Geoterminė energija. Kaip ją panaudoti?
Klausimas:
Girdėjau kad šio metu tapo labai populiarus geoterminis šildymas? Ar galima panašiu būdu šildyti orą vėdinimo sistemoje?
Atsakymas:
Teoriškai – galima. Ir tai galima padaryti be brangiai kainojančių šilumos siurblių. Be to, skirtingai nuo šilumos siurblio, tokia sistema tam, kad išgauti geoterminę šilumą praktiškai nenaudoja elektros, dirba tik cirkuliacinis siurbliukas, kuris pumpuoja vandenį per kontūrą. Tačiau, šildant lauko orą, šios sistemos galimybės yra gan ribotos. Geoterminę energiją labiau apsimoka naudoti patalpų vėsinimui.
Efektyviausias būdas panaudoti atsinaujinančių šaltinių energiją – įrengti geoterminį horizontalų kontūrą arba gręžinį. T.y. – užkasti į žemė, giliau užšalimo ribos, vamzdelį, kuriame cirkuliuos neužšąlantis skystis ir bus paduodamas į oro šildytuvą. Atvėsęs šilumokaityje skystis keliauja po žeme, kur sušyla, po to – vėl paduodamas į šilumokaitį. Geoterminės energijos panaudojimas pagristas tuo, kad turime didžiulės masės kūną – žemę, iš kurio galima “atimti“ šiek tiek šilumos ir tai nesudarys jokios pastebimos įtakos žemės temperatūrai. Geoterminio kolektoriaus ilgis apskaičiuojamas tokių būdu, kad gruntas zonoje aplink vamzdį, per visą žiemą, atvėstų ne daugiau kaip iki nulio. Vasara grunto temperatūra prie geoterminio žemės kolektoriaus atsistato, susilygindama su aplink esančio sluoksnio temperatūrą.
Geoterminio šildymo kontūras įrengiamas žemiau užšalimo sluoksnio, kur žiema temperatūra nenukrenta žemiau 2-4 ºC. Jei lauke yra -20 ºC, tokį, gan šiltą skystį iš geoterminio kolektoriaus galimo naudoti paimamo lauko oro šildymui. Tiekiamas į rekuperatorių lauko oras gali būti pašildytas maždaug iki 0 ºC, gaunasi gan nemažas šildymo efektas.
Tačiau, turiu atkreipti dėmesį, kad pagal statistiką, -20 ºC temperatūra Lietuvoje laikosi vos 53 val. per metus. Didesnę dalį šildymo sezono lauko temperatūra nenukrenta žiemiau 0. Tuomet iš tokio geoterminio kontūro jokios naudos. Toks sprendimas tinka baseinui, kur reikia oro sausinimui teks naudoti plokštelinį rekuperatorių, o šiuolaikiniai aukšto efektyvumo įrenginiai dėl užšalimo pavojaus ne rekuperuoja šilumos, kai lauke yra žemiau 0 ºC. Geriau kai geoterminis kontūras pajungtas prie tradicinio šilumos siurblio oras-oras. Name montuojama kompleksinę orinio šildymo-kondicionavimo-vėdinimo sistema, kuri yra žymiai pranašesnė už tradicinį grindinį šildymą.
Tiesioginis vandens panaudojimas iš geoterminio šildymo kolektoriaus tam, kad šildyti orą vėdinimo sistemoje, turi gan ribotą galią. Apskaičiuokime vidutinį gaunamą geoterminės energijos kiekį. Tarkim, paduodamo oro kiekis – 400m3/h. Tam kad pašildyti jį dviems laipsniais (nuo -1 iki +1 ºC – būtent tiek vidutiniškai gaunasi per šildymo sezoną), prireiktu viso labo 0.27kW šilumos. Skaičiuojant po 28 ct už kW, per parą jus sutaupytumėte ~1.8 Lt. Per šildymo sezoną – 374 Lt. Nesunku paskaičiuoti kiek metų turi praeiti tam, kad atsipirktu šią įranga:
- požeminio kontūro įrengimo darbai (!) ir medžiagos;
- kaloriferis su ortakio pajungimais lauko oro paėmimo kanale;
- temperatūros reguliatorius ir termodaviklis;
- cirkuliacinis siurblys ir vandens reguliavimo mazgas su trieigiu vožtuvu ir el. pavarą.
Kaip matote, įrenginėti geoterminio šildymo kontūrą vien tam, kad žema truputi pašildyti, paimamą iš lauko, orą – tikrai neapsimoka. Rotorinis rekuperatorius lengvai susitvarko su šią užduotimi, be papildomų investicijų į geoterminės energijos panaudojimą. Kita kalba, jei tokį žemės šilumokaitį numatyta naudoti vėsinimui. Kai lauko oras +25-30ºC, o po žeme – vis dar ~10ºC, oras atvėsinamas ne blogiau nei įprastuose kondicionieriuose. Dar geriau, kai naudojamas vertikalus gręžinys, kur temperatūra nepakyla aukščiau +4ºC. Svarbiausia, kad orą galima vėsinti be jokių papildomų elektros sąnaudų. Palyginimui – kondicionierius “suvalgys“ 1 kW elektros, pagaminant 3.5-6 kW “šalčio“ (priklausomai nuo modelio).
Vėdinimo sistemai neapsimoka įrenginėti atskiro geoterminio kontūro. Tačiau, jei numatote namui įrenginėti geoterminį šildymą – tas pats kontūras gali būti panaudotas vėsinimui. Taigi, visada apsimoka kompleksiškai svarstyti ir spręsti šildymo, karšto vandens ruošimo, vedinimo ir kondicionavimo klausimus.
