Gruntas – vanduo šilumos siurbliai veikia pagal principą, kai iš žemės (grunto) pašalinama šiluma naudojama patalpų šildymui ar vėsinimui. Ši sistema naudoja žemių, kuriose įrengtas, temperatūros pastovumą, kad efektyviai reguliuotų pastato temperatūrą. Žemės gelmėse, netoli paviršiaus, temperatūra išlieka beveik pastovi, apie 10-12°C, nepriklausomai nuo metų laiko. Šilumos siurblys absorbuoja šią šilumą per kolektoriaus vamzdžius, kuriuose cirkuliuoja skystis, ir perduoda ją šilumokaičiui.
Sistemos komponentai
Pagrindiniai šios sistemos komponentai yra šilumos siurblys, šilumokaitis, siurblio cirkuliacinis siurblys ir šilumnesio skystis. Šilumos siurblys atlieka pagrindinį darbą, paimdamas šilumą iš grunto ir perduodamas ją šilumokaičiui, kur šiluma perduodama šildymo sistemai. Šilumnesis skystis, dažniausiai vanduo arba glikolio ir vandens mišinys, naudojamas kaip šilumos nešėjas tarp žemės ir šilumos siurblio.
Montavimas ir taikymo sritis
Gruntas – vanduo šilumos siurbliai gali būti įrengiami įvairiose vietovėse, tačiau svarbu įvertinti vietos geologines savybes. Montavimas reikalauja didesnių pradinių investicijų ir žemės plotų, nes reikia įrengti horizontalias ar vertikalias kolektorių sistemas. Horizontaliosios reikalauja didesnio ploto, tačiau yra pigesnės, palyginti su vertikaliosiomis, kurios įrengiamos gręžiant šulinius. Šie siurbliai yra labai efektyvūs žemesnėse temperatūrose, todėl yra populiarūs šaltų klimato zonų šalyse.
Ekonomiškumas ir aplinkos poveikis
Nors pradinės įrengimo išlaidos gali būti aukštos, ilgainiui sistema pasiteisina dėl žemų eksploatacinių išlaidų. Šilumos siurbliai naudoja mažai elektros energijos šilumai išgauti, todėl sumažėja būsto šildymo sąnaudos. Be to, naudojant atsinaujinančius šaltinius, sumažėja šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas, taip prisidedant prie aplinkos apsaugos.
Iššūkiai ir ateities perspektyvos
Vienas iš pagrindinių iššūkių yra tinkamos vietos parinkimas, nes ne visur žemės gelmės yra tinkamos šilumos siurblio įrengimui. Taip pat svarbus aspektas yra grunto tipas ir jo šilumos laidumas. Be to, technologijos priklauso nuo elektros energijos šaltinių tvarumo – jeigu elektra gaunama iš neatsinaujinančių šaltinių, mažėja bendras sistemos tvarumas.
Ateityje šių siurblių technologijos tobulėjimas ir efektyvumo didinimas gali lemti dar didesnį jų paplitimą. Taip pat svarbus yra valstybės reguliavimas ir skatinimas, įskaitant subsidijas ir mokesčių lengvatas, kurios gali padėti sumažinti pradines sąnaudas ir paskatinti šilumos siurblių naudojimą. Šios priemonės gali padėti pasiekti klimato kaitos sušvelninimo tikslus, mažinant iškastinio kuro naudojimą šildymui.
