Zemeljski prenosnik toplote za predgrevanje in predohlajanje vhodnega zraka za prezračevanje

Temperaturne razmere okoli 1,5 do 2m pod površino zemlje so med celim letom skoraj konstantne, gre za temperaturo okoli 10 do 13 stopinj C. Izkoriščanje tega dejstva poznamo iz zgodovine, ko so se ljudje naseljevali v jamah in iz živalskega sveta, ko si kar nekaj vrst živali udobno uredi svoja domovanja pod zemljo, kjer kljubujejo poletni vročini ter zimskemu mrazu.

To ponudbo narave lahko izkoristimo tudi za poletno ohlajevanje in za zimsko ogrevanje svojega doma. V zemljo moramo namestiti prenosnik toplote, ki ga povežemo s prezračevalnim sistemom. Imenujemo ga zemeljski prenosnik toplote in ga uporabljamo takrat, ko je temperatura zunanjega zraka nad plus 20 stopinj C ali pod plus 5 stopinj C. Gre za izjemno energetsko učinkovito naložbo, saj je energije zemlje vedno in brezplačno na voljo.

Zemeljski prenosnik toplote je razmeroma drag, imajo ga predvsem pasivne hiše. Za delovanje prezračevanja ga ni nujno izvesti, saj se lahko zunanji zrak predgreva tudi na druge načine: z elektro ali toplovodnim grelnikom ali z se naprava programira tako, da sama sebe greje z ekscentrično regulacijo pretokov zraka (ko naprava potrebuje energijo za predgrevanje, odvaja več zraka, kot ga dovaja).

Na tem področju imamo tri uveljavljene tehnične možnosti:

• zračni zemeljski prenosnik toplote
• vodni zemeljski prenosnik toplote
• navezava na toplotni vir toplotne črpalke

Zračni zemeljski prenosnik toplote

Sestoji iz okoli 50 m dolge posebne orebrene fleksibilne plastične cevi (f 150 – 200 mm), ki jo položimo pod naklonom v globino vsaj 1,5 do 2m pod površino zemlje, največkrat jo speljemo enkrat okoli hiše. Še bolje je speljati več krajših cevi f 150 mm (3 x 30 m, en meter medsebojne razdalje). Na delu kjer prihaja cev v objekt, uredimo jašek z odtokom kondenza (najnižja točka). Nad zemljo uredimo steber za zajem zraka, v steber vgradimo enoto s filtrom za čiščenje zraka (260,0 EUR). Na drugem koncu cev pripeljemo (pod temelji, ali v klet) v prostor, kjer bo prezračevalna naprava. Za zajem zraka direktno iz zunanjosti (pri temperaturah med 5 in 20 stopinjami C), moramo izdelati še direkten dovod zunanjega zraka f 160 mm. Med obema dovodoma svežega zraka se vgradi motorna loputa, ki glede na zunanjo temperaturo preklaplja med obema možnostima.

Cev vgradimo v enem kosu, stikovanje ni priporočljivo, če je nujno, mora biti izvedeno povsem zrakotesno in vodotesno. Cev zakopljemo v ilovico ali zemljo, če so v materialu ostri kamni, cev obdamo s finim peskom. To rešitev izvajamo le v primeru, ko ni mogoče izvesti vodnega zemeljskega prenosnika toplote! Te rešitve na splošno ne priporočamo, v vseh ozirih (vzdrževanje, cena…) primernejša je rešitev z vodnim zemeljskim prenosnikom toplote!

Ocena stroškov: 2.000 do 3.000 EUR na hišo.

Predpriprava objekta:

• napeljava orebrene fleksibilne cevi ali naprava dveh prebojev ali kinet, po katerih bo mogoče speljati cev f 200 mm v kasnejši fazi,
• zajem zraka f 160 mm lahko na fasadi,
• električna vtičnica 220V,
• izdelava jaška za odvod kondenza, stebra za zajem zraka

Natančni tehnični podatki, navodila, specifikacija opreme… vam lahko izdelamo na podlagi sestanka in preučitve vašega projekta.

Vodni zemeljski prenosnik toplote

V zemljo zakopljemo več (dve ali več) vodovodnih plastičnih cevi preseka ene cole (ca 22 mm) v medsebojnem razmaku vsaj 50 cm na globini več kot 150 cm – bolj ko je globoko, bolje je. Izberemo tanjšo cev, da jo lažje oblikujemo. Cevi napolnimo s slano vodo ali antifrizom in jih povežemo z obtočno črpalko (ta deluje takrat ko so zunanje temperature višje od 20 stopinj C in nižje od 5 stopinj C) in prenosnikom toplote voda-zrak (imenujemo ga »vodni defroster«), ki ga namestimo takoj za odprtino (na fasadi) skozi katero dovajamo zunanji zrak. S to napravo brezplačno poleti ohladimo, pozimi pa ogrejemo zunanji zrak. Ta način je primeren za vse lokacije, nujen pa za tla z visoko talno vodo, kjer se zračni zemeljski prenosnik toplote odsvetuje. Cevi zakopljemo tako, da jih obdamo s finim peskom, če so v terenu z ostrim kamenjem, sicer jih zasujemo kar z zemljo ali ilovico. Kako dimenzioniramo dolžino cevi: največji volumenski pretok prezračevalne naprave delimo z 2 in dobimo skupno dolžino cevi – posamezna zanka ne sme biti daljša od 100 m. Torej če imamo napravo za 250-300 m3/h, zakopljemo dve zanki dolžine 70-80 m, lahko tudi malo daljše, do 100 metrov vsaka, ali več zank skupne dolžine 150 do 200 metrov.

Ocena stroškov: material za cevi ca 200 EUR, delo in kopanje zelo različno glede na to v kateri fazi najamemo mehanizacijo (od 200 do 1.200 EUR) na hišo. V tej ceni ni defrosterja, ki stane ca 1.750,00 EUR.

Predpriprava objekta:

• napeljava dveh ali treh zank alkaten cevi okoli hiše (kot navedeno), ki jih pripeljemo do lokacije prezračevalne naprave. Če bomo te cevi položili kasneje, ko bo hiša že stala, pustimo v temeljih in zidovih odprtine skozi katere bomo kasneje vodili cevi (2 x 15 cm) do prezračevalne naprave,
• električna vtičnica 220V za obtočno črpalko,
• defroster potrebuje odvod kondenzata v meteorno kanalizacijo

Navezava na toplotni vir toplotne črpalke voda – voda ali zemlja – voda

Če se bo objekt ogreval s toplotno črpalko zemlja-voda ali voda-voda, ali če imamo namen izdelati geosondo imamo že na voljo toplotni vir (zemeljski prenosnik toplote, geosonda, talna voda), ki ga potrebujemo tudi za predgrevanje ali predohlajevanje zraka. V tem primeru se lahko izkoristi ta vir zemeljske energije, kar upošteva projektant strojnih instalacij pri izvedbenem načrtu.