Alternativ Energia www.alternativenergia.hu
Azt mindannyian tudjuk, hogy ha süt a Nap, akkor meleg van, ugyanis a levegő gyorsan felmelegszik, és élvezhetjük a kellemes léghőmérsékletet [már ameddig kellemes]. Azonban a napsugárzás energiatartalmát hasznosítani is tudjuk aktív és passzív módon egyaránt.
Mielőtt telepítenénk egy ilyen rendszert, felásva az egész kertünket, gondoljuk végig hol tudnánk hasznosítani ezt. 2020-tól a 7/2006 TNM rendelet értelmében kötelezően alkalmazandó megújuló energia családi házak esetében, így ilyen tekintetben is érdemes figyelembe venni. Ezenkívül a rendszer hőszivattyúja összeköthető más megújuló energiát hasznosító rendszerekkel (pl. napkollektorok). A már meglévő kazánhoz kapcsolva az égési levegőt melegíthetjük elő, ami hatásfoknövelő hatással bír. A jövőben családi házak esetében is kötelezővé váló mesterséges szellőztetés esetében előfűtőként is használhatjuk a talajszonda, talajkollektor hőtartalmát.
MIÉRT IS ELŐNYÖS A TALAJSZONDA, TALAJKOLLEKTOR HASZNÁLATA?
A Föld felszíne a napsugárzás hatására egész évben rengeteg energiát képes eltárolni. A hő egy része direkt napsugárzás formájában elnyelődik, azonban a csapadékkal és a levegővel is nagy mennyiség jut a talajba. Ez a nagy mennyiségű hő és a jó hőtárolóképesség eredményezi azt, hogy a talaj hőmérséklete jóval kisebb ingadozásokat mutat már 2 méter mélyen is, mint a levegő középhőmérsékletének ingadozása.
Jól látható, hogy januárban is 0 °C-t meghaladó hőmérsékletű a talaj már egy-két méterrel a földfelszín felett, így a levegőnél melegebb, tehát ezt a hőfokkülönbséget fel tudjuk használni levegő előmelegítésre, vízelőmelegítésre és egyéb célokra is. Nyári hónapokban viszont ennek az ellenkezője igaz: ott a talaj hőmérséklete jóval hűvösebb, mint a léghőmérséklet, így hűtési célokra használhatjuk fel.
MI A KÜLÖNBSÉG A TALAJSZONDA ÉS TALAJKOLLEKTOR KÖZÖTT?
A talajszonda, vagy más néven geotermikus szonda a Föld geotermikus rétegéből szállítja a hőt a felszínre zárt rendszerben. A nagyjából 50-100 méter mélyre lefúrt talajszonda csöveiben egy speciális folyadékot keringtet a hasznosítást végző hőszivattyús rendszer. Ezt nevezzük talajkörnek. A feltöltő folyadék leggyakrabban víz és propilénglikol (fagyálló adalék) keveréke. A propilénglikol a természetre (pl. rád) nézve teljesen ártalmatlan, de nehogy véletlenül etilénglikollal töltsük fel a rendszert, ugyanis az sejtméreg!
A működési elve igen egyszerű: a fent lehűlt folyadék leáramlik a szondalyukba, amelyben haladva folyamatosan veszi fel a talaj hőjét, azaz felmelegszik. Ezt a felmelegedett közeget egy szivattyú nyomja fel a hőközpontba, ahonnan a hőleadást követően kezdi meg ismételten utazását a talaj mélye felé.
A talajszonda legnagyobb előnye, hogy – az előző ábrán is jól látható módon – ilyen mélységben a talaj hőmérséklete nagyjából konstans, tehát állandó hőforrásnak tekinthetjük. Emellett a legtöbb helyen megoldható a telepítése, ez alól maximum a nagyon sziklás területek jelenthetnek kivételt. A kivitelezés során ügyelni kell a kifúrt üreg oldalfalára, de szerencsére ezt a terhet a kivitelező leveszi a vállunkról. Amire viszont a megrendelőnek oda kell figyelnie, hogy a kútfúrás bizonyos esetekben engedélyköteles, így a kiépítés előtt mindenképpen tájékozódjunk az aktuális jogszabályokról, ugyanis az elmúlt időben többször változott az erre vonatkozó szabályozás.
Talajkollektorok esetében nem szükséges Kínáig tartó ásatásokat végeznünk, mindössze 1,5-2 méter mélyen kell elhelyeznünk a csőkígyót. Fontos megemlíteni, hogy ebben az esetben nem a Föld belső hőjét hasznosítjuk, hanem a direkt napsugárzásból származó energiát. A talaj hőtárolóképessége igen nagy, de ez nagy talaj-nedvességtartalom esetében tovább nőhet, ugyanis a víz fajhője nagyobb, mint a talajé, így több energiát képes felvenni, majd eltárolni.
A létesítésnél több fontos szempont is van:
a talajkollektor szükséges alapterülete 1,5-2-szerese a fűtendő/hűtendő épület alapterületének;
arra a területre, ahová a csőhálózat lefektetésre került, NEM lehet betonozni, vagy más módon beépíteni, mert így a direkt napsugárzástól elzárnánk a rendszerünket (Normális?);
kerülni kell az olyan fák telepítését is, amik károsíthatják a földben vezetett csöveket;
természetesen ebben az esetben is propilénglikolos víz kering a rendszerben, így az nem fagy el (és nem halsz meg, ha véletlenül bekerül az ivóvízbe).
MELYEK LEHETNEK A TALAJSZONDÁK ÉS TALAJKOLLEKTOROK ALKALMAZÁSI KORLÁTAI?
Talajszondák esetében beszéltünk már a kútfúrásról és annak költségeiről. Talajkollektorok esetében egészen más jellegű problémák merülhetnek fel. Itt megjelenik az úgynevezett talajkimerülés jelensége. Ez hasonló a mezőgazdaságból ismert kimerülés jelenségéhez azonban itt arról van szó, hogy az a hő, amelyet télen fűtésre használunk, a talaj szempontjából nézve hőelvétel, nyáron pedig éppen fordítva. A talaj hőjének hasznosításánál is fenn kell tartani az elvétel és betáplálás egyensúlyát.
A kimerülés elsősorban nyáron jellemző, ugyanis a hűtés energiaigénye elég nagy tud lenni, ezért a talaj “túlmelegedhet”. Ennek kompenzálására a legtöbb esetben szükséges használati melegvíz előállítására is használni a talajkollektoros rendszert, így nagyjából egyensúlyban lehet tartani a hőelvétel és hőleadás arányát.
MILYEN GYAKORLATI TAPASZTALATOK VANNAK?
Beszámolókat olvasva leszűrhető az a következtetés, hogy ahol a csövek lefektetésénél kellő odafigyeléssel jártak el, ott semmi rendelellenesség nem tapasztalható. Azonban ott, ahol dús gyökérzetű növényzetet telepítettek felé, vagy a közelbe, 1-2 éven belül visszaesés volt a teljesítményben, illetve akár teljesen is megszűnhetett a működés, ugyanis a keringetett közeg elfolyt a talajba.
Azonban a hőszivattyúval több helyen is előfordultak problémák. Legtöbbször a benne található klímagáz szökött el, aminek helyreállítási költsége viszonylag alacsony. Ellenben, aki ezt későn vette észre, annak egy több tízezres tétellel kellett számolnia, ugyanis a teljes kompresszor is cserére szorulhatott. További lehetséges problémaforrás a méretezésből adódó hőleadók felülete nem elégséges, vagy ellenkezőleg túl nagy. Ez visszahatással van a keringető szivattyú működésére, kopására, fogyasztására.
Összefoglalva a lehetséges hibák:
csővezeték fektetésénél kivitelezési és tervezési problémák
elszökő klímagáz
tervezési problémák
talajkimerülés
Ezen problémák közül vannak olyanok (talajkimerülés, tervezés), amik a tervezési szakaszban kellő odafigyeléssel elkerülhetők. Azonban a kivitelezési problémák esetén a teljes csővezetékrendszer cseréje több százezer forintba is kerülhet a földmunka mennyiségétől függően. A hőszivattyúban található alkatrészek cseréje is több tízezer forintos tételt jelenthet, ha nem figyelünk kellően.
forrás: energiam.blog.hu
Tóth Ádám Bars
