
Vlajkové tepelné čerpadlá, ktoré odoberajú teplo zo zeme na vykurovanie, sú vlajkovým príkladom zariadenia na výrobu energie z obnoviteľných zdrojov. Ohrievacie médium cirkuluje v podzemnom potrubnom systéme známom ako kolektor alebo výmenník tepla. V závislosti od množstva dostupného priestoru na pozemku si môžeme zvoliť zvislý, vodorovný alebo špirálový pozemný výmenník tepla.

Tepelné čerpadlo je zariadenie, ktoré využíva priestorové teplo na vykurovanie miestností, t. nižší zdroj tepla. Pri tepelných čerpadlách so zemným zdrojom je spodným zdrojom pôda. Ak je to pôda vlhký a hlinitý, pretože suchý piesok poskytuje niekoľkokrát menej tepla.
Výmenník tepla zeme umiestnený v zemi - v závislosti od veľkosti nášho pozemku - vertikálne, horizontálne alebo špirálovo - prijíma teplo a prenáša ho na cirkulačný faktor v potrubnom systéme a potom ho prenáša do vykurovacieho systému.
Takéto vykurovanie má prakticky rovnaké výhody: nespotrebúva žiadne palivo, neemituje výfukové plyny a za použitie vyrobeného tepla nemusíte platiť. Náklady na elektrinu potrebnú na napájanie tepelného čerpadla však zostávajú. Našťastie čerpadlo nepotrebuje veľa …
Na veľkom pozemku - horizontálny výmenník tepla
Horizontálny výmenník tepla zeme je najobľúbenejší. Rúry (obvykle polyetylén, menej často meď) sa kladú do zeme v tvare vodorovnej špirály. Sú zakopané pod úrovňou mrazu v zemi, obvykle v hĺbke asi 1, 8 m. V potrubiach cirkuluje soľanka - kvapalina s nízkym bodom varu. Predpokladá sa, že získanie 1 kW vykurovacej energie vyžaduje 30 až 100 m 2 povrchu krajiny.

Dá sa tiež povedať, že z 1 m 2 suchej pôdy sa získa 10 až 30 W energie a z vlhkej pôdy - dokonca nad 40 W. Vďaka týmto všeobecným informáciám je ľahké nezávisle vypočítať, či má pozemok dostatočný povrch na pokrytie potreby tepla v dome., Je možné rozvinúť oblasť nad zakopaným kolektorom - napríklad na nej zasadiť rastliny alebo urobiť pre deti detské ihrisko. Na kolektor však nemôžete umiestniť budovy, ani malé ako garáž alebo prístrešok na záhradné náradie.
Nevýhodou pozemných čerpadiel s horizontálnym výmenníkom tepla je potreba na nich vyčleniť značnú plochu a vykonať množstvo vykopávok.
Špirálový pozemný výmenník tepla na strednom pozemku
Špirálové výmenníky sú ďalším typom kolektorov. Sú umiestnené na rovnakom princípe ako horizontálny výmenník s výnimkou toho, že rúra má špirálový tvar. Inštalácia si vyžaduje menej miesta ako pre horizontálny výmenník a montážne práce sú menej ťažkopádne ako pre horizontálny výmenník.
Tepelné čerpadlo s vertikálnym výmenníkom bude pracovať na malom pozemku
Ak máme iba malú alebo zalesnenú plochu, je lepšie ju využiť vertikálny výmenník. Do zvislého otvoru s malým priemerom (studňa) sa vkladá zberná rúrka. Na získanie 1 kW energie je potrebná studňa s hĺbkou 12 až 25 m.