Jedna od glavnih prednosti toplotne pumpe rasolina-voda je činjenica da je izvor toplote dostupan bukvalno besplatno. Jedina energija koju morate nabaviti jeste energija za napajanje kompresora. Ovde je idealno kombinovanje sa fotonaponskim sistemom, tako da sunčevo zračenje možete pretvoriti u struju. Gotovo neograničen izvor toplote takođe doprinosi tome da osigurate da ne strepite od cena sirovina, koje su podložne ekonomskim ili političkim uticajima. Dakle, vlasnici sistema mnogo su manje zavisni od svojih dobavljača goriva. Toplotna pumpa zemlja-voda može da radi ekonomično ili sa jednim režimom rada ili sa dva režima rada. To znači da će u korišćenom sistemu grejanja odgovornost za grejanje/toplotu i/ili za potrošnu toplu vodu preuzeti ili jedan ili dva različita generatora toplote.
Toplotna pumpa rasolina-voda – funkcija, prednosti i finansiranje
Zemlja je jedno ogromno, gotovo neiscrpno skladište toplote, a u isto vreme i jedan od najvažnijih izvora toplote. Od određene dubine, zemlja ima osnovnu temperaturu od oko deset stepeni Celzijusovih. Kada se uporedi sa vazduhom iz okoline, ta temperatura je veoma konstantna. To znači da, čak i je gornji sloj zemlje pokriven ledom, toplotne pumpe zemlja-voda can mogu da nastave da rade efikasno zato što razlika u temperaturi između izvora toplote i izlazne temperature ostaje relativno mala, čak i zimi.
Kako funkcioniše toplotna pumpa rasolina-voda
Kao i sve druge toplotne pumpe, toplotna pumpa rasolina-voda radi po istom principu: Prvo, toplotna energija se izvlači iz zemlje i onda prenosi na rashladno sredstvo. Ono isparava i bude kompresor ga dodatno kompresuje. To povećava njegov pritisak, ali i temperaturu. Izmenjivač toplote (kondenzator) apsorbuje dobijenu toplotu, koja se prenosi sistemu grejanja. Kako ovaj proces funkcioniše možete detaljno pročitati u članku Kako funkcioniše toplotna pumpa rasolina-voda.
U principu, toplotna pumpa zemlja-voda može izvući geotermalnu toplotu na dva načina: ili preko geotermalnih kolektora položenih blizu zemljine površine ili preko geotermalnih sondi koje prodiru u zemlju do dubine od 100 metara. Opisaćemo obe verzije u narednim poglavljima.
Geotermalni kolektori se polažu pod zemljom
Da bi se izvukla geotermalna toplota, sistem cevi se polaže horizontalno i u vijugavom obliku ispod linije mraza. Dubina je oko dva metra ispod površine travnjaka ili zemlje. Medijum rasoline od tečnosti otporne na mraz cirkuliše u sistemu cevi, koji apsorbuje toplotnu energiju i prenosi je izmenjivaču toplote. Potrebna površina za kolektor, između ostalog, zavisi od potražnje za toplotom odgovarajuće zgrade. U praksi, to bude 1,5 do 2 puta površina koja treba da se zagreva. Geotermalni kolektori apsorbuju toplotnu energiju iz blizine zemljine površine. Energija se dobija od sunčevog zračenja ili kišnice. Dakle, uslovi tla igraju odlučujuću ulogu kod energetskog prinosa kolektora. Važno je da površina iznad sistema cevi ne bude asfaltirana ili pokrivena gradnjom. Više o stvarima koje se moraju uzeti u obzir prilikom polaganja geotermalnih kolektora možete pročitati u članku Geotermalni kolektori za toplotne pumpe rasolina-voda.
Toplotna pumpa rasolina-voda
[1] Toplotna pumpa rasolina-voda Vitocal
[2] Bojler za potrošnu toplu vodu
[3] Akumulacioni bojler za vodu za grejanje
Geotermalne sonde izvlače toplotu iz dubljih slojeva zemlje
Alternativa za geotermalne kolektore su sonde. Geotermalne sonde se spuštaju u zemlju kroz bušotine, vertikalno ili pod određenim uglom. Kroz bušotinu protiče i medijum rasoline, koji apsorbuje geotermalnu toplotu na dubini od 40 do 100 metara i prenosi je izmenjivaču toplote. Od dubine od oko deset metara, temperatura ostaje konstantna tokom cele godine, tako da geotermalne sonde rade efikasno čak i pri niskim spoljnim temperaturama. Takođe, one zahtevaju malo prostora u odnosu na geotermalne kolektore, a mogu se koristiti i za hlađenje tokom leta. Dubina bušotine zavisi i od potražnje za toplotom i toplotne provodljivosti tla. Budući da više slojeva koji sadrže podzemne vode prodiru u bušotinu do 100 metara, moraju se uvek pribaviti dozvole za bušenje bušotina.
Toplota zemlje (sonda)
[1] Toplotna pumpa Vitocal
[2] Bojler za potrošnu toplu vodu
[3] Akumulacioni bojler za vodu za grejanje
Prednosti toplotne pumpe rasolina-voda
Postoji mnogo načina da se spoji više dobrih stvari. Jedan od njih je da se upravlja toplotnom pumpom rasolina-voda. Zahvaljujući korišćenju geotermalne energije, toplotna pumpa rasolina-voda je efikasan vid grejanja. Geotermalna energija je toplotna energija koja je raspoloživa ispod zemljine površine, a koja se može iskoristiti kao izvor toplote za toplotnu pumpu zemlja-voda. Osim atraktivnih državnih programa subvencija, postoje brojne druge prednosti toplotne pumpe rasolina-voda. Mogu se grubo podeliti u ekološke i ekonomske prednosti:
Ulaganje u toplotnu pumpu zemlja-voda znači i ulaganje u budućnost. To je zato što geotermalni kolektori i sonde imaju veoma dug radni vek. Osim toga, jedinice zahtevaju minimalno održavanje, jer se instalira samo mali broj pokretnih delova. Projektovanje i instalaciju obično izvodi instalater grejanja, tako da je bezbedan rad zagarantovan već od samog početka.
U toplijim letnjim mesecima, toplotna pumpa rasolina-voda se može koristiti i za umereno zagrevanje. Pomoću ove funkcije, toplota u prostoriji se prenosi sistemu geotermalnih sondi preko podnog grejanja. U zemlji se onda skladišti toplota tako da se može iskoristiti za naredni period grejanja. U ovom režimu rada, aktivne su samo cirkulaciona pumpa i upravljačka jedinica, zbog čega je prirodno hlađenje kod hlađenja zgrada dobar i isplativ način za uštedu energije. Kako ovaj proces izgleda detaljno je objašnjeno u poglavlju Prirodno i aktivno hlađenje.
Osim ekonomskih prednosti, postoje i mnogi ekološki razlozi za upravljanje toplotnom pumpom zemlja-voda. To je zato što je energija potrebna za grejanje, s jedne strane, povoljna za klimu i, s druge strane, raspoloživa baš ispod vaše nepokretnosti. Dugi transportni putevi koji intenzivno emituju CO₂ kompletno se eliminišu. Pored toga, upotreba geotermalne energije znači i smanjenje štetnih emisija CO₂. Kada se uporedi sa grejanjem na gas ili ulje, do 90 posto manje dimnih gasova dospe u ozonski omotač.
Rad toplotne pumpe rasolina-voda ima drugi pozitivan uticaj pored već pomenutih prednosti: Stručnjaci ovde vide ogroman potencijal za postizanje klimatskih ciljeva koje je postavila Vlada Nemačke. Ključna reč ovde je „spajanje sektora”, tj. spajanje tržišta struje i grejanja. Pozadina za ovu viziju je sve veći udeo čiste električne energije. Sistemi na vetar i fotonaponski sistemi već proizvode toliko električne energije da moraju privremeno da se ugase da ne bi destabilizovali električnu mrežu. Mnogi stručnjaci su posvećeni pronalaženju načina za iskorišćavanje tog viška struje pomoću toplotnih pumpi.
Korišćenje toplotne pumpe zemlja-voda kompanije Viessmann nudi brojne prednosti. Neke od najvažnijih su:
- Besplatan izvor toplote dostupan u bilo koje doba dana
- Efikasan rad čak i zimi zahvaljujući konstantno visokoj temperaturi
- Može se koristiti za prirodno hlađenje leti
- Smanjenje emisija CO₂
- Visoke državne subvencije
Toplotne pumpe rasolina-voda za upotrebu u komercijalnom sektoru i kod lokalnih nadležnih organa
Toplotne pumpe rasolina-voda koriste zemlju kao primarni izvor energije. To se postiže geotermalnim kolektorima ili geotermalnim sondama, koji se ubacuju u zemlju da bi izvlačili toplotu koja se nalazi u njoj. Toplotne pumpe rasolina-voda za upotrebu u komercijalnom sektoru i kod lokalnih nadležnih organa karakterišu njihova odgovornost prema životnoj sredini i značajno smanjenje troškova za generisanje energije za grejanje potrošne tople vode.