Tepelná čerpadla země/voda - Hlubinné vrty

Popis schématu tepelného čerpadla aneb jak to vlastně funguje

Tepelné čerpadlo ❶ je zapojené do otopné soustavy prostřednictvím vnořeného zásobníku ❹, který plní funkci akumulace tepla a termohydraulického rozdělovače.

Teplota topné vody se mění v závislosti na venkovní teplotě. Průtok topné vody otopnou soustavou zajišťuje oběhové čerpadlo ❺.

Při požadavku na ohřev TV dojde ke zvýšením výstupní teploty topné vody z tepelného čerpadla a k ohřevu horní části zásobníku na maximální teplotu.

Po ukončení ohřevu se vrací celý systém do režimu vytápění, přičemž vysoká teplota vody ve vrchní části zásobníku je zachována.

Vnitřní výměník ve vnořeném zásobníku umožňuje připojení solárního systému ❻. Je žádoucí, aby okruh vytápění byl řešen jako směšovací.

Pro ohřev teplonosné kapaliny primárního okruhu tepelného čerpadla je v případě vrtů využívána geotermální energie Země.

Teplo obsažené v zemské kůře se využívá nepřímo, získává se pomocí výměníku tepla a přenáší se cirkulačním okruhem do výparníku tepelného čerpadla pomocí teplonosné nemrznoucí kapaliny.

Do každého vrtu jsou nainstalovány vždy dvě polyetylenové smyčky ve tvaru U, pomocí kterých je cirkulací nemrznoucí směsi odebíráno teplo z okolního masivu. Nemrznoucí směs odpovídá všem požadavkům na ochranu životního prostředí.

Oběh teplonosné kapaliny zajišťuje oběhové čerpadlo, teplonosná kapalina se ve výparníku ochlazuje a v hlubinném vrtu se znovu ohřívá.

Výměník je obvykle zhotoven z plastových trubek nebo hadic, které jsou umístěné ve vrtu nebo několika vrtech hlubokých 40 až 150 metrů vzdálených od sebe alespoň 10 metrů.

Odběr tepla ze země pomocí vrtů je výkonnostně výhodnější, než řešení pomocí plošného kolektoru v hloubkách do 2 metrů, protože vrt je během roku teplotně stabilnější. Ve vrtu nedochází k tak výrazným výkyvům teplot vlivem změn počasí v jednotlivých ročních obdobích. Vrty jsou však administrativně i technicky náročnější na realizaci a tím i výrazně dražší. Hloubka vrtu závisí na požadovaném výkonu tepelného čerpadla a na místních geologických podmínkách.

Jak hluboký vrt je potřeba a jaký výkon čerpadla?

Zdarma vypracujeme návrh Vaší instalace, kontaktujte nás >>

Vyplněný dotazník je ideální podklad pro technický návrh tepelného čerpadla. Návrh systému obsahuje předpokládaný výkon čerpadla, hloubku a počet vrtů a objem nádrže na teplou vodu. Dozvíte se kolik energie a finančních prostředků ušetříte právě ve Vašem případě.

Veškeré nabídky děláme na míru a dle přesných potřeb a požadavků zákazníků.

Vrty lze v letních měsících výhodně využít pro klimatizování budov, musí však k tomu být přizpůsobena otopná/chladící soustava (vzduchotechnika) i tepelné čerpadlo. Díky opačnému chodu tepelného čerpadla tak, že se v letních měsících teplo vrací do vrtu, se vrty regenerují, proběhne jejich odmražení a teplo se v nich naakumuluje pro další využití v topné sezóně během zimních měsíců.

Do vrtů lze také přes tepelný výměník „ukládat“ letní energetické přebytky ze slunečních kolektorů. Pro vytápění tepelným čerpadlem je nutností nízkoteplotní otopná soustava, tedy podlahové vytápění nebo velkoplošné radiátory

Vzdálenosti vrtů a vliv počasí na teplotu vrtů

Vrty pro odběr tepla ze země situujeme ve vzdálenosti alespoň 10m (resp. 10% jejich délky) od sebe, aby nedocházelo ke vzájemnému vychlazování. Není možné zaručit provedení vrtu v ideální kolmici k povrchu, mírná šikmost vrtů může způsobit, že se sondy dvou sousedních vrtů k sobě v hloubce přiblíží - i z tohoto důvodu je nutné dodržet minimální rozestupy.

Pro vzdálenost vrtů není stanovena žádná maximální hodnota, kolem vrtu by však mělo být dodrženo 5m ochranné pásmo (od okolních vedení, od základů budov, od hranice pozemku). Potřebná délka sond závisí kromě požadovaného výkonu TČ a tepelné vodivosti hornin také na teplotním poli Země. Geotermický stupeň udává hloubku v metrech, při které teplota pod povrchem vzroste o 1°C. Geotermický stupeň leží v intervalu 15-50 m/°C, obvyklá hodnota činí 30-33 m/°C.

Svrchních 10 až 15 metrů vrtu při povrchu je ovlivňováno změnou venkovních teplot. Úhrnná hloubka vrtů by tedy měla být vypočtena bez těchto svrchních 10 metrů. Z tohoto hlediska je tedy lépe projektovat menší počet hlubších vrtů. Na druhé straně jsme limitování hydraulickým odporem v sondách a příkony instalovaných oběhových čerpadel.

      

Prohlédněte si reference z oblasti tepelná čerpadla vzduch-voda.