Unul dintre principalele avantaje ale unei pompe de sol/apă este faptul că sursa de căldură este disponibilă aproape gratuit. Singura energie pe care trebuie să o achiziționați este cea pentru alimentarea compresorului. În acest caz, o combinație cu un sistem fotovoltaic este ideală, astfel încât să puteți transforma radiația solară în energie electrică. Sursa de căldură aproape infinită contribuie, de asemenea, la asigurarea faptului că prețul materiilor prime nu este supus fluctuațiilor economice sau politice. Astfel, proprietarii de sisteme sunt semnificativ mai puțin dependenți de furnizorii de combustibil. O pompă de căldură cu sursă de căldură din sol poate fi exploatată în mod economic fie în modul mono, fie în modul dual. Acest lucru înseamnă că, în sistemul de încălzire utilizat, fie unul, fie două generatoare de căldură diferite vor fi responsabile pentru căldura de încălzire și/sau apa caldă menajeră.
Pompă de căldură sol/apă - funcție, beneficii și finanțare
Subiecte dintr-o privire
Pământul este un uriaș și aproape inepuizabil acumulator de căldură și, în același timp, una dintre cele mai importante surse de căldură dintre toate. De la o anumită adâncime, solul are o temperatură de bază de aproximativ zece grade Celsius. În comparație cu aerul înconjurător, această temperatură este foarte constantă. Acest lucru înseamnă că, chiar dacă stratul superior al pământului este înghețat, pompele de căldură din surse subterane pot continua să funcționeze eficient, deoarece diferența dintre sursa de căldură și temperatura de circulație rămâne relativ mică, chiar și în timpul iernii.
Cum funcționează o pompă de căldură sol/apă
La fel ca toate celelalte pompe de căldură, pompa de căldură sol/apă funcționează pe același principiu: În primul rând, energia termică este extrasă din sol și apoi transferată la agentul frigorific. Acesta se evaporă și este comprimat suplimentar cu ajutorul unui compresor. Acest lucru îi crește nu numai presiunea, ci și temperatura. Căldura rezultată este absorbită de un schimbător de căldură (condensator) și transmisă mai departe către sistemul de încălzire. Puteți afla în detaliu despre cum funcționează acest proces în articolul Cum funcționează Pompă de căldură sistem sol/apă.
În principiu, căldura geotermală poate fi extrasă prin intermediul unei pompe de căldură geotermală în două moduri: fie prin intermediul unor colectoare geotermale care sunt amplasate aproape de suprafață, fie prin intermediul unor sonde geotermale care pătrund până la 100 de metri în pământ. Vom examina ambele variante în secțiunile următoare.
Acasă cu Arnd Peiffer în Valea Tegernsee
Colectoarele geotermale sunt amplasate în subteran
Pentru a extrage căldura geotermală, un sistem de conducte este așezat orizontal și în formă de serpentină sub linia de îngheț. Adâncimea este de aproximativ unu până la doi metri sub suprafața gazonului sau a solului. În sistemul de conducte circulă un mediu de sol format dintr-un lichid rezistent la îngheț, care absoarbe energia termică și o transferă la schimbătorul de căldură. Dimensiunea suprafeței necesare a colectorului depinde, printre altele, de cererea de căldură a clădirii în cauză. În practică, aceasta este de 1,5 până la 2 ori mai mare decât suprafața care trebuie încălzită. Colectorii geotermici absorb energia termică din apropierea suprafeței. Energia este furnizată de radiația solară și de apa de ploaie. Prin urmare, starea solului joacă un rol decisiv în ceea ce privește randamentul energetic al colectoarelor. Este important ca zona de deasupra sistemului de conducte să nu fie asfaltată sau construită. Puteți citi mai multe despre ceea ce trebuie luat în considerare la montarea colectoarelor geotermale în articolul Colectoare geotermale pentru pompe de căldură cu sol/apă.
Pompă de căldură sistem sol/apă
[1] Pompă de căldură sistem sol/apă Vitocal
[2] Boiler de apă caldă menajeră
[3] Acumulator de agent termic de apă caldă menajeră
Sondele geotermale extrag căldura din straturile adânci ale pământului
O alternativă la colectoarele geotermale sunt sondele. Cu ajutorul unor foraje, sondele geotermale sunt înfipte în pământ pe verticală sau în unghi. Prin ele trece și un mediu de sol care absoarbe căldura geotermală la o adâncime de 40 până la 100 de metri și o transmite mai departe către un schimbător de căldură. De la o adâncime de aproximativ zece metri, temperatura rămâne constantă pe tot parcursul anului, astfel încât sondele geotermale funcționează eficient chiar și la temperaturi exterioare foarte scăzute. De asemenea, acestea necesită puțin spațiu în comparație cu colectoarele geotermale și pot fi folosite și pentru răcire în timpul verii. Adâncimea forajului depinde, de asemenea, de cererea de căldură și de conductivitatea termică a solului. Deoarece într-o gaură de forare de până la 100 de metri sunt penetrate mai multe straturi purtătoare de apă subterană, trebuie să se obțină întotdeauna autorizații pentru forarea găurilor de foraj.
Căldura de la sol (sondă)
[1] Pompă de căldură Vitocal
[2] Boiler de apă caldă menajeră
[3] Acumulator de agent termic de apă caldă menajeră
Avantajele pompei de căldură sol/apă
Există multe moduri de a combina binele cu binele. Unul dintre acestea este funcționarea unei pompe de căldură sol/apă. Datorită utilizării energiei geotermale, o pompă de căldură sol/apă este un mijloc eficient de încălzire. Energia geotermală este energia termică disponibilă sub suprafața pământului, care poate fi folosită ca sursă de căldură pentru o pompă de căldură cu sursă subterană. Pe lângă programele atractive de subvenționare din partea statului, beneficiile unei pompe de căldură sol/apă sunt numeroase. Acestea pot fi împărțite, în linii mari, în beneficii ecologice și economice:
Investiția într-o pompă de căldură cu sursă de căldură din pământ înseamnă, de asemenea, o investiție în viitor. Acest lucru se datorează faptului că colectoarele și sondele geotermale au o durată de viață foarte lungă. De asemenea, unitățile necesită foarte puțină mentenanță, deoarece sunt instalate doar câteva componente mobile. Planificarea și instalarea sunt de obicei efectuate de un contractor de încălzire, astfel încât funcționarea sigură este garantată încă de la început.
În lunile mai calde de vară, o pompă de căldură sistem sol/apă poate fi utilizată și pentru încălzirea temperată. Cu această funcție, căldura din încăpere este transferată la sistemul de sonde geotermice prin intermediul încălzirii prin pardoseală. Pământul stochează apoi căldura, astfel încât să poată fi utilizată în perioada de încălzire următoare. În acest mod, doar pompa de circulație și unitatea de control sunt operaționale, ceea ce face ca răcirea naturală să fie o metodă de răcire a clădirilor care economisește energie și este eficientă din punct de vedere al costurilor. Modul în care arată acest proces în detaliu este explicat în secțiunea intitulată Răcire naturală și activă.
Pe lângă beneficiile economice, există multe motive ecologice pentru a folosi o pompă de căldură din pământ. Acest lucru se datorează faptului că energia necesară pentru încălzire este, pe de o parte, prietenoasă cu clima și, pe de altă parte, este disponibilă chiar sub proprietatea dumneavoastră. Rutele de transport lungi și cu emisii mari de CO₂ sunt complet eliminate. Utilizarea energiei geotermale înseamnă, de asemenea, o reducere a emisiilor nocive de CO₂. În comparație cu un sistem de încălzire cu gaz sau cu petrol, cu până la 90 % mai puține gaze de ardere ajung în stratul de ozon.
Funcționarea unei pompe de căldură cu sol/apă are un alt efect pozitiv, pe lângă beneficiile deja menționate: Experții văd aici un mare potențial în atingerea obiectivelor climatice stabilite de guvernul german. Termenul cheie aici este "cuplarea sectoarelor", adică fuziunea piețelor de energie electrică și de încălzire. Această viziune se bazează pe creșterea constantă a ponderii energiei electrice nepoluante. Sistemele eoliene și fotovoltaice produc deja atât de multă energie electrică încât trebuie să fie oprite temporar pentru a nu destabiliza rețeaua electrică. Mulți experți se angajează să găsească modalități de utilizare a acestui surplus de energie cu ajutorul pompelor de căldură.
Utilizarea unei pompe de căldură cu sursă de căldură din pământ de la Viessmann oferă numeroase beneficii. Printre cele mai importante se numără:
- Sursă de căldură gratuită, disponibilă în orice moment al zilei
- Funcționare eficientă chiar și în timpul iernii, datorită unei temperaturi avansate constante
- Poate fi utilizată pentru răcire naturală în timpul verii
- Reducerea emisiilor de CO₂.
- Subvenții de stat avansate
Pompe de căldură cu sol/apă pentru uz comercial și pentru autoritățile locale
Pompele de căldură sol/apă utilizează solul ca sursă primară de energie. Acest lucru se realizează cu ajutorul unor colectoare geotermice sau sonde geotermice, care sunt introduse în sol pentru a extrage căldura existentă. Pompele de căldură sol/apă pentru uz comercial și pentru autoritățile locale se caracterizează prin responsabilitatea lor față de mediu și reduc semnificativ costurile de generare a energiei termice și a apei calde menajere.
