Geotermikus hőszivattyú: otthoni komfort a föld hőenergiájából

Hőenergia a föld mélyéből, avagy a geotermikus hőszivattyúrendszer működési elve

A hőszivattyúk azonos felépítéssel és működési elvvel rendelkeznek.

Négy fő egységből állnak: 

1. elpárologtató,
2. kompresszor,
3. kondenzátor,
4. expanziós szelep.

Ezek segítségével a környezeti forrásból nyerik ki a szükséges energiát, majd emelik meg annak hőmérsékletét, hogy képessé váljanak az épület fűtésére, hűtésére vagy a használati melegvizének előállítására. Így az eltérő készülékeket elsősorban a hőnyerőközegük szerint különböztetjük meg: léteznek víz-víz, levegő-víz és talajhő-víz hőszivattyúk.

A geotermikus hőszivattyúk a földfelszín alatti hőmérsékletet hasznosítják, mely viszonylag állandó, 8-12 °C között mozog télen és nyáron is – elsősorban ez adja a rendszer stabilitását. Először a hőszivattyúban keringő hűtőközeg alacsony hőmérsékleten felveszi a talajból a hőt, melyet a kompresszor összesűrít, ezáltal felmelegít.

Az így kapott hőenergiát a kondenzátor átadja a fűtési rendszernek vagy a melegvíztartálynak, majd az expanziós szelep visszaállítja a hűtőközeg nyomását és hőmérsékletét. Ezen a ponton a folyamat körkörösen újraindul, így biztosítva az állandó hőellátást.

Egy technológia, két hőnyerési mód

A geotermikus hőhasznosítás két hőnyerési mód szerint csoportosítható, attól függően, hogy talajszondák vagy talajkollektorok kerülnek a földbe. A hőhordozó közeg mindkét esetben a víz és a fagyálló folyadék keveréke - és a működési elv is azonos -, viszont a telepítés módjában és feltételeiben több eltérés is van.

Egy talajszondás rendszer kiépítésekor minimum 60-100 méter mélyre lefúrnak, ahol is egy zárt csőrendszer kerül a föld alá, vertikális elrendezésben. 

A talajkollektorokat ezzel szemben kevésbé mélyen - kb. 1,5-2,5 méterre -, és vízszintesen helyezik el. (Megfelelő áramlás esetén a talajvízbe is telepíthetőek.) Speciális feltétel, hogy a rendelkezésre álló terület minimum másfélszer vagy kétszer nagyobb legyen, mint annak az épületnek az alapterülete, melyet a geotermikus hőszivattyú telepítésével fűteni-hűteni szeretnénk.

Amiért megéri a geotermikus hőszivattyú telepítése

A talajszondás és talajkollektoros rendszerek telepítése az átlagos megoldásokhoz képest összetettebb, ezáltal komplikáltabb és drágább is. Ezek a szempontok elsőre sokszor megfékezik az embert, viszont hozzátartozik a képhez, hogy a magasabb beruházási értéket a hosszú távú stabilitás és az alacsonyabb üzemeltetési költség kompenzálhatja. 

Mint már említettük: a rendszer legnagyobb előnye a stabil hőforrás. Például télen a levegő hőmérséklete drasztikusan lecsökkenhet, szemben a talajéval, melyre semmilyen időjárási szélsőség nincs hatással. Ennek közvetlen pozitív hatása van a geotermikus készülékek COP-értékére, azaz fűtési-hűtési jóságfokára is, mely szinte az összes másik hőszivattyú esetén alacsonyabb.

Ez a mutató határozza meg, hogy a berendezés egy egységnyi villamos energiából hány egységnyi hőenergia előállítására képes. Összehasonlításképp, amíg egy levegő-víz hőszivattyúnál a maximális COP-érték 3-4, addig a geotermikus hőszivattyú esetén 4-6. Magyarán 1 kWh villamos energiából az egyik 3-4x, a másik 4-6x annyi hőenergiát termel. 

Tehát a geotermikus technológia különlegessége, hogy a hőszivattyú által felhasznált elektromos energia mennyisége töredéke annak a hőmennyiségnek, melyet a talajból kinyer. Így a berendezés hatásfoka nem csak kiemelkedően magas, hanem az összes többi készülékéhez képest is az. Ez a tény pedig csak tovább növeli a talajszondás vagy - kollektoros berendezések nívóját, hiszen egy ilyen mértékű produktivitás a kiadásainkat is jelentősen redukálja.

Emellett a geotermikus hőszivattyúkhoz tartozó komponensek (szondák, kollektorcsövek, stb.) elenyésző számú mozgó alkatrészből állnak, így akár több évtizeden keresztül sem szorulnak karbantartásra.

Levegő-víz hőszivattyú: mikor érdemes mellette dönteni?

Bár a geotermikus rendszerek hatásfoka és stabilitása vitathatatlan, de nem minden esetben észszerű döntések – ilyen például, ha kedvezőbb áron, kisebb helyre és gyorsabban szeretnénk egy energiahatékony, de fenntartható megoldást találni. A levegő-víz hőszivattyú elsősorban családi házakhoz ajánlott. Kaszkád rendszerbe kötve nagyobb ingatlanok és társasházak ellátásához is alkalmas, de ebben az esetben jobban megéri a magasabb költséggel járó geotermikus rendszer kialakítása, hiszen több fogyasztóra elosztva máris nem jelent olyan magas beruházási költséget, viszont hosszútávon alacsonyabb energiafogyasztást garantál.

Az olyan helyzetekben, ahol a talajszondás és -kollektoros berendezések perifériára szorulnak, rendszerint a levegő-víz hőszivattyúk kerülnek piedesztálra – nem véletlenül. Beruházási költségük akár több millióval kevesebb, és még a kivitelezésük is jóval egyszerűbb. Telepítésükhöz nincs szükség fúrásra, földmunkára, speciális talajviszonyokra vagy gigantikus méretű telekre, ezért, mind a tervezés, mind a költségvetés szempontjából rugalmas, kézenfekvő alternatívának tekinthetőek. 

Univerzálisan nézve, tehát nincs jó vagy jobb, csupán személyre szabottan létezik ideálisabb döntés. Egy impulzív felindulás helyett, ezért célszerű alaposan, szakmai segítséggel felmérni az ingatlan adottságait, a felhasználói igényeket és a beruházásra szánt keretösszeget – személyre szabottan kizárólag ez képes garantálni, hogy tényleg a számunkra legjobb megoldást válasszuk.

A geotermikus hőszivattyú ára megtérül - segítünk kalkulálni!

Egy energiahatékony otthon tervezésekor nem elég a beruházás mértékét nézni, azt is mérlegre kell tenni, hogy a rendszer 10-20 év múlva is kiszámíthatóan üzemel-e. A geotermikus hőszivattyú egyik legnagyobb erénye éppen ez: stabil működése egyet jelent a pénzünk és a hosszú távú terveink védelmével. Egyrészről növeli az otthonunk értékét, másrészről életminőségbeli és pénzügyi biztonságot is ad.Társasházak, nagyobb lakóegységek esetében a geotermikus rendszer kialakítása több fogyasztóra elosztva máris nem jelent olyan magas beruházási költséget, cserébe annál magasabb energiahatékonyságot.

Amikor a megvalósításra kerül a sor, a bizalom a kulcsa mindennek. A Stiebel Eltronnál több mint 50 éves gyártói tapasztalatunkkal vállaljuk a garanciát a készülékeink technikai kifinomultságára és jövőállóságára – legyen szó levegő-víz vagy geotermikus energiával működő hőszivattyúról. Személyre szabott tanácsadással és egyedi ajánlattal is segítjük a döntését: tervezzük meg együtt az otthona korszerűsítésének lépéseit!