V rámci všeobecného smerovania spoločnosti k alternatívnym energetickým zdrojom je často skloňované aj slovné spojenie geotermálnej energie. Tá vznikla už pri formovaní našej planéty a odvtedy je prirodzenou súčasťou zemského jadra, z ktorého miestami (najčastejšie v oblastiach styku litosférických dosiek, kde je zemská kôra najtenšia) vyviera na povrch v podobe horúcej vody či plynov. Teplo v zemskej kôre pritom vzniká aj pri rozpade rádioaktívnych prvkov a povrch zeme samozrejme ohrieva aj slnko. Veľkou výhodou geotermálnej energie - v porovnaní s výrobou elektriny či tepla zo slnečného žiarenia a vetra - je jej stabilita plynúca z úplnej nezávislosti na poveternostných podmienkach aj dennej dobe. Ide pritom o jeden z dvoch primárnych obnoviteľných zdrojov (druhým je slnko), ktorý je v prípade, že je využívaný obozretne (teda ak z neho čerpáme teplo vhodným spôsobom a nepreťažujeme ho), v podstate nevyčerpateľný.
Na Slovensku síce nie sú ideálne podmienky na budovanie geotermálnych elektrární a teplární ako napríklad na Islande, kde ide o významnú súčasť energetického hospodárstva, avšak aj u nás táto energia nachádza svoje uplatnenie. Reč je o takzvanej plytkej geotermálnej energii, ktorú využívame napríklad na ohrev bazénov alebo vykurovanie skleníkov. Tým najznámejším a v súvislosti s krízou na trhu ropy a plynu aj aktuálne vysoko žiadaným riešením sú tepelné čerpadlá typu zem/voda, ktoré sú využívané na vykurovanie bytových aj komerčných objektov. Ich schopnosť odoberať teplo aj z pôdy tesne pod povrchom zeme bez ohľadu na dané geologické podmienky a teploty, ich robí prakticky univerzálne aplikovateľnými. V porovnaní so systémami vzduch/voda sú navyše spoľahlivejšie, tichšie a väčšinou ponúkajú aj vyšší vykurovací faktor. Výhodou tiež je, že sú obvykle inštalované v spojení s pevnými polyetylénovými trubicami (rozvody uložené v zemi), ktoré sú veľmi ľahko recyklovateľné a nehrozí tu preto problém s ich likvidáciou, ako je tomu u vyslúžilých fotovoltických panelov. Jediným negatívom, na ktoré sa treba pripraviť, je ich drahšia realizácia.
Vrt alebo plošné kolektory?
Ak sa rozhodnete pre montáž tepelného čerpadla zem/voda, budete vyberať medzi dvoma základnými variantmi. Prvý z nich spočíva v prevedení hlbinného vrtu (50 až 150 metrového), do ktorého sú vložené zvislé tepelné výmenníky, ktoré odoberajú teplo priamo zo zemského masívu. Ide o priestorovo nenáročné riešenie, ktoré ocenia predovšetkým tí, ktorí disponujú menším pozemkom. Možnosť číslo dva zahŕňa uloženie plošných kolektorov do nezámrznej hĺbky – 1 až 2 metre pod povrch zeme –, kde čerpajú teplo, ktoré je tu naakumulované predovšetkým počas letných mesiacov. Tento systém je o niečo menej finančne zaťažujúci ako variant jedna, avšak treba počítať s tým, že v miestach, kde ležia výmenníky, nemožno vybudovať napríklad bazén či príjazdovú cestu ani vysadiť stromy.
Vykurovací faktor: hlavný ukazovateľ
A k akému parametru tepelného čerpadla by mal investor primárne prihliadať? Je to hodnota vykurovacieho faktoru (COP), ktorá indikuje pomer medzi tepelnou energiou dodávanou do vykurovaného objektu a energiou spotrebovanou na pohon vykurovacieho zariadenia. Napríklad tepelné čerpadlo Buderus Logatherm WSW 186i ponúka pri interiérovej teplote 20 °C vykurovací faktor až 2,91 (pri vonkajšej teplote -7 °C) až 5,2 (pri vonkajšej teplote 12 °C). Navyše má deklarovanú hladinu akustického výkonu (LW) vo vnútornom prostredí len 41 dB, čo je výsledok, ktorý umožňuje umiestniť ho aj do technickej miestnosti. Pre úplnosť dodajme, že svoju vysokú účinnosť čerpadlo dosahuje vďaka modulačnému kompresoru, ktorého prevádzka je riadená v závislosti na skutočnej potrebe tepla.
Bez zásobníku a výmenníka to nejde
Tepelné čerpadlo je vybavené aj zásobníkom teplej vody. Ten by mal mať adekvátny objem a veľkosť výmenníka. Teplosmenná plocha nesmie byť príliš malá, aby bola schopná vykurovaciemu médiu (solance) odovzdávať dostatok energie (ako pri ohreve, tak na výstupe pri ochladzovaní), ale ani príliš veľká, čo by spôsobovalo nežiaduce tepelné straty. Zásobník na vodu by mal byť dostatočne veľký na to, aby sme zlacnili prevádzku čerpadla – menší zásobník vyvoláva zvýšenú potrebu ohrevu vykurovacej vody na vyššie teploty a v súvislosti s tým potom dochádza k vyššej spotrebe elektrickej energie, prípadne k zníženiu hodnoty vykurovacieho faktora. V ideálnom prípade voľte tepelné čerpadlo s integrovaným zásobníkom. Je ním napríklad novinka spoločnosti Buderus Logatherm WSW 196i.2 T180 s nerezovým zásobníkom s objemom 180 litrov. Toto nízkoenergetické tepelné čerpadlo má aj integrovaný elektrický kotol s modulovaným výkonom od 2 do 9 kW a disponuje pasívnou chladiacou funkciou. Z preventívnych dôvodov je opatrené aj systémom kontroly primárneho okruhu (BMC), ktorý permanentne stráži teplotu vrtu a zamedzuje tak jeho potenciálnemu nežiaducemu vychladnutiu. Milovníkov produktového dizajnu zaujme aj moderný čierny lesklý obal čerpadla.
Tradícia a história
Spoločnosť Buderus, ktorá na Slovensku a v Čechách pôsobí už tridsať rokov, nie je v oblasti vykurovacích technológií žiadnym nováčikom. Značka, ktorej história siaha až do roku 1731, je dlhodobo zakorenená v povedomí či už slovenských tak aj českých zákazníkov a okrem širokého sortimentu tepelných čerpadiel zahŕňa aj liatinové a oceľové plynové kotle (kondenzačné aj prietokové), zásobníkové ohrievače vody, solárne panely a mnohé ďalšie príslušenstvo. Všetky produkty spĺňajú posledné ekologické aj ekonomické nároky.
Zdroje:
• https://www.buderus.com/cz/cs/ocs/rodinne-domy-a-byty/tepelna-cerpadla-zeme-voda-757231-c/
• https://www.svetenergie.cz/cz/energetika-zblizka/obnovitelne-zdroje-energie/geotermalni-elektrarna/vyklad
• https://euractiv.cz/section/energetika/interview/experti-mapuji-potencial-geotermalni-energie-v-cr-dalsimu-rozvoji-brani-diry-v-legislative/
• https://oenergetice.cz/nazory/jake-jsou-moznosti-vyuziti-geotermalni-energie-cesku
Prečítajte si tiež:
Hlučnosť vonkajších jednotiek tepelných čerpadiel
Tepelné čerpadlo a ako mu porozumieť
Pravda a nepravda o tepelných čerpadlách
