Šilumos siurbliai, kartais vadinami žemė-vanduo arba vanduo-oras šilumos siurbliais yra naudojami nuo 1940 m. Jie naudoja pastovią žemės teperatūrą kaip šilumnešį vietoj lauko oro.
Nors vis dažniau pastebimi oro sąlygų ekstremumai, nuo labai karštų vasarų iki šaltų žiemos periodų, kelios pėdos po žeme temperatūra išlieka pastovi. Priklausomai nuo vietovės žemės paviršinė temperatūra gali svyruoti nuo 7ooC iki 21oC. Geoterminiai šilumos siurbliai išnaudoją šį žemės suteikiamą privalumą.
Geoterminiai šilumos siurbliai turi galimybė šildyti, vėsinti, ruošti karštą vandenį. Yra modulių su vienu arba dviem kompresoriais, taip pat su kintamos galios kompresoriais – didesniam ekonomiškumui. Palyginus su oras-vanduo šilumos siurbliai, geoterminiai šilumos siurbliai yra tylesni, tarnauja ilgiau, reikalauja labai mažai priežiūros ir nepriklauso nuo oro temperatūros.
Nors geoterminio šildymo įrengimo kaina gali būti kelis kartus brangesnė nei tos pačios galios oras-vanduo šilumos siurblio sistemos, tačiau tokios sistemos atsiperka per 10 metų per mažesnes sąnaudas ir eksploatacines išlaidas. Šilumos siurblio tarnavimo laikas skaičiuojamas 25 metams, o lauko kolektoriaus – net 50 m!
GEOTERMINIO ŠILDYMO TIPAI
Yra keturi pagrindiniai geoterminio šildymo tipai. Trys iš jų uždari: Horizontalaus, vertikalaus ir ežero / tvenkinio kolektoriaus. Atviro tipo kolektorius kai šilumnešis yra vanduo iš vandens gręžinio. Visi šie geoterminio šildymo tipai gali būti naudojami gvenamajai ir negyvenamajai statybai. Geriausias pasirinkimas priklauso nuo klimato, grunto savybių, žemės sklypo ploto ir kitų veiksniu susijusių su reljefu.
UŽDARO KOLEKTORIAUS SISTEMOS
Dauguma uždaro kolektoriaus sistemų cirkuliuoja neužšąlantį šilumnešį per savo plastikinį vamzdyną, kuris yra užkastas žemėje. Šis šilumokaitis perneša šiluma iš žemės į šilumos siurblį. Kolektorius gali būto horizontalus arba vertikalus žemėje arba ežere.
HORIZONTALUS KOLEKTORIUS
Horizontalaus kolektoriaus tipas dažniausiai yra geriausias pasirinkimas pagal kainos/efektyvumo/kokybės santykį. Dažniausiai įrengiama ten kur yra pakankamas sklypo plotas. Įprastam 200 m2 namui, reikalingas plotas yra apie 5 arai. Kolektorius įrengiamas 1,5 m gylyje.
VERTIKALUS KOLEKTORIUS
Didesni gyvenamieji ir negyvenamieji pastatai dažniausiai naudoja vertikalius kolektorius, dėl nepakankamo žemės sklypo ploto. Dažniausiai sutinkamas gręžinių gylis yra apie 100 m. Gręžinyje yra sumontuojamas plastikinio vamzdžio kilpa, kurios dėka šilumnešis cirkuliuoja per visą gręžinio gylį, ir pasiima šiluminę energiją iš žemės gelmių. Vertikalūs gręžiniai yra sujungti su šilumos siurbliu horizontaliais plastikiniais vamzdžiais. Tokio kolektoriaus įrengimas yra 30-50% brangesnis, nei horizontalaus kolektoriaus.
KOLEKTORIUS EŽERE
Jei sklype yra vandens tvenkinys, tai gali būti pigiausias sprendimas. Kolektorius yra paskandinamas tvenkinyje, mažiausiai 1,5 gylyje, norint išvengti užšalimo.
ATVIRO TIPO SISTEMA
Dar vienas kolektoriaus tipas – atviras. Čia nenaudojamas uždaras šilumokaitis. Kaip šilumnešis iš žemės dažniausiai naudojamas vandens gręžinio vanduo, kuris atidavęs savo šilumą yra nuvedamas į lauką ( pvz. tvenkinį). Šis būdas yra naudotinas jei yra aukštas vandens lygis gręžinyje. Taip pat jei yra sąlygos vandens nuvedimui.