Žemės / vandens šilumos siurbliai išgauna energiją iš žemės

Žemė yra didžiulis, beveik neišsenkantis šilumos rezervuaras ir tuo pačiu vienas svarbiausių šilumos šaltinių. Iš tam tikro gylio pagrindinė temperatūra yra apie dešimt laipsnių celsijaus. Palyginti su aplinkos oru, temperatūra yra labai pastovi. Tai reiškia, kad net ir apledėjus viršutiniam žemės sluoksniui, geoterminiai šilumos siurbliai gali ir toliau efektyviai veikti, nes skirtumas tarp šilumos šaltinio ir srauto temperatūros išlieka palyginti nedidelis, net ir žiemą.

Žemės / vandens šilumos siurblio veikimas

Kaip ir visi kiti šilumos siurbliai, žemės - vandens šilumos siurblys veikia tuo pačiu principu: pirma, šilumos energija išgaunama iš žemės, o tada paduodama į refrižeratorių. Tai išgaruoja ir papildomai yra suspaudžiama kompresoriaus pagalba. Tai padidina ne tik slėgį, bet ir jo temperatūrą. Gautą šilumą sugeria šilumokaitis (kondensatorius) ir perduoda į šildymo sistemą.

Šilumos siurbliai naudoja žemės šilumą namams šildyti

Žemės / vandens šilumos siurbliai

Šiluma iš žemės

[1] Vitocal šilumos siurblys
[2] Geriamojo karšto vandens boileris
[3] Karšto vandens akumuliacinė talpa

Šilumos išgavimo galimybės

Geoterminė šiluma gali būti išgaunama dviem būdais: arba per žemės kolektorius, kurie klojami arti paviršiaus, arba per geoterminius zondus, kurie giliai prasiskverbia į žemę iki 100 metrų.

Antžeminiai kolektoriai klojami po žeme

Geoterminei energijai išgauti vamzdžių sistema klojama horizontaliai, o serpantinas yra žemiau šalčio linijos. Gylis yra maždaug nuo vieno iki dviejų metrų žemiau vejos ar žemės paviršiaus. Vamzdžių sistemoje cirkuliuoja sūrymas iš šalčiui atsparaus skysčio, kuris sugeria šiluminę energiją ir perduoda ją šilumokaičiui. Reikiamo kolektoriaus ploto dydis, be kita ko, priklauso nuo svarstomo pastato šildymo poreikio. Praktiškai jis yra 1,5–2 kartus didesnis už šildomą plotą.

Žemės kolektoriai sugeria šilumos energiją iš teritorijos, esančios netoli paviršiaus. Energiją teikia saulės spinduliai ir lietaus vanduo. Todėl dirvožemio būklė vaidina lemiamą vaidmenį kolektorių energijos išeigoje. Svarbu, kad teritorija virš vamzdžių sistemos nebūtų asfaltuota ar užstatyta. 

Antžeminiai zondai išgauna šilumą iš gilesnių žemės sluoksnių

Alternatyva žemės kolektoriams yra geoterminiai zondai. Gręžinių pagalba geoterminiai zondai yra nuskandinami vertikaliai arba kampu į žemę. Per juos taip pat teka sūrymas, kuris 40–100 metrų gylyje sugeria geoterminę šilumą ir perduoda ją šilumokaičiui. Kadangi iš maždaug dešimties metrų gylio temperatūra išlieka pastovi visus metus, geoterminiai zondai veikia efektyviai net esant labai žemai lauko temperatūrai. Jie taip pat reikalauja nedaug vietos, palyginti su žemės kolektoriais, ir puikiai vėsina vasarą. Kiek gręžinys turi būti gilus, priklauso ir nuo šildymo poreikio bei grunto šilumos laidumo. Kadangi keli gruntinio vandens sluoksniai prasiskverbia į gręžinį iki 100 metrų, leidimus gruntiniams gręžiniams visada reikia gauti.

Geoterminio šilumos siurblio pranašumai ir privalumai

Geoterminio šilumos siurblio naudojimas suteikia daug privalumų. Svarbiausi yra šie:

  • Nemokamas šilumos šaltinis, kuris yra prieinamas bet kuriuo paros metu.
  • Dėl pastovios aukštos temperatūros darbas efektyvus net žiemą.
  • Taip pat gali būti naudojamas natūraliam vėsinimui vasarą

Žemės / vandens šilumos siurbliai

Žemės / vandens šilumos siurbliai kaip pirminį energijos šaltinį naudoja žemės gelmių šilumą, kuri išgaunama žemės kolektoriais arba žemės zondais. Jei šilumos šaltinis yra vanduo, tuomet naudojami vandens–vandens šilumos siurbliai.