Maasoojuspuuraugud

Maasisene soojusvoog (~0,05 W/m2) on suhteliselt väikene võrrelduna Päikeselt tuleva soojuskiirgusega (~1000 W/m2). Maa seest soojuse ära võtmisel on vaja kompenseerida ära võetud soojust mujalt juurde tulevaga. Siinkohal on oluline roll kivimite soojusjuhtivusel (konduktiivne soojusjuhtivus) ning põhjavee liikumisel edasi kantaval soojusjuhtivusel (konvektiivne soojusjuhtivus). Maa seest soojuse ammutamiseks on mitmeid tehnilisi lahendusi. Kõige efektiivsemad on avatud süsteemiga soojuspuuraugud, järgnevad vertikaalse kontuuriga ja neile omakorda horisontaalse kontuuriga maasoojussüsteemid. Soojuspumbad esindavad arenevat tehnoloogia valdkonda, mida üldiselt peetakse keskkonnasõbralikuks. Kasutades ära rõhu muutustega kaasnevat aurustumist ja kondenseerumist on võimalik energiat külmemast keskkonnast üle kanda soojemale keskkonnale. Samuti on võimalik ka vastupidine viis. Kuna soodsatel tingimustel kulutatakse soojuspumba töötamiseks vähem energiat, kui soojuspump üle kanda suudab, siis on soojuspumbad võitnud majanduslikult põhjendatud populaarsust nii kütmisel kui ka jahutamisel. Tuleb vaid leida sobilik allikas, kust soojust ammutada või kuhu seda salvestada. Arvestades Eesti klimaatilisi tingimusi on peamiseks vajaduseks soojuse ammutamine ning kõige stabiilsemateks energia allikateks tuleb lugeda kivimeid ja (põhja)vett. Samas on põhjavesi peamine joogivee allikas Eestis ja tema kvaliteedi säilitamine on esmatähtis.

 

Maasoojussüsteemide projekteerimine

Sarnaselt puurkaevu rajamisele nõuab ka maasoojussüsteemi rajamine enne puurimistööde alustamist mitmete kooskõlastuste hankimist: puuraugu asukoha kooskõlastus, puuraugu projekti kooskõlastus, kirjaliku nõusoleku taotlus.

Omavalitsuseti on kehtestatud veel erinõuded. Soovi korral palun võtke meiega ühendust!

 

Avatud süsteemiga maasoojuspuuraugud

Avatud süsteemis toimub valdavalt soojuskanne, kus soojus kantakse edasi koos voolava põhjaveega. Konvektiivne soojusvahetus on väga efektiivne võrreldes soojusjuhtivusega. Vee erisoojus on umbes 4 korda suurem, kui tüüpilisel kivimil, tänu millele suudab vesi kaasas kanda suurt hulka energiat. Võetava energia hulk sõltub otseselt väljapumbatava vee hulgast ning jahutamise määrast. Vett andvast puuraugust võetud vesi juhitakse läbi soojusvaheti vett vastu võtvasse puurauku. Soojusvaheti alandab maasoojuspuuraugust võetava vee temperatuuri. Avatud soojussüsteem on tehniliselt kinnine süsteem. See tähendab, et veetarbimist ei toimu. Avatud süsteemiga soojuspuuraukudest võetavat vett tuleb käsitleda mittetarbitava ressursina, sest kogu väljapumbatav veehulk juhitakse samasse veekihti tagasi. Puuraukude vahele jäävas lõigus on ring avatud ja osa ringlevast veest kandub põhjavee liikumise mõjul süsteemist kaugemale. Muutub ainult üks füüsikaline parameeter, temperatuur. Avatud süsteemis ei tohi tagasijuhitav vesi saada õhutatud. Tagasivoolutoru ots peab ulatuma puuraugus allapoole staatilist veepinda ning puuraugu suue tuleb hermeetiliselt sulgeda. Avatud soojussüsteemi korral on jätkusuutlikuks arenguks vaja tagada puuraugu stabiilne töö ning sellisel puhul tuleb arvestada teiste sama veekompleksi puurkaevude ja –aukudega. Avatud soojussüsteemi puuraugud ise olulist mõju pikemaajaliselt ei kujuta, sest süsteemi töölerakendumisel tekib vettandva ja vett vastu võtva puuraugu vahel tasakaaluseisund. Ühe puuraugu tekitatav alanduslehter kompenseeritakse teise puuraugu survelehtriga.

 

Kinnise süsteemiga maasoojuspuuraugud

Kinnise süsteemi puuraugud õigesti dimensioneerituna on stabiilne ja tõhus süsteem. Kinnise süsteemi puhul tuleb tähelepanu pöörata asjaolule, et soojustegur muutub hooaja jooksul ning seetõttu peab lähtuma hooajategurist SPF (Season Perfomanse Factor), mis põrandakütte puhul on 3,5-4 ja radiaatorkütte puhul 3,0-3,5. Kinnise soojuspuuraugu sügavus tuleks arvestada nii, et erivõimsus tavalistes kivimites ei ületaks 50W/m ja 30W/m sinisavis (Jõeleht jt., 2012).