Colectoare geotermale - funcția și beneficiile explicate pe scurt

Colectorii geotermici pentru pompele de căldură cu sol/apă sunt sisteme de energie geotermală de mică adâncime, instalate aproape de suprafață, care extrag energia termică din sol la o adâncime de aproximativ unu până la doi metri. Acestea sunt potrivite pentru zonele rezidențiale în care forajul la adâncime nu este posibil din motive legale.

Colectorii geotermici extrag căldura geotermală de lângă suprafață

Pentru recuperarea căldurii, colectorii geotermici sunt instalați aproape de suprafață și sub linia de îngheț, asemănător unui sistem de încălzire prin pardoseală. În funcție de regiune, această limită va varia și va influența semnificativ adâncimea solului. În practică, majoritatea colectoarelor geotermale sunt amplasate pe orizontală, la o adâncime cuprinsă între 1,0 și 1,5 metri sub suprafața solului. Cele mai comune tipuri includ colectoare de suprafață, colectoare în șanț, colectoare în spirală și colectoare geotermale în coș. În funcție de tipul de colector și de instalație, excavarea sau forarea poate ajunge până la cinci metri adâncime. Atunci când se așează conductele, este important să se asigure că acestea sunt distanțate la o anumită distanță. În caz contrar, colectoarele vor extrage prea multă căldură din sol în anumite locuri, ceea ce poate provoca înghețarea zonei din jurul lor.

Cum funcționează colectoarele geotermice

Colectorii geotermici constau, de obicei, din țevi de plastic cu un diametru de doi până la patru centimetri. Diametrul țevilor depinde atât de condițiile solului, cât și de adâncimea de instalare, și ar trebui să corespundă cât mai mult posibil cererii de căldură. O proiectare incorectă va avea un impact negativ asupra eficienței economice și trebuie evitată cu orice preț. Indiferent de tip, în interiorul colectoarelor circulă un mediu de sol, care absoarbe energia termică din sol și o transferă către pompa de căldură geotermală.

În cadrul pompei de căldură geotermală, căldura extrasă este transferată unui agent frigorific, care se evaporă apoi. Pentru a ridica vaporii de agent frigorific rezultați la temperatura necesară și a-i folosi pentru încălzirea centrală de rezervă sau pentru încălzirea apei calde menajere, aceștia sunt comprimați cu ajutorul unui compresor. Puteți afla în detaliu despre cum funcționează acest proces în articolul Cum funcționează pompa de căldură cu sol/apă.

În comparație cu sondele geotermale, nu este necesară nicio autorizație pentru instalarea colectoarelor geotermale, ci doar o notificare către autoritatea locală. Pentru a găsi colectorii potriviți, trebuie să se țină cont în prealabil de mai mulți factori. Printre aceștia se numără tehnica de instalare și condițiile solului.

În practică, colectorii geotermici sunt adesea instalați pe orizontală și într-un mod similar cu încălzirea prin pardoseală. Cu toate acestea, această tehnologie necesită o suprafață mare. Spațiul care trebuie să fie disponibil depinde foarte mult de cerințele de încălzire. Totuși, ca regulă generală, suprafața colectorului ar trebui să fie de aproximativ o dată și jumătate până la două ori mai mare decât suprafața care urmează să fie încălzită. În cazul în care spațiul este limitat, este posibilă instalarea pe verticală, de exemplu ca un colector în șanț sau ca un colector geotermal în coș. Este important să se ia în considerare adâncimea maximă, deoarece aceasta poate duce la o invadare a apelor subterane în cazul în care distanțele față de pânza freatică sunt mici.

La alegerea colectoarelor geotermice potrivite, tipul de sol joacă, de asemenea, un rol decisiv. Se face o distincție între solurile umede și cele uscate, acestea din urmă furnizând semnificativ mai multă energie termică. În toate cazurile, trebuie avut grijă ca zona colectorului să nu fie niciodată acoperită sau chiar construită. În acest caz, solul nu va mai putea să se regenereze prin lumina soarelui și ploaia caldă. Rezultatul: va furniza mai puțină căldură.