GEOSONDA d.o.o.–DONATOR AAG


 

Sistem geosonda je sistem ogrevanja in hlajenja objektov, ki kot vir energije uporablja geotermalno energijo.

Sistem geosonda sestavlja:

  • globoka vrtina ( od 60 do 140 m ),
  • sistem cevi ( geosonda ), v katerih je medij, ki odvzema toploto zemljini pozimi, poleti pa odvečno toploto iz ogrevalno-hladilnega sistema odvaja v zemljo,
  • toplotna črpalka, ki pozimi temperaturo dvigne na nivo, ki je potreben za ogrevanje.

Prednosti sistema geosonda ocenjujemo predvsem z dveh vidikov:

1. Ekološki vidik

Z ekološkega vidika sistem geosonda prispeva k zmanjševanju emisij toplogrednih plinov, saj so edine emisije, ki so pri sistemu prisotne, tiste, ki jih povzročimo s pridobivanjem električne energije, ki jo potrebujemo za pogon kompresorja.
Če primerjamo emisije CO2 na kWh pridobljene toplotne energije po energentih, dobimo naslednje rezultate:

  • elektrika 0,4400 kg CO2/kWh,
  • kurilno olje 0,3126 kg CO2/kWh,
  • zemeljski plin 0,2440 kg CO2/kWh,
  • sistem geosonda 0,1109 kg CO2/kWh.

Iz navedenega ugotovimo, da s sistemom geosonda zmanjšamo emisije CO2 od 0,1331 do 0,3291 kg na kWh pridobljene toplotne energije.

2. Ekonomski vidik

Z ekonomskega vidika je prednost sistema geosonda predvsem v tem, da

  • grejemo in hladimo z enim sistemom,
  • prihranimo prostor za skladiščenje energenta,
  • ogrevanje rešujemo individualno in ni potrebne nobene infrastrukture,
  • prihranek pri stroških ogrevanja in hlajenja do 80%.

Edini argument v škodo sistema geosonda je višina investicije, ki je za 20 do 40% višja od investicije v klasično gretje in hlajenje. Vendar se razlika v višini investicije že v nekaj letih pokrije s prihrankom stroškov energije za ogrevanje in hlajenje.
Prepričani smo, da so že samo naštete prednosti sistema GEOSONDA dovolj, da ugotovimo, da je sistem odlična rešitev za ogrevanje in hlajenje objektov in da je primeren za široko porabo.

Delovanje toplotne črpalke

Toplotna črpalka deluje z enako tehniko kot hladilnik, samo uporaba je obratna. Hladilnik odvzema toploto živilom v notranjosti in jo prek lamel na zadnji strani oddaja v prostor. Toplotna črpalka pa oddaja v prostor toploto, ki jo odvzema okolici. Črpalka deluje tako po čisto enostavnih fizikalnih zakonih. Toplota, ki je energija, prehaja samo iz telesa oz. medija, ki ima višjo temperaturo, na telo oz. medij, ki ima nižjo temperaturo. Toplota iz toplotne črpalke je rezultat termodinamičnega procesa in ne izgorevanja.
Sistem toplotne črpalke deluje krožno, cevni krog je nepredušno zaprt, edini gibljivi del je kompresor. Potrebujemo še medij oziroma hladivo, to je posebna tekočina, ki se začne spreminjati v paro že pri temperaturah, veliko nižjih od 0°C. Pri višji temperaturi in tlaku pa kondenzira in oddaja kondenzacijsko toploto.
Kompresor z gibanjem bata poganja hladivo skozi cevi, v katerih se na enem mestu nahaja zožen prehod, z drobno luknjico. Na drugi, izstopni strani se hladivo pod pritiskom razprši v meglo. Ta oblak megle je zelo hladen in začne dobesedno srkati toploto iz okolice.

Pri tem se malo segreje, takoj nato medij zajame bat kompresorja in ga začne pod visokim tlakom potiskati v drugi del toplotne črpalke v kondenzator.
Vroči plin se zaradi pritiska nato utekočini in se pretvori v tekoče stanje. Toploto tega dela toplotne črpalke nato z vodo odvzamemo in pošljemo v domače ogrevanje.

Bistveno je to, da nam sistem toplotne črpalke vrne več toplotne energije, kot smo jo vložili v delo kompresorja. Razmerje med pridobljeno toplotno energijo na kondenzatorju in vloženim delom na kompresorju imenujemo grelno število. Sodobne črpalke lahko teoretično dosežejo število 5. Tako na primer iz 1 kWh električne energije nastane 5 kWh toplotne energije.

Sistem zajema zraka za ogrevanje objektov in sanitarne vode imenujemo zrak/voda. Zrak je najbolj podvržen nihanjem temperature, zato je tudi izkoristek nekoliko slabši. Temperatura zraka je močno odvisna od letnih časov. V poletnem času so zelo ugodni pogoji za ogrevanje sanitarne vode, saj je temperatura prvotnega vira – zraka – visoka. Manj ugodna, toda še vedno sprejemljiva za ogrevanje objektov, je zimska temperatura zraka v krajih z milimi zimami (Primorska). Tudi v krajih s celinskim podnebjem se vgrajujejo toplotne črpalke zrak/voda, toda njihov izkoristek je v zimskem času močno zmanjšan.
Toplotne črpalke na zrak se v splošnem uporabljajo samo za ogrevanje. S stranskim produktom procesa ogrevanja – ohlajenim zrakom, pa je možno hladiti prostor, v katerem je toplotna črpalka nameščena.

Podtalnica nam nudi najboljše pogoje za delovanje toplotne črpalke, saj ima od vseh virov voda celoletno konstantno temperaturo od 8-12 °C, kar posledično prinaša tudi višja grelna števila in nižje stroške delovanja.
Če želimo izkoriščati toploto podtalnice, moramo obvezno narediti dve vrtini (vodnjaka). Globina vrtine za družinsko hišo je običajno od 10 do 20 m. Iz prvega, črpalnega, potopna črpalka črpa podzemno vodo na površje. Podtalnica, ki se vodi preko uparjalnika toplotne črpalke, se pri tem ohladi za 4 -5 °C. Preko ponikovalnega vodnjaka se podtalnica ponovno vrača nazaj v zemljo. Razdalja med črpalnim in ponikovalnim vodnjakom bi morala znašati minimalno 10 – 15 m.

Po izvrtanju se v vrtino vgradijo polne in filtrske cevi, slednje v delu vodonosne plasti. Cevi so narejene iz umetnih mas ali iz nerjavečega jekla. Tu se pojavi še ena bistvena razlika: pri rabi energije podzemnih voda govorimo o odprtem sistemu, pri rabi energiji zemlje pa govorimo o zaprtem sistemu.
Okolju je zato bolj primeren in varen zaprti sistem, imenovan »sistem geosonda«.

Pri ogrevanju odvzema toplotna črpalka toploto okolju in jo na višjem temperaturnem nivoju oddaja v prostor. Za potrebe hlajenja prostora pa se proces obrne. Toplotna črpalka ohlaja prostor, prevzeto toploto pa vrača v okolje.

Pasivno hlajenje

V času visokih temperatur sta zemeljski izmenjevalec ali podtalnica vedno hladnejša, zato prostore hladimo samo z delovanjem obtočnih črpalk. Pri tem kompresor toplotne črpalke ne deluje (je pasiven). Ohlajeno vodo vodimo skozi sistem talnega ali stenskega hlajenja (pozimi gretja), pri tem moramo biti pozorni, da temperatura hladnih površin ne sme pasti pod točko rosišča. Poraba energije je primerljiva s porabo nekaj električnih žarnic.

Aktivno hlajenje
Pri aktivnem hlajenju toplotna črpalka deluje v reverzibilnem načinu (kompresor obratuje). Medij v ohlajevalnem krogotoku se aktivno ohlaja. Izvor toplote sedaj prevzame vlogo ponora, kar dodatno izboljša učinek hlajenja toplotne črpalke. toplotna črpalka deluje »reverzibilno«, pri čemer sta ogrevalni in hladilni sistem zajeta v eni napravi, kar je z energijskega vidika najprimernejša rešitev. Med hlajenjem je vključen kompresor.

Nesporno je možno na vsaki lokaciji pridobivati – rabiti energijo zemlje. Že 10 m pod površjem je temperatura kamnin konstantna in znaša približno 10 °C. V povprečju se vsakih nadaljnjih 33 m globine zviša za 1 °C.
Temperatura okrog 10 °C zadostuje za hlajenje, za ogrevanje pa predstavlja visoko podlago, ki jo je treba nadgraditi. Sistem rabe geotermalne energije z vertikalnim zemeljskim zbiralnikom tvorita vertikalna vrtina z vstavljeno geosondo in toplotna črpalka. Toplotna črpalka omogoča prenos toplote s področja nižje temperature na področje višje temperature.

Gre za zaprt sistem, pri katerem v zemljo izvrtamo vrtine, navadno globoke med 80 in 150 m. Premer vrtine je običajno med 115 – 140 mm. V vrtino se vgradijo 4 polietilenske (PE) HD-PE U – cevi iz umetne mase. Material, iz katerega so cevi, zagotavlja dobro izmenjavo toplote in je odporen na tlak, vlago, glodavce in mikroorganizme. Ta material, ki je že več let preizkušen pri plinskih ceveh, kaže na skorajda neomejeno življenjsko dobo. V eno vrtino se vgradijo štiri takšne cevi, po dve dovodni in odvodni.

Izvrtina, v katero je vstavljena dvojna U cev se zapolni s posebno cementno mešanico, ki ima visoko toplotno prevodnost. V globini zemlje se medij segreje, na površju mediju toplotna črpalka odvzame cca 4 – 5˙C in tako ohlajeno vodo s pomočjo obtočnih črpalk spet vrne v globino. V primeru večjega števila vgrajenih geosond je potrebno le-te povezati s posebnim zbiralnikom v zbirnem jašku.

Globina vrtanja oziroma število vrtin pri sistemu geosonda je odvisno od toplotnih potreb objekta (izraženih v kW), moči predvidene toplotne črpalke ter od toplotne prevodnosti kamnin (sedimenta). Bolj, kot so kamnine prevodne, večjo energetsko izdatnost je pričakovati. V večini primerov se vrednost odvzema toplote podaja za 1800 ur delovanja sistema na leto.

Povprečne vrednosti energijske izdatnosti kamnin
lahko opredelimo v naslednje skupine:

Vrsta kamnine Energetska izdatnost

[W/m]

prod, suh pesek, glina – slaba sestava
20 do 30 W/m

glina, lapor in konglomerati – povprečna sestava
30 do 50 W/m

apnenec, magmati, gnajs – dobra sestavo
50 do 80 W/m

trde kamnine in tla s podtalnico
80 do 100 W/m

Garancija
  • rudarska dela 10 let (izvajalec),
  • geosonda 50 let (proizvajalec),
  • toplotna črpalka 2 leti (proizvajalec) – pričakovana življenjska doba je 20 -25 let,
  • montažna dela 2 leti (izvajalec); enkrat letno je priporočljivo sistem servisirati, predvsem zaradi predvsem zaradi kontrole hladilne tekočine v toplotni črpalki.
Rok izvedbe
  • pričetek del po dogovoru z naročnikom,
  • izvedba vrtanja 1-2 dni za posamezno vrtino,
  • povezave geosonda – toplotna postaja 1-2 dni (v primeru
    ene vrtine),
  • montaža toplotne opreme 2-3 dni.
Prednosti izrabe zemlje kot vira toplote:
  • konstantna temperatura toplotnega vira tekom celega leta,
  • okolje nam podari 75% potrebne energije za ogrevanje, možnost hlajenja poleti,
  • ekološki način ogrevanja – ni izpustov CO2 in drugih emisij, bistveno nižji stroški ogrevanja v primerjavi z rabo fosilnih goriv,
  • vgradnja geosond in nakup toplotne črpalke je priporočen in delno subvencioniran s strani države,
  • izvedba vrtin je možna praktično povsod,
  • malo potrebnega prostora za izvedbo vrtin,
  • ne potrebujemo dimniških napeljav,
  • toplotna črpalka zasede malo prostora,
  • toplotna črpalka je enostavna za upravljanje in uporabo,
  • življenjska doba (garancija) na geosonde je 50 let!
  • tiho delovanje toplotne črpalke,
  • kakovosten, varen, čist in varčen sistem,
  • absolutno prepričljiv sistem.

Storitve, ki jih nudi podjetje Geosonda

Splošne storitve
  • celovita rešitev zajema obnovljivih virov,
  • opredelitev toplotnih potreb objekta,
  • izdelava strojnega projekta,
  • svetovanje pri financiranju,
  • ureditev dokumentacije za pridobitev ekološkega kredita in subvencij.
Sistem z rabo energije zemlje:
  • priprava rudarskega projekta, če je ta zahtevan,
  • izdelava in cevitev vrtine,
  • izvedba povezav od vrtine do toplotne postaje,
  • vgradnja toplotne črpalke in zagon sistema.
Sistem z rabo podtalnice:
  • izdelava hidrogeoloških osnov,
  • izdelava in cevitev vrtine, vgradnja potopne črpalke,
  • izvedba črpalnega preizkusa,
  • izdelava hidrogeološkega poročila za pridobitev dovoljenja za rabo podzemnih voda,
  • vgradnja toplotne črpalke in zagon sistema.

 

Advertisements

About Alpe Adria Green org. 051 311 450

President Alpe Adria Green - international environmental NGOs
This entry was posted in Organizacije. Bookmark the permalink.