Kolektor pionowy. Fot. DANFOSSKolektor pionowy zbudowany jest z pary polietylenowych rur (PE HD), połączonych na dole sondą (najczęściej tzw. u kształtką), wpuszczonych w odwierty o głębokości do 200 m (głębokość standardowa to 100 m). Rury wypełnione są niezamarzającym płynem, przeważnie glikolem, choć może być to również spirytus techniczny.

O instalacjach z sondami pionowymi trzeba wiedzieć kilka ważnych rzeczy. Pierwsze pięć metrów odwiertu jest bezwartościowe z punktu widzenia wykorzystania przez pompę ciepła. Temperatura zasilania podczas sezonu grzewczego wynosi przeważnie około 6oC. Zimą na pierwszych kilku metrach odwiertu jest ona niższa, a energia jest tam wręcz tracona. Na głębokości dziesięciu metrów nadal nie następuje wymiana energii, jest to tak zwana strefa neutralna. Dopiero po przekroczeniu tej głębokości pobierana jest energia. Z tego powodu inwestor decydujący się na odwierty o głębokości 60 m, powinien brać pod uwagę, że ¼ ich długości nie przyniesie żadnych korzyści.

Proces wiercenia otworów na kolektor. Fot. z archiwum NIBE - BIAWAR Sp. z o.o. Wiedza ta jest potrzebna, jeśli rozważa się projekt instalacji pod kątem prawnym. „Prawo geologiczne i górnicze” ze stycznia 2012 roku, mówi o tym, że wszelkie prace wykonywane pod powierzchnią ziemi wymagają zatwierdzenia projektu robót geologicznych. Wyjątek stanowią odwierty do 30 m, których zadaniem jest wykorzystywanie ciepła ziemi. Projekt robót geologicznych nie wymaga zatwierdzenia, a wyłącznie zgłoszenia do organów administracji geologicznej.

Z jednego metra odwiertu uzyskuje się od 30 do 100 W mocy cieplnej (rozpiętość ta jest więc dosyć spora). Wszystko zależy od rodzaju gruntu, w którym funkcjonuje kolektor. Przed przystąpieniem do wykonania odwiertu, niewiele wiadomo o właściwościach gruntu, z jakim będzie sąsiadował kolektor. Przy projektowaniu instalacji przyjmuje się wartość średnią 50 - 60 W/m. Dopiero po wykonaniu pierwszego otworu można doprecyzować obliczenia i podjąć decyzję o łącznej długości kolektora pionowego.

Gruntowa pompa ciepła NIBE F1145 z modułem wentylacyjnym NIBE FLM i zbiornikiem c.w.u. NIBE VPB 300. Fot.z archiwum NIBE - BIAWAR Sp. z o.o.Pompa ciepła DHP-H Opti Pro, która doskonale współpracuje z kolektorami pionowymi. Fot. DANFOSS
Przygotowania do wykonania odwiertów pod kolektor pionowy. Fot.z archiwum NIBE - BIAWAR Sp. z o.o. Otwory sond pionowych nie powinny być również zbyt głębokie. Po przekroczeniu głębokości 125 metrów opory przepływu w rurach, powodują znaczący wzrost zużycia energii przez pompy obiegowe.
Minimalna odległość pomiędzy odwiertami nie może być mniejsza niż 5 m (odwierty od 80 do 100 m - 8 metrów).

Warto przeczytać również:
Pompa ciepła woda-woda
Zastrzyk wiedzy o pompach ciepła
Pompa ciepła z kolektorem poziomym – nie dla każdego
Rodzaje pomp powietrznych niskotemperaturowych
Powietrzne pompy ciepła - wysokotemperaturowy mechanizm oszczędności