pozyskiwania energii oraz współpraca wielu źródeł ciepła, które wzajemnie się uzupełniają, zwiększając sprawność całego układu. Dobrym przykładem takiego podejścia jest instalacja wykonana w Akademii Viessmann w Rusocinie - w pełni funkcjonalny system pokazujący możliwości nowoczesnego, hybrydowego dolnego źródła dla gruntowej pompy ciepła. Rozwiązania tego typu funkcjonują już na rynku europejskim również w obiektach o dużej skali, a prezentowana instalacja stanowi ich edukacyjne odwzorowanie.

Instalacja, która wskazuje nowy kierunek

W Akademii Viessmann w Rusocinie zastosowano gruntową pompę ciepła Vitocal 300-G o mocy 8 kW, współpracującą z niestandardowym dolnym źródłem.

System składa się z trzech podstawowych elementów:

• pionowego odwiertu o długości zaledwie 30 metrów,
• napowierzchniowego kolektora powietrzno-słonecznego (aerotermalnego) Hurricane SLA,
• modułu hydraulicznego HM (Hydrobox) odpowiedzialnego za integrację i sterowanie pracą obu źródeł.

Najbardziej charakterystycznym elementem systemu jest bardzo krótki odwiert. Został on zastosowany celowo, aby pokazać, że wysoką efektywność gruntowej pompy ciepła można osiągnąć nie tylko poprzez wykonywanie kolejnych metrów odwiertów, ale również dzięki odpowiedniemu wykorzystaniu dodatkowych odnawialnych źródeł energii. Mimo krótkiego odwiertu instalacja efektywnie ogrzewa budynek Akademii, potwierdzając praktyczną skuteczność koncepcji hybrydowej.

Jak działa hybrydowe dolne źródło?

• Odwiert jako magazyn i stabilizator energii

W klasycznych instalacjach gruntowych odwiert pełni funkcję jedynego źródła energii. W rozwiązaniu hybrydowym jego funkcja ulega zmianie.

Staje się on przede wszystkim:

• stabilizatorem temperatury,
• buforem energetycznym,
• źródłem, które może być regenerowane energią pochodzącą z zewnątrz.

Dzięki temu nawet stosunkowo niewielkie, odpowiednio wspomagane dolne źródło może pracować stabilnie i z wysoką efektywnością.

• Kolektor aerotermalny jako źródło aktywne

Drugim filarem systemu jest kolektor powietrzno-słoneczny, pełniący funkcję aktywnego, odnawialnego źródła energii. Odpowiada on za bezpośrednie dostarczanie energii do układu, wspomaganie pracy pompy ciepła i regenerację dolnego źródła gruntowego.

Kolektor jednocześnie wykorzystuje:

• energię zgromadzoną w powietrzu,
• energię promieniowania słonecznego.

Dzięki odpowiedniej konstrukcji hydraulicznej i geometrii przepływu zapewnia efektywny odbiór energii w zmiennych warunkach zewnętrznych.

• Moduł hydrauliczny jako integrator systemu

Kluczowym elementem instalacji jest moduł hydrauliczny HM, który integruje cały system.

Odpowiada on za:

• współpracę obu źródeł energii,
• wybór najbardziej efektywnego trybu pracy,
• sterowanie procesem regeneracji odwiertu,
• utrzymanie wysokiej sprawności całego układu.

Dzięki modułowi hydraulicznemu HM instalacja staje się zintegrowanym systemem energetycznym, który automatycznie dobiera optymalny sposób pozyskiwania energii.

Korzyści dla nowych i modernizowanych instalacji

Potencjał hybrydowego dolnego źródła wykracza daleko poza zastosowanie w nowych inwestycjach. Rozwiązanie to odgrywa ważną rolę również podczas modernizacji istniejących instalacji gruntowych, zwłaszcza tam, gdzie wykonanie dodatkowych odwiertów jest utrudnione lub ekonomicznie nieuzasadnione. Zastosowanie drugiego, odnawialnego źródła energii pozwala poprawić parametry pracy systemów, które zostały pierwotnie niedoszacowane lub z czasem utraciły część swojej wydajności. Jednocześnie możliwa staje się regeneracja dolnego źródła gruntowego, co przekłada się na stabilniejszą pracę pompy ciepła i lepszą efektywność całego układu w dłuższej perspektywie.

W praktyce oznacza to, że zamiast rozbudowy kosztownego pola odwiertów można zwiększyć możliwości istniejącej instalacji poprzez integrację dodatkowego źródła energii. Takie podejście sprawdza się szczególnie na niewielkich działkach, w lokalizacjach objętych ograniczeniami geologicznymi lub formalnymi, a także wszędzie tam, gdzie wysokie koszty wykonania nowych odwiertów skłaniają inwestorów do poszukiwania alternatywnych rozwiązań.

Efekty zastosowanego rozwiązania

Instalacja zrealizowana w Akademii Viessmann w Rusocinie pokazuje, że odpowiednio zaprojektowane hybrydowe dolne źródło pozwala uzyskać wysoką efektywność pracy gruntowej pompy ciepła nawet przy bardzo ograniczonej długości odwiertu. Współpraca odwiertu z kolektorem aerotermalnym zwiększa stabilność pracy całego systemu i ogranicza obciążenie gruntu, co sprzyja utrzymaniu jego parametrów w kolejnych sezonach grzewczych.

Regeneracja dolnego źródła pozwala zachować jego wydajność przez długi okres eksploatacji, a możliwość pozyskiwania energii z dwóch odnawialnych źródeł pozwala ograniczyć liczbę odwiertów. Jednocześnie użytkownik zachowuje wszystkie zalety charakterystyczne dla gruntowych pomp ciepła, takie jak cicha praca oraz brak jednostki zewnętrznej z wentylatorem, typowej dla pomp powietrznych.

Przykład z Rusocina pokazuje, że rozwój technologii gruntowych pomp ciepła nie musi oznaczać jedynie zwiększania liczby metrów odwiertów. Coraz większe znaczenie ma umiejętne połączenie różnych źródeł energii i inteligentne zarządzanie ich współpracą, które pozwala uzyskać wysoką sprawność całego systemu.

Instalacja, która uczy praktyki

System zainstalowany w Akademii Viessmann pełni również ważną funkcję edukacyjną. Umożliwia instalatorom, projektantom i inwestorom obserwację działania całego układu w warunkach eksploatacyjnych. To znacznie więcej niż stanowisko pokazowe - to funkcjonująca instalacja, która pozwala analizować pracę poszczególnych elementów oraz zrozumieć zasady współpracy różnych źródeł energii.

Projekt zrealizowany wspólnie przez Viessmann oraz firmę SolarEis, dostawcę modułu hydraulicznego i kolektorów aerotermalnych, pokazuje, że gruntowa pompa ciepła nie powinna być oceniana wyłącznie przez pryzmat długości odwiertów. Coraz większe znaczenie zyskują rozwiązania hybrydowe oraz inteligentne zarządzanie energią.

Najważniejsze wnioski płynące z tej realizacji są jednoznaczne:

• przyszłość należy do hybrydowych dolnych źródeł,
• efektywność systemu można zwiększać nie tylko poprzez kolejne odwierty, ale także poprzez integrację dodatkowych źródeł energii,
• inteligentne sterowanie jest kluczowe dla efektywności systemu.

Podsumowanie

Instalacja w Akademii Viessmann w Rusocinie potwierdza, że hybrydowe dolne źródło nie jest już koncepcją przyszłości, lecz praktycznym rozwiązaniem dostępnym na rynku. Połączenie gruntowej pompy ciepła z odwiertem, kolektorem aerotermalnym oraz inteligentnym modułem hydraulicznym tworzy system bardziej elastyczny, wydajny i odporny na ograniczenia i błędy projektowe oraz zmienne warunki eksploatacji. 

To przykład pokazujący, że rozwój technologii gruntowych pomp ciepła polega dziś nie na wykonywaniu coraz większej liczby odwiertów, lecz na efektywnym zarządzaniu energią pochodzącą z wielu współpracujących źródeł.

Materiał sponsorowany.