Zemlja je vir toplotne energije, ki je brezplačen, hkrati pa izjemno efektiven. Lahko bi rekli, da zemlja predstavlja skladišče velike količine sončne energije, ki »čaka«, da jo izkoristimo za ogrevanje naše hiše in vode. Prav to nam nudi toplotna črpalka zemlja voda. Tovrstna toplotna črpalka (zemlja/voda) izkorišča toploto pod zemljo s prečrpavanjem vode skozi njo. Na podlagi tega prečrpavanja se nato povečuje temperatura, ki se lahko uporabi za ogrevanje našega doma, stavbe ipd., z njo pa lahko prav tako ogrevamo sanitarno vodo.
Resda potrebuje črpalka električno energijo za zagon, vendar porabi majhno količino električne energije nasproti količino toplote, ki jo proizvede. Preprosto povedano toplotna črpalka zemlja voda opravlja enako vlogo kot grelnik vode (bojler), vendar za ogrevanje uporablja toploto iz zemlje, medtem ko ostali grelniki vode uporabljajo električno energijo ali gorivo za proizvodnjo toplote.
Podroben vpogled v geotermalno toplotno črpalko
Potrebovali boste dovolj zunanjega prostora, ki bo omogočal namestitev sistema toplotne črpalke v tleh. Ta vrsta toplotne črpalke ni priporočljiva za vse domove. Sledi nekaj ključnih faktorjev, ki pojasnjujejo primernost oz. neprimernost vašega doma za uporabo toplotne črpalke zemlja voda.
- Velikost vašega doma in vrta – za namestitev toplotne črpalke potrebujete dovolj odprt prostor, do katerega je mogoče dostopati s stroji za kopanje, hkrati pa mora omogočat namestitev celotnega zemeljskega sistema geotermalne toplotne črpalke.
- H končnim stroškom namestitve geotermalne toplotne črpalke boste morali prišteti tudi stroške vrtanja v zemljo. Končni strošek bo tako odvisen tudi od tega ali bo vaš sistem vertikalno ali vodoravno v zemlji.
- Geotermalne toplotne črpalke so zelo trpežne in potrebujejo zgolj osnovno vzdrževanje, saj nimajo veliko mehanskih komponent, večina le-teh pa je tako ali tako pod zemljo, kjer imajo zavetje vred vremenskimi vplivi.
- Geotermalni sistemi nimajo kondenzacijske enote zunaj (kot jo imajo nekatere klimatske naprave), zato delujejo zelo tiho.
Horizontalni in vertikalni način namestitve zemeljske toplotne črpalke
Zemeljski kolektorji
Horizontalne zanke, ki povezujejo zemeljske kolektorje se običajno namestijo na podeželskih oz. ruralnih območjih, kjer je na voljo veliko prostora. Tovrstna zanka potrebuje veliko zemeljske površine za namestitev cevi, prav tako pa je potreben tudi dobršen prostor, ki omogoča gradbenim strojem, da opravijo izkop in potrebno delo.
S zemeljskimi kolektorji se izrablja toplotna zgornjega dela zemlje oz. kamnine. Kako to deluje?Preprosto povedano, v zemlji se kopiči toplotna energija, ki jo je mogoče izkoristiti s tovrstnimi kolektorji. Ti kolektorji so povezani s toplotno črpalko, njihova uporaba pa je priporočljiva v kolikor imate na voljo dovolj zemeljske površine.
Horizontalni zemeljski kolektorji
Horizontalni kolektorji niso nobena znanost, v praksi gre za plastične cevi v katerih se pretaka nek delovni medij. Globina v katero se položijo zemeljski kolektorji je predvidoma med 1,2m do 1,5m (razdalja med samimi kolektorji mora biti vsaj 70cm)
Prednosti namestitve horizontalnega zemeljskega kolektorja
Lahko ga vgradimo v primeru novogradnje ali sanacije že obstoječe gradnje, saj potrebujem zgolj dovolj zemeljske površine za njegovo namestitev.
Gre za tehnologijo oz. sistem z dolgo življenjsko dobo, ki je prisotna na trgu že veliko let in je prinesla izjemno pozitivne rezultate.
Namestitev horizonalnega kolektorja, kot tudi sam sistem je okolju prijazen. Omogočil nam bo ogrevanje naših prostorov ali vode, brez uporabe kakršnihkoli fosilnih goriv.
Ta način ogrevanja je energetsko izjemno učinkovit, hkrati pa stroškovno zelo ugoden.
Katere aspekte moramo preučiti preden se lotimo namestitve horizontalnih kolektorjev in katere informacije moramo poznati?
- Ali imamo dovolj zemeljske površine za namestitev? (zemlja pod katero se nahajajo cevi ne sme biti prekrita z gradbenim materialom (npr. beton))
- Ali gre za trdo zemljo oz. ali je izkop globine približno 1m mogoč brez nepotrebnih zapletov? (mejna globina je 0,8m, priporočljiva pa nad 1,2m)
- Prost pretok padavin do kolektorja ne sme biti oviran
- Ali se splača razmisliti tudi o namestitvi posameznega solarnega kolektorja, ki bi skrbel za napajanje toplotne črpalke? (npr. zgolj poleti)
Vertikalna zemeljska sonda
Vertikalna sonda je idealna rešitev za tiste, ki imajo malo prostora okrog hiše, torej nimajo dovolj razpoložljive zemeljske energije. Najpogostejša izvedba namestitve in ogrevanja s toplotno črpalko je preko vertikalne sonde. S tovrstno zemeljsko sondo izkoriščamo toploto kamenin v globini zemeljske površine.
Energija v obliki toplote se iz kamnin in zemlje odvzema v slojih globine dobrih 100 metrov , pa vse do 450 metrov globoko. Moč sonde je odvisna od samih kamnin (njihove sestave in kakovosti), ter lahko na primer v nekaterih primerih nudi okrog 4kW moči, v drugih pa 8kW.
Prednosti:
Vgradnja vertikalne sonde povzroča minimalne premike v zemeljski površini, zaradi česar je idealna rešitev za namestitev toplotno črpalke v primeru sanacije hiše (ko ne gre za novogradnjo)
Za namestitev je potrebno zelo malo zemeljske površine in veliko manj cevi kot pri namestitvi horizontalnih zemeljskih kolektorjev
Slabosti:
Vgradnja vertikalnih cevnih zank je lahko dražja kot horizonalnih
Zaradi velike globine bo potrebno najti izvajalca z primernimi stroji
Nadzor toplotne črpalke
Vprašajte vašega inštalaterja, kakšen način nadzora toplotnega vira in same toplotne črpalke vam bo sistem v hiši omogočal, ter kako iz njega iztisniti največ za to ceno.
Mnoge toplotne črpalke imajo »preveč funkcij«, ki jih običajni uporabnik ne potrebuje, niti jih ne bo uporabljal. Prepričajte se, da je nadzor nad toplotno črpalko uporabniku prijazen, ter da vam bo monter razložil vse detajle delovanja sistema. Pomembna lastnost nadzorne plošče toplotne črpalke je, da mora omogočati predprogramiranje sistema za vklop in izklop ob različnih časih.