Въздухът и земята топлят. Дори през зимата

Възобновяемите енергийни източници са особено актуални днес, защото отговарят на нуждата на потребителите от нови и качествени системи, които да им носят спестявания. Те използват слънчевата, вятърната енергия и температурата на околната среда, за да затоплят или охлаждат сградите и водата за битови нужди при удобство и изключително ниски експлоатационни разходи. Освен това осигуряват и чиста екологична съвест, тъй като неколкократно намаляват емисиите парникови газове, изразходвани в използването на сградите. Термопомпите са едни от набиращите популярност уреди, които отговарят на тези условия.
Една термопомпа разгръща своето оптимално действие само тогава, когато е адаптирана и съгласувана с всички компоненти на сградната техника. Важно изискване е да се свържат всички засегнати частични системи в една високоефективна цялостна система от най-високо качество и дълготрайност. Специалистите обясняват, че за дома може да се използват различни видове термопомпи в зависимост от това дали става въпрос за фамилна къща или апартамент, колко място има около постройката, дали наблизо има воден източник и много други особености, които се уточняват в предварителните проучвания по проекта.
Съществуват два основни типа термопомпи - геотермални и аеротермални. Геотермалните термопомпи от своя страна се разделят на земя-вода и вода-вода. Аеротермалните термопомпи са въздух-въздух и въздух-вода. На практика основен фактор, определящ вида на термопомпената система, е какъв е най-близкият до сградата източник на топлина. В зависимост от източника на енергия съществуват три типа термпомпи: земя-вода, вода-вода и въздух-вода.

Аеротермални
Най-популярната термопомпа е въздух-въздух, която пренася топлина между къщата и въздуха навън. При отопление с електричество термопомпата може да постигне икономии на ток за отопление с 30-40%. Все пак трябва да се има предвид, че ефикасността на повечето въздух-въздух термопомпи като отоплителен източник намалява драстично при ниски температури, което ги прави неподходящи за студени климати.
При завършен строеж най-подходящи са термопомпите въздух-вода, тъй като са лесни за инсталиране, монтират се на открито и не трябва да се разкопава. Те отнемат топлина ("изстудяват") въздуха от външната среда и го предават вътре в жилището.

Геотермални
"Съществуват три вида термопомпи за отопление и охлаждане, които трансформират различни видове енергия. Най-ефективна е геотермалната", казва Пламен Пенчев от "Рехау". Тя си набавя енергия по два начина - чрез директен дебит на подпочвени води (водоводна система) или чрез геотермия (вертикални топлообменници, посредством които се използва топлината на земните слоеве).
Термопомпи вода-вода са с най-висок коефициент на превръщане, тоест ефективност. Изискват големи количества вода, на малка дълбочина и с "добър" химичен състав. Трудност представлява  дренирането на водата, като специалисти препоръчват да не се използва вода с температура под 7 градуса.
Земя-вода термопомпата "извлича" само топлината на земята и не нарушава другите баланси: вода, химичен състав, организми и др.
Най-голям ефект геотермалните термопомпи постигат чрез използването на природен ресурс – почва, подводни или повърхностни води. В най-горния си слой земята има почти постоянна температура между 10° и 16°C. През зимата тази температура е по-висока от температурата на въздуха, а през лятото е по-ниска. По-високата им ефективност се дължи на това, че отвеждат топлината от по-висока към по-ниска температура за разлика от въздушните термопомпи, при които през зимата топлината трябва да се отнема от въздуха с много ниски температури, а през лятото - да се изведе навън, където температурите са високи.
През зимата помпата премахва топлината от топлообменният уред и я внася във вътрешната въздушна система. През лятото процесът е обратен. Топлината, отделена от стаите, може да се използва за затопляне на вода.

Подготовка
Преди проектирането и инсталирането на термопомпена инсталация със земен източник е препоръчително да се направи геотехническо проучване, за да се добие ясна представа за геоложките условия. Освен това, за да се определи приложимостта на всеки конкретен проект, са нужни детайлни изчисления на разходите и икономическите ползи
Според специалисти при използване на подобна система може да се постигнат икономии от 15-25% от общата консумация на енергия в една нежилищна сграда, докато в жилищните тя може да достигне до 40%. Друг фактор, допринасящ за икономичността, са ниските разходи за поддръжка. Геотермалните термопомпи нямат външно оборудване, което да е изложено на атмосферните влияния, технологията е сравнително проста и са по-малко предразположена към повреди.
"Геотермалната система за отопление и охлаждане е подходяща за всякакъв тип сгради. В зависимост от предназначението на сградата инвестицията за подобен тип инсталация се изплаща на база експлоатационни разходи за период от 3 до 6 години", добавя г-н Пенчев.
Според него средногодишните икономии от геотермалната система за отопление и охлаждане възлизат на над 75% от общите експлоатационни разходи за климатизация и битово горещо водоснабдяване. Така например при използването на геотермална система една еднофамилна къща се отоплява с пет пъти по-малко енергия от необходимата в сравнение с такава, захранвана с обичайните енергоизточници.

Възможните приложения на термопомпите: Климатизация - прилагането на термопомпа за регулиране на температурата от околната среда (отопление+охлаждане) е най-икономичното, тъй като е свързано с по-кратък срок на откупуване на първоначалната инвестиция за системата благодарение на по-ниските експлоатационни разходи. Отопление - може също така да бъде използвана и само за отопление.  Топла вода – термопомпата може да осигури целогодишно снабдяване с евтина топла вода с температура 60°С (дори и през лятото). Компонентите за снабдяване с топла вода се състоят от топлообменник рефригерант-вода и малка циркулационна помпа. Те могат а бъдат монтирани в общ шкаф, или като малък допълнителен шкаф. Изходящите тръбопроводи се свързват към системата за снабдяване с топла вода.  Отопление за басейн - термопомпата, която отоплява къщата, може също да се използва и за отопление на басейн. В този случай жилищният отоплителен кръг се затваря и се използва топлообменник за отвеждане на топлината към басейна. Системата може да бъде настроена автоматично да поддържа вътрешна температура, като отправя излишната топлина към басейна. Включването на басейн към системната конфигурацията прави използването на геотермално отоплeние дори по-ефективно.