Vrt pre tepelné čerpadlo a vhodné podložie

Geotermálnu energiu dnes môžete bez veľkých komplikácií využiť aj doma. Vykúrite ňou celý dom a ohrejete vodu na sprchovanie či umývanie riadu. Zabezpečí vám to tepelné čerpadlo typu zem – voda, ktoré energiu získava zo zeme. Vysvetlíme vám, ako sa robí vrt pre tepelné čerpadlo, z čoho pozostáva a aké sú výhody a nevýhody tohto systému.

Výhody tepelného čerpadla so zemným vrtom

Hlavnou výhodou tepelného čerpadla typu zem – voda s vrtom sú stabilné prevádzkové podmienky. Teplota pôdy 20 m pod zemským povrchom dosahuje celoročne okolo 10 °C. Každých cca 30 m do hĺbky potom narastie o 1 °C. Na dosiahnutie dostatočne vysokej teploty, a teda aj účinnosti systému, potrebuje vrt na tepelné čerpadlo hĺbku 50 – 150 m, v niektorých prípadoch aj 200 m.

Ďalšou výhodou tohto systému je, že vám na pozemku zaberie minimum priestoru – na rozdiel od systému so zemnými kolektormi, ktoré si často vyžiadajú väčšinu pozemku za domom. Ak so zemným vrtom počítate už pri projektovaní stavby, môžete ho dokonca urobiť pod samotným domom alebo budovou.

Nevýhodou tepelného čerpadla so zemným vrtom oproti zemným kolektorom je vyššia cena. Veľkou položkou je samotný vrt.

Ak chcete dosiahnuť čo najkratšiu návratnosť investície, musíte k nemu dať vypracovať kvalitný projekt (viac o ňom nižšie v článku). Počítajte aj s tým, že v závislosti od lokality môžete na vrt potrebovať špeciálne povolenie, čo možno náklady ešte o niečo zvýši.

Z čoho sa skladá vrt pre tepelné čerpadlo

Vo vrte sú umiestnené plastové potrubia zakončené koncovkou v tvare písmena U. V potrubiach prúdi teplonosné médium – nemrznúca kvapalina. Po inštalácii rúr do vrtu je následne vrt zaliaty zmesou bentonitu a cementu.

Počet vrtov a ich hĺbka závisia od požadovaného výkonu tepelného čerpadla a od geologických a hydrologických podmienok v danej lokalite.

Bežným rodinným domom zvyčajne stačí 1 až 2 vrty. Musia byť od seba vzdialené aspoň 10 m, respektíve 10 % z ich hĺbky, aby nedošlo k ich vzájomnému tepelnému ovplyvňovaniu.

Ideálne podložie znamená vlhké podložie

Tepelné podmienky v hĺbkach vrtov sú na väčšine územia Slovenska podobné. Na tepelný výkon systému zem – voda so zemným vrtom však má veľký vplyv saturácia (vlhkosť) podložia:

• Voda je dobrý tepelný vodič. Preto je intenzita prestupu tepla vo vysoko saturovaných pôdach omnoho väčšia a stačí pri nich kratší vrt.
• Vzduch je veľmi zlý vodič tepla (skôr izolant). V málo saturovaných podložiach teda prestupuje teplo zo zeme do média pomaly. Na dosiahnutie požadovaného tepelného výkonu potrebujete hlbší vrt.

Preto patrí projektovanie vrtu na tepelné čerpadlo do rúk skúseného projektanta. Ten vezme do úvahy miestne podmienky a na základe geologického rozboru a hydrogeologických podmienok určí intenzitu prestupu tepla. Podľa nej potom naprojektuje optimálnu hĺbku vrtu.