Pozemní sonda (definice)

Pozemní sonda je prvkem geotermálního topného systému, což je vertikální nebo horizontální potrubí zapuštěné do země do určité hloubky. Hlavní funkcí pozemní sondy je sběr tepla ze země a přenést ji do chladicí kapaliny, která cirkuluje uvnitř sondy.

Pozemní sonda: funkce aplikace

Zemní sondy se obvykle používají ve spojení s tepelnými čerpadly k vytápění a chlazení budov, poskytují stabilní a účinný zdroj energie, protože teplota země v určité hloubce zůstává po celý rok relativně konstantní.

Pozemní sonda a tepelné čerpadlo tvoří hlavní součást geotermálního topného systému. V tomto systému funguje zemní sonda jako tepelný výměník, který odebírá teplo ze země a předává je chladivu cirkulujícímu systémem.

Kompletní sada vybavení:

1. Pozemní sonda:
   • Vertikální sondy: Instaluje se do hlubokých vrtů (až 100-200 metrů). Tato instalace vyžaduje vrtání a používá se, když je oblast místa omezena.
   • Horizontální sondy: Pokládají se v malé hloubce (1,5-2 metry) a pro umístění vyžadují větší pozemek. Obvykle se montují ve formě spirál nebo cívek.
   • Materiály: Sondy jsou vyrobeny z polymerových trubek (jako je vysokohustotní polyetylen), které jsou odolné vůči korozi a chemikáliím.
2. Tepelné čerpadlo:
   • Kompresor: Srdce tepelného čerpadla, které stlačuje chladicí kapalinu (např. freon) a zvyšuje její teplotu.
   • Výparník: Zde chladicí kapalina absorbuje teplo přicházející ze zemní sondy.
   • Kondenzátor: Odevzdá nashromážděné teplo do systému vytápění nebo zásobování teplou vodou.
   • Cirkulační čerpadlo: Zajišťuje pohyb chladicí kapaliny mezi půdní sondou a tepelným čerpadlem.
   • Expanzní nádoba: Stabilizuje tlak v systému.

Provoz systému:

1. Absorpce tepla: V zemní sondě cirkuluje chladicí kapalina, která odebírá teplo ze země. Teplota země v určité hloubce zůstává stabilní po celý rok (asi 10-15°C).
2. Tepelná výměna: Ohřátá chladicí kapalina vstupuje do výparníku tepelného čerpadla. Ve výparníku předává teplo chladivu, které se odpařuje.
3. Komprese: Chladivo v plynném stavu je stlačováno kompresorem, což výrazně zvyšuje jeho teplotu.
4. Uvolňování tepla: Ohřáté chladivo vstupuje do kondenzátoru, kde předává teplo systému vytápění nebo teplé vody.
5. Cyklus se opakuje: Chladivo, které vydalo teplo, opět vstupuje do výparníku a proces se opakuje.

výhody:

• Vysoká účinnost: Země poskytuje stabilní zdroj tepla, což umožňuje tepelnému čerpadlu pracovat s vysokou účinností přeměny energie (COP).
• Šetrnost k životnímu prostředí: Používání obnovitelného zdroje energie snižuje emise CO₂.
• Autonomie: Systém nevyžaduje prakticky žádné externí zdroje energie, s výjimkou napájení pro provoz čerpadel a kompresoru.

Pozemní sonda a tepelné čerpadlo poskytují ekologické a ekonomické řešení vytápění, zejména v oblastech s chladnými zimami, kde mohou být tradiční způsoby vytápění méně účinné.