Tepelné čerpadlo země-voda: výhody a jak funguje
Teplé vrstvy půdy pod vaším domem jsou volným zdrojem energie. Vytápění geotermální energií přináší velké výhody a zároveň chrání životní prostředí. Zde se dozvíte, v jakém případě jsou geotermální tepelná čerpadla vhodná a co je třeba zvážit, abyste mohli naplno využít výhod nového geotermálního topného systému!
- Co je tepelné čerpadlo země - voda?
- Jak funguje vytápění geotermální energií?
- Co je třeba vzít v úvahu při plánování geotermálního tepelného čerpadla?
- Výhody a nevýhody geotermálního vytápění
- Jak ekologické je vytápění geotermální energií?
- Náklady na geotermální tepelné čerpadlo
- 5 faktů o geotermální energii a tepelných čerpadlech
- Časté dotazy o geotermálních tepelných čerpadlech
Co je tepelné čerpadlo země - voda?
Tepelné čerpadlo země-voda, nazývané také geotermální tepelné čerpadlo, využívá stávající teplo ze země k vytápění obytných prostor i k ohřevu vody. Jako všechny topné systémy, které zahrnují tepelné čerpadlo fungují na stejném principu jako lednička – pouze obráceně. Jednoduše řečeno, zařízení odebírá existující tepelnou energii ze země, stlačuje ji a přenáší jinam, kde chcete, aby bylo teplo – například do vašeho obývacího pokoje.
Teplo ze země lze čerpat dvěma způsoby, pomocí následujích typů kolektorů:
- Plošné zemní kolektory (v blízkosti zemského povrchu)
- Vertikální zemní vrty (hlouběji v zemi)
Jak funguje vytápění geotermální energií?
Strukturu geotermálního tepelného čerpadla lze popsat jako systém tří okruhů:
- okruh solanky pro odebírání tepla ze země.
- chladivový okruh tepelného čerpadla
- topný okruh pro rozvod tepla v obytném prostoru
První okruh přenáší tepelnou energii ze země do tepelného čerpadla. Geotermální energie je generována až do hloubky asi 15 metrů akumulovaným slunečním zářením. V hlubších úrovních se země a v ní uložená podzemní voda ohřívá stoupajícím teplem ze zemského nitra.
I v hloubce pouhých několika metrů je teplota země neustále nad 10 stupňů a roční období ji téměř neovlivňuje. Tento energetický zásobník je možné načerpat pomocí hlubinných sondových vrtů nebo velkoplošných kolektorů. Cirkulující teplonosné médium (tzv. solanka – směs vody a nemrznoucího prostředku) odebírá teplo ze země, vede ho do tepelného výměníku a tam jej předává do druhého okruhu.
Okruh tepelného čerpadla má za úkol zvyšovat úroveň teploty. K tomuto účelu slouží konstrukce s výparníkem, kompresorem a kondenzátorem.
Tepelný výměník pak přenáší vyšší teplotu do topného okruhu. Ten zásobuje obytný prostor přes otopné plochy.
Co je třeba vzít v úvahu při plánování geotermálního tepelného čerpadla?
Využití geotermální energie k provozu topného systému s tepelným čerpadlem má mnoho výhod. Aby se však investice skutečně vyplatila, musí být splněny čtyři podmínky. Jednak jde o energetickou náročnost budovy a otopného systému, jednak o podmínky v místě.
1. Je budova dostatečně energeticky úsporná a dobře izolovaná?
Jedině tak dosáhne tepelné čerpadlo své nejvyšší účinnosti s ročními koeficienty výkonu (SCOP) 4 a více.
2. S jakými teplotami průtoku je dosaženo nejlepší účinnosti?
Teplota přívodu by neměla překročit 50 °C z následujícího důvodu: čím nižší je rozdíl mezi teplotou podlahy a teplotou přívodu, tím méně energie tepelné čerpadlo spotřebuje. Nejvyšší účinnosti dosáhnete efektivním rozvodem tepla prostřednictvím podlahového vytápění nebo kvalitních velkoplošných radiátorů.
3. Je půda geologicky vhodná pro využití geotermální energie?
Povaha půdy určuje výnos geotermální energie na metr. Vlhké, hlinité a písčité půdy poskytují podstatně více tepla než suchá, porézní hornina. Odborná montážní firma na tepelná čerpadla Bosch snadno místo posoudí.
4. Je lokalita vhodná pro vrtání nebo kopání?
Těžká technika a rozsáhlé zemní práce nejsou možné na každém pozemku. Zejména při rekonstrukci je třeba zvážit, zda chcete například rozkopat stávající zahradní plochy.
Výhody a nevýhody geotermálního vytápění
Výhody geotermálního tepelného čerpadla (země-voda) jsou velmi přesvědčivé. Pomocí něj nastavíte svůj topný systém udržitelným způsobem a zajistíte nízké náklady na vytápění. Existují však body, kterým musíte věnovat velkou pozornost, abyste předešli nevýhodám.
Výhody
- vysoký výkon se sezónním topným faktorem 4 a více
- dobrá bilance CO2, kterou lze zlepšit na CO2 neutralitu pomocí zelené elektřiny
- nízká spotřeba elektrické energie a příznivé náklady na vytápění díky levným tarifům tepelného čerpadla
- spolehlivá a efektivní příprava teplé vody
- pasivní chlazení možné v létě - levnou a udržitelnou klimatizaci vašeho obytného prostoru s téměř nulovou spotřebou energie lze použít na mnoha místech díky sondě nebo kolektoru
- velmi dobře doplňuje fotovoltaiku a zvyšuje ziskovost FV systému
- nenáročná na údržbu, robustní a odolná, nízká hlučnost a úspora místa, protože je potřeba pouze jedna jednotka (žádná venkovní instalace)
- možnosti dotací
Nevýhody
- vysoké investiční náklady na začátku ve srovnání s jinými tepelnými čerpadly
- přesné plánování nezbytné k plnému využití výhod
- obtížně realizovatelné v hustě zastavěných oblastech
- plošné kolektory nesmí být poškozeny stavebními pracemi, rostlinami a podobně
- Vrty podléhají správnímu povolení
Bosch - Váš chytrý partner v oblasti tepelných čerpadel
- Výjimečná inovativní technologie
- Vysoké standardy kvality a bezpečnosti
- Záruka až 10 let
- Více než 100 let zkušeností v oblasti tepelné techniky
- Atraktivní možnosti dotací
5 faktů o geotermální energii a tepelných čerpadlech
- Čím hlouběji, tím tepleji: V této zemi průběžně stoupá teplota asi o 3 stupně na 100 metrů.
- Tekuté jádro naší planety je podle odhadů horké 6000 stupňů.
- Dosud nejhlubší vrt světa v ruské Kole musel být zastaven v hloubce 12 262 metrů kvůli extrémnímu teplu.
- Geotermální tepelná čerpadla (země-voda) jsou mimořádně tichá.
- Jednoduše efektivní: geotermální topné systémy mají průměrný roční koeficient výkonu 3,5 až 4,5.