Instalacje geotermalne – czy to się opłaca?

Polskie powietrze jest jednym z najgorszych w Europie, a za jego zanieczyszczenie odpowiada w dużej mierze niska emisja. Coraz częściej, by poprawić tę sytuację, poszukuje się alternatywnych, czystych źródeł energii do ogrzewania domów, które mogłyby zastąpić stare kotły na węgiel i miał.

Jednym z takich „zielonych” źródeł jest geotermia – ciepło wytwarzane przez jądro Ziemi, które można pozyskiwać i wykorzystywać na dużą skalę. Gorące źródła (znane m.in. z basenów termalnych na Podhalu) po wykonaniu odpowiednich odwiertów i zbudowaniu instalacji mogą być wykorzystywane także do ogrzewania domów.

Wymagania

Ciepłe wody mogą służyć do ogrzewania pomieszczeń mieszkalnych na terenie prawie całej Polski, ale w wielu przypadkach ich pozyskiwanie jest nieopłacalne. Składa się na to kilka czynników. Jednym z nich jest głębokość zlokalizowania źródeł (najlepsze do eksploatacji są te położone płytko – wymagają płytszych odwiertów). Drugim czynnikiem jest temperatura wód podziemnych (im cieplejsze tym lepiej, ale ocenia się, że opłacalne są te odwierty, gdzie woda na głębokości 2km ma minimum 65°C). Równie ważne jest zasolenie (max 30 g/l; inaczej trzeba montować dodatkowe instalacje odsalające) oraz wydajność źródeł.

Zalety i wady stosowania wód geotermalnych

Jedną z największych zalet wód geotermalnych jest ich ekologiczny charakter. Ten sposób pozyskiwania energii cieplnej jest uważany za stosunkowo czysty i nieszkodliwy dla środowiska. Nie powoduje produkcji spalin i smogu, nie generuje szkodliwych odpadów. Woda po schłodzeniu wraca do ziemi, gdzie ulega ponownemu ogrzaniu.

Wadą geotermii wciąż są koszty. Budowa odwiertów i instalacji rozprowadzających ciepło jest wyższa niż przy wykorzystaniu innych źródeł energii, chociaż sama eksploatacja jest stosunkowo tania. Sprawia to, że mimo dostępności ciepłych wód podziemnych wciąż wybierane są inne źródła ogrzewania. Niebezpieczeństwem jest również każda ingerencja człowieka w naturę. Przy wykonywaniu odwiertów można zanieczyścić wody głębinowe.

Geotermia w domu?

Energia cieplna pochodząca z wnętrza Ziemi może być wykorzystywana na skalę przemysłową (w elektrowniach geotermalnych – takie są np. na Islandii) lub indywidualnie (poprzez instalacje pomp ciepła w domach). W Polsce stosuje się ją do ogrzewania domów (grzejniki lub grzanie podłogowe), ciepłej wody użytkowej (kocioł) oraz chłodzenia pomieszczeń w lecie (klimatyzacja).

Domowe instalacje geotermalne dzieli się na pionowe i poziome.

Pionowe instalacje są kosztowne – wymagają prowadzenia wcześniejszych badań, oszacowania opłacalności eksploatacji i wykonania odwiertów. To znaczne koszty (rzędu kilkunastu lub nawet kilkudziesięciu tysięcy złotych; cena 1mb odwiertu to ok. 125zł), które trzeba ponieść już na pierwszych etapach inwestycji. Ostateczna cena zależy od ilości odwiertów, ich głębokości i warunków glebowych. Do wydatków trzeba doliczyć również cenę pompy ciepła, która wraz z montażem może kosztować drugie tyle.

Znacznie taniej wychodzą instalacje poziome (nazywane również płytkimi; cena 1mb to ok. 25zł), ale te mają mniejszą efektywność cieplną. Dużo zależy też od samego domu – pomieszczenia ogrzewane energią geotermalną muszą mieć doskonałą izolację, by ograniczyć straty ciepła. Jeżeli tak się nie stanie, w trudniejszych warunkach klimatycznych (np. mrozach w granicach -20°C) instalacja może nie być wystarczająco efektywna, mimo że pompa będzie pracowała na maksymalnych ustawieniach.

Gruntowe instalacje polegają na ułożeniu systemu rur ok. 1,5 m pod powierzchnią ziemi. Ich wadą jest wymóg posiadania dużej powierzchni gruntów do zbudowania instalacji. Ocenia się, że efektywne działanie zapewni instalacja przynajmniej dwukrotnie większa od powierzchni domu.

Kolektory poziome mają jeszcze jedną wadę: uniemożliwiają swobodną aranżację ogrodu. Drzewa lub krzewy o mocnym i głębokim systemie korzeniowym mogą zniszczyć instalację, nie ma więc możliwości by rosły na glebie nad nią. Może się więc okazać, że decydując się na pompę ciepła będziemy musieli wyrzucić z ogrodu ulubione rośliny.

Koszty eksploatacji

Sam koszt ogrzewania pompą ciepła (nie licząc inwestycji początkowych) jest niski. Szacuje się, że dobrze wykonana instalacja wygrzeje mieszkanie ok. 2 razy taniej niż kocioł na gaz ziemny, a nawet 4 razy taniej od ogrzewania na prąd. Niestety, wysokie koszty wejścia sprawiają, że pompy ciepła opłacają się jedynie jako inwestycje długoterminowe (inwestycja zaczyna się zwracać po upływie np. 10 lub więcej lat). Wiele pomp bez problemów pracuje nawet 20 lat, ale pojawiające się co rusz nowinki techniczne mogą zmienić technologię ich produkcji i efektywność pracy. Wtedy być może będzie trzeba zainwestować w nowe, lepsze urządzenie, a to kolejny znaczny wydatek.