Toplotna črpalka zemlja – voda

Pri odločitvi za izvedbo novega ali obnovo starega sistema ogrevanja je najbolj ekonomična rešitev vgradnja tako imenovanega ogrevanja s toplotno črpalko. Alternativni viri ogrevanja, kot je na primer toplotna črpalka, predstavljajo energetsko učinkovit in okolju prijazen način ogrevanja. Toplotna črpalka je naprava, ki izkorišča toploto iz okolice ter jo pretvarja v uporabno toploto za ogrevanje prostorov in segrevanje sanitarne vode. Poznamo tri vrste črpalk, in sicer črpalka po sistemu voda-voda, zrak-voda in, nenazadnje, toplotna črpalka zemlja-voda, katero bomo tudi podrobneje spoznali.

Zemlja preko celotnega leta sprejema toploto sonca. V poletnem času Sonce obseva površino Zemlje z močjo do 1000 W/m2, pozimi pa le z močjo do 200 W/m2. V poletnem času Zemlja del toplote shrani in s tem počasi segreva zgornji sloj (od 10 do 20 metrov). Toplotna črpalka zemlja-voda je sposobna odvesti med 10 W (suha tla) do 40 W (mokra tla) na kvadratni meter površine v najhladnejšem delu leta, seveda odvisno od lokalnih geoloških pogojev.

Toplotna črpalka zemlja-voda deluje na principu izkoriščanja zemeljske energije. V poletnem času se sončna energija shranjuje v zemlji, neposredno z osončenjem ali posredno z dežjem in vetrom. Toplotna črpalka zemlja-voda torej izkorišča toplotno energijo, ki je shranjena v kameninah oziroma v zemlji, saj je tam uskladiščena velika količina sončne energije, ki jo lahko s pomočjo toplotne črpalke izkoristimo za ogrevanje hiše in/ali sanitarne vode. Količina sončne energije, ki jo lahko odvzamemo zemlji, pa je odvisna od sestave tal, moči toplotne črpalke in načina izkoriščanja tega vira (horizontalni sprejemnik ali vertikalna sonda). Odvzem toplote se izvaja s pomočjo vode, ki kroži v zaprtem cevnem sistemu, položenem v globini od 110 do 130 centimetrov (horizontalni sprejemnik), ali pa so cevne sonde vstavljene v vrtine od 60 do 140 metrov. Krožeča voda tako oddaja toplotno toplotni črpalki, ki jo s pomočjo dodane električne energije pretvori v višji temperaturni nivo (do 55 stopinj Celzija), vrača pa se ohlajena za približno 4 stopinje Celzija.

Če ogrevanje našega doma opravlja toplotna črpalka zemlja-voda, je potrebno ugotoviti koliko energije potrebuje objekt za ogrevanje in toplotno prevodnost kamenin, saj bomo le tako lahko dobili podatke za določitev globine in skupno število vrtin za ogrevanje. Toplotna črpalka zemlja-voda je zato primerna tudi za manjše površine, saj je ključna namreč le globina vrtina. Toplotna črpalka zemlja-voda je načeloma tudi najprimernejše izbira pri prehodu iz ogrevanja s fosilnimi gorivi na ogrevanje z geotermalno energijo, ki vedno bolj postaja klasična energija prihodnosti.

Comments are closed.