Geotermální tepelná čerpadla se zdají být alternativou ke konvenčním topným systémům, která šetří zdroje. Je ale vytápění geotermální energií opravdu levnější a efektivnější? Shrnuli jsme pro vás nejdůležitější informace o této nové technologii, abyste mohli lépe posoudit náklady a přínosy.
Geotermální tepelné čerpadlo využívá teplo ve vnitřním prostoru Země
V takzvaném Kola vrtu v 70. letech byl výkop přerušen v hloubce kolem 1200 metrů, protože tam byla Země již zahřátá na 180 stupňů Celsia. V závislosti na povaze země lze teplotu deseti stupňů Celsia měřit od deseti metrů a kolem dvanácti stupňů Celsia od 100 metrů. Jak horko je v zemském nitru, lze jen hádat, ale vědci předpokládají v zemském jádru až 6000 stupňů Celsia. Myšlenka využití této energie pro sebe je zřejmá při hledání alternativ k plynu a ropě. Naši sousedé na severu jsou průkopníky v oblasti technologií a inovací: Ve Švédsku je podíl geotermálních tepelných čerpadel na trhu v nových budovách přibližně 90 procent. To souvisí zejména s politickou podporou obnovitelných energií a programem tržních pobídek,což pomohlo tepelným čerpadlům dosáhnout průlomu od 80. let.
Jak funguje geotermální tepelné čerpadlo?
Bezemisní vytápění pomocí geotermálního tepelného čerpadla funguje na podobném principu, jaký se používá v chladničce. Chladivo se přivádí do země ve speciálních plastových trubkách a tam se ohřívá pomocí geotermální energie. Toto chladivo je obvykle směs solanky a vody, a proto odborníci také označují geotermální tepelné čerpadlo jako tepelné čerpadlo solanka-voda. Chladicí kapalina se již odpařuje při nízké teplotě deseti stupňů Celsia. Stoupající plyn je přiváděn do čerpadla a stlačován pomocí kompresorů. Geotermální tepelné čerpadlo vytváří pod tímto tlakem využitelné teplo. Při teplotě kolem 50 stupňů Celsia vstupuje teplo do topného systému přes kondenzátor. Nyní kondenzovaná chladicí kapalina je odváděna zpět do zemského vnitřku pomocí expanzních ventilů, které vyrovnávají hladinu tlaku, a cyklus začíná znovu.
Věděl jsi? Obytné prostory lze také účinně pasivně klimatizovat pomocí geotermálního tepelného čerpadla. To vyžaduje tepelný výměník, 3cestné ventily a oběhové čerpadlo. Tyto prvky zajišťují, že se teplo z domu uvolňuje do země - přirozené chlazení.
Technologie tepelných čerpadel ve srovnání
technologie |
Vzduchové tepelné čerpadlo |
Tepelné čerpadlo podzemní vody |
Geotermální tepelné čerpadlo |
fungovat |
Využití venkovního vzduchu |
Čerpací studny a absorpční studny |
Trubky vedou chladivo do země, |
výhody |
Nízké náklady na instalaci, |
Nízké náklady na vytápění díky |
Nízké náklady na vytápění, výhodné tarify za elektřinu |
nevýhoda |
Vysoké náklady na údržbu, |
Povrchové vytápění je nutné kvůli nízkým teplotám topení, ztrátě |
Kvalita půdy může |
Instalace geotermálního tepelného čerpadla
Nejdůležitějším faktorem v nákladech na geotermální tepelné čerpadlo je zvolený způsob pokládky plastových trubek používaných k výrobě tepla. Vlastníci mají v zásadě k dispozici dvě metody: vertikální a horizontální pokládání plastových trubek. Svisle uložené trubky, takzvané geotermální sondy, jsou vrtány co nejhlubší a povolené. Při pokládání do šířky se provádí výkop do hloubky asi jeden a půl metru. Trubky tam vedou hadovitými liniemi, podobně jako podlahové topení. Je také možné pokládat potrubí jako spirálové kolektory do mělkých košů nebo zákopů. V závislosti na hloubce může být k tomu zapotřebí stavební povolení.
Další tipy pro instalaci:
- Čím hlubší je vrt, tím vyšší je energetický zisk: dosahuje se topného výkonu kolem 50 wattů na metr.
- S geotermálními sondami můžete vrtat až 200 metrů hluboko, směrná hodnota pro rodinný dům je kolem 100 metrů.
- Geotermální kolektory zabírají v rodinném domě přibližně 225 až 300 metrů čtverečních.
- Vlhká půda může podporovat absorpci tepla, u písčitých půd musí být kolektory plánovány v širším smyslu.
- Geotermální tepelná čerpadla lze perfektně kombinovat se solárními systémy. Svou elektřinu můžete také převést na obnovitelné energie pomocí solárního akumulačního systému.
U topných systémů s tepelným čerpadlem pochází 75 procent energie z prostředí.
Náklady na vývoj se liší podle metody
V závislosti na vývoji mohou vzniknout různé náklady na geotermální tepelné čerpadlo. Pokud si klient zvolí vertikální díru, náklady se budou lišit v závislosti na povaze půdy a hloubce. Je třeba poznamenat, že je třeba získat povolení od příslušného stavebního úřadu a zvláště v hustě osídlených městských oblastech bude zřídka možné provádět velmi hluboké vrty. Instalace geotermálních kolektorů obvykle nevyžaduje povolení. Ačkoli se náklady na hloubení také liší v závislosti na povaze půdy a dostupnosti lokality, tato metoda stále představuje pouze přibližně polovinu nákladů na vývoj.
Jak vysoké jsou pořizovací náklady na geotermální tepelné čerpadlo?
Náklady na nákup geotermálního tepelného čerpadla se pohybují mezi 12 000 a 15 000 eur a mohou se lišit v závislosti na výrobci, účinnosti a modelu. Při nákupu geotermálního tepelného čerpadla jsou obzvláště důležité dvě hodnoty: roční výkonnostní údaj a výkonnostní údaj. Oba ukazují vztah mezi generovanou topnou energií a použitou elektřinou. Výkonnostní údaj je také známý jako COP (Coefficient of Performance) a je pevně stanoven pro každý model. Má to smysl, pouze pokud odpovídá normě DIN. Mnohem důležitější pro rozhodnutí o koupi je roční výkonový faktor (JAZ), který označuje ekonomickou účinnost v konkrétním případě instalace. Výrobcem specifikovaný JAZ je hodnota, které lze dosáhnout pouze za ideálních podmínek a je obvykle mezi třemi a pěti. To znamená,že na každou kilowatthodinu za rok lze použít třikrát až pětkrát více tepelné energie. Typický JAZ pro geotermální tepelné čerpadlo je 4,3 až 4,5. Jeden kilowatt elektřiny může generovat 4,3 kilowattů tepla. Tyto hodnoty však nemusí nutně odpovídat skutečnému výkonu geotermálního tepelného čerpadla. Specialista vám může přesně říci, zda váš požadovaný model geotermálního tepelného čerpadla může skutečně dosáhnout tohoto JAZ.zda váš požadovaný model geotermálního tepelného čerpadla může skutečně dosáhnout tohoto JAZ v návrhu.zda váš požadovaný model geotermálního tepelného čerpadla může skutečně dosáhnout tohoto JAZ.
Náklady na první pohled
Geotermální sondy |
kolem 50 eur / metr |
Geotermální kolektory |
300 EUR / kilowattový topný výkon |
Pořizovací náklady |
8 000 eur - 13 000 eur |
Náklady na údržbu |
50 eur - 100 eur / ročně |
provozní náklady |
600 eur - 900 eur v závislosti na ceně elektřiny |
Doba návratnosti |
asi 8-11 let |
Možné financování
K pokrytí nákladů na geotermální tepelné čerpadlo můžete využít různé dotační programy. KfW podporuje zejména renovaci a přeměnu olejových topných systémů na obnovitelné energie. Můžete si vybrat mezi půjčkou s nízkým úrokem nebo finančním grantem. Federální úřad pro ekonomiku a kontrolu vývozu (BAFA) rovněž podporuje nákup vysoce účinného tepelného čerpadla. Zde jsou možné investiční granty až do výše 11 000 eur, podle toho, jaké tepelné čerpadlo si vyberete. Čerpadla, která pracují s geotermální energií, dostávají vyšší dotaci než jiná tepelná čerpadla. Díky chytré dotaci lze výrazně snížit náklady na geotermální tepelná čerpadla.
Kontrolní seznam: Přechod na geotermální tepelné čerpadlo
- Inventář: Strukturální požadavky na geotermální vytápění jsou rozhodující pro možnost geotermální energie. Proto má smysl se předem informovat o možnosti vrtání, výšce hladiny podzemní vody a vrstvách hornin v podzemí. Ujistěte se, že po svém boku získáte specializovanou společnost, která může odborně posoudit podmínky na místě.
- Nalezení správného modelu: Který model je ten pravý, závisí na jedné straně na izolačních vlastnostech vašeho domu a na druhé straně na požadovaném topném výkonu. Zvažte také, zda chcete použít geotermální tepelné čerpadlo s kombinovaným vzduchovým tepelným čerpadlem.
- Vývoj individuálních řešení: Pokud jde o správné dimenzování vašeho geotermálního tepelného čerpadla, hrají roli tři faktory: požadavek na vytápění domu, zabudované tepelné čerpadlo a geotermální sonda nebo geotermální kolektory. Pokud plánujete příliš těsně, vaše čerpadlo nebude ekonomicky fungovat, protože musíte pomoci s dalšími typy vytápění.
- Získávání nabídek: Rostoucí poptávka po obnovitelných energiích vytvořila velký trh. Mnoho - zejména severoevropských - výrobců neustále rozšiřuje a zdokonaluje technologii geotermálních tepelných čerpadel. Místní specializované společnosti jsou o takových technologických skokech dobře informovány a mohou vám doporučit ten správný model pro vaše místní podmínky. Získáním více nabídek si můžete být jisti, že získáte nejlepší poměr ceny a kvality.
Zde můžete získat počáteční informace o vytápění geotermálním tepelným čerpadlem online: