Tepelná čerpadla – země-voda

Tepelné čerpadlo země-voda dokáže využít nízkopotenciální energii uloženou v horninách a pomocí hermeticky uzavřeného chladicího okruhu s kompresorem ji přivést do topné vody s teplotou vhodnou pro vytápění a přípravu teplé vody.

Existují 3 způsoby, jak odebírat teplo ze země:

• zemním plošným kolektorem,
• zemním vrtem (sondou),
• čerpaním podzemní vody (systém voda-voda).

Zemní kolektor je akumulátor tepla. Je to v podstatě obrovský solární kolektor. Slunce do něj na jaře a v létě ukládá teplo a v topné sezóně ho „odebírá".

Je uložený v nezámrzné hloubce a co nejblíže povrchu, aby jej slunce mohlo dobře zahřívat. Hloubka uložení kolektoru je obvykle 1,2 až 1,5 m. Kolektor se skládá z trubek, které jsou vyrobeny ze speciálního odolného plastu. Je také naplněn nemrznoucí směsí.

Jeho plocha se vypočítává z tepelné ztráty domu a orientačně musí být alespoň 4 až 5krát větší než celková obytná plocha domu. Samozřejmě záleží také na složení půdy na zahradě a její energetické vydatnosti.

Na ploše kolektoru se však nesmí stavět (dům, garáž, pergola). Naopak, dobře navržený kolektor nemá vliv na rostliny nad jeho plochou.

Zemní vrt využívá hlubinného tepla země. Jeho hloubka se obvykle pohybuje mezi 80 a 130 metry a průměr kolem 175 milimetrů. Do vrtu jsou vloženy U-trubky (jedna nebo dvě), které jsou rovněž vyrobeny ze speciálního plastu. Jsou naplněny nemrznoucí směsí.

Vrty včetně potrubí dodává specializovaná firma, která také vyřizuje potřebná povolení. Výhodou vrtu je, že v zimě může dodávat teplo a v létě chlad, který dům ochladí.

Pasivně chladíme na začátku teplého období, kdy jsou vrty po zimě vychladlé a ještě nedošlo k jejich tepelné regeneraci. Chlad předáváme přes výměník do chladicího systému v domě. V té době mají vrty teplotu 0 až +5 °C a jsou velmi dobrým zdrojem chladu. Pasivní chlazení je velmi úsporné, protože práci vykonávají pouze oběhová čerpadla. Kompresor v tepelném čerpadle není v té době aktivní.

Tepelné čerpadlo používáme až v létě, kdy jsou vrty přehřáté. V té době regulátor tepelného čerpadla pomocí přepínacích ventilů změní chod tepla, které odebírá z topné nebo chladicí soustavy, a předává ho buď teplé vodě, nebo vrtům. V tomto případě hovoříme o aktivním chlazení.

Na tepelná čerpadla země-voda STIEBEL ELTRON můžete získat státní dotaci v rámci projektu Nová zelená úsporám.

Rodinné a bytové domy mohou požádat o dotace na výměnu zdroje tepla za tepelné čerpadlo v programech Nová zelená úsporám. 

Nová zelená úsporám je program Ministerstva životního prostředí administrovaný Státním fondem životního prostředí ČR zaměřený na úspory energií v rodinných a bytových domech.

Přejděte na sekci, která vás zajímá:

Co je to tepelné čerpadlo země-voda?

Tepelné čerpadlo země-voda odebírá energii z půdy (podloží). V nezámrzné hloubce pod povrchem půdy cirkuluje teplonosná kapalina, která odebírá teplo a prostřednictvím tepelného čerpadla jej předává do topného systému.

Jedná se o ideální volbu pro rodinné domy s vhodným pozemkem. Tepelné čerpadlo získává energii z půdy pomocí vertikálního vrtu nebo zemního kolektoru.

Jaké jsou výhody a nevýhody systému země-voda?

Rešení země-voda s hlubinnými vrty

Mezi největší výhody tepelného čerpadla se zemním zdrojem a vrty patří:

• o 30 % nižší spotřeba energie než u tepelných čerpadel vzduch-voda,
  
• stabilní výkon i při nižších teplotách.

K nevýhodám lze zařadit:

• vyšší investiční náklady,
  
• požadavky na ohlášení nebo nutnost získat stavební povolení.

Řešení země-voda s plošnými kolektory

K benefitům tepelného čerpadla země-voda se zemním kolektorem patří:

• Rychlejší instalace ve srovnání s tepelným čerpadlem s vrty,
  
• nižší investiční náklady ve srovnání s tepelným čerpadlem s vrtem.

Toto řešení má i své nevýhody:

• potřeba velkého pozemku (často 200 až 400 m²),
  
• výkop do určité hloubky,
  
• je třeba dbát na umístění okolních budov.

Závisí účinnost tepelného čerpadla na typu topného systému?

Nejvyšší účinnosti tepelného čerpadla je dosaženo, když má zdroj tepla, tj. vzduch, země nebo podzemní voda, nejvyšší možnou teplotu a topný systém pracuje při nejnižší možné teplotě topné vody, aby byla zajištěna tepelná pohoda.

Tepelné čerpadlo je tedy nejúčinnější, když pracuje s nízkoteplotním topným systémem - s podlahovým, stěnovým nebo stropním vytápěním. Při vytápění „radiátory“ jsou provozní náklady přibližně o 30 % vyšší.

Účinnost tepelného čerpadla se tedy liší a závisí na typu topného systému.

Jaká jsou specifika systému voda-voda?

Tepelné čerpadlo voda-voda je systém, ve kterém se teplo ze země získává z podzemní vody. K získávání tepla je zapotřebí sací a vsakovací studna.

Jedná se v podstatě o jiné využití systému země-voda.

Používá se hlavně v oblastech, kde je dostatek podzemní vody, a v oblastech, kde je podzemní voda dostupná mělce pod povrchem půdy.

K výhodám tepelných čerpadel systému voda-voda patří:

• nižší investiční náklady ve srovnání s tepelnými čerpadly s vrty,
  
• nízká hlučnost.

Mezi největší nevýhody patří:

• nutnost získat povolení od správce povodí,
  
• podmínky pro umístění tepelného čerpadla jsou omezeny polohou nemovitosti.