Talaj - víz rendszerű hőszivattyú

Földkollektoros rendszerek

A talaj hőenergiája egy kimeríthetetlen, mindenütt rendelkezésre álló, praktikus energiaforrás. Egész évben rendelkezésre állása és decentralizáltsága széleskörű felhasználást tesz lehetővé, mint például a ház fűtése és hűtése talajszondák segítségével. A hőszivattyúk döntő többsége kompressziós elven működik elektromos vagy gázmotor segítségével, de létezik abszorpciós elven működő hőszivattyú, vagy a kettőt kombináló berendezés, ezek legtöbbje még kísérleti stádiumban van, vagy kevéssé elterjedt

A talajkollektorban hőátadó folyadék kering zárt zirkulációs körben, amely a talaj hőenergiáját a hőszivattyúhoz szállítja fűtéskor, vagy leadja a hőenergiát a talajnak hűtéskor. A hőközlő folyadék vízből és fagyállóból áll, amely biztosítja a nulla fok alatti működést.

A talajból a hőt, 1,5-2 méter mélyre (több, keskeny árokba, vagy egy nagy alapterületű "gödörbe") , vízszintesen lefektetett, műanyagcsövek segítségével vonjuk el. A csőkígyóban fagyálló folyadék kering.

  • Talajkollektoros (vízszintes) rendszer esetében többszáz méter hosszú speciális kemény PVC köpennyel ellátott rézcsöveket, vagy polietilén csöveket fektetnek le 1-2 méter mélyen. Hátránya, hogy nagy felületen (a fűtött alapterület 1,5-3-szorosán) kell megbontani a telket a csövek lefektetésekor, ezért leginkább új építésű házak esetén jöhet szóba. Direkt-elpárologtatós hőszivattyúhoz kizárólag ezt a kollektorípust lehet használni, de a síkkollektor bármelyik hőszivattyúval használható. Direkt-elpárologtatós rendszer esetén a kollektorban közvetlenül a hőszivattyú munkaközege (R 407 C) kering, megspórolva egy hőcserélőt, amely kis mértékben növeli a hatásfokot. Hátránya a direkt-elpárologtatós hőszivattyúnak, hogy hűtésre nem alkalmas.
    E rendszer segítségével négyzetméterenként 10-40 Wattnyi energiát nyerhetünk. Ennek nagysága függ a talaj hővezetésétől, nedvességtartalmától, és az esetleges talajvíztől.
Altalaj
Kinyerhető energia (kb)
Száraz, homokos altalaj
10 W/m2
Köves, vagy vizes-homokos altalaj
20-30 W/m2
Köves, sziklás, jó hővezető altalaj
40 W/m2

Telepítés:
A síkkollektor 0,8-1,2m mélyen fekszik. Eddig a mélységig a teljes felületen el kell távolítani a földet, majd lefektetni a vezetékeket. Betakarás után ügyelni kell arra, hogy fölé ne kerüljön telepítésre olyan növény, amelynek a gyökere leérhet a kollektorig.

A künettkollektor egy spirál alakban feltekert, majd árokban szétterített kollektor. Az árok 1,6-2 m mély és 90 cm széles, hossza 20-30m. Az árkok száma a teljesítményigénytől függ. Az árkok közti minimális távolság 3m (középvonalak távolsága). E kollektortípus előnye, hogy kevesebb földmunkát igényel a síkkollektrohoz képest és a helyigénye is kisebb.
Kivehető teljesítmény: 100-125 W/m (árok hossza).


talajkollektor

 

 

Talajszonda rendszerek

Talajszondás rendszer esetén kb 15 cm átmérőjű, 50-200 méter hosszú lyukat fúrnak a földbe leginkább függőlegesen. Ebbe helyezik az U alakú szondát, amiben zárt rendszerben cirkulál a hűtőközeg. 200 méteres mélység esetén kb. 17 ˙C-os a Föld.
A szondák között legalább 5 m távolságot kell hagyni.
Előnye, hogy kisebb helyet foglal, új építésű ház esetén a ház alá is telepíthető.
A talajhőmérséklet ebben a mélységben télen, nyáron állandó. Ezzel a rendszerrel a legüzembiztosabb rendszer építhető ki.
Kinyerhető teljesítmény: 30-100 W/m
Lehet két- vagy háromkörös rendszer, attól függően, hogy a szondában közvetlenül a hűtőközeg áramlik, vagy fagyálló folyadék adja át közvetetten hőjét a hűtőközegnek. A szondák speciális esete az energiakaró: több szondát egymás mellé helyezve nyáron eltárolják a hőenergiát a földben, amit télen hasznosítanak. Különösen nyári hűtési igény esetén, ill. ipari méretekben gazdaságos.

Altalaj
Kinyerhető energia (kb)
Száraz, homokos altalaj
20 W/m
Köves, vagy vizes-homokos altalaj
50 W/m
Köves, sziklás, jó hővezető altalaj
70 W/m
  • Masszív abszorber (beton építmény)

    Föld alatti vagy föld feletti beton vagy téglafalban, betonlemezben műanyag csőkígyót helyeznek el. Külön e célra épített szoborszerű elemek, vagy támfalak, homlokzati betonfelületek is felhasználhatóak.
    A működés elve hasonló a talajkollektorokhoz: A beton jól vezeti a hőt, tömege alkalmas a hő tárolására. Segít a levegő, talaj, esővíz hőjének átvételében, a napsugárzást közvetlen is hasznosíthatja.

  • Geotermikus rendszer esetén nagyságrendekkel mélyebb szondák (1000-2000 méter) segítségével már nem a talajrétegekben eltárolt napenergia kerül közvetetten hasznosításra, hanem elsősorban a geotermikus energia. A Föld középpontjában lejátszódó reakciók hője a felszín felé áramlik, ezért mennél mélyebb a fúrt kút, annál nagyobb a kúttalp körüli réteg hőmérséklete. Ez a hőmérséklet a geotermikus gradienstől függ. (egy kilométerrel mélyebben mennyivel melegebb a földkéreg) Ez hazánkban 60°C/km körüli érték, szemben a 30°/km-es európai átlaggal.

A szonda rendszerűtípusok előnyei:

  • Magas COP (4,5-5)
  • Az év egészében állandó COP
  • Önállóan megoldja az épület fűtését-hűtését
  • Teljesen biztosított a jövőbeni működés

A szonda típusú hőszivattyú esetleges hátrányai:

  • Jelentősebb földmunkával jár
  • Hűtheti a kert fáinak gyökereit
  • Nagy földterület szükséges hozzá.

Talaj - víz hőszivattyú: Az alapvető szabályozása Siemens vezérlővel történik, s biztosítani tudja az olcsó passzív hűtést is. Opcionálisan el tudja látni az aktív hűtést, s a kimeneti hőmérséklet akár 75 ° C is lehet. Az alábbi táblázat a HOTJET hőszivattyúk legfontosabb adatait 10 fokos külső víz és 35 fokos előremenő víz esetén tartalmazza. (Az ár az Euró árfolyamtól függően változik, s az alapkészülék árát tartalmazza.)

Típus
Teljesítmény
kW
Villamosenergia igény
kW
COP
Ár
Ft
Hotjet 9 w
9,6
1,9
5,1
932 300
Hotjet 12 w
15,0
2,6
5,8
1 002 300
Hotjet 16 w
21,7
3,8
5,7
1 331 000
Hotjet 20 w
25,4
4,3
5,9
1 614 600
Hotjet 33 w
39,1
8,1
5,8
1 946 200
Hotjet 50 w
67,0
11,9
5,6
2 622 200


talajszonda

 



masszív abszporber
(beton építmény)

 

 

 

 
Design downloaded from