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)
|