Tepelná čerpadla země/voda
Účinná cesta k čerpání tepla ze země
Tepelná čerpadla země/voda využívají energii, která je uložena v horních vrstvách zeminy. Tato energie je zachycována pomocí horizontálního zemního plošného kolektoru, nebo pomocí vertikálních zemních sond. Celkovou délku zemního kolektoru, resp. sond je nutno vypočítat. Díky schopnosti akumulace zemského povrchu kolísá teplota zeminy podstatně méně, než teplota vzduchu. V zimě se teplota zemského povrchu snižuje, od hloubky asi 1 m zpravidla neklesá pod hodnotu 0 °C.
Při správně projektované soustavě tepelného čerpadla nepovede ani odběr tepla ze země k tomu, aby klesla teplota zdroje tepla zřetelně pod bod mrazu. Tepelná čerpadla se solankou využívající zeminu jako zdroj tepla proto mohou dosahovat vysokých ročních topných faktorů. Podle všech pravidel je možný a účelný monovalentní režim.
Využití zemního kolektoru
Zemní plošné kolektory jsou tvořeny větším počtem smyček potrubí stejné délky, uložených v zemině v hloubce cca 1,2 m. Kolektory jsou spojeny s tepelným čerpadlem podle Tichelmannova principu pomocí rozdělovačů výstupní a vratné vody a sběrných potrubí.
Výhodou zemních kolektorů jsou oproti geotermálním vrtům nízké investiční náklady, ovšem za cenu nižší účinnosti tepelného čerpadla země/voda a relativně velké plochy, kterou kolektory zaberou v okolí budovy a jejíž využití je pak limitováno. V kombinaci se zemními kolektory je cena kompletního systému s tepelným čerpadlem země/voda téměř srovnatelná s cenou tepelného čerpadla vzduch/voda.
Instalace pomocí vrtů
Jestliže není k dispozici potřebná plocha pro uložení zemního kolektoru, pak existuje možnost získání energie ze země pomocí zemních tepelných sond. Zemní vertikální vrty mají výhodu malé potřebné plochy. Od hloubky cca 15 m má zemina v podstatě konstantní teplotu, která již nepodléhá kolísání v průběhu roku.
Nepříznivé pro zemní vertikální vrty jsou oproti zemním kolektorům nebo oproti vzduchovým tepelným čerpadlům vyšší pořizovací náklady, které jsou ale na druhou stranu vyvážené vyšší účinností výsledného systému s tepelným čerpadlem země/voda.
Zemní sondy jsou do zeminy vertikálně umístěné tepelné výměníky. Jako vrt se používají nejčastěji dvojité trubkové sondy tvaru „U“. Tento typ sond sestává ze 4 PE-trubek, dvou výstupních a dvou vratných potrubí. Na dolním konci jsou trubky svařeny s patkou sondy. Sonda se instaluje zpravidla do hloubky max. 30 m a po instalování se vyplní tekutým materiálem s dobrou tepelnou vodivostí (např. bentonit).
