Οι επίγειες αντλίες θερμότητας αξιοποιούν πλήρως την τεράστια ενέργεια που περιέχεται στο έδαφος της γης ή στα ποτάμια, τις λίμνες και τους ωκεανούς για την επίτευξη θέρμανσης και ψύξης των κτιρίων. Λόγω της χρήσης της φυσικής δωρεάν ανανεώσιμης ενέργειας, η προστασία του περιβάλλοντος και η επίδραση της εξοικονόμησης ενέργειας είναι αξιοσημείωτη.
Αρχή λειτουργίας αντλίας θερμότητας επίγειας πηγής:
Το σύστημα αντλίας θερμότητας εδάφους είναι ένα σύστημα κλιματισμού κλειστού βρόχου που αποτελείται από ένα σύστημα νερού διπλού σωλήνα που συνδέει όλες τις μονάδες αντλίας θερμότητας εδάφους στο κτίριο. Κάτω από ένα ορισμένο βάθος, η θερμοκρασία του υπόγειου εδάφους θα είναι σταθερή μεταξύ 13°C και 20°C καθ' όλη τη διάρκεια του έτους. Τα συστήματα θέρμανσης, ψύξης και κλιματισμού που χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στη γη ως πηγή κρύου και θερμότητας για τη μετατροπή ενέργειας έχουν τα χαρακτηριστικά της σχετικά σταθερής υπόγειας κανονικής θερμοκρασίας θερμοκρασίας εδάφους ή υπόγειων υδάτων.
Χειμώνας: Όταν η μονάδα βρίσκεται σε λειτουργία θέρμανσης, η γεωθερμική αντλία θερμότητας απορροφά θερμότητα από το έδαφος/νερό, συγκεντρώνει τη θερμότητα από τη γη μέσω συμπιεστών και εναλλάκτη θερμότητας και την απελευθερώνει σε εσωτερικούς χώρους σε υψηλότερη θερμοκρασία.
Καλοκαίρι: Όταν η μονάδα βρίσκεται σε λειτουργία ψύξης, η μονάδα γεωθερμικής αντλίας θερμότητας εξάγει ψυχρή ενέργεια από το έδαφος/νερό, συγκεντρώνει τη γεωθερμική θερμότητα μέσω συμπιεστών και εναλλάκτη θερμότητας, την ενσωματώνει στο δωμάτιο και εκκενώνει την εσωτερική θερμότητα στο δωμάτιο ταυτόχρονα χρόνος. Το έδαφος/νερό επιτυγχάνει τον σκοπό του κλιματισμού.
Επίγεια πηγή/γεωθερμικές αντλίες θερμότητας Σύνθεση συστήματος
Το σύστημα κλιματισμού αντλίας θερμότητας εδάφους περιλαμβάνει κυρίως τη μονάδα αντλίας θερμότητας εδάφους, μονάδες fan coil και υπόγειους σωλήνες.
Ο οικοδεσπότης είναι μια υδρόψυκτη μονάδα ψύξης/θέρμανσης. Η μονάδα αποτελείται από έναν ερμητικό συμπιεστή, ομοαξονικό περίβλημα (ή πλάκα) εναλλάκτη θερμότητας νερού/ψυκτικού μέσου, βαλβίδα θερμικής εκτόνωσης (ή τριχοειδές σωλήνα εκτόνωσης), βαλβίδα αναστροφής τεσσάρων κατευθύνσεων, πλευρικό πηνίο αέρα, ανεμιστήρα, φίλτρο αέρα, έλεγχο ασφαλείας κ.λπ.
Η ίδια η μονάδα διαθέτει ένα σύνολο αναστρέψιμων συσκευών ψύξης/θέρμανσης, που είναι μια μονάδα κλιματισμού αντλίας θερμότητας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας για ψύξη/θέρμανση. Ένας θαμμένος σωλήνας είναι το μέρος που είναι θαμμένο στο έδαφος. Οι διαφορετικοί θαμμένοι σωλήνες συνδέονται παράλληλα και στη συνέχεια συνδέονται με τον κεντρικό υπολογιστή της αντλίας θερμότητας μέσω διαφορετικών κεφαλών.
Τύποι Συστημάτων Επίγειας Πηγής ή Γεωθερμικής Αντλίας Θερμότητας
Υπάρχουν τρεις βασικοί τύποι τρόπων σύνδεσης αντλιών θερμότητας πηγής γείωσης. Τα οριζόντια, κάθετα και οι λίμνες/λίμνες είναι συστήματα κλειστού βρόχου.
1. Οριζόντιος τρόπος σύνδεσης μονάδας αντλίας θερμότητας πηγής γείωσης:
Αυτός ο τύπος εγκατάστασης είναι συνήθως ο πιο οικονομικός για οικιακές εγκαταστάσεις, ειδικά για νέες κατασκευές όπου υπάρχει επαρκής διαθέσιμη γη. Απαιτεί μια τάφρο με βάθος τουλάχιστον τέσσερα πόδια. Οι πιο συνηθισμένες διατάξεις είτε χρησιμοποιούν δύο σωλήνες, ο ένας θαμμένος στα έξι πόδια και ο άλλος στα τέσσερα πόδια, είτε δύο σωλήνες που τοποθετούνται δίπλα-δίπλα σε μια τάφρο πλάτους δύο ποδιών πέντε πόδια κάτω από τη γη. Η μέθοδος δακτυλιοειδούς σωλήνα Slinky επιτρέπει την τοποθέτηση περισσότερων σωλήνων σε μικρότερη τάφρο, μειώνοντας το κόστος εγκατάστασης και επιτρέποντας την οριζόντια εγκατάσταση σε περιοχές που δεν είναι δυνατές με τις παραδοσιακές οριζόντιες εφαρμογές.
2. Κατακόρυφος τρόπος σύνδεσης μονάδας αντλιών θερμότητας γεωθερμικής πηγής εδάφους:
Τα μεγάλα εμπορικά κτίρια και τα σχολεία χρησιμοποιούν συχνά κατακόρυφα συστήματα επειδή η έκταση γης που απαιτείται για οριζόντιους βρόχους μπορεί να είναι απαγορευτική. Οι κάθετοι βρόχοι χρησιμοποιούνται επίσης όπου το έδαφος είναι πολύ ρηχό για να σκάψουν χαρακώματα και ελαχιστοποιούν την ενόχληση στο υπάρχον τοπίο. Για κατακόρυφα συστήματα, ανοίξτε τρύπες (διαμέτρου περίπου 4 ίντσες) σε απόσταση περίπου 20 ποδιών μεταξύ τους και σε βάθος 100 έως 400 ποδιών. Συνδέστε τους δύο σωλήνες με μια κάμψη U στο κάτω μέρος για να σχηματίσετε έναν δακτύλιο, εισάγετε στην τρύπα και ενέματα για απόδοση. Ο κατακόρυφος βρόχος συνδέεται με οριζόντιους σωλήνες (δηλαδή πολλαπλές), τοποθετημένες σε αυλάκια και συνδέεται με την αντλία θερμότητας του κτιρίου.
3. Τρόπος σύνδεσης λίμνης/λίμνης μονάδας αντλιών θερμότητας πηγής εδάφους/πηγής νερού:
Εάν η τοποθεσία έχει επαρκή υδάτινα σώματα, αυτή μπορεί να είναι η επιλογή με το χαμηλότερο κόστος. Μια γραμμή τροφοδοσίας τρέχει υπόγεια από το κτίριο στο νερό και τυλίγεται σε κύκλο τουλάχιστον 8 πόδια κάτω από την επιφάνεια για να αποφευχθεί το πάγωμα. Τα πηνία μπορούν να τοποθετηθούν μόνο σε πηγές νερού που πληρούν τις ελάχιστες απαιτήσεις όγκου, βάθους και ποιότητας
Δυνατότητες συστήματος αντλίας θερμότητας επίγειας πηγής
Τα παραδοσιακά κλιματιστικά με αντλία θερμότητας αντιμετωπίζουν μια αντίφαση στην εξαγωγή κρύου και θερμότητας από τον αέρα: όσο πιο ζεστός είναι ο καιρός, τόσο πιο ζεστός είναι ο αέρας και τόσο πιο δύσκολο είναι να εξάγουν ψυχρή ενέργεια από τον αέρα. Ομοίως, όσο πιο κρύος είναι ο καιρός, τόσο πιο δύσκολο είναι να εξαχθεί θερμότητα από τον αέρα. Επομένως, όσο πιο ζεστός είναι ο καιρός, τόσο χειρότερο είναι το αποτέλεσμα ψύξης του κλιματιστικού. όσο πιο κρύος είναι ο καιρός, τόσο χειρότερο είναι το αποτέλεσμα θέρμανσης του κλιματιστικού και τόσο περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια καταναλώνεται.
Μια αντλία θερμότητας εδάφους εξάγει το κρύο και θερμαίνει από τη γη. Δεδομένου ότι η γη απορροφά το 47% της ηλιακής ενέργειας, το βαθύτερο στρώμα μπορεί να διατηρήσει μια σταθερή θερμοκρασία εδάφους όλο το χρόνο, η οποία είναι πολύ υψηλότερη από την εξωτερική θερμοκρασία το χειμώνα και χαμηλότερη από την εξωτερική θερμοκρασία το καλοκαίρι, έτσι η αντλία θερμότητας εδάφους μπορεί να ξεπεράσει το τεχνικό εμπόδιο της αντλίας θερμότητας πηγής αέρα και η απόδοση βελτιώνεται σημαντικά.
●Υψηλή απόδοση: Η μονάδα χρησιμοποιεί την ανανεώσιμη ενέργεια της γης για να μεταφέρει ενέργεια μεταξύ της γης και του δωματίου, για να παρέχει 4-5kw ψύξης ή θερμότητας με 1kw ηλεκτρικής ενέργειας. Η θερμοκρασία του υπόγειου εδάφους είναι σταθερή όλο το χρόνο, επομένως η ψύξη και η θέρμανση αυτού του συστήματος δεν επηρεάζονται από τις αλλαγές στη θερμοκρασία περιβάλλοντος και δεν υπάρχει εξασθένιση θερμότητας που προκαλείται από την απόψυξη κατά τη θέρμανση, επομένως το κόστος λειτουργίας είναι χαμηλό.
●Εξοικονόμηση ενέργειας: Σε σύγκριση με το συμβατικό σύστημα, το σύστημα μπορεί να εξοικονομήσει 40% έως 50% της κατανάλωσης ενέργειας του σπιτιού κατά την ψύξη το καλοκαίρι και μπορεί να εξοικονομήσει έως και 70% της κατανάλωσης ενέργειας κατά τη θέρμανση το χειμώνα.
●Προστασία του περιβάλλοντος: Το σύστημα αντλίας θερμότητας εδάφους δεν χρειάζεται να καεί κατά τη λειτουργία, επομένως δεν θα παράγει τοξικά αέρια και δεν θα εκραγεί, γεγονός που μειώνει σημαντικά τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και μειώνει το φαινόμενο του θερμοκηπίου, το οποίο ευνοεί τη δημιουργία ένα πράσινο και φιλικό προς το περιβάλλον περιβάλλον.
Ανθεκτικό: Οι συνθήκες λειτουργίας του συστήματος αντλίας θερμότητας με πηγή εδάφους είναι καλύτερες από αυτές του συμβατικού συστήματος, επομένως η συντήρηση μειώνεται. Το σύστημα είναι εγκατεστημένο σε εσωτερικούς χώρους, δεν εκτίθεται στον άνεμο και τη βροχή και μπορεί επίσης να προστατευτεί από ζημιές, πιο αξιόπιστο και παρατεταμένη διάρκεια ζωής. η διάρκεια ζωής της μονάδας είναι πάνω από 20 χρόνια, οι υπόγειοι σωλήνες είναι κατασκευασμένοι από πλαστικούς σωλήνες πολυαιθυλενίου και πολυπροπυλενίου, με διάρκεια ζωής έως και 50 χρόνια.
Πηγή εδάφους/γεωθερμική αντλία θερμότητας πλεονέκτημα:
Τα συστήματα κλιματισμού αντλιών θερμότητας εδάφους είναι τα πιο φιλικά προς το περιβάλλον και αποτελεσματικά συστήματα κλιματισμού ψύξης και θέρμανσης που είναι διαθέσιμα αυτήν τη στιγμή. Μπορεί να εξοικονομήσει περισσότερο από 40% περισσότερη ενέργεια από ένα σύστημα κλιματισμού με αντλία θερμότητας αέρα, περισσότερο από 70% περισσότερη εξοικονόμηση ενέργειας από την ηλεκτρική θέρμανση, περισσότερο από 48% πιο αποδοτικό από έναν φούρνο αερίου και το απαιτούμενο ψυκτικό είναι περισσότερο από 50% λιγότερο από αυτό των συνηθισμένων κλιματιστικών αντλιών θερμότητας και το 70% του συστήματος κλιματισμού αντλίας θερμότητας εδάφους Η παραπάνω ενέργεια είναι ανανεώσιμη ενέργεια που λαμβάνεται από τη γη. Ορισμένες μάρκες μονάδων διαθέτουν επίσης τεχνολογία τριπλής τροφοδοσίας (ψύξη, θέρμανση, ζεστό νερό), η οποία πραγματοποιεί περαιτέρω την πιο αποτελεσματική ολοκληρωμένη χρήση της ενέργειας στον κλάδο.
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-21-2022