Toplotne črpalke zemlja-voda

Geosonde

toplotna_crpalka_zemlja_voda_geosonde_MTC.png

Glede na to, da prvotni vir energije poteče iz zemlje, ogrevan medij na drugi strani toplotne črpalke pa je voda, se tovrsten način izrabe obnovljivega vira imenuje sistem zemlja/voda. Temperatura kamnin je že na desetih metrih konstantna, neodvisna od atmosferskih pogojev. Znaša okrog 10°C in se z globino zvišuje. Toplotno energijo kamnin zajamemo s tehnologijo geosond. Voda pomešana z glikolom kroži skozi cevi (geosonde), vgrajene v vrtino in se pod vplivom okoliških kamnin segreva. Za nekaj Celzijevih stopinj segreta tekočina se nato vodi do toplotne črpalke, kjer se ji odvzema toplota. Tekočina ohlajena znova vstopa v vrtino. V primeru hlajenja je proces obrnjen, krožeča voda v ogrevalnem sistemu se ohlaja na račun segrevanja okoliških kamnin.

Vgradnja geosonde

Vrtine za sistem geosonda so v splošnem globoke od 60 do 150 metrov. Cevi v njih so polietilenske, premera 1 cole. Znotraj ene vrtine sta po dve cevi, dovodna in odvodna, povezani v zanko. Med dvema zankama je pri vgradnji prisotna tudi injektirna cev. Skozi njo se vbrizgava snov, ki po strditvi hkrati utrjuje geosonde in povečuje toplotno prevodnost vrtine. V povprečju je po 1 metru geosonde mogoče pridobiti okrog 55 W. Za zadovoljitev toplotnih potreb dobro izolirane individualne hiše pri srednjem geotermičnem potencialu kamnin zadostuje ena 100-metrska vrtina.

Horizontalni kolektorji

Obstaja tudi možnost zajema zemeljske energije iz vrhnje, 1,5 m debele plasti zemlje. V ta namen se v zemljo položijo horizontalni kolektorji, prav tako plastične cevi, skozi katere kroži mešanica vode in glikola. Na tovrsten način je mogoče pridobiti v povprečju okoli 20 W po kvadratnem metru površine, ki jo zavzemajo kolektorji. Čeprav pridobljena iz zemlje, je tovrstna energija prvotno sončnega izvora. V tla pride s sončnim sevanjem in padavinami. Za vgradnjo horizontalnih kolektorjev niso potrebna posebna dovoljenja.