Tepelné čerpadlo země / voda

Tepelné čerpadlo země / voda odebírá teplo z povrchové vrstvy země, nebo z jeho hloubky. Vždy je to za pomoci uzavřených kolektorů, nejčastěji vyrobených z plastu ve kterých protéká nemrznoucí směs (solanka). Teplo se předává do topné soustavy.

Tepelná energie ze země

Teplota v zemi v hloubce pod 10 metrů je celoročně stabilní. V našich končinách je tato teplota cca 11°C. S rostoucí hloubkou roste i teplota a to přibližně o 2°C na 100m. Je zřejmé, že při stálém odběru tepla ze země dojde postupně kolem vrtu k poklesu teploty a časem by mohlo dojít k "zamrznutí" vrtu. Dlouhodobé zkušenosti ze zemí, kde jsou tyto systémy v provozu již desítky let, ukazují že vždy v letních měsících, kdy odběr tepla klesne (netopí se), se stačí obnovit vrty na původní stav. Schopnost opětovného "nabití" vrtu je částěčně závislá na geologickém podloží, které udává jeho tepelnou vodivost. Obnově vrtu můžeme také pomoci, pokud v letních měsících využijeme možnosti klimatizovat daný objekt, čímž odebíráme z vrtu chlad a ten využijeme pro zlepšení klimatu v objektu.

Rozdělení tepelných čerpadel země / voda

1. plošné kolektory

Tepelné čerpadlo země / voda - plošný kolektor

Plošné kolektory jsou plastové trubky naplněné nemrznoucí směsí (solankou), které se umisťují do země 40 - 70cm pod zámrznou hloubku. Rozestup mezi jednotlivými trubkami musí být 0,8 - 1m a minimálně 1,5m od základů domu.  Plošné kolektory se do země umysťují dvěmi způsoby. 1. - celoplošná skrývka a opětovné nanesení zeminy. 2. - pomocí speciálního bagru se vytvoří dostatečně hluboké drážky do kterých se posléze umístí plastové potrubí.  U plošných kolektorů je potřeba počítat s dostatečně velkým pozemkem. Pro orientaci by se dalo říci, že je zapotřebý plocha cca 4x větší než vytápěná plocha. Plocha, kterou potřebujeme pro 1kW tepelného výkonu je různá podle druhu a vlhkosti půdy. Vše nám ukazuje tato tabulka:

Druh půdy Dékla na 1 kW výkonu Plocha na 1kW výkonu (m2)
suchá 160 m 100 m2
vlhká 70 m 42 m2
mokrá 40 m 29 m2

 

2. vertikální kolektory neboli zemní vrty

tepelné čerpadlo země / voda - zemní vrty

Jde o plastový výměník který je umístěn přímo do vrtu. Samotný vrt má celkem malý průměr mezi 13 - 22 cm. Po vložení  primárního výměníku je celý vrt vyplněn (utěsněn) vhodnou hmotou. Nejčastěji se používá cementojílová směs.
Běžné vrty jsou hluboké 100 - 150m. Pokud je zapotřebí většího výkonu, dělají se vrty další. Mezi jednotlivými vrty by měla být vzdálenost alespoň 10m aby nedocházelo k promrzání. Hloubka vrtu záleží na výkonu tepelného čerpadla a geologickém podloží. Můžeme říci že na 1 kW tepelného výkonu potřebujeme  cca 12 - 18 m hloubky vrtu. Při výpočtu je důležité si uvědomit, že prvních cca 10 metrů má malý energetický přínos. I z tohoto důvodu je vhodnější volit jeden hlubší vrt npř. 140m, než dva 70m. V případě dvou vrtů je tedy zapotřebí počítat s jistou rezervou.

Porovoz tepelného čerpadla země / voda

Hlavní výhodou zemníc tepelných čerpadel je velmi dobrý topný faktor a to po celý rok. I z tohoto důvodu  se teplné čerpadlo země / voda navrhujem jako monovalentní zdroj a není zapotřebí jej doplňovat jiným zdrojem tepla. Tento fakt je vykoupen vyššími náklady na zhotovení zemních vrtů, popřípadě většího pozemku v případě plošných kolektorů.

Vzhledem k dlouhé životnosti, vysokému a stálému topnému faktoru, velmi nízkým provozním nákladům a rychlé návratnosti investice by měly být tepelná čerpadla země / voda tou první volbou.

Chci tepelné čerpadlo země / voda