Podobnie jak w systemach klimatyzacji krąży czynnik chłodzący, tak w omawianych tu wymiennikach krąży czynnik grzewczy. Sam wymiennik ciepła – zwany także niekiedy kolektorem albo czerpnią gruntową – to z grubsza rzecz biorąc system ułożonych pod ziemią rur, wykonanych zazwyczaj z polietylenu, rzadziej miedzianych.
Co wpływa na funkcjonowanie pompy ciepła
Umieszcza się je poniżej poziomu, do którego grunt zimą zamarza, czyli mniej więcej głębokości 1,8 m. W zależności od tego, z jakim rodzajem gruntu mamy do czynienia, panuje tam temperatura od 4 do 8 st. C, co w zupełności wystarcza, by pompa ciepła spełniła swoje zadanie. Wpływ na efektywność całego układu ma za to na przykład charakter podłoża (piaszczyste czy gliniaste), a także materiał wykonania rur (usunięcie mikrocząstek powietrza z tworzywa polepsza jego przepuszczalność termiczną). Inne ważne czynniki to poziom wód gruntowych, powierzchnia użytkowa obsługiwanego przez daną instalację domu oraz powierzchnia znajdującej się przy nim działki.
Rodzaje kolektorów gruntowych
Poziome wymienniki ciepła są nieco tańsze od tych pionowych (głębinowych), które za to są mniej narażone na uszkodzenia. – Zaletą wymiennika pionowego jest również możliwość zastosowania go na niewielkim lub zadrzewionym terenie – dodaje przedstawiciel wyspecjalizowanej w inteligentnych układach grzewczych firmy Andre-Tech. Ponieważ jednak aby otrzymać 1 kW energii, należy wykonać odwiert o głębokości 12-25 m, konieczne jest uzyskanie odpowiednich pozwoleń na jego wykonanie.
Znacznie mniej kłopotliwe, a w związku z tym częściej spotykane, choć wymagające sporej powierzchni są zatem poziome kolektory gruntowe. W tym przypadku z kolei 1 kW energii grzewczej uzyskamy z terenu liczącego od 30 do 100 m kw. Im grunt bardziej wilgotny, tym mniej wykopów trzeba wykonać. Można też ograniczyć rozmiar potrzebnego terenu, stosując wymiennik spiralny, czyli taki, w którym rura z czynnikiem grzewczym (solanką o bardzo niskiej temperaturze wrzenia) przyjmuje kształt spirali.
Warto na koniec wspomnieć, że o ile nad gruntowym wymiennikiem ciepła można posadzić rośliny albo urządzić dziecięcy plac zabaw, o tyle nie można już postawić w tym miejscu budynku, choćby tak niewielkiego jak składzik na ogrodowe narzędzia. Dobrze jest to wziąć pod uwagę, decydując się na konkretny rodzaj kolektora.