A energia geotérmica é uma tecnologia estimulante cujas possibilidades de aplicação estão longe de se esgotar. Com a ajuda de bombas de calor geotérmicas, a energia geotérmica já pode ser usada para aquecimento em residências. Em uma entrevista, o especialista em verificação de custos explica em detalhes quanto custa e se os custos do aquecimento geotérmico serão compensados a longo prazo.
Pergunta: Como funciona o aquecimento geotérmico - e quais são as vantagens e desvantagens?
Especialista em verificação de custos: quanto mais você penetra no solo, mais quente ele fica. Nossa terra está ficando mais quente em direção ao centro da terra. Mesmo a menos de um metro de profundidade, o solo em nossas latitudes já está livre de gelo - isso é usado para construir alicerces para que não possam congelar no inverno.
Um pouco mais abaixo, após cerca de 2 - 3 metros, há uma temperatura de cerca de 12 ° C no interior da terra, mesmo no inverno mais intenso. Aqui, por exemplo, reside a grande vantagem dos edifícios subterrâneos, as chamadas casas de terra. Você quase não precisa de energia de aquecimento, nem mesmo no inverno.
Com o aquecimento geotérmico, a energia térmica é extraída do solo mais quente em diferentes profundidades usando um refrigerante e transportada para dentro da casa. Esse calor é então transferido para o fluido de aquecimento por meio de um sistema de troca e usado como energia de aquecimento. Um sistema de bomba de calor é usado para este, que pode ser concebido de diferentes maneiras. Existem também diferentes maneiras de extrair o calor do solo.
A vantagem do aquecimento geotérmico é claramente que você usa uma fonte de energia permanentemente disponível, ou seja, praticamente renovável, para aquecimento. O calor do interior da Terra está permanentemente disponível; ele é simplesmente transportado para a superfície da Terra por meio de aplicações geotérmicas e tornado utilizável lá - da mesma forma que a sempre presente radiação térmica do sol é usada para aplicações solares.
Uma desvantagem do sistema é certamente que o refrigerante tem que circular continuamente pelo solo para extrair calor dele. Isso requer uma fonte de energia - neste caso, energia elétrica.
Uma bomba de calor geotérmica precisa de eletricidade para funcionar
Embora a eletricidade seja usada de forma bastante eficiente no caso de uma bomba de calor que funciona dessa forma, ela é, em última análise, uma forma de aquecimento elétrico. O uso de energia geotérmica pode, portanto, ser tão ecológico e neutro para o clima quanto a eletricidade que é usada para operação. Se a eletricidade usada para operar a bomba de calor vem de uma usina a carvão (muitas das quais ainda estão em operação na Alemanha), o equilíbrio ecológico de seu próprio aquecimento geotérmico é catastrófico - e não pode ser considerado neutro para o clima. Outra desvantagem é que, à medida que os custos de eletricidade aumentam, também aumentam os custos de aquecimento.
Se, por outro lado, a bomba de calor funcionar com energia solar autogerada, apenas energias renováveis são utilizadas para todo o aquecimento - neste caso, o aquecimento é, na verdade, totalmente neutro em termos de clima. Claro, os custos de aquecimento também são significativamente mais baixos.
Pergunta: Quanto custam as bombas de calor geotérmicas?
Especialista em verificação de custos: Pode ser muito diferente, dependendo da quantidade de calor necessária e do tipo de sistema usado.
A bomba de calor em si geralmente custa apenas EUR 5.000 a EUR 10.000 , mas os custos de todo o sistema geralmente estão na faixa de EUR 15.000 a EUR 25.000 . Além dos custos da bomba de calor, há também os custos do desenvolvimento, que podem aumentar enormemente o preço do sistema geotérmico.
Esses custos comparativamente altos são compensados de alguma forma (outros tipos de aquecimento geralmente estão na faixa de cerca de EUR 10.000 - EUR 12.000 ou até menos) por meio de numerosos e elevados subsídios.
O estado está promovendo o uso de energia geotérmica como energia de aquecimento, tanto para promover a disseminação da tecnologia e para criar um incentivo para os proprietários de casas dependerem de energias ecológicas. Além disso, o uso generalizado de aquecimento geotérmico também ajudaria a atingir os objetivos climáticos.
Um pequeno exemplo de custos da prática
Temos aquecimento geotérmico instalado em nossa casa de família moderna e bem isolada, em vez da velha caldeira a óleo. Uma bomba de calor com um JAZ de 4,5 é usada para isso. Como há pouco espaço disponível em nossa propriedade, decidimos usar uma sonda geotérmica para gerar a energia térmica.
| Postar | preço |
|---|---|
| Bomba de calor (água salgada), incluindo instalação e balanceamento hidráulico | EUR 11.500 |
| Desenvolvimento (perfuração profunda, sonda geotérmica) | EUR 8.800 |
| custo total | EUR 20.300 |
| avanço | menos 4.500 EUR |
| custos auto-suportados | 15.800 EUR |
Claro, este é apenas um exemplo de custo único para uma instalação muito específica e um tipo de desenvolvimento muito específico. Em outros casos, os custos também podem ser significativamente diferentes.
Os custos também podem ser significativamente mais baratos, especialmente para tipos de desenvolvimento próximos à superfície (coletores geotérmicos) - mas isso requer uma área comparativamente grande na propriedade.
Pergunta: De que geralmente dependem os custos de uma bomba de calor geotérmica?
Especialista em verificação de custos: Existem basicamente 3 coisas que determinam os custos:
- o tipo de bomba de calor e seu desempenho
- o tipo de desenvolvimento e as condições dadas, bem como
- os requisitos de aquecimento do edifício fornecidos individualmente
Esses fatores devem ser sempre considerados como um todo para se chegar a uma estimativa de custo confiável.
Acima de tudo, é importante determinar a necessidade de aquecimento dada com a maior precisão possível com antecedência para poder dimensionar corretamente o sistema. Os "valores discrepantes" climáticos - por exemplo, dias particularmente frios de inverno - também devem ser suficientemente considerados para que o sistema realmente forneça calor suficiente quando necessário. Se um sistema foi dimensionado muito pequeno, dificilmente poderá ser corrigido posteriormente - portanto, um cálculo prévio abrangente é absolutamente necessário.
Pergunta: Quais são os custos da bomba de calor neste caso?
Quanto mais potência a bomba deve fornecer, mais cara ela é
Especialista em verificação de custos: depende principalmente do desempenho que a bomba deve fornecer - e também de sua qualidade.
Uma bomba com um alto coeficiente de desempenho anual (JAZ) é obviamente mais cara do que uma bomba com uma eficiência inferior. Grosso modo, o JAZ indica a relação de quanto kWh de eletricidade pode ser gerado a partir de quanto kWh de calor .
Uma bomba de calor com JAZ 4.0 gera (pelo menos matematicamente) 4 kWh de energia térmica a partir de 1 kWh de eletricidade .
Além dos valores de desempenho da bomba, o design e a gama de funções da bomba também influenciam o preço.
Os preços de uma bomba de calor variam normalmente entre 5.000 euros e 15.000 euros ; para bombas de calor de alto desempenho, o preço pode ser ligeiramente superior em casos individuais.
Pergunta: Então, o fator de custo mais importante é o custo de captação da fonte de calor?
Especialista em verificação de custos: Sim, na maioria dos casos é esse o caso. Dependendo do tipo de desenvolvimento utilizado e das condições locais, podem surgir aqui custos elevados a muito elevados.
A fonte de calor pode ser desenvolvida de 4 maneiras:
- por meio de coletores de placa plana, que representam anéis próximos uns dos outros em tubos
- Por meio de coletores de trincheira (chamados. Künetten), que consistem em estruturas de anel sobrepostas que são dispostas lado a lado em uma trincheira
- por meio de sondas geotérmicas que são trazidas a grande profundidade em alguns pontos
- usando as águas subterrâneas profundas como fonte de calor (bombas de calor água-água)
Coletores de placa plana são o tipo de acesso mais barato, mas também requerem muito espaço na propriedade. Como regra, para a maioria das casas unifamiliares de tamanho médio, você deve contar com uma necessidade de espaço de cerca de 300 m² a 350 m² - normalmente apenas cerca de 25 W de energia podem ser gerados por m² de coletor de placa plana.
Para casas com isolamento insuficiente ou casas com uma área de piso maior, a necessidade de espaço aumenta rapidamente.
Os custos para coletores de placa plana são bastante baratos - você pode calcular em torno de 10 EUR por m² a 15 EUR por m² na maioria dos casos.
Com os coletores de valas (coletores de valas) pode-se ganhar significativamente mais energia devido aos elementos dispostos uns abaixo dos outros - cerca de 100 W por m² são bastante possíveis aqui, dependendo das condições locais.
Isso significa que valas com comprimentos de 80 ma 100 m são necessários para a maioria das casas unifamiliares, se a necessidade de aquecimento não for muito alta. Por metro de trincheira, você deve contar com custos de cerca de 30 a 40 euros , mas dependendo da natureza do solo, isso também pode ser significativamente mais caro.
As sondas geotérmicas são o tipo de desenvolvimento mais caro - mas também requerem a menor quantidade de espaço. Uma média de até 50 W de energia térmica pode ser obtida por metro de profundidade perfurado.
A razão para isso é que o solo se torna significativamente mais quente quanto mais profundo ele é - isso significa que comparativamente mais energia pode ser obtida em maiores profundidades.
Como regra, você teria que perfurar cerca de 160 m de profundidade para uma casa média e bem isolada. No entanto, uma vez que existe uma restrição à perfuração de um máximo de 100 m (perfurações mais profundas só podem ser feitas com licenças de mineração especiais), a profundidade de perfuração é geralmente dividida em vários furos.
Os custos médios rondam os 50 a 60 euros por metro de perfuração - mas também podem ser significativamente mais caros em condições de solo difíceis.
Se nenhuma sonda geotérmica for usada, mas o calor for extraído da água subterrânea, os custos de perfuração podem ser ainda maiores. Como regra, são necessários pelo menos dois furos de sondagem, o esforço envolvido é significativamente maior e, em muitos casos, significativamente mais licenças devem ser obtidas. Este é claramente o processo mais caro para geração de calor.
Pergunta: Quais são os requisitos de aquecimento que os edifícios geralmente têm por área?
Especialista em verificação de custos: Você sempre deve determinar isso caso a caso Muitos fatores desempenham um papel aqui - desde o isolamento das paredes e o tipo de janelas instaladas até a localização e orientação da casa.
Mas existem algumas diretrizes básicas que você pode usar como guia:
| Execução de construção | Necessidade de aquecimento em kWh / m² por ano |
|---|---|
| Casas antes de 1977 que não cumprem com WSchV 1977 | aprox. 220 kWh / m² - 280 kWh / m² por ano |
| Casas de 1977 que cumprem com WSchV 1977 | aproximadamente 150 kWh / m² - 230 kWh / m² por ano |
| Casas que atendem ao WschV 1984 | aprox. 80 kWh / m² - 150 kWh / m² por ano |
| Casas que atendem ao WSchV de 1995 | aproximadamente 50 kWh / m² - 100 kWh / m² por ano |
| Casas que atendem ao EnEV 2009 | aproximadamente 50 kWh / m² - 70 kWh / m² por ano |
| Casa de baixa energia | aproximadamente 30 kWh / m² - 50 kWh / m² por ano |
| Casa passiva | menos de 20 kWh / m² por ano |
Em uma casa passiva, a necessidade de energia de aquecimento é muito baixa
Claro, essas são apenas diretrizes básicas. Somente um especialista (consultor de energia, arquiteto, engenheiro civil) pode calcular a necessidade de aquecimento exata após uma análise detalhada.
A carga de aquecimento necessária (em kW), por outro lado, é um valor diferente - indica a eficiência do aquecimento. O requisito de carga de aquecimento não deve ser confundido com o requisito de aquecimento.
Você pode imaginá-lo como um carro: a carga de aquecimento é a potência, a demanda de aquecimento é o combustível necessário (consumo anual).
Pergunta: Quanto custa uma bomba de calor geotérmica em operação?
Especialista em verificação de custos: É fácil calcular em casos individuais: uma bomba de calor com um JAZ de 4,0 gera 4 kWh de calor a partir de 1 kWh de eletricidade.
Se assumirmos uma necessidade de aquecimento de 10.000 kWh, a bomba de calor tem um consumo de eletricidade de 2.500 kWh por ano. Com um preço de eletricidade convencional, isso seria cerca de EUR 700 por ano ; se você usar as tarifas de eletricidade da bomba de calor reduzidas, os custos caem para cerca de EUR 475 por ano .
Quanto maior o JAZ, menores os custos de aquecimento - razão pela qual geralmente vale a pena investir em um sistema de alta qualidade.
No entanto, se o preço da eletricidade aumentar, os custos de aquecimento também aumentam automaticamente. Isso pode ser problemático.
Em comparação com outros sistemas de aquecimento, o aquecimento da bomba de calor é comparativamente barato:
- Gás aproximadamente 6 centavos / kWh de calor
- Biomassa (pelotas) aprox. 4,5 centavos / kWh - 5 centavos / kWh calor
- Bomba de calor aproximadamente 4,2 centavos / kWh - 7,3 centavos / kWh de calor
Então, aqui depende muito do preço da eletricidade - isso tem que ser considerado no longo prazo. As tarifas da bomba de calor não podem mais ser aplicadas, o preço da eletricidade pode ficar mais caro ou novos impostos sobre a eletricidade são adicionados.
Com a utilização de um sistema solar térmico para suporte de aquecimento (custos de aquisição em torno de 10.000 euros), normalmente é possível reduzir o consumo anual em cerca de 20% . No entanto, é questionável se isso vale a pena em casos individuais.
Pergunta: Que financiamento existe para aquecimento geotérmico?
Perito em verificação de custos: até agora, o financiamento do BAFA para a adaptação de um sistema antigo foi de EUR 4.000 ; a perfuração profunda pagou EUR 4.500 .
Para casas com o padrão energético de Casa Eficiência KfW 55, o subsídio é 50% maior, em alguns casos também podem ser obtidos subsídios bônus especiais.
