Obnovitelné zdroje pro administrativní budovy

Geotermální vrty využívají tepelné energie země, kdy za pomoci tepelného výměníku získávájí energii z hloubky 80 až 400 m. Geotermální vrt má výhodu stálého zdroje tepla a je tedy vhodným řešením pro energeticky nezávislé domy (zejména pro nízkoteplotní vytápění a chlazení budov). Současně tato technologie neklade nárok na rozsáhlý pozemek.

Počet a hloubka vrtů pak záleží na několika faktorech:

• plánované spotřebě a velikosti domu,
• kvalitě a vodivosti podloží,
• zda má vrt jeden nebo dva okruhy.

Pro představu: pro rodinný dům (v závislosti na jeho umístění, spotřebě a typu podloží) může stačit i jeden vrt hluboký 150 m.

Princip funkce

Speciální kapalná směs (voda a nemrznoucí kapalina) proudí vrtem, kde ji pohání čerpadlo. Tato kapalina se během toku v okruhu v létě ochladí (nebo v zimě ohřeje) a vrátí se zpět nahoru. Následně pak předá svou teplenou energii a díky principu komprese a expanze je využita k vytápění či chlazení v domě.

Efektivitu vrtu ovlivňuje geologické podloží a kvalita injektážní směsi a celkového provedení.

Instalace

Nejprve se provede průzkum podloží, nejčastěji podle hydrogeologických map. Díky tomu je možné určit vlastnosti podloží a účinnost, jakou bude vrt mít, a také spočítat jeho potřebnou hloubku. Následně je také potřeba získat potřebená povolení od úřadů.

V případě realizace se na pozemku vyhloubí vrt (o průměru 15 – 22 cm), což trvá zpravila 1 až 2 dny. Pokud je vrtů více, jejich vzdálenost je zpravidla 1/10 jejich hloubky.

Do vyvrtané štěrbiny je uložena geotermální sonda a okruh se speciální kapalinou, které jsou následně injektážně zality, čímž se teplovodivě spojí s okolní zeminou a horninou. V případě potřeby je možné do vrtu instalovat dva okruhy, díky čemuž je možné vrt zkrátit.

Geotermální vrt je pak propojen s geotermálním tepleným čerpadlem, které získanou energii zužitkuje uvnitř budovy.

Výhody

• vhodné řešení pro energeticky nezávislé domy,
• přísun stálé a neomezené energie z hlubin země, která bohatě vystačí k vytápění domu,
• výkon geotermálního vrtu se pohybuje v rozmezí 10 až 70 W/m, může dosáhnout i 100 W/m,
• stálá teplota je již v hloubce 15 m pod terénem a níže, geotermický gradient je 3 °C/100 m,
• je možné využít energii k vytápění i chlazení (energie se do země prostě vrátí),
• ušetří se prostor na pozemku (vrt je hluboký, ale nezabírá velkou plochu),
• delší životnost – 50+let (je to uzavřený systém, který se nemá jak pokazit),
• k údržbě stačí jednou za několik let vyměnit chladicí kapalinu,

Specifika

• větší počáteční investice (je třeba dopravit na místo vrtnou soupravu a vyhloubit vrt),
• k vrtání je potřeba vyřídit nezbytnou administrativu (se kterou vám rádi pomůžeme), jako je:
  • stavební povolení
  • ohláška na příslušném úřadě,
  • povolení od vodoprávního úřadu,
  • pro vrty hlubší než 200 m je třeba posudek vlivu na životní prostředí (EIA),
• nehodí se do oblastí, kde hrozí zemětřesení.

Zajimají vás novinky z oblasti geotermální energie?

Podívejte se na web, který se věnuje výhradně problematice získávání a využití energie ze země:

Mělký geotermální vrt je řešením pro energeticky nezávislé domy, kdy je nutné omezit hloubku vrtu. Je vhodný pro místa s výskytem spodních vod a současně tato technologie neklade nárok na rozsáhlý pozemek.

Počet a hloubka vrtů pak záleží na několika faktorech:

• plánované spotřebě a velikosti domu,
• kvalitě a vodivosti podloží a výskytu zemních vod.

Princip funkce

Speciální kapalná směs (voda a nemrznoucí kapalina) proudí kolektorem, kde ji pohání čerpadlo. Tato kapalina se během toku v okruhu v létě ochladí (nebo v zimě ohřeje) a vrátí se zpět nahoru. Následně pak předá svou teplenou energii a díky principu komprese a expanze je využita k vytápění či chlazení v domě.

Efektivitu vrtu ovlivňuje především množství proudící podzemní vody.

Instalace

Vertical Thermpipe jsou 6 nebo 12 m hluboké prefabrikované prvky, které jsou instalovány do vyvrtané štěrbiny (o průměru 26 nebo 36 cm) pomocí dutého šnekového vrtáku.

Následně je napojen na geotermální tepelné čerpadlo, které získanou energii zužitkuje uvnitř budovy.

Výhody

• vhodné řešení pro energeticky nezávislé domy, kde je nutné omezit hloubku vrtu,
• přísun stálé a neomezené energie z hloubky země, která bohatě vystačí k vytápění domu,
• je možné využít energii k vytápění i chlazení (energie se do země prostě vrátí),
• horizontální potrubí vedoucí k vrtům je uloženo 1 m pod terénem – prostor je pak možné využit pro pěstování rostlin (jediné omezení jsou stromy a rostliny s hlubokými kořeny, případně jiné stavby),
• nezalívá se betonem (jako je tomu u hlubokých vrtů) – jednodušší instalace,
• Vertical Thermpipe prefabrikáty mají tlakovou zkoušku s certifikátem,
• delší životnost – 50+let (je to uzavřený systém, který se nemá jak pokazit).

Specifika

• pokud v místě není spodní voda, nelze realizovat,
• větší počáteční investice (je třeba dopravit na místo vrtnou soupravu a vyhloubit vrty),
• zabírá větší plochu pozemku,
• k vrtání je potřeba vyřídit nezbytnou administrativu (se kterou vám rádi pomůžeme), jako je:
  • stavební povolení,
  • ohláška na příslušném úřadě,
  • povolení od vodoprávního úřadu.

U novostaveb, které mají základovou desku v zemi, lze instalovat plošné kolektory přímo do desky jednoduše a i tato hloubka stačí k využití tepelné energie pozemku (s výhodou toho, že je instalován přímo pod domem). Plošné kolektory pod základovou deskou jsou vhodným řešením pro energeticky nezávislé budovy, u kterých je zastavěná plocha shodná s velikostí stavební parcely.

Princip funkce

Speciální kapalná směs (voda a nemrznoucí kapalina) proudí vrtem, kde ji pohání čerpadlo. Tato kapalina se během toku v okruhu v létě ochladí (nebo v zimě ohřeje). Následně pak předá svou teplenou energii a díky principu komprese a expanze je využita k vytápění či chlazení v domě.

Instalace

Do základní desky jsou uloženy horizontální rozvody ve 100 m délkách a následně jsou opět zality betonem. Rozvody jsou naplněny teplonosnou nemrznoucí kapalinou, která cirkuluje mezi kolektorem a tepelným čerpadlem, díky čemuž se přenášejí teplo z půdy pod domem do topného systému domu.

Efektivitu systému ovlivňuje hydrogeologická skladba podloží.

Výhody

• systém je přímo pod domem v jedno základové desce – ušetříte plochu zahrady,
• je možné využívat geotermální energii pro vytápění i chlazení.

Energopiloty umožňují využít tepelnou energii vašeho stavebního pozemku pod povrchem terénu u budov, které jsou ze statických důvodů postaveny na základových pilotech. Tento systém dovoluje geotermálně aktivovat jak prefabrikované betonové základové piloty, vrtné a šnekové piloty, tak i piloty betonované přímo na staveništi. Energopiloty pak slouží jako geotermický absorbér pro zásobování teplem a chladem budov přímo z jejich základů.

• Kapacita energopilot v podstatě závisí na průřezu výztužní kostry pilot.
• Energopiloty jsou vhodné pro nízkoteplotní vytápění a chlazení budov.

Princip funkce

Speciální kapalná směs (voda a nemrznoucí kapalina) proudí systémem zalitým v pilotě, kde ji pohání čerpadlo. Tato kapalina se během toku v okruhu v létě ochladí (nebo v zimě ohřeje) a vrátí se zpět. Následně pak předá svou teplenou energii a díky principu komprese a expanze je využita k vytápění či chlazení v domě.

Výhody

• přísun stálé a neomezené energie z hloubky země, která bohatě vystačí k vytápění domu,
• je možné využít energii k vytápění i chlazení (energie se do země prostě vrátí),
• využijí se části budovy a není třeba dalších vrtů na pozemku, mají tak nižší vstupní náklady než u samostatných geotermálních vrtů.
• delší životnost – 50+let (je to uzavřený systém, který se nemá jak pokazit),
• není nutnost geologického průzkumu nebo povolení (je součástí budovy jako takové).

Betonové podzemní konstrukce slouží k využití tepelné energie stavebního pozemku u budov, jejichž betonová konstrukce je postavena pod terénem.

Tento systém dovoluje geotermálně aktivovat betonové základové konstrukce, podzemní stěny, nebo milánské zdi. Aktivované betonové konstrukce slouží jako geotermický absorbér pro zásobování budovy teplem a chladem přímo z jejich základů.

Princip funkce a instalace

Tento systém tvoří tepelný výměník integrovaný do stavebních betonových konstrukcí budov, v části kde je betonová konstrukce pod terénem. V principu funguje stejně jako plošné kolektory, jen je zabudován do základové desky – na štěrk a podkladovou betonovou vrstvu se položí kolektory, které se následně pokryjí železobetonovou deskou (to vše dohromady pak tvoří základní desku budovy).

Systém je následně napojen na geotermální tepelné čerpadlo, které získanou energii zužitkuje uvnitř budovy. Energetická kapacita betonových podzemních konstrukcí v podstatě závisí na jejich objemu.

Výhody

• vhodné řešení pro energeticky nezávislé domy, kde je nutné omezit hloubku vrtu,
• přísun stálé a neomezené energie z hloubky země, která bohatě vystačí k vytápění domu,
• nižší vstupní náklady než u samostatných geotermálních vrtů,
• šetří se místo na pozemku,
• není nutnost geologického průzkumu nebo povolení.

Specifika

• budova musí mít základy v podzemní části pod úrovní země (garáže nebo sklepy), jinak není řešení účinné.

I tepelná energie odpadních vod v kanalizačním potrubí může být užitečný zdroj tepla. Tyto odpadní vody pod povrchem terénu disponují velkým tepelným potenciálem a systém PKS Thermpipe je logickým a ekonomickým řešením, jak tuto energii využít. A protože je teplo současně získáváno i z půdy, která kanalizační potrubí v zemi obklopuje, je to vhodné řešení pro kanalizační sítě nejen energeticky nezávislých domů.

Princip funkce

Kanalizační potrubí je spirálovitě obaleno trubkami, kterými proudí speciální kapalina. Tato kapalina se během toku v okruhu ohřeje/ochladí, předá svou teplenou energii a díky principu komprese a expanze je využita k vytápění či chlazení v domě.

PKS Thermpipe je napojeny na geotermální tepelné čerpadlo, které získanou energii zužitkuje uvnitř budovy. Efektivitu systému ovlivňuje umístění kanalizace, teplota odpadních vod a podíl solárně vyzařující energie.

Výhody

• využívají teplo odpadních vod (jejichž součástí je často velmi teplá voda z vany, sprchy nebo mytí nádobí nejen vašeho domu), které by jinak nebylo využito,
• nezabírá místo na pozemku, přináší další možnosti využití prostoru pod obecní infrastrukutrou,
• dá se realizovat v každém městě i vesnici.

Specifika

• je třeba ho instalovat během položení/výměny potrubí kanalizace.

Tento systém umožňuje chytře čerpat tepelnou energii ze vzduchu, země, či vody v závislosti na sezónních podmínkách a aktuální efektivitě čerpané energie.

Princip funkce

Principem hybridního systému je možnost výběru z několika zdrojů tepelné energie. Například je možné kombinovat Geotermální vrty s Venkovní vzduchovou jednotkou.  Výhodou je ekonomicky využitá geotermální i aerotermální  energie v různých ročních obdobích.
Hybridním systémem získáte možnost snížit počet geotermálních vrtů nebo jejich hloubku. Taktéž při nedostatku místa na pozemku pro plošný kolektor může sloužit vzduchová jednotka jako výkonová rezerva.

Plusem tohoto systému je také efektivnější regenerace zemského podloží. V létě je přebytková tepelná energie předávána zpět do země, odkud byla čerpána v zimních měsících.

Tyto systémy jsou propojeny s hybridním tepelným čerpadlem v technické místnosti domu.