Talajszonda: Minden, amit tudni érdemes 2024-ben
A talajszonda a geotermikus fűtés egyik leghatékonyabb és leggyakoribb módozata.
Geotermikus fűtés általánosan elterjedő módszer, ott különösen célszerű alkalmazni, ahol a geotermikus grádiens kedvező, vagyis a földfelszíntől a Föld közepe felé haladva intenzíven emelkedik a hőmérséklet. Magyarország ilyen terület, az átlagosnál jobban emelkedik a belső hőmérséklet.
Alternatív fűtési rendszerek
A károsanyag kibocsátó, apadó szénkészletet, kőolaj és gáz nyersanyagot felhasználó, erdőket károsító hagyományos fűtési rendszereket háttérbe kell helyezni. A közelmúltban sorra jelentek meg az alternatív fűtési módszerek, melyek képesek kiváltani az eddig megszokott módozatokat, sőt több esetben hatékonyabb, gazdaságosabb megoldást kínálnak.
Az egyik legalapvetőbb alternatíva a geotermikus fűtés, mely a Föld belső hőjét, a talajvíz adta lehetőségeket, a hőforrásokat használja fel környezetkímélő módon.
A földfelszín alatti hőkészlet felhasználásának két alapvető módja van:
Földkollektor alkalmazása:
Ez a módszer a felszín közeli rétegben horizontálisan elhelyezett csőrendszerrel működik hőszivattyú segítségével. Előnye a kis mélység, de ebből fakad a hátránya is, nagy területet igényel jelentős földmunkával és ideiglenes földtárolási szükséglettel.
Talajszonda alkalmazása:
Függőlegesen lefúrt csövekkel, hőszivattyúval működik. Kisebb földmunkával jár, viszont mélyre kell fúrni.
A geotermikus fűtési rendszerekről, a hőszivattyú működéséről másik cikkünkben írtunk részletesebben („Mi az a geotermikus fűtés? Teljes útmutató”), most a talajszonda tudnivalóit fejtegetjük tovább.
A talajszonda jellemzői, előnye, hátránya
A talajszondát másképpen geotermikus szondának, földhőszondának is hívjuk.
Egyre terjed a használata, mivel a nagy helyigény miatt a vízszintesen vezetett földkollektorok kivitelezése gyakran még új épületek esetében is nehéz. Helytakarékosabb megoldás az 50-150 m mélységig függőlegesen behelyezett földhőszondák alkalmazása.
A legáltalánosabb telepítéskor négy PE csövet helyeznek el egymással párhuzamosan. A glikolos víz két csőben áramlik az elosztóból lefelé és két másik csövön keresztül jut vissza a gyűjtőhöz.
A csőrendszert, a hőszivattyút, a keringtetett folyadékot együttesen talajkörnek nevezzük.
A technológia előnye a helytakarékosság, az aránylag nagy mélységben található magasabb hő.
A talajszonda hátránya is a mélységből ered, a fúrási technológia alapos előkészítést igényel.
A tervezésének és telepítésnek alapfeltétele a talajminőség vizsgálata, a talajrétegződés ismerete, a talajellenállás mértékének meghatározása, a talaj- vagy rétegvíz feltárása.
Előny, hogy nincs fűtőanyag költség, nincs károsanyag kibocsájtás (a helyszínen). Hátrány, hogy a hőszivattyú általában nagy teljesítményű, elektromos árammal működik. Előny, hogy a szivattyú áramellátása kedvezményes tarifával működhet (külön órával).
Előny, hogy nem kell kéményt építeni és karbantartani.
Hátrány, hogy a tervezés, előkészítés, engedélyezés, fúrás, csővezeték telepítés, hőszivattyú beszerelés, egyéb segédberendezések összértéke nagyobb, mint egy hagyományos fűtési rendszer összköltsége.
Előny, hogy az üzemeltetési költség hosszú távon kisebb, mint egy hagyományos fűtési módozatnál.
Mindezt összevetve egy új építésű ház esetében hosszú távon gazdaságos, környezetbarát megoldás a talajszondás geotermikus fűtési rendszer. Egy házátalakítás esetén már érdemes elemezni a gazdaságosságot, a megtérülési időt a fűtési rendszer ilyen jellegű átalakítására.
A talajszonda telepítés lépései
Az előkészítés során érdemes elemezni a hagyományos és alternatív fűtési módozatok közötti megvalósítási és üzemeltetési költségeket, szakember segítségével tudjuk kiválasztani a legalkalmasabb alternatív módozatot.
Amennyiben a geotermikus fűtési rendszer adódik a legmegfelelőbbnek, el kell dönteni, hogy a két alapvető módszer közül a földkollektort, vagy a talajszondát helyezünk el. Amennyiben talajvizsgálatot követően a környezet alkalmas a csövek fúrásos lejuttatására, általában kedvezőbb a talajszondás rendszer.
Talajszonda készítés (és az arra alapuló fűtési rendszer létesítés) folyamata:
Tervezés:
Új építésű ház esetén a tervezés kompletten kell szóljon a fúrásról, a csövek elhelyezéséről, a hőszivattyú telepítéséről, a keringtető folyadék összetételéről, a házon belüli létesítményekről (melegvíz biztosítás, hőleadás módja pl. padlófűtés), az elektromos energiaellátásról, a biztonságról és sok minden egyéb járulékos elemről.
Épületkorszerűsítés esetén még bonyolultabb a tervezés, a bontásra, átalakításra is gondolni kell.
Bányakapitánysági engedélyeztetés:
A fúrási tevékenység engedély köteles. Célszerű a tervezőt meghatalmazni az engedélyezési ügyintézésre.
Kivitelezés:
A szonda fúráshoz szükséges eszközöket be kell juttatni a munkahelyre, meg kell határozni, szükség esetén kialakítani a megfelelő útvonalat.
A szonda fúrás az engedélyezett terv szerint történhet – általában öblítéses fúrási technológiával-, folyamatos műszaki vezetői jelenléttel, ugyanis egy ilyen munkánál nem várt események lehetnek, omlásveszély léphet fel, azonnali döntéshelyzet állhat elő. A fúrásokat egymástól minimum 10 m távolságra lehet végezni. A furatok számát a teljesítmény függvényében a tervezője határozza meg.
Az „U” alakú műanyag csövek folyamatos víz feltöltés melletti furatba helyezése után a csöveket fagyhatár alatti vezetékkel össze kell kötni (megtervezett módon).
A fúrás után maradó hézagot ki kell tömedékelni cement alapú anyaggal.
A szondákat próbaüzemmel kell megvizsgálni. A próbaüzemmel párhuzamosan készülhet a többi létesítmény is, be kell szerelni a hőszivattyút, el kell helyezni a hőleadó szerkezeteket (padlófűtés csövezés, vagy radiátor szerelés).
Minden engedélyköteles tevékeny végeredményét üzemeltetés előtt el kell fogadnia az illetékes hatóságnak. A próbaüzem is csak a használatbavételi engedély kiadása után fejeződhet be.
A geotermikus fűtési rendszerünk kevés karbantartást igényel, de célszerű a tervezőtől, vagy a kivitelezőtől egy üzemeltetési útmutatót kérni, hogy a szükséges felülvizsgálatokat, beavatkozásokat időben elvégezhessük. Ebben az esetben valóban kis karbantartási szükséglettel több évtizedig jól működő rendszerünk lesz.
Összefoglalás
A talajszondás geotermikus hő hasznosítás hőszivattyús hőtermeléssel általában optimális megoldás.
A függőlegesen elhelyezett csöveknek kicsi a helyigénye, nem kell az udvarunkat felbontani.
A furatok akár száz méternél is mélyebbek, így a csőrendszer már jelentősen melegebb környezetből tudja a hőt felhasználni.
Amennyiben nem rövid távon gondolkodunk, a hagyományos fűtési rendszernél akár háromszor költségesebben telepíthető alternatív megoldás több éves üzemeltetés során megtérül, a működési költsége lényegesen kisebb a hagyományos kazános fűtésnél.
Biztonságos, környezetkímélő fűtési (és egyben hűtési) rendszert tudunk ilyen módon létesíteni.
Ide vonatkozó másik cikkünk:
Mi az a geotermikus fűtés? Teljes útmutató
Felhasznált irodalom:
https://www.eon.hu/hu/blog/otthon-kenyelme/geotermikus-futes.html
http://naturenergy.eu/uzemeltetes/epulet-energetika/talajszonda/
https://www.tenderterv.hu/talajszonda-es-hoszivattyu
https://energiatudatosotthon.hu/geotermikus-hoszivattyu-mukodese/
Az ábra saját feldolgozású.