Tepelné čerpadlo země/voda
Tepelná čerpadla Kuchař, Ostrava-Šenov

Plošný kolektor

Tepelné čerpadlo země-voda s plošným kolektorem, jako primárním výměníkem tepla. Teplo v hloubce 120cm, ve kterém je plošný kolektor uložen, celoročně kolísá mezi +5 až +15°C a mnohdy má větší účinnost než hlubinný vrt. Regenerace zeminy probíhá vsakováním dešťové vody a slunečním svitem.

Tepelné čerpadlo země/voda s plošným kolektorem

Země je jako akumulátor tepla získaného prostřednictvím slunečního záření a dešťových srážek. Od jara do podzimu je zemina nabíjená, abychom pak z ní mohli během topné sezóny čerpat. Teplo je odebíráno ze zemních plošných kolektorů (trubkový had) z hloubky 1,2 m s roztečí 60-100 cm.

Plošný kolektor je napuštěn nemrznoucí směsí s přísadami proti zanášení kovových částí, tzv. inhibitory koroze. Potrubí z polyethylenu svařujeme elektrotvarovkami a digitální svářečkou Georg Fischer. Výrobce potrubí garantuje, že plošný kolektor zhotovený tímto postupem a napuštěný nemrznoucí směsí, má pak životnost až 200 roků.

Investor do této instalace si může být jistý, že médium správně navrženého plošného kolektoru na konci zimy nevymrzne! Dále lze vypozorovat, že jakmile roztaje sníh a promrznutá vrchní vrstva v prostoru nad plošným kolektorem, každoročně probíhá regenerace (znovunabití) plošného kolektoru a lze to vysledovat na regulátoru tepelného čerpadla. Regenerace probíhá za přispění slunečního svitu a vsakováním povrchové vody. Proto ani léty prověřený plošný kolektor nemůže zamrznout natolik, aby tepelné čerpadlo nemělo dostatek energie pro jeho provoz.

Obvyklá plocha pro rodinný domek je 240 – 650 m2 a tato plocha je závislá na správné dimenzaci dle VDI normy.

Vrt

Tepelné čerpadlo země/voda s vertikálním vrtem pro získávání energie uložené v horninách a podzemních vodách. Teplo je získáváno z vrtů z hloubek 80 až 150 m. V této hloubce je celoroční teplota mezi +7 až +12 °C a v mnoha případech záleží na složení hornin a vydatnosti podzemní vody. Tato teplota je provozem pak “odčerpána” a snížena.

Tepelné čerpadlo země/voda s vrtem

Po miliony let se ukládala sluneční energie a malé množství energie ve vrstvách hornin, uložených v horních vrstvách zemské kůry. Energie zemského jádra v tomto případě má zanedbatelný vliv a tvoří přibližně pouze 0,25 % energie dodaného vrtem. Regenerace vrtu probíhá proto pouze prouděním podzemní vody a energie uložené v ní.

Tepelné čerpadlo země voda s vrtem využívá výměník, chcete-li kolektor, tvořený polyethylénovým potrubím uloženým ve vyvrtané sondě. Nejčastěji se používá jednoduchá nebo dvojitá U-trubka napuštěná nemrznoucí směsí podobně jako u plošného kolektoru. Na rozdíl od plošného kolektoru je energie získávána z hloubky.

Studie a praxe dokládají, že účinnost vrtu je v ideálním případě vyšší pouze o 3 % v nižších provozních nákladech oproti plošného kolektoru. Investor si proto musí zvážit, kdo a jak navrhuje vrt. Do dimenzace vrtu se musí zohlednit výkon a procento (pod) dimenzace tepelného čerpadla, roční práce primárního okruhu (tzn. množství spotřebované teplé vody, provoz bazénů, účinnost otopné soustavy aj.) a hydraulické vyvážení průtoků média primárním okruhem.

Proto pro provoz vrtu není nejdůležitější pouze hloubka vrtu, ale i rozdělení/sběr média jednotlivými smyčkami. Tepelná čerpadla země/voda mají obvykle vestavěná oběhová čerpadla pro primární okruh. Tato čerpadla jsou limitována průtokem a dopravní výškou.

V mnoha instalacích, zvláště v těch, ve kterých je návrh primárního okruhu podceněn pak dochází k zámrazu vrtu i za předpokladu, že celková hloubka vrtu je správně navržena! Norma VDI nařizuje teplotní rozdíl primárního okruhu pouze 4 K (kelvin), chcete-li pro snažší pochopení, pak rozdíl mezi vstupem a zpátečkou z vrtu nesmí být větší než 4 °C. V případě, že průtok neni správný, tento rozdíl narůstá a zvyšuje se pravděpodobnost nevratného vymrazení vrtu! Tohle investor pozná až nárůstem provozních nákladů.

Proto se raději obraťte na odborné navržení vrtu kvalifikovanou a specializovanou firmou, což jme i my.