Talajszonda, talajkollektor

A Föld felszíne a Napsugárzás hatására egész évben rengeteg energiát képes eltárolni. A hőenergia egy része direkt napsugárzás formájában elnyelődik, azonban a csapadékkal és a levegővel is nagy mennyiségű hőenergia jut a talajba.

Az így ingyen rendelkezésre áll energia költséghatékonyan hasznosítható. Amennyiben a talaj nedvességtartalma magas, rendelkezésre álló talajhő is nagyobb. A hőforrás hasznosítására műanyag csöveket fektetnek le kis mélységben a talajba. A kollektorhálózatot a környezetre ártalmatlan, fagyálló folyadékkal töltik fel. A kollektorok feletti földterületet szabadon kell hagyni, épületet ráépíteni, lebetonozni, aszfaltozni.


A talaj, mint hőforrás kiaknázására szolgáló berendezés a talajszonda. A hő kinyeréséhez egy függőleges csövet helyeznek el a talajban, 50m mélyen. Fagyálló víz kering a vezetékben, amelybe beáramlik a hő, mint a nála alacsonyabb hőmérsékletű közegbe. Az íly módon felmelegedett közeget egy szivattyú juttatja fel, ahonnan –a hőjét leadva- visszakering.

Talajszonda előnyei:

• a talaj hője nem függ a külső hőmérséklettől, így állandó hőforrásként használható

• kisebb, mint az egyéb hőtermelő berendezések

• szinte bárhol kialakíthatók (pl.: sziklás hegyekben is)

• nincs szükség kiegészítő hőforrásra

• megoldható fele a hűtés is

Nagy figyelmet kell fordítani a szondalyuk cement szuszpenzióval való kitöltésére, mert ha nem a lyuk aljáig töltik ki, akkor nagymértékben csökken a hőátadás, így a hőteljesítmény is. Erre az a legjobb módszer, ha a lyukba injektáló csövet is vezetünk, hogy teljesen ki lehessen tölteni a hézagokat.

Egy külső osztó- gyűjtő aknában van összefogva a szonda minden eleme, ahonnan eljut a hő a házhoz egy hidraulikusan zárt csővezetéken keresztül.

Talajkollektor

A megújuló energia felhasználásának egyik viszonylag könnyen elérhető módja a föld hőjének használata. Ezt úgynevezett geotermikus hőszivattyúk segítségével tehetjük meg. A geotermikus hőszivattyú az energiát talajszonda, vagy talajkollektor segítségével éri el.

Míg a talajszonda esetén a talajba 30-100 méter mély furatokat kell készíteni, a talajkollektornál a földfelszíntől mintegy másfél méter mélyen elhelyezett csőrendszerrel oldható meg. A talajkollektor nem a föld természetes belső hőjét, hanem a direkt napsugárzás által talajba jutott hőenergiát használja. A rendszer fontos eleme a talajvíz, mivel magasabb nedvességtartalom esetén a rendszer nagyobb hatásfokú, ugyanis a földfelszínre érkező napsugárzás hője a víz segítségével jut a talajba, azzal több hőt képes tárolni.

Hátránya a viszonylag nagy helyigény (a fűtendő lakás méretnek mintegy 1,5-2-szerese), és az, hogy az adott területet nem szabad burkolni, építeni rá, hiszen az építés a területet érő napsugárzást gátolja meg, kiszáradása pedig a rendszer hatásfokát erősen csökkenti.

Talajkollektor alkalmazási határai

A sekélyen elhelyezett kollektorok a nyári időszakban olykor „kimerülnek”, túlmelegszik a talaj, a hőkivétel (ami az épületben hűtés, az a talajoldalon fűtés lesz) és a napsugárzás együttes hatása miatt. Ezt itt a nyári időszakban is napi rendszerességgel történő hőszivattyús melegvíz-előállítás kompenzálja. A használati meleg víz termeléskor ugyanis mindig hűtjük a talajt, a hűtőenergia pedig ott eltárolódik, mint egy puffertárolóban.

Nem alkalmazunk 20 méternél mélyebben elhelyezett talajszondákat, mivel szükségünk van a napenergiából érkező kondicionálásra, így nem kell tartani a szondák folyamatos elhűlésétől, amely több év után jelentkezne, és a hőszivattyú hatásfoka meredeken csökkenne a talaj túlhűtése miatt. Ez a veszély passzívház specifikus, mivel a fűtési energiaigény több mint egy nagyságrenddel magasabb a hűtésinél, így a talajból kivont hőenergia jelentősen meghaladja a hűtés során visszatáplált mennyiséget.

Ezért a talajszondát „napkollektorként” is hasznosítjuk, így nem helyezhető el pl. a ház alatt. Számításba kell tehát így venni, hogy a talajkollektor kihűti a talajt, így érzékenyebb növényzet telepítését, pláne a tőlünk délebbről származó flóráét ezen a területen ne tervezzünk.