Tepelná čerpadla země-voda
Zdrojem tepla, které lze využít k vytápění budov, může být podzemí, kde je v podstatě konstantní teplota po celý rok. Tuto tepelnou energii využívají tepelná čerpadla země-voda. Ze současných druhů čerpadel, tedy tepelných čerpadel vzduch-voda, vzduch-vzduch či voda-voda, má tepelné čerpadlo země-voda nejvyšší náklady. Odpovídají totiž rozsáhlým stavebním pracím, které zahrnují umístění podzemního kolektoru na velkou plochu kolem budovy nebo podzemní vrty, jež sahají do hloubky až 150 metrů.
Princip fungování tepelného čerpadla země-voda
Tepelné čerpadlo typu země/voda je ekologickým zdrojem tepla, který odebírá teplo z půdy a předává ho do topné vody. Jeho provoz vyžaduje jen malé množství elektrické energie.
Systémy:
Existují dva hlavní typy systémů tepelných čerpadel země-voda:
Systém s kolektory: V zemi je uložen plastový kolektor s nemrznoucí kapalinou. Kapalina se v kolektoru ohřívá od okolní zeminy.
Systém s vrty: Do země jsou vyvrtány hluboké vrty, do kterých jsou umístěny sondy s nemrznoucí kapalinou. Kapalina se v sondách ohřívá od okolní zeminy.
Rozdíly mezi systémy:
Hlavní rozdíl mezi systémy s kolektory a vrty je v jejich instalaci:
Systém s kolektory: Kolektory se instalují do země horizontálně. Vyžadují větší plochu půdy, která je obvykle 2-3x větší než vytápěná plocha domu.
Systém s vrty: Vrty se instalují do země vertikálně a dosahuje hloubky, kde je stabilní teplota. Vyžadují menší plochu půdy, ale jsou dražší na instalaci.
Společné rysy:
V obou systémech se dále děje:
Výparník: Kapalina z kolektoru nebo vrtu předává teplo chladivu ve výparníku. Chladivo se začne vypařovat.
Kompresor: Plynné chladivo je stlačeno kompresorem, čímž se zvýší jeho tlak a teplota.
Kondenzátor: Vysokoteplotní plynné chladivo předává teplo topné vodě v kondenzátoru. Chladivo se zkapalňuje.
Expanzní ventil: Kapalina prochází expanzním ventilem, kde se ochladí a sníží se její tlak.
Cyklus se opakuje: Chladivo v tekutém stavu se vrací do výparníku a celý cyklus se opakuje.
Tepelná čerpadla země-voda jsou vhodná do chladnějších oblastí
Tepelná čerpadla země-voda pracují na principu odnímání tepla z podzemí a předávání topnému sytému. V podzemním kolektoru nebo vrtu proudí kapalina o nízkém varu, která přechází v plyn, jenž se působením tepla mírně zahřívá.
Po prudkém stlačení kompresorem se plyn ohřeje ještě na vyšší teplotu a předá teplo otopnému systému. V průběhu procesu se ochladí, zkapalní a celý proces odnímání a předávání tepla absolvuje znovu. Tepelná čerpadla země-voda jsou například vhodná do chladnějších, například horských oblastí. Jsou v těchto podmínkách velmi efektivní, ale jejich nevýhodou je velká vstupní investice.
Podzemní kolektory jsou levnější než hlubinné vrty
Tepelná čerpadla země-voda s plošným kolektorem jsou levnější než s hlubinnými vrty. Kolektor se zabuduje do země, například pod zahradou. Vyžaduje však plochu přibližně 200 až 400 m². V zemi, obvykle do hloubky 1,5 m, jsou umístěny plastové trubky s nemrznoucí kapalinou. Hlubinné vrty pro potřeby tepelných čerpadel země-voda se provádějí do hloubky 80 až 150 m. Výhodou je, že nemají prakticky žádné nároky na plochu jako plošné kolektory. Provozní nároky u čerpadel odebírajících teplo z podzemní jsou velmi nízké. Dodávají teplo i za extrémních klimatických podmínek. V létě se vrty dají využít pro chlazení obytných místností.
Dotace na tepelná čerpadla země-voda
Na tepelné čerpadlo země-voda lze získat státní dotaci. Přesné podmínky pro získání dotace naleznete na novazelenausporam.cz
Státní dotace na tepelné čerpadlo země-voda pro vytápění –
120 000 Kč
Státní dotace na tepelné čerpadlo země-voda pro vytápění a přípravu teplé vody – 140 000 Kč
Finanční částky na pořízení tepelného čerpadla typu země-voda obvykle začínají na 400 000 Kč a výše. Vše ale záleží na velikosti a složitosti konkrétní instalace.
Výhody a nevýhody tepelného čerpadla země-voda
Výhody
Nízké provozní náklady
Vysoká účinnost
Ekologický provoz
Možnost chlazení v létě
Nevýhody
Vysoké pořizovací náklady
Nutnost vrtů
Nutnost velkého pozemku při plošných kolektorech v zemi
Často kladené otázky
- Jaké jsou nejčastější problémy s tepelnými čerpadly země-voda?
Nedostatečný průtok topné vody, pokles tlaku v systému nebo selhání expanze, zamrzání venkovní jednotky, nadměrná hlučnost venkovní jednotky.
- Jaká je životnost tepelného čerpadla země-voda?
U tepelného čerpadla země-voda je životnost kompresoru více než 20 let, a pokud je prováděn kvalitní servis, může zařízení fungovat i po několik dalších let. Zemní kolektory (vrty) mají prakticky neomezenou životnost.
- Jak často je nutný servis pro tepelné čerpadlo země-voda?
-
Preventivně servis doporučujeme jednou ročně. Zahrnuje kontrolu a údržbu vnitřních i venkovních částí, kontrolu chladiva, čištění filtračních systémů a další důležité úkony. Tím, že se o tepelné čerpadlo staráte, zajistíte jeho správné nastavení a prodloužíte životnost.
