Princip činnosti otopných soustav s tepelným čerpadlem země-voda

Při instalaci topného systému bude uživatel hledat nejziskovější možnosti. Jedním z optimálních řešení je geotermální vytápění. Tepelná energie pochází z přírodních zdrojů a vytápí budovu bez potřeby dalšího paliva.

Zařízení a princip fungování geotermálního vytápění

Princip geotermálního vytápění

Pro výměnu tepelné energie je nutné vybudovat systém skládající se ze dvou okruhů a čerpadla. Geotermální vytápění předpokládá přítomnost vnitřní a vnější části.

Tento způsob vytápění funguje na principu přirozené cirkulace. Jedním okruhem se chladicí kapalina dostává do interiéru budovy a prochází všemi radiátory. Potrubí se klade hluboko pod zem a zahřívá se působením vody nebo zeminy. Teplota v útrobách země v určité hloubce má jeden ukazatel bez ohledu na povětrnostní podmínky.

Abyste pochopili, jak funguje topný systém, můžete si představit princip fungování chladničky, ve které vnější část generuje teplo a uvnitř je uložen chlad. Geotermální vytápění funguje velmi podobně. Lze jej použít jak pro chlazení, tak pro vytápění domu.

O zdrojích geotermálního vytápění

Geotermální topné zařízení

Výběr geotermálních zdrojů vytápění závisí na místě a bezpečnosti instalace. Lze rozlišit následující typy zdrojů:

• Ty s vysokými teplotami jsou sopky nebo gejzíry. Ale tento druh není tak často používán kvůli odlehlosti horkých pramenů.
• S nízkou teplotou – půda nebo nádrž. V hloubce kolem šesti metrů dosahuje půda určité teploty, která se nemění v závislosti na klimatu. Trubky jsou položeny v tomto místě a odebírají teplo ze země a zároveň ohřívají budovu.

Dobrou možností by bylo také umístění topné konstrukce do blízkého rybníka s vhodnou hloubkou a délkou. Voda slouží jako dobrý zdroj, protože v zimním období je pokryta ledem a udržuje teplotu.

• Vzduch. Systém zahrnuje nutnost dodatečné instalace ventilátorů a výparníků.

Geotermální vytápění domu v zimě

Teplá voda proudí z podzemního potrubí do tepelného čerpadla. Následuje distribuce chladicí kapaliny přes všechny radiátory. Voda se vrací opačným směrem, ochlazená.

Kapalina proudící v podzemních potrubích se působením zeminy zahřívá a stoupá nahoru. Po vstupu kapaliny do tepelného čerpadla je teplo distribuováno do všech radiátorů. Ochlazené chladivo se vrací opačným směrem po druhém okruhu.

Geotermální chlazení v létě

Teplo, které se uvolňuje vzduchem do domu, jde pomocí tepelného čerpadla do půdy. Ochlazená chladicí kapalina se vrací zpět a ochlazuje místnost. Chladný vzduch je přiváděn ventilačními otvory.

Skutečné výhody a nevýhody

Na základě zpětné vazby od uživatelů geotermálního vytápění je možné vyzdvihnout klady a zápory tohoto systému. Mezi výhody patří následující body:

• Topný systém nevyžaduje další palivo. V důsledku toho nedochází k žádnému znečištění životního prostředí.
• Náklady jsou vynaloženy jednou během instalace. Systém pak spotřebovává pouze elektřinu. Topný systém nevyžaduje pravidelnou údržbu.
• Do domu není potřeba instalovat další zařízení kromě tepelného čerpadla. Zařízení lze instalovat kdekoli bez samostatné místnosti.
• Používá se pro chlazení a vytápění budov.
• Životnost dosahuje 30 let.

Nevýhody geotermálního vytápění:

• Instalace systému je velmi nákladná a problematická. Je nutné vykopat příkop v určité hloubce a nainstalovat konstrukci potrubí, která vyžaduje velké množství materiálu.
• Topení je nestálé a tepelné čerpadlo funguje pouze na elektřinu.
• V bytových domech a hustě obydlených oblastech je použití tohoto typu vytápění nemožné. Pro umístění zařízení bude vyžadována plocha pozemku stejné velikosti jako budova.
• Vysoké náklady na instalaci topného systému se vyplácí dlouhodobě (cca 20 let). Plynová jednotka zdůvodní své náklady za pět let.

Zásady uspořádání

Pro získání efektivního geotepla je nutné instalovat systém v několika fázích. Instalace může být provedena ručně, aniž byste se uchýlili k pomoci specialistů. V případě potřeby může být vyžadováno profesionální vrtací zařízení.

První fází je provedení předběžných výpočtů

Pro rovnoměrné vytápění domu je třeba před zahájením instalačních prací provést výpočty. Hlavní výpočty se provádějí podle následujících ukazatelů:

1. Teplota země. V hloubce 15-20 m se může ohřev půdy pohybovat od 8 do 100 °.
2. Ukazatel tepelného výkonu (průměrná hodnota je 0,5 kW na 1 metr).
3. Interakce s vnějšími faktory: klima v oblasti, přítomnost podzemní vody a vlhkost. Tyto hodnoty ovlivňují kvalitu přenosu tepla.

Je třeba vzít v úvahu faktor, že přítomnost vlhkosti v půdě ovlivňuje přenos tepla. Suchá půda vede teplo asi 25 W na 1 m a v přítomnosti podzemní vody se tato hodnota zvyšuje na 110 W.

Výkonnostní index tepelného čerpadla by neměl překročit 1800 hodin za rok. V opačném případě klesá účinnost topného systému a zvyšuje se opotřebení.

Aby se zabránilo zamrznutí půdy, je nutné odebírat teplo ze zdroje v mírném množství. Systém je nutné využívat nejen jako vytápění, ale i pro chlazení domu. Čerpadlo nasává teplo do země a ochlazený vzduch stoupá vzhůru. Země se přitom ohřívá a nedochází k podchlazení.

Při výpočtu je třeba vzít v úvahu procento tepelných ztrát v místnosti. Ve velkých domech je hodnota větší a dosahuje 9 kW. Pro efektivní provoz čerpadla se doporučuje přidat dalších 10-15% výkonu pro rezervu.

Instalace druhé fáze a vhodné vybavení

Jako výměník tepla si můžete zakoupit hotový díl nebo použít cívku z chladničky.

Vertikální uspořádání systému vyžaduje profesionální vrtací zařízení a je náročnější na práci.

V domě je instalováno tepelné čerpadlo. Nezabere mnoho místa a nevyžaduje samostatnou kotelnu. Připojení čerpadla k systému není obtížné.

Hlavním problémem při instalaci geotermálního vytápění je instalace vnějšího okruhu.

Dobrou volbou pro místo instalace je přítomnost nádrže umístěné ne více než 100 m od domu. Pokud zdroj vody není ve vlastnictví uživatele, je nutné získat povolení k instalaci topného systému. Hloubka nádrže by měla být alespoň 3 m o ploše asi 200 mXNUMX.

Pro umístění trubek do země je nutné vykopat příkop na volné ploše. Na 100 m250 představuje 300-XNUMX mXNUMX. připravený sběrač.

Příkop musí být vykopán hlouběji, než je mez mrazu půdy. Dno připravené pro pokládku potrubí zasypte pískem. Obrys je položen ve tvaru hada s tvarem U na koncích. Postroj se skládá ze tří nebo čtyř řad. Materiál potrubí může být také plast. Hlavně musí odolat tlaku do 6 barů. Po dokončení instalace je vnější obrys pokryt pískem.

Třetí etapa připojení tepelného čerpadla k vytápění

Připojení tepelného čerpadla k topení

Tepelné čerpadlo se u geotermálního vytápění zapojuje obdobným způsobem jako u jiných topných systémů. Spojení se provádí podle následujícího algoritmu:

• Oba okruhy jsou do domu přivedeny z umístění tepelného čerpadla.
• Tepelné čerpadlo se připojuje k vyrovnávací nádrži podle návodu. Z nádrže je odstraněn studený okruh pro systém podlahového vytápění a baterie jsou připojeny přes stoupačky.
• K čerpadlu je dodatečně dodáván studený a teplý okruh pro připojení k ohřívači vody.

Systém sestavený podle tohoto principu nejen zvýší přenos tepla, ale také pomůže ušetřit na účtech za energie.

Dva typy umístění výměníků tepla

Geotermální vytápění domu vyžaduje instalaci výměníku tepla, který může být umístěn v různých polohách. V tomto případě může být umístění vnějšího obrysu horizontální nebo vertikální. Poloha tepelného čerpadla a vnitřního okruhu zůstává nezměněna.

Možnost 1 vertikální umístění externího rozdělovače

Pro umístění vnějšího kolektoru je ve svislém směru vyvrtána studna. Hloubka může dosáhnout 50-100 m. Na 1 kW připadá 10-30 m potrubí. Pokud má dům velkou plochu, bylo by vhodné vyvrtat několik studní a distribuovat potrubí, po obdržení požadovaného výkonu celkem.

Vertikální typ umístění systému je efektivnější než horizontální a má nejdelší životnost. Používá se k zachování výsadby na pozemku.

Varianta 2 horizontální uspořádání půdního kolektoru

Pro horizontální uspořádání vykopou jámu s hloubkou pod úrovní mrazu půdy.

Trubky jsou položeny ve formě spirály nebo hada. Délka kolektoru je 40 m na 1 kW tepelné energie. Volná plocha by měla mít působivou velikost. Neměly by na něm být žádné výsadby a různé struktury.

Ponoření horizontálního výměníku tepla do zásobníku

Ponoření do rybníka

Geotermální vytápění lze vyrobit ponořením tepelného výměníku do vodního tělesa. Hlavní je, aby byl zdroj v blízké vzdálenosti a ve vhodné hloubce.

Instalace výměníku tepla do vody je nejefektivnější způsob a vyznačuje se vysokou tepelnou vodivostí.

Zdroj vody by měl být umístěn ve vzdálenosti nejvýše 100 m od budovy a v chladném období by neměl zamrzat ke dnu. Na 1 kW připadá 35 m potrubního systému.

Potrubí se pokládá na dno nádrže ve vodorovné poloze.

Tento typ vytápění ohřívá vodu až na 50°C a je ideální pro podlahové vytápění.

Vlastnosti provozu a údržby zařízení

Kromě správné instalace je klíčem k dlouhé životnosti topného systému zachování určitých bodů během provozu. Patří sem následující položky:

• V oblastech vystavených silnému mrazu nepoužívejte geotermální vytápění. Volitelně můžete vytápět nebytové prostory (garáž, sklep, půda), které nevyžadují zvýšení teploty o více než 15°. Jako doplňkový zdroj tepla se často používá geotermální systém.
• Tepelné čerpadlo musí být nainstalováno a používáno správně podle návodu k obsluze. Pro zařízení je nutné vytvořit potřebné podmínky.
• Tepelné čerpadlo a vyrovnávací nádrž by měly být kontrolovány každých šest měsíců na usazeniny a korozi. Prevence se doporučuje před zahájením a na konci topné sezóny.
• Aby systém fungoval v normálním režimu, je nutné dvakrát ročně zkontrolovat chemické složení chladicí kapaliny na přítomnost nečistot.
• Před a po skončení topné sezóny by měla být provedena preventivní kontrola výměníku tepla a filtrů. Pokud jsou nalezeny usazeniny, je nutné prvky vyčistit.

Při dodržení nezbytných podmínek pro kontrolu topného systému bude životnost deklarovanou hodnotou a bude fungovat správně a efektivně.

Možnosti pro nejlepší geotermální čerpadla

Pokud jste zvolili geotermální vytápění jako vytápění domu, měli byste pečlivě zvážit výběr tepelného čerpadla. Je lepší vybrat si důvěryhodného výrobce s dobrou pověstí. S charakteristikami modelů se můžete seznámit předem. Níže jsou uvedeny nejoblíbenější možnosti:

Viessman. Zařízení tohoto výrobce se vyznačují vysokým výkonem s ukazatelem asi 290 kW. Voda v systému je ohřívána až na 60°. Obvykle je součástí sady skladovací nádrž. Model Vitocal – 300G / W Pro se vyznačuje jako nejvhodnější pro chladné zimy.

Pokud zvolíte vhodné a spolehlivé čerpadlo, můžete geotermální vytápění učinit hlavním, aniž byste se uchýlili k dalším zdrojům tepla.

Náklady a vyhlídky návratnosti

Pro efektivní fungování geotermálního topného systému je nutné zakoupit kvalitní čerpadlo. Náklady na dobré zařízení mohou dosáhnout 600 tisíc rublů, v závislosti na oblasti domu. Ale ve srovnání s plynovým vytápěním lze usoudit, že včetně všech nákladů je rozdíl nepatrný.

Samotný plynový kotel není drahé zařízení. No a když započítáte údržbu, samostatnou kotelnu a další náklady, náklady se prakticky budou krýt s cenou tepelného čerpadla. Navíc byste neměli doufat, že plyn bude spuštěn okamžitě po instalaci zařízení. Často se objevují určité problémy.

Při porovnání tepelného čerpadla s elektrokotlem lze rozlišit vysokou spotřebu elektrické energie. Je třeba mít na paměti, že každý rok se náklady na elektřinu zvýší. Také asi po pěti letech bude potřeba vyměnit kotel.

Jednotky na tuhá paliva vyžadují neustálý přísun surovin. Kromě toho je nutné věnovat čas a úsilí vykládání paliva.

Závěr

Geotermální vytápění je efektivní způsob vytápění domu. Pokud provedete kvalitní instalaci systému, v budoucnu nebudete muset vynakládat další finanční prostředky na údržbu systému.

Tato možnost vám umožní vytápět dům v chladném období a v létě sloužit jako klimatizace.

Uživatelé se této metodě snaží vyhnout kvůli drahé a složité instalaci.

Vyplatí se jednou investovat do geotermálního systému a provést kvalitní instalaci, čímž si zajistíte komfort na dlouhou dobu bez dalších investic.

Myšlenka využití vnitřního tepla Země k vytápění není vůbec nová a neoriginální. A ačkoli ne každý má v blízkosti horkou podzemní vodu, přesto ji může využít každý. Geotermální tepelná čerpadla tuto možnost poskytují. Ze země a vody získávají zásoby sluneční energie v nich nahromaděné a spotřebovávají je do topného okruhu domu.

Teorii vyvinul již v roce 1852 slavný lord Kelvin. Realizoval ji v roce 1855 a úspěšně ji používal po mnoho let. Geotermální tepelná čerpadla pro vytápění nalezla i přes svou vysokou účinnost široké uplatnění až koncem 20. století. V 70. letech se pak v Evropě začaly aktivně rozvíjet energeticky úsporné technologie a jednou z oblastí byla tepelná čerpadla.

Venkovní jednotka geotermálního tepelného čerpadla vypadá takto. A co je příjemné, mohou fungovat jak pro vytápění, tak pro chlazení.

Jaká je přitažlivost této myšlenky: spotřebou 1 kW elektřiny můžete získat od 2 kW do 6 kW tepla. A to neodporuje zákonům tepelné techniky. Jde jen o to, že tato instalace nevynakládá energii na výrobu tepelné energie, ale na její přenos.

Taková rozdílná účinnost – od 2 do 6 – závisí nejen na konstrukčních vlastnostech instalací, ale také na provozních podmínkách. Nejvyššího výkonu tepelných čerpadel lze dosáhnout při teplotě v topném okruhu kolem +35 o C. Proto se tyto jednotky ideálně hodí na vodou vytápěné podlahy.

Existují samozřejmě instalace, které ohřívají vodu v topném okruhu na 50-65 o C, ale za prvé jsou dražší, za druhé stále vykazují nejlepší účinnost v daném rozsahu.

Princip činnosti geotermálního tepelného čerpadla

Pod nohama máme teplo v každém prostředí. Jeho množství je v různých regionech různé, ale je všude. A geotermální tepelné čerpadlo odebírá toto teplo z přírodních zdrojů a předává je do topného okruhu.

Co může být zdrojem tepla? Jakékoli venkovní prostředí, které je v zimě nad 0 o C. Jedná se o blízkou nezamrzlou vodní plochu, řeku, dokonce i studnu s dostatkem vody. V půdě je teplo: pod bodem mrazu je teplota vždy kladná.

Zdrojem tepla může být jakékoliv prostředí s teplotou nad nulou v zimě

Princip fungování geotermálního tepelného čerpadla spočívá v tom, že teplo ze zdrojů je předáváno do instalace, kde se přeměňuje a předává do topného okruhu.

Trochu podrobněji se vše děje takto. V relativně teplém prostředí je potrubí s dlouhým chladivem. Potrubí je nejčastěji uzavřené, jeho pohyb zajišťuje čerpadlo. Chladicí kapalina se ohřívá na teplotu okolí. Obvykle je +5 o C nebo mírně vyšší. Prochází prvním výměníkem tepla výparníku a odevzdává teplo chladivu ve druhém okruhu.

Zařízení tepelného čerpadla: jedná se o tři okruhy s nosiči tepla, kompresorem a výparníkem, přepouštěcím ventilem

Chladivo – látka, která se začíná vařit při teplotě nad -5 o C. Freon se používá ve většině instalací. Než se instalace zapne, je v kapalném stavu. Poté, jak teplo přichází z termálních pramenů, jeho teplota stoupá. Freon se začíná vypařovat, přechází do plynného stavu. Tento plyn má již teplotu asi +5 o C. Dostává se do kompresoru, kde je stlačen. Při kompresi se uvolňuje velké množství tepla a plyn již opouští kompresor s teplotou 35 o C až 65 o C. Dostává se do dalšího výměníku tepla – kondenzátoru, kde odevzdává tepelnou energii chladivu, který jde do topného okruhu.

Samotný freon, který odevzdal většinu tepla, se částečně ochladí, ale je stále v plynném stavu za zvýšeného tlaku. Dostává se do pojistného ventilu, kde prudce poklesne tlak, prudce se ochladí a zkapalní. Poté opět vstupuje do výparníku, kde začíná nový cyklus přeměny.

Zdroje tepla a způsoby dodávky energie

Jak již bylo řečeno, zdrojem tepla pro tepelné čerpadlo je každý objekt, který má v zimě kladnou teplotu. Většina z nich je nízkopotenciální, to znamená, že množství tepelné energie v nich obsažené je zanedbatelné. To ale neznamená, že tuto energii nelze využít. Můžete, jen musíte udělat velký obrys, abyste to sbírali. A v tom je složitost konstrukce geotermálních tepelných čerpadel: kromě značných nákladů na vybavení je zapotřebí nemalých finančních prostředků na vybudování vnějšího okruhu sběru tepla.

Tepelné čerpadlo s podlahovým vytápěním – perfektní spojení

Hned můžeme říci, že nenajdete jasnou definici toho, které zdroje tepla jsou geotermální a které ne. Někteří věří, že geotermální zdroje jsou zdroje, které jsou v zemi. Jiní říkají, že voda také spadá do této kategorie: je často pod zemí a ta, která se nachází v otevřených nádržích, také kdysi tekla v zemi. Navíc způsob přenosu tepla je stejný: s pomocí chladicí kapaliny cirkulující po okruhu může naprostá většina moderních jednotek pracovat s kterýmkoli z těchto zdrojů.

Zvažte všechny zdroje tepla, které mohou spadat do této kategorie. A začněme tím nejjednodušším, vyžadujícím minimální náklady na uspořádání.

I v zimě má voda pod ledem poměrně vysokou (vzhledem k vzduchu) teplotu: od +5 o C do +7 o C. Celý úkol spočívá v předání této energie tepelnému čerpadlu. K tomu se do zásobníku položí polymerové trubky naplněné nemrznoucí kapalinou (nejčastěji solným roztokem, někdy nemrznoucí směsí). V průměru se předpokládá, že z metru potrubí uloženého v nádrži lze získat 30 W tepla. Na základě toho zvažte délku potrubí. Například k zajištění tepla doma potřebujete 12 kW tepla. Získáme: 12000 30 W: 400 W / m = XNUMX m. Tolik potrubí bude třeba položit do nádrže.

Energie v blízkosti vody je možná nejen v otevřené nádrži. Pokud je podzemní voda blízko, lze použít studny

Existuje ještě jedna možnost. Je přijatelné, pokud potřeba tepla není příliš velká a na místě je studna s dobrým debetem (vysoký přítok vody). K vypouštění vody budete potřebovat druhou studnu, ale žádný dlouhý okruh. Jen se nenechte zmást! Pokud jsou ve studni 3 kruhy vody, vůbec to neznamená, že má dobrý debet. To znamená, že podzemní voda je blízko. Ale rychlost přítoku vody (a debet je přesně to) může být zároveň malá.

Bude nutné dodat potřebné množství „teplé“ vody do domu ze studny a ochlazenou vodu odebírat do druhé studny. V tomto případě je nutné vypočítat potřebu vody a určit parametry oběhového čerpadla.

Každý ví, že pod bodem mrazu je teplota půdy nad 0 o C. To znamená, že teplo odtud lze čerpat na vytápění domu. To se provádí dvěma způsoby: pomocí horizontálního kolektoru nebo vertikálního kolektoru.

Horizontální geotermální okruhy

Pro zařízení horizontálního geotermálního pole je zapotřebí velká plocha: od 200 m 2 a více. V celé této oblasti musí být zemina odstraněna 30-50 cm pod bodem mrazu půdy. V praxi je to 1,2-2 metry v závislosti na regionu. Nekopejte níže. Země zadržuje energii nashromážděnou od léta, a pokud půjdete příliš hluboko, můžete o značnou část tepla přijít: prostě tam neproniklo.

Vypadá to jako platforma pro horizontální geotermální sondu

Potřebná plocha závisí na potřebě tepla a typu půdy: v některých můžete z jednoho metru odebírat 30 W, v jiných 60-75 W. Nejvýznamnější energetické zásoby se nacházejí ve vlhkých půdách s těsně rozmístěnými podzemními vodami. Pokud jsou poblíž vašeho domu, máte štěstí. Pokud ne, je to také v pořádku, jen bude zapotřebí více místa (a také potrubí). Vzdálenost mezi dvěma sousedními závity potrubí je 1-1,5 metru.

Kolik tepla lze získat z jednoho metru vodorovné tepelné sondy

Spirálové pokládání lze použít ke snížení stopy. To je, když obrys trubek není rozložen pomocí „hada“ nebo „šneka“, ale pomocí spirál, které se nacházejí jedna na druhé. Potřebná plocha je poněkud menší, ale přesto významná.

Velké prostory nejsou u každého domu. Jejich další použití je navíc omezené: není možné vysazovat rostliny se silným kořenovým systémem (stromy) nebo instalovat kapitálové budovy. Pokud nemůžete přidělit takové místo pro odběr tepla nebo nechcete provádět podobné množství zemních prací, lze použít vertikální studny.

Chcete-li zmenšit plochu pod geotermálním polem, můžete použít trubky stočené do spirály

Nevýhody horizontálního pole:

• Velký objem zemních prací.
• V létě není režim pasivního chlazení k dispozici.
• Postupný pokles teploty do konce topného období (a to je také nutné vzít v úvahu při výpočtu délky potrubí).
• Po dokončení pokládky potrubí není možné okamžitě zahájit terénní úpravy nebo jiné práce: musíte počkat, až se půda smrští. A to je minimálně rok.

Vertikální sondy

Pod 20 metrů od povrchu se teplota země zvyšuje. V této hloubce, bez ohledu na počasí a roční období, je vždy stabilní: od 10 o C a výše (v závislosti na regionu). Abychom se k tomuto teplu dostali, dělají se studny pro tepelná čerpadla. Obvykle dávají více tepla, takže jich není potřeba tolik.

Ale množství energie, které lze „vyčerpat“, je velmi závislé na typu půdy. Písčité půdy dávají nejméně: 30 W/m, hodně energie obsahuje žula – až 75 W/m. Proto se délka požadované studny může také velmi lišit.

Kolik tepla lze “odvést” z jednoho metru studny v zemi

Vrtání studní není nejlevnější potěšení. Zejména ve velkých hloubkách: pro tyto účely se používá výkonná zařízení, jejichž náklady jsou vysoké. Není ale nutné dělat jednu studnu. Je možné vrtat několik do menší hloubky, pouze je důležité, aby se jejich celková délka shodovala s vypočítanou. V tomto případě geotermální pole zabírá menší plochu, ale i to je významné. Kromě toho je nutné zorganizovat kolektor pro sběr toků ze všech sond, a to je další vybavení a zemní práce (potrubí z jedné studny do druhé jsou položeny pod úrovní mrazu).

Vertikální sonda je studna slušné hloubky. Takové vrtání je ale velmi nákladné, takže lze udělat řadu kratších vrtů.

Nevýhody vertikálních sond:

• Vysoké náklady na vrtání.
• Významné oblasti pod geotermálním polem: minimální vzdálenost mezi vrty je 8 metrů.
• Při velké hloubce vrtů dochází k každoročnímu poklesu teploty. Po několika letech se proces výrazně zpomalí, ale časem se dodává méně tepla. I to je třeba při výpočtech zohlednit.

clusterové vrtání

Co dělat, když nemáte dostatek místa pro vertikální sondy? Dochází k tzv. cluster drillingu. To je, když se studny rozcházejí ze společného středu v různých směrech v paprscích. Pro tuto technologii je nutné vyčlenit pozemek o velikosti 4 m2. V tomto čtverci se odebírá zemina a upravuje se jakási studna, do které se pak přivádějí trubky od sond. V zásadě lze toto centrum zařídit i v suterénu domu.

Pro takový systém sond je samozřejmě zapotřebí speciální vybavení, které však není příliš výkonné: hloubka vrtání je průměrná, vysoká produktivita je k ničemu. Tato technologie, stejně jako mnoho dalších, byla vyvinuta v Evropě. Dbá nejen na bezpečnost, ale také na ochranu přírody a respekt k soukromému majetku. Proto mají některé klastrové vrtné soupravy pryžové pásy a prakticky nepoškozují místní oblast. Trávníky i cesty zůstávají nedotčeny.

Do vrtaných studní se spouštějí trubky naplněné chladicí kapalinou. Opět jsou zde možnosti. Podle jedné technologie se používají polymerní trubky, jako v jiných vnějších obvodech, a kovové trubky v jiných. Použitý kov je speciální, odolný proti korozi. Jeho provoz je 50-70 let. A proč je lepší? Má vyšší tepelnou vodivost, to znamená, že teplo se přenáší efektivněji. To znamená, že z jednoho metru studny může být „odvedeno“ více tepla. Proto by studny v tomto případě měly být méně dlouhé.

Klastrové vrty šetří půdu

Činnost jednotky clusterového vrtání uvidíte na videu. Zde můžete také odhadnout velikost geotermálního čerpadla pro dům (plocha 250 m 2).

Výrobci a recenze

V Evropě se geotermální tepelná čerpadla na vytápění vyplatí za pár let. Jejich náklady na vytápění jsou ale mnohem vyšší, stejně jako cena energií. Pro naši zemi se 10 15-XNUMX XNUMX dolarů vynaložených na instalaci vrátí roky, ne-li desetiletí. Neznamená to, že se to nevyplatí vůbec (i když se to může stát), ale velmi pomalu. A přesto se nevyplatí instalovat geotermální tepelné čerpadlo z Číny. Přestože jsou levnější a někdy výrazně, nemají žádné náhradní díly, žádné služby, žádnou záruku. Pokud se s technikou něco stane, zůstane vám vlastní problém.

Jaké instalace je třeba zakoupit? Především jsou to Němci. Německo má nejpřísnější zákony upravující stavební materiály a vybavení pro domácnost a velmi přísnou certifikaci. Pokud jsou agregáty schváleny pro provoz v Německu, pak jsou rozhodně bezpečné a kvalitní. V jakékoli oblasti stavebnictví existuje mnoho příkladů. Stejná slavná „německá kvalita“ je vlastní také geotermálním čerpadlům pro domácnost.

Schéma organizace systému vytápění domu pomocí tepelných čerpadel

Kromě německých jednotek má dobré recenze i mnoho dalších evropských výrobců. Někteří z nich vyrábějí taková zařízení již více než 50 let, takže technologie jsou již dávno ověřeny a odladěny. Například geotermální tepelná čerpadla Nibe ve Švédsku byla instalována nejen v bytech a soukromých domech. Tepelné čerpadlo Nibe bylo dokonce instalováno na velké prasečí farmě, kde se jeho teplem ohřívají selata. V této verzi mimochodem nebyly sondy položeny do země a ne do studní. Odebírali teplo z kejdy: po stranách kanálů odpadních vod položili vnější okruh. To je určitě bezplatný zdroj tepla. Majitel farmy je velmi spokojen: investice se mu vrátila za 1,5 roku.

Zemní tepelná čerpadla Daikin využívají invertorové řízení ke snížení nákladů na energii o dalších 20 % ve srovnání s podobnými konvenčními jednotkami.

Švédská geotermální čerpadla Danfoss kombinují tři patentované technologie najednou. Dva z nich umožňují rychlejší ohřev teplé užitkové vody a dosažení vyšších teplot v topném okruhu s nižšími náklady. Další řídí činnost oběhových čerpadel a optimalizuje jejich rychlost. To vám umožní dosáhnout maximálního výkonu.

Výsledky

Geotermální čerpadla nejsou nejlevnější nápad. Pokud máte možnost připojit plyn a tento podnik vás bude stát méně než 15 000 $, připojte plyn. Pokud to není možné nebo je množství větší, je vhodné instalovat tepelné čerpadlo. A geotermální je lepší. Přestože na začátku vyžaduje velké investice, funguje stabilněji a vykazuje vyšší výkon. Výše investic je velmi přibližná a závisí na konkrétních podmínkách. Tato zařízení se ale liší tím, že návrh a výpočet geotermálního tepelného čerpadla je věc čistě individuální a je zvažována u každého projektu. I na dvou sousedních lokalitách se podmínky (a množství) mohou výrazně lišit.