Geoterminis šildymas tampa vis populiaresniu pasirinkimu tarp tų, kurie siekia sumažinti šildymo išlaidas ir tuo pačiu prisidėti prie aplinkos apsaugos. Ši technologija leidžia panaudoti natūralų žemės šilumos rezervuarą užtikrindama pastovų ir efektyvų šilumos tiekimą tiek gyvenamiesiems, tiek komerciniams pastatams.
Kaip veikia geoterminis šildymas?
Geoterminio šildymo sistema remiasi šilumos mainų principu tarp žemės ir pastato (panaudojant natūralų žemės šilumos rezervuarą, kuris išlieka pastovus nepriklausomai nuo metų laikų). Tai leidžia sistemai veikti efektyviai tiek šildymo, tiek vėsinimo režimais. Požeminė temperatūra paprastai būna pastovi, maždaug 8 °C intervale – priklausomai nuo geografinės vietovės. Tokia temperatūra puikiai tinka, kad šilumos siurblio pagalba būtų galima efektyviai išgauti šilumą žiemą ir atvėsinti pastatą vasarą.
Geoterminis kolektorius
Geoterminis kolektorius yra esminė geoterminio šildymo sistemos dalis per kurią vyksta šilumos mainai su gruntu. Kolektoriai įrengiami vienu iš dviejų būdų: horizontaliai arba vertikaliai.
- Horizontalūs kolektoriai įrengiami palyginti negiliai po žeme, paprastai 1-2 metrų gylyje. Tam reikalingas didelis plotas, todėl horizontalus kolektorius tinkamas tik didesnėms teritorijoms, kur yra pakankamai erdvės. Horizontalus variantas yra paprastesnis, pigesnis ir mažiau efektyvesnis, nes paviršinė grunto temperatūra labiau įtakojama metų laikų ir lauko temperatūros. Dar vienas minusas, kad tokiai sistemai reikalingas labai didelis plotas.
- Vertikalūs kolektoriai yra montuojami g gręžiniuose, kurie gali siekti 50-150 metrų ar daugiau. Nors šio tipo kolektorių įrengimas yra sudėtingesnis ir brangesnis – vertikalūs kolektoriai yra geresnis pasirinkimas mažesnėms teritorijoms, kur nėra daug erdvės horizontaliam išdėstymui. Be to, jie yra efektyvesni dėl gilesnių grunto sluoksnių, kuriuose temperatūra išlieka stabilesnė, gręžimo metu dažnai pergręžiami vandeningi sluoksniai, kurie pastoviai judančio vandens „nuneša šaltį“.
Šiuose vamzdžiuose cirkuliuoja šilumnešis – dažniausiai propilenglikolis arba vandens ir spirito mišinys , kuris perduoda arba sugeria šilumą iš grunto priklausomai nuo sezono.
Šilumos siurblys
Šilumos siurblys yra svarbiausias įrenginys, kuris atsakingas už šilumos mainus tarp grunto kolektoriaus ir pastato. Tai technologinis prietaisas, kuris veikia panašiu principu kaip šaldytuvas arba oro kondicionierius.
- Šildymo režimas (žiemą). Šilumos siurblys išgauna šilumą iš žemės per cirkuliuojantį šilumnešį. Naudojant nedidelį elektros kiekį – šilumos siurblys pakelia šilumos lygį ir perduoda ją į patalpų šildymo sistemą. Šiuo procesu sukuriamas efektyvus šilumos perdavimas, kuris yra ženkliai pigesnis už tiesioginį elektros energijos naudojimą šildymui.
- Vėsinimo režimas (vasarą). Vasarą sistema veikia atvirkščiai: perteklinė šiluma iš patalpų pašalinama ir perduodama į gruntą, kuris akumuliuoja šilumą ir „saugo“ ją žiemai. O vėsuma iš grunto permaišoma su šiltesniu vandeniu ( kad nebūtų rasos taško grindyse ) ir paleidžiama per grindis ir taip vėsina patalpas.
- Geoterminio šildymo sistema perduoda šilumą į pastato vidaus erdvę per vieną iš kelių šilumos paskirstymo metodų.
- Grindinis šildymas – viena efektyviausių šilumos skirstymo sistemų, kai šiluma tolygiai paskirstoma per grindis, taip leidžiant sukurti malonią ir tolygią šilumą visoje patalpoje. Grindinis šildymas dažnai naudojamas kartu su geotermine sistema, nes jam nereikia aukštos temperatūros šilumnešio, o tai idealiai tinka šilumos siurbliams.
- Radiatoriai – geoterminė sistema, kuri taip pat gali veikti su tradiciniais radiatoriais. Nors tokiu atveju šilumos siurbliui gali prireikti veikti šiek tiek su didesnėmis el. sąnaudomis, nes reikalinga didesnė šildymo sistemos temperatūra.
- Kai kurios geoterminės sistemos naudoja ventiliatorius arba konvekcijos sistemą, kad šiluma būtų tolygiai paskirstyta po pastatą.
Apskritai, ši šildymo sistema yra labai universali ir gali būti pritaikyta skirtingiems pastato tipams ir šildymo poreikiams.
Geoterminio šildymo privalumai
Nors pradinė geoterminio šildymo įrengimo kaina gali būti didesnė nei tradicinės šildymo sistemos – ilgalaikės eksploatavimo išlaidos yra žymiai mažesnės. Gruntas gali būti naudojamas kaip nuolatinis šilumos šaltinis be papildomų išlaidų, o šilumos siurblių energijos suvartojimas yra mažesnis lyginant su elektriniais ar dujiniais šildytuvais.
Geoterminis šildymas naudoja atsinaujinančią energiją ir mažina šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Jis nenaudoja iškastinio kuro, todėl prisideda prie mažesnės aplinkos taršos ir klimato kaitos stabdymo.
Geoterminis šildymas ne tik užtikrina šildymą žiemą, bet ir veikia kaip oro kondicionavimo sistema vasarą. Tai dvigubos paskirties sprendimas, kuris padidina sistemos vertę.
Geoterminio šildymo atsiperkamumas
Geoterminio šildymo sistemos atsiperkamumas yra vienas iš svarbiausių faktorių į kuriuos atsižvelgia būsimi sistemos naudotojai. Nors pradinė investicija į tokią šildymo sistemą gali atrodyti didelė – ilgametės sutaupytos išlaidos energijai, mažesni priežiūros kaštai bei sistemos ilgaamžiškumas leidžia ją vertinti kaip ilgalaikę investiciją. Atsiperkamumas priklauso nuo įvairių veiksnių – tokių kaip vietos klimatas, elektros energijos kainos ir individualus pastato šilumos poreikis. Vidutiniškai geoterminės sistemos atsiperka per 5-10 metų, tačiau kinta atsižvelgiant į sistemos ilgaamžiškumą, taip pat galimą valstybės paramą energijos taupymo projektams. Esminis geoterminio šildymo pliusas tai komfortas ir modernumas, galimybė valdyti sistemą nuotoliu, kombinuoti su saulės elektrinėmis ir t.t.