Sonda uziemiająca (definicja)

Sonda uziemiająca to element systemu ogrzewania geotermalnego, który stanowi pionową lub poziomą rurę zanurzoną w ziemi na określoną głębokość. Główną funkcją sondy gruntowej jest gromadzenie ciepła z ziemi i przekazując go do chłodziwa, które krąży wewnątrz sondy.

Sonda uziemiająca: funkcje aplikacji

Sondy gruntowe są zwykle używane w połączeniu z pompami ciepła do ogrzewania i chłodzenia budynków, zapewniając stabilne i wydajne źródło energii, ponieważ temperatura gruntu na określonej głębokości pozostaje stosunkowo stała przez cały rok.

Sonda uziemiająca oraz pompa ciepła stanowią główną część systemu ogrzewania geotermalnego. W tym systemie sonda gruntowa pełni rolę wymiennika ciepła, który pobiera ciepło z gruntu i przekazuje je do czynnika chłodzącego krążącego w układzie.

Kompletny zestaw wyposażenia:

1. Sonda uziemiająca:
   • Sondy pionowe: Instalowany w głębokich studniach (do 100-200 metrów). Instalacja ta wymaga wiercenia i jest stosowana, gdy powierzchnia witryny jest ograniczona.
   • Sondy poziome: Są układane na płytkiej głębokości (1,5-2 metry) i wymagają większej działki do umieszczenia. Montowane są najczęściej w formie spiral lub cewek.
   • Przybory: Sondy są wykonane z rurek polimerowych (takich jak polietylen o dużej gęstości), które są odporne na korozję i chemikalia.
2. Pompa ciepła:
   • Kompresor: Serce pompy ciepła, które spręża czynnik chłodzący (taki jak freon), podnosząc jego temperaturę.
   • Wyparka: Tutaj chłodziwo pochłania ciepło pochodzące z sondy gruntowej.
   • Kondensator: Przekazuje zebrane ciepło do systemu grzewczego lub dostarczającego ciepłą wodę.
   • Pompa obiegowa: Zapewnia przepływ chłodziwa pomiędzy sondą glebową a pompą ciepła.
   • Zbiornik wyrównawczy: Stabilizuje ciśnienie w układzie.

Działanie systemu:

1. Absorpcja ciepła: W sondzie gruntowej krąży czynnik chłodzący, który pobiera ciepło z gruntu. Temperatura ziemi na określonej głębokości utrzymuje się na stałym poziomie przez cały rok (około 10-15°C).
2. Wymiana ciepła: Ogrzany płyn chłodzący dostaje się do parownika pompy ciepła. W parowniku przekazuje ciepło czynnikowi chłodniczemu, który odparowuje.
3. Kompresja: Czynnik chłodniczy w stanie gazowym jest sprężany przez sprężarkę, co znacznie podnosi jego temperaturę.
4. Uwalnianie ciepła: Ogrzany czynnik chłodniczy dostaje się do skraplacza, gdzie przekazuje ciepło do systemu grzewczego lub ciepłej wody.
5. Cykl się powtarza: Czynnik chłodniczy, który oddał ciepło, ponownie dostaje się do parownika i proces się powtarza.

Zalety:

• Wysoka wydajność: Grunt zapewnia stabilne źródło ciepła, umożliwiające pracę pompy ciepła z wysoką efektywnością konwersji energii (COP).
• Przyjazność dla środowiska: Korzystanie z odnawialnego źródła energii zmniejsza emisję CO₂.
• Autonomia: System praktycznie nie wymaga zewnętrznych źródeł energii, z wyjątkiem zasilania pomp i sprężarki.

Sonda uziemiająca oraz pompa ciepła zapewniają przyjazne dla środowiska i ekonomiczne rozwiązanie grzewcze, szczególnie w regionach o mroźnych zimach, gdzie tradycyjne metody ogrzewania mogą być mniej wydajne.