Jak działają geotermalne pompy ciepła?

Funkcję geotermalnej pompy ciepła można porównać do lodówki, tylko w odwrotnej kolejności. Tam, gdzie lodówka pobiera ciepło, aby schłodzić swoje wnętrze, geotermalna pompa ciepła czerpie ciepło z gruntu, aby ogrzać wnętrze budynku.

Pompy ciepła powietrze-woda i pompy ciepła woda-woda również działają na tej samej zasadzie, z tą tylko różnicą, że wykorzystują ciepło odpowiednio z powietrza otoczenia i wody gruntowej.

Rury wypełnione cieczą układane są pod ziemią, aby umożliwić pompie ciepła wykorzystanie ciepła geotermalnego. Rury te zawierają roztwór soli, zwanej także solanką, który zapobiega ich zamarzaniu. Z tego powodu eksperci często nazywają geotermalne pompy ciepła „solankowymi pompami ciepła”. Właściwym określeniem jest pompa ciepła solanka/woda. Solanka pobiera ciepło z gruntu, a pompa ciepła przekazuje je do wody grzewczej.

Źródła dla pomp ciepła typu solanka/woda mogą znajdować się w ziemi do głębokości 100 metrów. Nazywa się to energią geotermalną przypowierzchniową. Natomiast konwencjonalna energia geotermalna może czerpać ze źródeł znajdujących się na głębokości wielu setek metrów i jest wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej.

Jakie typy geotermalnych pomp ciepła i jakie źródła są dostępne?

Instalacja

Geotermalne pompy ciepła z reguły przeznaczone są do montażu wewnątrz pomieszczeń w kotłowni. Niektóre modele nadają się również do montażu na zewnątrz, aby zaoszczędzić miejsce w kotłowni.

Sondy geotermalne

Sondy geotermalne mogą sięgać do 100 metrów w głąb gruntu, w zależności od przewodności cieplnej gleby i wymagań grzewczych domu. Nie każde podłoże jest odpowiednie, np. skała. Do wiercenia otworów pod sondy geotermalne należy zatrudnić specjalistyczną firmę.

Ponieważ geotermalne pompy ciepła wykorzystujące sondy geotermalne pobierają ciepło z większych głębokości, mogą również wykorzystywać wyższe temperatury źródła i osiągać optymalną wydajność.

Kolektory geotermalne

Zamiast instalować sondy geotermalne sięgające głęboko w ziemię, alternatywnie można zastosować kolektory geotermalne. Kolektory geotermalne to rury solankowe, które specjaliści od systemów grzewczych instalują w ogrodzie w formie pętli. Zwykle są zakopywane zaledwie 1,5 metra pod ziemią.

Oprócz konwencjonalnych kolektorów geotermalnych dostępne są również modele prefabrykowane w postaci koszy lub rowów pierścieniowych. Tego typu kolektory oszczędzają miejsce, ponieważ są trójwymiarowe, a nie dwuwymiarowe.