Földhős hőszivattyú talajszondával

A talaj néhány méter alatt egész évben 10⁠–⁠12 °C körüli, 100 méteren 13⁠–⁠15 °C; ez a hőforrás télen 20⁠–⁠25 °C-kal melegebb a levegőnél, nyáron ugyanennyivel hidegebb. A földhős (sóoldat-víz) hőszivattyú zárt csőkörben fagyálló keveréket keringet a talajban, a gép párologtatója ebből veszi a hőt. Mivel a hőforrás hőmérséklete állandó, nincs leolvasztás, nincs teljesítménycsökkenés a hideg napokon, és a szezonális jóságfok 4,5⁠–⁠5 felett jár, kutas rendszernél 5 felett is.

A gép maga a gépészeti helyiségben áll, kültéri egység nélkül, ezért a zaj, a rezgés, a kondenzvíz és az elhelyezés kérdése elmarad. A kompresszor ugyanúgy 15⁠–⁠20 évig él, a talajban lévő csövek viszont 50⁠–⁠100 évre szólnak, vagyis a fúrás egyszeri beruházás a következő gépcserékhez is.

A választás a telek és a talaj dolga. Kis telken a szonda az egyetlen út; nagy, szabad kertben a kollektor olcsóbb, de a terület a csőmező felett nem építhető be, és száraz, homokos talajban a hozama a fele a nedves agyagénak. A kutas rendszer a legjobb jóságfokot adja, de jó vízadó réteg, megfelelő vízminőség (vas- és mangántartalom) és a két kút karbantartása kell hozzá, ezért családi háznál ritkább.

A talajszonda 5⁠–⁠7 colos átmérőjű, 60⁠–⁠120 m mély fúrás, amelybe egy- vagy kétágú U-csövet engednek, majd a furatot hővezető, agyag-cement alapú anyaggal töltik ki, hogy a cső és a kőzet között jó legyen a hőátadás és a vízadó rétegek ne keveredjenek. A szondák közötti 5⁠–⁠6 m távolság azért kell, hogy a talaj ne hűljön ki évek alatt. A fúráshoz a gépnek be kell jutnia a telekre, ami szűk, beépített telken a fúrási hely kiválasztását is meghatározza.

Az engedélyezés a mélységtől és a talajvíz érintettségétől függ. A talajkollektor és a földhőkosár a bányafelügyeletnél tett bejelentéssel létesíthető, a munka megkezdése előtt legalább tíz nappal. A talajszonda fúrása engedélyköteles: a vízadó rétegeket nem érintő, sekélyebb szondát a bányafelügyelet (a vármegyei kormányhivatal bányászati osztálya) engedélyezi sajátos építményként, a talajvizet érintő vagy mélyebb fúrás és minden kutas rendszer a vízügyi hatóság (a katasztrófavédelmi igazgatóság) vízjogi létesítési, majd üzemeltetési engedélyével megy. Vízvédelmi területen a fúrás tilos. A dokumentációt jogosult tervező készíti, a fúrást engedéllyel rendelkező kútfúró végzi fúrási naplóval, az eljárás hetekben mérhető, ezért a telepítést ehhez ütemezzük.

A földhős rendszer legnagyobb nyári előnye, hogy a kompresszor nélkül is hűt: a talajkör 12⁠–⁠16 °C-os folyadéka hőcserélőn át a padló-, fal- vagy mennyezetfűtés körébe adja a hideget, és csak két keringtető szivattyú fogyaszt. A hűtési teljesítmény padlón 20⁠–⁠30, mennyezeten 40⁠–⁠60 W/m², harmatpont-felügyelettel. A nyáron a talajba visszavitt hő a talajt regenerálja, ami a következő tél jóságfokának is jót tesz; aktív (kompresszoros) hűtés is lehetséges, ha a passzív nem elég.

A földhős rendszer beruházása a fúrás miatt magasabb, az üzemeltetése viszont 15⁠–⁠25%-⁠kal olcsóbb a jobb jóságfok, az elmaradó leolvasztás és a hideg napokon is teljes teljesítmény miatt, a H tarifán ez tovább javul. A különbség a nagy hőigényű háznál számít: minél több hőt kell előállítani, annál többet hoz a jobb jóságfok, és annál hamarabb jön vissza a fúrás ára. Jól szigetelt, kis hőigényű háznál a levegő-víz rendszer általában elég, a földhős ott inkább a csend, a hűtés és a hosszú élettartam miatt választás.

A szondák 50⁠–⁠100 éves élettartama azt jelenti, hogy a második és harmadik gépcserénél már csak a gép árát kell fizetni; ezt a hosszú távú számítás tartalmazza, az első ajánlat összehasonlítása nem.

• Alulméretezett szondahossz: a talaj évről évre hűl, a jóságfok csökken, a fűtőpatron egyre többet jár.
• Kollektor száraz, homokos talajban a nedves talajra számolt hozammal: a mező a tél végére kifagy.
• A szondakör fagyállója ellenőrzés nélkül: a koncentráció és a pH évente nézendő, a szűrő tisztítandó.
• Kutas rendszernél elmaradó vízvizsgálat: a vasas víz eltömi a hőcserélőt és a nyelő kutat.
• A gépészeti helyiség szellőzése és a szondakör légtelenítése nélkül a szivattyúk zajosak és a hozam csökken.

Az oldal tetején lévő ársávokat a hőigény (a gép és a szondahossz), a talaj hőkivételi képessége és a kőzet keménysége (a fúrás sebessége), a fúrógép bejárása, az engedélyezés útja, a kollektor területe, a tárolók és a hűtés igénye mozgatja. A felmérésre a telek helyszínrajza a közművekkel, a talajra és a talajvízre vonatkozó ismeretek (szomszédos kutak, korábbi fúrások, talajmechanika, ha van), a ház hőigényéhez szükséges adatok és a hűtési igény kellenek.