Vrty pro tepelná čerpadla - využití potenciálu země
Tepelná čerpadla země-voda jsou nejstabilnějším a celoročně nejúčinnějším způsobem vytápění nebo chlazení pomocí obnovitelných zdrojů energie. (Tento systém využívá jako zdroj energie stálou teplotu země a oproti jiným typům tepelných čerpadel nabízí značné výhody. V praxi se používají dva způsoby "čerpání" tepelné energie: pomocí tepelných čerpadel země-voda s plochými kolektory umístěnými v hloubce 1-1,5 m pod povrchem nebo pomocí tepelných čerpadel se svislými geotermálními vrty. V tomto článku se budeme podrobněji zabývat druhou možností - vrty pro tepelná čerpadla.
Jak fungují geotermální vrty pro tepelná čerpadla?
Tepelná čerpadla země-voda, která pracují s geotermálními vrty, využívají teplo uložené hluboko pod zemským povrchem. Stejně jako jiné typy tepelných čerpadel mohou takto získanou energii přeměnit na vytápění nebo chlazení budov.
Co potřebuji, když se rozhodnu pro geotermální vrt?
V první řadě je důležité si uvědomit, že k vybudování geotermálního vrtu je zapotřebí geologický průzkum a stavební povolení. Plánovaná hloubka vrtu obvykle rozhoduje o tom, zda vám bude stačit ohlašovací povinnost, nebo zda budete potřebovat povolení příslušného báňského úřadu. Zákonné podmínky pro provedení vrtu se mohou regionálně lišit, proto je důležité se pečlivě informovat u místních úřadů.
Stejně tak je důležité svěřit vrtání vrtu odborné firmě, která má oprávnění i zkušenosti. Odborníci v tomto oboru jsou často schopni vám zajistit všechna potřebná povolení a projektovou dokumentaci.
Je pro mě geotermální vrt vhodný?
Tepelná čerpadla země-voda vyžadují pro svůj provoz buď zemní kolektor, nebo hluboký vrt. Rozhodnutí, která varianta je pro vás vhodná, obvykle závisí na velikosti vašeho pozemku. Pokud nemáte k dispozici velký pozemek pro zakopání zemních kolektorů - tj. prostor minimálně o velikosti vytápěné podlahové plochy, bude pro vás správnou volbou vrt pro tepelné čerpadlo. Je třeba zdůraznit, že obě varianty nejsou zrovna malou investicí. Počínaje projektovou dokumentací a povoleními až po samotné zemní práce nebo hloubkové vrty. Vyšší počáteční náklady mohou od tohoto typu tepelného čerpadla odrazovat, ale vysoká účinnost, bezproblémový a tichý provoz s extrémně dlouhou životností splní a možná i předčí vaše očekávání při správném dimenzování výkonu tepelného čerpadla a vrtu.
Kde lze provést vrt pro tepelné čerpadlo?
Vrty pro tepelná čerpadla země-voda jsou vhodné zejména do tvrdšího podloží. Přítomnost podzemní vody je z hlediska využití tepla z vrtu výhodou, ale vrt lze vyvrtat prakticky kdekoli. Je však důležité si uvědomit rentabilitu samotného vrtu s ohledem na návratnost celkové investice. Z tohoto důvodu je třeba svěřit projektování a výstavbu vrtu odborníkům.
Jaká by měla být hloubka vrtu pro tepelné čerpadlo?
Na základě projektovaného výkonu tepelného čerpadla a složení horninového prostředí se vypočítá potřebná hloubka vrtu. Ta se obvykle pohybuje v rozmezí 50 až 200 m. V případě potřeby může být vrtů více.
Teplota v takové hloubce je po celý rok relativně stálá, obvykle kolem 8-10 stupňů Celsia, a představuje ideální zdrojové prostředí pro vysoce účinná tepelná čerpadla země-voda.
Do připraveného vrtu se spouští řada trubek s uzavřeným okruhem, v nichž cirkuluje teplonosná kapalina (solanka nebo jiná nemrznoucí kapalina). Tato kapalina absorbuje teplo z okolní půdy a předává ho tepelnému čerpadlu uvnitř budovy.
Výhody geotermálních systémů
Energetická účinnost
Geotermální systémy jsou výrazně účinnější než tradiční způsoby vytápění a chlazení. Díky teplotní stabilitě prostředí, z něhož čerpají teplo, vyžadují méně elektřiny, což vede k nižším provozním nákladům.
Výhody pro životní prostředí
Stejně jako jiné typy tepelných čerpadel geotermální systémy díky využívání obnovitelné energie výrazně snižují uhlíkovou stopu budov. Nevyžadují spalování fosilních paliv, což znamená, že při jejich provozu nevznikají žádné škodlivé plyny.
Dlouhá životnost a nenáročná údržba
Zemní tepelná čerpadla jsou navržena tak, aby vydržela desítky let. Na potrubní systémy ve vrtech se často vztahuje záruka na 25 až 50 let, zatímco životnost samotných tepelných čerpadel může přesahovat 20 let.
Celoroční funkčnost
Na rozdíl od některých jiných obnovitelných zdrojů energie, jako je solární nebo větrná energie, je geotermální energie k dispozici 24 hodin denně, 365 dní v roce, bez ohledu na povětrnostní podmínky nebo denní dobu.
Náklady a úspory při geotermálním vrtání
Počáteční náklady na instalaci geotermálního vrtného systému mohou být vysoké a jsou asi jedinou významnou nevýhodou tepelných čerpadel země-voda.
Dlouhodobé úspory nákladů na energie a údržbu však tyto počáteční investice převáží. Průměrná doba návratnosti geotermálního systému na využití tepla se pohybuje v rozmezí 5-8 let, což při životnosti nejméně 20 let představuje rozhodně zajímavou alternativu k tradičním způsobům vytápění. V některých regionech mohou být navíc k dispozici dotace nebo daňové úlevy na podporu instalace obnovitelných zdrojů energie.
