Wykorzystania kolektorów gruntowych do pozyskiwania energii

Rosnące ceny paliw kopalnych, a także stopniowe wyczerpywanie się ich zasobów skłaniają do poszukiwań alternatywnych, odnawialnych źródeł energii. Jako pierwsze na myśl wielu osobom przychodzą w tym momencie wiatraki lub baterie słoneczne, jednak z uwagi na położenie geograficzne w naszym kraju największy potencjał ma wykorzystanie energii geotermalnej. I nie potrzebujemy wcale islandzkich gejzerów. Nieodzowne okazują się za to kolektory gruntowe. Są to urządzenia będące w stanie pobierać zakumulowaną w ziemi energię cieplną i przekazywać ją do pomp ciepła. Te ostatnie, w zależności od modelu, mogą odzyskiwać energię również z powietrza lub wody, jednak najczęściej eksploatowanym, bo też najbardziej stabilnym źródłem ciepła jest właśnie grunt. W zależności od tego, czy chcemy odzyskać energię ze Słońca, które nagrzało go w okresie letnim, czy też np. wykorzystać ciepłotę wód gruntowych – możemy zastosować kolektor poziomy albo wykonać głębszy, pionowy odwiert.

Kolektory poziome

Pierwsze z rozwiązań wymaga zakopania specjalnych polietylenowych rur na głębokości mniej więcej 20 cm poniżej poziomu przemarzania gleby w danej strefie – na tyle płytko, aby niepotrzebne było przeprowadzanie ekspertyz, załatwianie jakichkolwiek dodatkowych zezwoleń na wykonanie odwiertów itp. Kolektory gruntowe poziome są od nich nieco tańsze, ale też bardziej narażone na ewentualne uszkodzenia. Wymagają także powierzchni około trzech razy większej niż np. powierzchnia domu, który chcielibyśmy ogrzać pozyskaną w ten sposób energią.

Sondy pionowe

Na mniejszych działkach z powodzeniem zastosować można natomiast kolektory (sondy) pionowe. To również system polietylenowych rur, ale umieszczonych właśnie w pionowych, sięgających na głębokość przeszło 100 m odwiertach, oddalonych od siebie o 4-5 m i połączonych na dole U-kształtkami. W umiarkowanie nośnych gruntach instalację można wpuścić w betonowe pale. Ta forma pozyskiwania energii z ziemi jest rozwiązaniem bardziej stabilnym oraz wydajnym (zwłaszcza jeśli przy odwiercie natrafi się na źródło wody gruntowej), nie wymaga też późniejszego przeprowadzenia rozległych prac rekultywacyjnych, początkowy koszt inwestycji jest jednak znacznie wyższy – chociaż z czasem się zwraca.

Wykorzystanie w praktyce

Jak tłumaczy specjalista z instalującej inteligentne systemy grzewcze firmy Andre-Tech, w jednym i drugim wariancie rurami z tworzywa sztucznego w obiegu zamkniętym krąży specjalny, niezamarzający płyn o właściwościach umożliwiających mu odbieranie ciepła z gruntu i przekazywanie tak ujętej energii do pompy ciepła. Służy ona później chociażby do ogrzewania wody użytkowej lub całego budynku, ale też do chłodzenia tego ostatniego w okresie upałów (ok. 45 W mocy chłodniczej na 1 m odwiertu w przypadku kolektora pionowego).