Sistem zemlja/voda

Pri sistemu zemlja/voda je za toplotni vir možnih več variant in sicer:

• horizontalni zemeljski kolektor
• vertikalna zemeljska sonda
• energetske košarice
• kompaktni zemeljski kolektor

---

Horizontalni zemeljski kolektor

Pri horizontalnem zemeljskem kolektorju se položi PE cev v zemljo na globini 1,2m – 1,8m, v razmaku min. 0,7m. Koliko cevi je potrebno položiti je odvisno od moči toplotne črpalke ter kvalitete zemljine in se določi pri izkopu samem, saj je težko vedeti kakšna zemljina je na takšni globini. Bolj vlažna je zemlja več energije lahko dobimo iz nje, načeloma pa lahko pridobimo 15W/m cevi za peščena tla, pa vse tja do 35W/m cevi za z vodo nasičena ilovnata tla. Če imamo npr. 10kW toplotno črpalko in peščena tla moramo vkopati 670m cevi, pri ilovnatih tleh pa le 285m cevi. Približni izračun za površino horizontalnega kolektorja je ogrevana povšina objekta x 2 (za 100 m² ogrevanih površin potrebujemo 200 m² zemljišča).

Toplotni vir – horizontalni kolektor

Zelo pomembno je, da zemljišče kjer je položen kolektor ni pozidano ali asfaltirano saj s tem preprečimo da bi padavine pronicale do kolektorja in s tem prekinili prenos energije. Horizontalni zemeljski kolektor je zaprt krožni sistem katerega napolnimo z mešanico vode in protizmrzovalnega sredstva v koncentraciji za delovanje do temp. mešanice -15°C. Če je kolektor pravilno dimenzioniran in izveden ni strahu, da na zemljišču ne bi uspevalo posajeno rastlinje in drevesa.

Vertikalna zemeljska sonda

V kolikor ni dovolj razpoložljive zemeljske površine za horizontalni kolektor lahko vrtamo v globino in izkoriščamo toploto kamenin. Pri izvedbi vertikalne zemeljske sonde je pomembno, da globino sonde pravilno dimenzioniramo glede na hladilno moč toplotne črpalke in da v primeru večih sond upoštevamo min. razmike med dvema sondama. Odvzem toplote se vrši iz zemlje in kamnin v slojih do globine 100 m in več. Vertikalna zem. sonda do 100 m globine nam daje precej različne rezultate; od 4,0 do 8,0 kW toplotne moči, odvisno od sestave in kvalitete kamnin. Vertikalna zemeljska sonda je zaprt krožni sistem katerega napolnimo z mešanico vode in protizmrzovalnega sredstva v koncentraciji za delovanje do temp. mešanice -15°C.

Toplotni vir – vertikalna geosonda

Sonda je lahko enojna ali dvojna. Potrebna dolžina sonde (v m) = cca. grelna moč toplotne črpalke (v kW) x 14 (približen izračun - točna vrednost se definira pri vrtanju) - odvisno od kvalitete kamnin. Površina kjer se nahaja sonda je lahko asfaltirana ali pozidana. Za vrtine globlje od 30m je potrebno pridobiti rudarsko dovoljenje.

Energetske košarice

Energetske košarice so križanec med horizontalnim kolektorjem in vertikalno zemeljsko sondo. Gre za vrtine premera 50-60 cm in globine 5-15m v katere se vstavijo spiralno navite cevi ti. košarice. Iz košaric lahko pridobimo do 80W/m vrtine.

Kompaktni zemeljski kolektor

Kompaktni zemeljski kolektor je zelo podoben horizontalnemu kolektorju, s to razliko, da cev ni položena naravnost ampak je spiralno zvita. Pri tej metodi lahko položimo več cevi na manjše zemljišče. Kolektor se polaga na globino cca 2m in v razmaku 3m.

Ostale izvedbe kolektorjev

Obstaja še kar nekaj različnih izvedenk kolektorja, kot npr. večplastni kolektor, kolektor z direktnim uparjanjem, izraba energije odpadnih voda,.. vendar so te izvedbe redkejše.