Bomba de calor geotérmica - quais os custos que você deve calcular?

custos da bomba geotérmica

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 entrevista, o especialista Quantoe explica em detalhes quanto custa isso 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?

Quantoe-Expert: Quanto mais você penetra no solo, mais quente ele fica. Nossa terra está ficando cada vez 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 fundações para que não possam congelar no inverno.

Um pouco mais abaixo, após cerca de 2 a 3 metros, há uma temperatura de cerca de 12 ° C no interior da terra, mesmo no inverno mais intenso. É aqui, por exemplo, que 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 por meio de um refrigerante e transportada para dentro da casa. Este calor é então transferido para o fluido de aquecimento por meio de um sistema de troca e usado como energia de aquecimento. Para isso, é utilizado um sistema de bomba de calor, que pode ser projetado 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 que o refrigerante tem que circular continuamente pelo solo para extrair o calor dele. Isso requer uma fonte de energia - neste caso, energia elétrica.

custos da bomba geotérmica

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 obviamente catastrófico - e não pode ser chamado de clima -neutro. 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?

Quantoe especialista: Pode ser muito diferente, dependendo da quantidade de calor necessária e do tipo de sistema utilizado.

A bomba de calor em si geralmente custa apenas 5.000 EUR a 10.000 EUR, mas os custos de todo o sistema estão geralmente na faixa de 15.000 EUR a 25.000 EUR. Além dos custos da bomba de calor, há também os custos do desenvolvimento, que podem então elevar enormemente o preço do sistema geotérmico.

Esses custos comparativamente altos são um tanto compensados ​​(outros tipos de aquecimento geralmente estão na faixa de cerca de 10.000 EUR - 12.000 EUR 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 difusão da tecnologia e para criar um incentivo para os proprietários de residências confiarem em energias ecológicas. Além disso, o uso generalizado de aquecimento geotérmico também ajudaria a atingir as metas climáticas.

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. É usada uma bomba de calor com um JAZ de 4,5. Como há pouco espaço disponível em nossa propriedade, decidimos usar uma sonda geotérmica para gerar a energia térmica.

Publicarpreço
Bomba de calor (água salgada), incluindo instalação e balanceamento hidráulicoEUR 11.500
Desenvolvimento (perfuração profunda, sonda geotérmica)EUR 8.800
custo totalEUR 20.300
avançomenos 4.500 EUR
custos auto-suportados15.800 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?

Quantoe-Expert: Existem principalmente 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 sempre ser 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 “outliers” 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 pode ser corrigido posteriormente - é por isso que um cálculo abrangente com antecedência é essencial.

Pergunta: Quais são os custos da bomba de calor neste caso?

custos da bomba geotérmica

Quanto mais potência a bomba deve produzir, mais cara ela é

Quantoe especialista: Isso depende sobretudo do rendimento que a bomba tem que proporcionar - e também da 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 razão 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.

Normalmente, os preços de uma bomba de calor variam entre 5.000 e 15.000 EUR ; para bombas de calor de alto desempenho, o preço pode ser um pouco mais alto em casos individuais.

Pergunta: Então, o fator de custo mais importante é o custo de captação da fonte de calor?

Quantoe Expert: Sim, na maioria dos casos é esse o caso. Dependendo do tipo de desenvolvimento usado 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 em uma trincheira lado a lado
  • por meio de sondas geotérmicas que são trazidas a grande profundidade em alguns pontos
  • usando 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, você deve contar com uma necessidade de espaço de cerca de 300 m² a 350 m² para a maioria das casas unifamiliares de tamanho médio - normalmente apenas cerca de 25 W de energia podem ser gerados por m² de apartamento -coletor de placa.
Para casas com isolamento insuficiente ou casas com uma área maior, a necessidade de espaço aumenta rapidamente.

Os custos para coletores de placa plana são bastante baratos - cerca de 10 EUR por m² a 15 EUR por m² podem ser calculados na maioria dos casos.

Com os coletores de valas (coletores de valas) você pode ganhar significativamente mais energia por causa dos elementos dispostos um abaixo do outro - cerca de 100 W por m² são 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 não houver necessidade de aquecimento excessivo. Por medidor de trincheira, você deve contar com cerca de 30 EUR a 40 EUR, 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 perfurada.

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 são cerca de 50 a 60 euros por metro de perfuração - mas também pode ser significativamente mais caro 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 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: Qual é a demanda de aquecimento que os edifícios geralmente têm por área?

Especialista Quantoe: você sempre deve determinar isso caso a caso. Muitos fatores desempenham um papel aqui - desde o isolamento da parede ao tipo de janelas embutidas, à localização e orientação de a casa.

No entanto, existem algumas diretrizes gerais que você pode usar como guia:

Execução de construçãoNecessidade de aquecimento em kWh / m² por ano
Casas antes de 1977 que não cumprem com WSchV 1977aproximadamente 220 kWh / m² - 280 kWh / m² por ano
Casas de 1977 que cumprem com WSchV 1977aproximadamente 150 kWh / m² - 230 kWh / m² por ano
Casas que atendem ao WschV 1984aprox. 80 kWh / m² - 150 kWh / m² por ano
Casas que atendem ao WSchV de 1995aproximadamente 50 kWh / m² - 100 kWh / m² por ano
Casas que atendem ao EnEV 2009aproximadamente 50 kWh / m² - 70 kWh / m² por ano
Casa de baixa energiaaproximadamente 30 kWh / m² - 50 kWh / m² por ano
Casa passivamenos de 20 kWh / m² por ano
custos da bomba geotérmica

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 Quantoe: Isso pode ser facilmente calculado em casos individuais: uma bomba de calor com um JAZ de 4,0 gera 4 kWh de calor com 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 aprox. 700 EUR por ano, se você usar as tarifas reduzidas de eletricidade da bomba de calor, os custos caem para cerca de 475 EUR 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 aumentam automaticamente. Isso pode ser problemático.

Em comparação com outros sistemas de aquecimento, o aquecimento da bomba de calor é comparativamente barato:

  • Gás aprox. 6 centavos / kWh de calor
  • Biomassa (pellets) 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 podem ser omitidas, o preço da eletricidade pode ficar mais caro ou novas taxas de eletricidade são adicionadas.

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%. Se isso vale a pena em casos individuais, é questionável.

Pergunta: Que financiamento existe para aquecimento geotérmico?

Quantoe especialista: Até agora, o financiamento BAFA para retrofit de um sistema antigo foi de 4.000 EUR, para perfuração profunda 4.500 EUR já foi pago.

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.