Geotermalna toplotna črpalka – dolgoročna rešitev za ogrevanje

1. Kaj je geotermalna toplotna črpalka

1.1 Geotermalna toplotna črpalka deluje po principu zemlja-voda

Zagotovo ste že slišali za toplotne črpalke, ki so zadnja leta pravi hit na trgu. Načeloma poznamo tri vrste toplotnih črpalk: toplotna črpalka zrak-voda, voda-voda in zemlja voda. Razlikujejo se po viru, iz katerega prejmejo energijo, prenosnik le-te pa je pri vseh treh vrstah voda. Geotermalna toplotna črpalka spada med toplotne črpalke zemlja-voda.

Gre za toplotno črpalko, ki z geosondo pridobiva geotermalno energijo v globljih plasteh zemlje. 

1.2 Toplota zemlje – večni vir energije

Kot nam pove že beseda geotermalno, ki izvira iz stare grščine, gre za toploto zemlje. Geotermalna energija je obnovljiva energija, ki nastaja ves čas, zato je nikoli ne zmanjka. Geotermalna energija nastane z razpadom radioaktivnih delcev v globljih plasteh zemlje, poleg tega pa so globlje plasti zemlje tudi pod vplivom izjemno vroče sredice, ki je tako vroča kot površina Sonca.

Globlje gremo, bolj konstantna je temperatura, saj zunanji podnebni vplivi nanjo ne vplivajo več. Prav tako gre za večni vir energije, kar ne velja za npr. toplotno črpalko voda-voda, ki je odvisna od podtalnice. Geotermalna toplotna črpalka torej zagotavlja večni vir energije in popolno samozadostnost gospodinjstva. 

1.3 Geotermalna toplotna črpalka je zaprt sistem ogrevanja

Ta vrsta toplotne črpalke deluje po principu zaprtega sistema. To pomeni, da v sistemu po principu enojne zanke ves čas kroži ena in ista voda. Ta se najprej segreje v globinah zemlje, nato pa potuje proti površju v notranjo enoto toplotne črpalke, kjer se segreje še dodatno.

Ta voda nato po ceveh potuje do prostorov, ki jih ogreva. Najboljši sistem za ogrevanje je toplotna črpalka v kombinaciji s talnim gretjem, ki prostore ogreva po principu »tople noge, hladna glava« in zaradi konstantne temperature in velike akumulacije toplote prostore ohranja prijetno tople kljub relativno nizki temperaturi vode v ceveh. 

Ohlajena in porabljena voda, ki je ogrela prostore, se nato vrne nazaj v geotermalno sondo v globine zemlje, kjer se ponovno segreje, ves cikel pa se ponovi. Zato temu sistemu pravimo zaprt sistem. 

2. Geotermalna toplotna črpalka ima mnogo prednosti

2.1 Geotermalna toplotna črpalka je praktično neuničljiva

Vsaka toplotna črpalka ima svoje prednosti in slabosti. Geotermalna toplotna črpalka ima predvsem mnogo prednost. Prva prednost je, da je izjemno obstojna, saj se njena življenjska doba ocenjuje na več kot 25 let brezhibnega delovanja. Ker je skrita pod zemljo, ni izpostavljena vremenskim vplivom, ki pospešujejo okvare. Za primerjavo naj povemo, da se povprečna življenjska doba toplotne črpalke zrak-voda ocenjuje na nekaj več kot 15 let, nato pa so okvare pogostejše. Geotermalna toplotna črpalka pa je praktično neuničljiva in se pokvari veliko redkeje kot toplotna črpalka zrak-voda. 

2.2 Dostopen vir ogrevanja

Naslednja prednost je povsod dostopen vir ogrevanja: toplota zemlje. Za razliko od podtalnice, ki je ne najdemo na vsaki parceli, lahko geotermalno energijo izkoriščamo povsod. Velika prednost je tudi v geosondi, ki zavzame izjemno majhno površino parcele, saj se razteza globoko v zemljo in ne horizontalno pod površjem zemlje, kot npr. toplotna črpalka zemlja-voda s horizontalnimi kolektorji. 

Geotermalna toplotna črpalka s sondo je vizualno povsem nemoteča, saj na površje pogleda le majhen okrogli jašek, medtem ko pri toplotni črpalki zrak-voda na vidnem mestu parcele stoji velika zunanja enota črpalke. 

2.3 Geotermalna toplotna črpalka je nekoliko dražja

Edina slabost, ki jo imajo geotermalne toplotne črpalke, je cena. Gre namreč za najdražji tip toplotne črpalke, ki je lahko tudi do 2x dražji od toplotne črpalke zrak-voda. Vseeno pa morate od tega odšteti zelo malo stroškov, namenjnih popravilom, saj se praktično ne pokvari. Prav tako morate odšteti njeno dolgo življenjsko dobo, ki je neprimerljiva z obstojnostjo toplotne črpalke zrak-voda. 

3. Geotermalna toplotna črpalka za hlajenje

Tako kot lahko pozimi z geotermalno toplotno črpalko ogrevate svojo hišo, jo lahko poleti ohlajate. Temperature v globinah zemlje je namreč konstantna, kar pomeni, da je pozimi precej toplejša od temperature ozračja, poleti pa hladnejša. Vodo še dodatno nekoliko ohladi notranja enota toplotne črpalke, od tam pa potuje do končnih prostorov, ki jih prijetno ohladi. Tako kot je za ogrevanje najprimernejše talno gretje, je za hlajenje najprimernejše stropno ali stensko cevno hlajenje. Gre za isti »kačast« cevni sistem, le da je montiran na strop oziroma tla. 

4. Geotermalna toplotna črpalka je visoko učinkovita

Ogrevanje doma z izkoriščanjem geotermalne energije je zelo učinkovito. Geotermalna toplotna črpalka dosega zelo visoko grelno število 3,8. Zaprt obtok terja zelo malo energije za obtok medija (nosilca toplote – vode) okrog 100 W. Kot omenjeno je njena življenjska doba več kot 25 let, kar je res zelo veliko, sistem pa  se redko pokvari, saj naprava ni izpostavljena vremenskim vplivom.

5. Geosonda 

Geotermalna toplotna črpalka kot omenjeno toploto pridobiva z geosondo, ki je porinjena globoko v zemljo. Kako globoko mora iti, je odvisno od več dejavnikov, načeloma pa geosonda za ogrevanje enodružinskih hiš seže 50 – 200 m globoko. Za izvedbo geosonde potrebujemo izvrtino, ki jo opravi za to usposobljeno podjetje za toplotne črpalke. Strokovnjaki tega podjetja bodo preračunali, koliko geosond kakšne globine potrebujete, da na vaši parceli dosežete potrebno količino toplote za ogrevanje vašega doma. 

Pred začetkom vrtanja izvrtin za geosond je treba opravili geološko analizo tal. To bo opravilo podjetje, pri katerem ste naročili toplotno črpalko. 

6. Koliko stane geotermalna toplotna črpalka

Našteli smo že mnogo podatkov, sedaj pa poglejmo še, koliko stane nakup te vrste toplotne črpalke. Povprečne cene se gibljejo med 12.000 in 15.000 EUR, strošek pa je odvisen od zahtevnosti terena in posledično zahtevnega vrtanja izvrtin ter od porabe toplote vašega doma. Z nakupom toplotne črpalke pa ste upravičeni tudi do subvencije EKO sklada, ki vam bo krila približno tretjino stroškov nakupa toplotne črpalke.

Čeprav je začetna investicija v geotermalno toplotno črpalko relativno visoka, je ključno upoštevati dolgoročne stroške tekom življenjske dobe toplotne črpalke in samozadostnost, ki je neprecenljiva. Začetna investicija se povrne že v dobrih 10 letih. Ob upoštevanju naštetega se izkaže, da geotermalna toplotna črpalka sploh ni tako draga in da je precej cenejša celo od marsikatere alternativne rešitve.