Στον κύκλο θέρμανσης, το υπόγειο νερό, το αντιψυκτικό μείγμα ή το ψυκτικό (το οποίο έχει κυκλοφορήσει μέσω του υπόγειου συστήματος σωληνώσεων και έχει πάρει θερμότητα από το έδαφος) επιστρέφει στη μονάδα αντλίας θερμότητας μέσα στο σπίτι. Σε συστήματα υπόγειων υδάτων ή μίγματος αντιψυκτικού, στη συνέχεια περνά μέσα από τον πρωτεύοντα εναλλάκτη θερμότητας γεμάτο με ψυκτικό. Στα συστήματα DX, το ψυκτικό εισέρχεται απευθείας στον συμπιεστή, χωρίς ενδιάμεσο εναλλάκτη θερμότητας.
Η θερμότητα μεταφέρεται στο ψυκτικό μέσο, το οποίο βράζει για να γίνει ατμός χαμηλής θερμοκρασίας. Σε ένα ανοιχτό σύστημα, το υπόγειο νερό στη συνέχεια αντλείται ξανά και απορρίπτεται σε μια λίμνη ή σε ένα πηγάδι. Σε ένα σύστημα κλειστού βρόχου, το αντιψυκτικό μείγμα ή το ψυκτικό μέσο αντλείται πίσω στο υπόγειο σύστημα σωληνώσεων για να θερμανθεί ξανά.
Η βαλβίδα αναστροφής κατευθύνει τους ατμούς ψυκτικού στον συμπιεστή. Στη συνέχεια, ο ατμός συμπιέζεται, γεγονός που μειώνει τον όγκο του και προκαλεί τη θέρμανση του.
Τέλος, η βαλβίδα αναστροφής κατευθύνει το πλέον καυτό αέριο στο πηνίο του συμπυκνωτή, όπου δίνει τη θερμότητά του στον αέρα ή το υδρονικό σύστημα για να θερμάνει το σπίτι. Έχοντας εγκαταλείψει τη θερμότητά του, το ψυκτικό διέρχεται από τη συσκευή εκτόνωσης, όπου η θερμοκρασία και η πίεσή του πέφτουν περαιτέρω πριν επιστρέψει στον πρώτο εναλλάκτη θερμότητας ή στο έδαφος σε ένα σύστημα DX, για να ξεκινήσει ξανά ο κύκλος.
Ο Κύκλος Ψύξης
Ο κύκλος «ενεργητικής ψύξης» είναι βασικά το αντίστροφο του κύκλου θέρμανσης. Η κατεύθυνση της ροής του ψυκτικού αλλάζει από τη βαλβίδα αναστροφής. Το ψυκτικό συλλαμβάνει τη θερμότητα από τον αέρα του σπιτιού και τη μεταφέρει απευθείας, σε συστήματα DX ή στο υπόγειο νερό ή στο μείγμα αντιψυκτικού. Στη συνέχεια, η θερμότητα αντλείται έξω, σε ένα υδάτινο σώμα ή πηγάδι επιστροφής (σε ανοιχτό σύστημα) ή στις υπόγειες σωληνώσεις (σε σύστημα κλειστού βρόχου). Μέρος αυτής της περίσσειας θερμότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προθέρμανση του ζεστού νερού οικιακής χρήσης.
Σε αντίθεση με τις αντλίες θερμότητας με πηγή αέρα, τα συστήματα εδάφους δεν απαιτούν κύκλο απόψυξης. Οι θερμοκρασίες στο έδαφος είναι πολύ πιο σταθερές από τις θερμοκρασίες του αέρα και η ίδια η μονάδα αντλίας θερμότητας βρίσκεται μέσα. Επομένως, τα προβλήματα με τον παγετό δεν προκύπτουν.
Μέρη του Συστήματος
Τα συστήματα επίγειας αντλίας θερμότητας έχουν τρία κύρια στοιχεία: την ίδια τη μονάδα αντλίας θερμότητας, το υγρό μέσο ανταλλαγής θερμότητας (ανοιχτό σύστημα ή κλειστό βρόχο) και ένα σύστημα διανομής (είτε με βάση αέρα είτε υδρονικό) που διανέμει τη θερμική ενέργεια από τη θερμότητα αντλία στο κτίριο.
Οι αντλίες θερμότητας εδάφους έχουν σχεδιαστεί με διαφορετικούς τρόπους. Για συστήματα που βασίζονται στον αέρα, οι αυτόνομες μονάδες συνδυάζουν τον ανεμιστήρα, τον συμπιεστή, τον εναλλάκτη θερμότητας και το πηνίο συμπυκνωτή σε ένα μόνο ερμάριο. Τα συστήματα διαχωρισμού επιτρέπουν την προσθήκη του πηνίου σε έναν κλίβανο εξαναγκασμένου αέρα και τη χρήση του υπάρχοντος φυσητήρα και φούρνου. Για τα υδρονικά συστήματα, τόσο ο εναλλάκτης θερμότητας πηγής όσο και ο νεροχύτης και ο συμπιεστής βρίσκονται σε ένα ενιαίο ερμάριο.
Θέματα ενεργειακής απόδοσης
Όπως και με τις αντλίες θερμότητας με πηγή αέρα, τα συστήματα αντλιών θερμότητας εδάφους είναι διαθέσιμα σε μια σειρά διαφορετικών αποδόσεων. Δείτε την προηγούμενη ενότητα που ονομάζεται Εισαγωγή στην απόδοση της αντλίας θερμότητας για μια εξήγηση του τι αντιπροσωπεύουν τα COP και τα EER. Οι σειρές COP και EER για τις διαθέσιμες μονάδες στην αγορά παρέχονται παρακάτω.
Εφαρμογές υπόγειων υδάτων ή ανοιχτού βρόχου
Θέρμανση
- Ελάχιστο COP Θέρμανσης: 3.6
- Εύρος, Heating COP στα Διαθέσιμα Προϊόντα της Αγοράς: 3,8 έως 5,0
Ψύξη
- Ελάχιστη EER: 16,2
- Εύρος, EER σε Διαθέσιμα Προϊόντα στην Αγορά: 19.1 έως 27.5
Εφαρμογές κλειστού βρόχου
Θέρμανση
- Ελάχιστο COP Θέρμανσης: 3.1
- Εύρος, Θέρμανση COP στα Διαθέσιμα Προϊόντα της Αγοράς: 3.2 έως 4.2
Ψύξη
- Ελάχιστη EER: 13,4
- Εύρος, EER Διαθέσιμα Προϊόντα στην Αγορά: 14,6 έως 20,4
Η ελάχιστη απόδοση για κάθε τύπο ρυθμίζεται σε ομοσπονδιακό επίπεδο καθώς και σε ορισμένες επαρχιακές δικαιοδοσίες. Έχει σημειωθεί δραματική βελτίωση στην απόδοση των συστημάτων εδάφους. Οι ίδιες εξελίξεις στους συμπιεστές, τους κινητήρες και τα χειριστήρια που είναι διαθέσιμα στους κατασκευαστές αντλιών θερμότητας με πηγή αέρα έχουν ως αποτέλεσμα υψηλότερα επίπεδα απόδοσης για συστήματα εδάφους.
Τα συστήματα χαμηλού επιπέδου χρησιμοποιούν συνήθως συμπιεστές δύο σταδίων, εναλλάκτες θερμότητας ψυκτικού προς αέρα σχετικά κανονικού μεγέθους και μεγάλους εναλλάκτες θερμότητας βελτιωμένης επιφάνειας ψυκτικού προς νερό. Οι μονάδες στην περιοχή υψηλής απόδοσης τείνουν να χρησιμοποιούν συμπιεστές πολλαπλών ή μεταβλητής ταχύτητας, ανεμιστήρες εσωτερικού χώρου μεταβλητής ταχύτητας ή και τα δύο. Βρείτε μια εξήγηση των αντλιών θερμότητας μονής ταχύτητας και μεταβλητής ταχύτητας στην ενότητα Αντλία θερμότητας με πηγή αέρα.
Κλίμακες πιστοποίησης, προτύπων και αξιολόγησης
Η Canadian Standards Association (CSA) επαληθεύει επί του παρόντος όλες τις αντλίες θερμότητας για ηλεκτρική ασφάλεια. Ένα πρότυπο απόδοσης καθορίζει δοκιμές και συνθήκες δοκιμής στις οποίες προσδιορίζονται οι δυνατότητες και η απόδοση της αντλίας θερμότητας και ψύξης. Τα πρότυπα δοκιμών απόδοσης για συστήματα εδάφους είναι CSA C13256 (για συστήματα δευτερεύοντος βρόχου) και CSA C748 (για συστήματα DX).
Θέματα μεγέθους
Είναι σημαντικό ο εναλλάκτης θερμότητας εδάφους να είναι καλά προσαρμοσμένος στη χωρητικότητα της αντλίας θερμότητας. Τα συστήματα που δεν είναι ισορροπημένα και δεν μπορούν να αναπληρώσουν την ενέργεια που αντλείται από το γεωτρύπανο θα έχουν συνεχώς χειρότερη απόδοση με την πάροδο του χρόνου έως ότου η αντλία θερμότητας δεν μπορεί πλέον να εξάγει θερμότητα.
Όπως συμβαίνει με τα συστήματα αντλιών θερμότητας με πηγή αέρα, γενικά δεν είναι καλή ιδέα να διαστασιολογήσετε ένα σύστημα εδάφους ώστε να παρέχει όλη τη θερμότητα που απαιτείται από ένα σπίτι. Για λόγους κόστους-αποτελεσματικότητας, το σύστημα θα πρέπει γενικά να έχει μέγεθος ώστε να καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της ετήσιας απαίτησης ενέργειας θέρμανσης του νοικοκυριού. Το περιστασιακό μέγιστο φορτίο θέρμανσης κατά τη διάρκεια έντονων καιρικών συνθηκών μπορεί να καλυφθεί από ένα συμπληρωματικό σύστημα θέρμανσης.
Τα συστήματα είναι πλέον διαθέσιμα με ανεμιστήρες και συμπιεστές μεταβλητής ταχύτητας. Αυτός ο τύπος συστήματος μπορεί να καλύψει όλα τα ψυκτικά φορτία και τα περισσότερα φορτία θέρμανσης σε χαμηλή ταχύτητα, με υψηλή ταχύτητα που απαιτείται μόνο για υψηλά φορτία θέρμανσης. Βρείτε μια εξήγηση των αντλιών θερμότητας μονής ταχύτητας και μεταβλητής ταχύτητας στην ενότητα Αντλία θερμότητας με πηγή αέρα.
Μια ποικιλία μεγεθών συστημάτων είναι διαθέσιμα για να ταιριάζουν στο καναδικό κλίμα. Οι οικιστικές μονάδες κυμαίνονται σε ονομαστικό μέγεθος (ψύξη κλειστού βρόχου) από 1,8 kW έως 21,1 kW (6 000 έως 72 000 Btu/h) και περιλαμβάνουν επιλογές ζεστού νερού χρήσης (ΖΝΧ).
Ζητήματα σχεδιασμού
Σε αντίθεση με τις αντλίες θερμότητας με πηγή αέρα, οι αντλίες θερμότητας εδάφους απαιτούν έναν εναλλάκτη θερμότητας εδάφους για τη συλλογή και τη διάχυση της θερμότητας υπόγεια.
Open Loop Systems
Ένα ανοιχτό σύστημα χρησιμοποιεί υπόγειο νερό από συμβατικό πηγάδι ως πηγή θερμότητας. Το υπόγειο νερό αντλείται σε έναν εναλλάκτη θερμότητας, όπου η θερμική ενέργεια εξάγεται και χρησιμοποιείται ως πηγή για την αντλία θερμότητας. Το υπόγειο νερό που εξέρχεται από τον εναλλάκτη θερμότητας στη συνέχεια εγχέεται ξανά στον υδροφόρο ορίζοντα.
Ένας άλλος τρόπος απελευθέρωσης του χρησιμοποιημένου νερού είναι μέσω ενός φρεατίου απόρριψης, το οποίο είναι ένα δεύτερο πηγάδι που επιστρέφει το νερό στο έδαφος. Ένα φρεάτιο απόρριψης πρέπει να έχει αρκετή χωρητικότητα για να απορρίπτει όλο το νερό που διέρχεται από την αντλία θερμότητας και πρέπει να εγκατασταθεί από εξειδικευμένο γεωτρύπανο. Εάν έχετε ένα επιπλέον υπάρχον πηγάδι, ο ανάδοχος της αντλίας θερμότητας θα πρέπει να διαθέτει ένα γεωτρύπανο φρεατίου να διασφαλίζει ότι είναι κατάλληλο για χρήση ως φρεάτιο απόρριψης. Ανεξάρτητα από την προσέγγιση που χρησιμοποιείται, το σύστημα θα πρέπει να σχεδιαστεί έτσι ώστε να αποτρέπει οποιαδήποτε περιβαλλοντική ζημιά. Η αντλία θερμότητας απλώς αφαιρεί ή προσθέτει θερμότητα στο νερό. δεν προστίθενται ρύποι. Η μόνη αλλαγή στο νερό που επιστρέφει στο περιβάλλον είναι μια ελαφρά αύξηση ή μείωση της θερμοκρασίας. Είναι σημαντικό να επικοινωνήσετε με τις τοπικές αρχές για να κατανοήσετε τυχόν κανονισμούς ή κανόνες σχετικά με συστήματα ανοιχτού βρόχου στην περιοχή σας.
Το μέγεθος της μονάδας αντλίας θερμότητας και οι προδιαγραφές του κατασκευαστή θα καθορίσουν την ποσότητα νερού που απαιτείται για ένα ανοιχτό σύστημα. Η απαίτηση σε νερό για ένα συγκεκριμένο μοντέλο αντλίας θερμότητας εκφράζεται συνήθως σε λίτρα ανά δευτερόλεπτο (L/s) και αναφέρεται στις προδιαγραφές για αυτήν τη μονάδα. Μια αντλία θερμότητας χωρητικότητας 10 kW (34 000 Btu/h) θα χρησιμοποιεί 0,45 έως 0,75 L/s κατά τη λειτουργία.
Ο συνδυασμός του φρέατος και της αντλίας σας θα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλος ώστε να παρέχει το νερό που χρειάζεται η αντλία θερμότητας εκτός από τις ανάγκες σας σε νερό οικιακής χρήσης. Μπορεί να χρειαστεί να μεγεθύνετε τη δεξαμενή πίεσης ή να τροποποιήσετε τις υδραυλικές σας εγκαταστάσεις για την παροχή επαρκούς νερού στην αντλία θερμότητας.
Η κακή ποιότητα του νερού μπορεί να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα σε ανοιχτά συστήματα. Δεν πρέπει να χρησιμοποιείτε νερό από πηγή, λίμνη, ποτάμι ή λίμνη ως πηγή για το σύστημα αντλίας θερμότητας. Τα σωματίδια και άλλα υλικά μπορούν να φράξουν ένα σύστημα αντλίας θερμότητας και να το καταστήσουν μη λειτουργικό σε σύντομο χρονικό διάστημα. Θα πρέπει επίσης να ελέγξετε το νερό σας για οξύτητα, σκληρότητα και περιεκτικότητα σε σίδηρο πριν εγκαταστήσετε μια αντλία θερμότητας. Ο εργολάβος ή ο κατασκευαστής του εξοπλισμού σας μπορεί να σας πει ποιο επίπεδο ποιότητας νερού είναι αποδεκτό και υπό ποιες συνθήκες μπορεί να απαιτούνται ειδικά υλικά εναλλάκτη θερμότητας.
Η εγκατάσταση ενός ανοιχτού συστήματος υπόκειται συχνά σε τοπικούς νόμους περί ζωνών ή απαιτήσεις αδειοδότησης. Επικοινωνήστε με τις τοπικές αρχές για να διαπιστώσετε εάν ισχύουν περιορισμοί στην περιοχή σας.
Συστήματα κλειστού βρόχου
Ένα σύστημα κλειστού βρόχου αντλεί θερμότητα από το ίδιο το έδαφος, χρησιμοποιώντας έναν συνεχή βρόχο θαμμένου πλαστικού σωλήνα. Οι σωλήνες χαλκού χρησιμοποιούνται στην περίπτωση συστημάτων DX. Ο σωλήνας συνδέεται με την εσωτερική αντλία θερμότητας για να σχηματίσει έναν σφραγισμένο υπόγειο βρόχο μέσω του οποίου κυκλοφορεί ένα αντιψυκτικό διάλυμα ή ψυκτικό. Ενώ ένα ανοιχτό σύστημα αποστραγγίζει το νερό από ένα πηγάδι, ένα σύστημα κλειστού βρόχου ανακυκλώνει το αντιψυκτικό διάλυμα στον σωλήνα υπό πίεση.
Ο σωλήνας τοποθετείται σε έναν από τους τρεις τύπους διευθετήσεων:
- Κάθετη: Μια κατακόρυφη διάταξη κλειστού βρόχου είναι η κατάλληλη επιλογή για τα περισσότερα σπίτια των προαστίων, όπου ο χώρος είναι περιορισμένος. Οι σωληνώσεις εισάγονται σε οπές με διάτρηση με διάμετρο 150 mm (6 in.), σε βάθος 45 έως 150 m (150 έως 500 πόδια), ανάλογα με τις συνθήκες του εδάφους και το μέγεθος του συστήματος. Στις οπές εισάγονται βρόχοι σωλήνα σχήματος U. Τα συστήματα DX μπορούν να έχουν οπές μικρότερης διαμέτρου, γεγονός που μπορεί να μειώσει το κόστος διάτρησης.
- Διαγώνια (γωνιακή): Μια διαγώνια (γωνιακή) διάταξη κλειστού βρόχου είναι παρόμοια με μια κατακόρυφη διάταξη κλειστού βρόχου. ωστόσο οι γεωτρήσεις είναι υπό γωνία. Αυτός ο τύπος διάταξης χρησιμοποιείται όπου ο χώρος είναι πολύ περιορισμένος και η πρόσβαση περιορίζεται σε ένα σημείο εισόδου.
- Οριζόντια: Η οριζόντια διάταξη είναι πιο συνηθισμένη σε αγροτικές περιοχές, όπου τα ακίνητα είναι μεγαλύτερα. Ο σωλήνας τοποθετείται σε αυλάκια κανονικά βάθους 1,0 έως 1,8 m (3 έως 6 πόδια), ανάλογα με τον αριθμό των σωλήνων σε μια τάφρο. Γενικά, απαιτούνται 120 έως 180 m (400 έως 600 πόδια) σωλήνα ανά τόνο χωρητικότητας αντλίας θερμότητας. Για παράδειγμα, ένα καλά μονωμένο σπίτι 185 m2 (2000 τετραγωνικά πόδια) θα χρειαζόταν συνήθως ένα σύστημα τριών τόνων, που απαιτεί 360 έως 540 m (1200 έως 1800 πόδια) σωλήνα.
Ο πιο κοινός σχεδιασμός οριζόντιου εναλλάκτη θερμότητας είναι δύο σωλήνες τοποθετημένοι δίπλα-δίπλα στην ίδια τάφρο. Άλλα σχέδια οριζόντιων βρόχων χρησιμοποιούν τέσσερις ή έξι σωλήνες σε κάθε τάφρο, εάν η έκταση γης είναι περιορισμένη. Ένα άλλο σχέδιο που χρησιμοποιείται μερικές φορές όπου η περιοχή είναι περιορισμένη είναι μια "σπείρα" - η οποία περιγράφει το σχήμα της.
Ανεξάρτητα από τη διάταξη που θα επιλέξετε, όλες οι σωληνώσεις για συστήματα αντιψυκτικών διαλυμάτων πρέπει να είναι τουλάχιστον σειράς 100 από πολυαιθυλένιο ή πολυβουτυλένιο με θερμικά συντηγμένους αρμούς (σε αντίθεση με αγκαθωτά εξαρτήματα, σφιγκτήρες ή κολλημένους συνδέσμους), για να διασφαλιστούν συνδέσεις χωρίς διαρροές για όλη τη διάρκεια ζωής του σωλήνωση. Εάν εγκατασταθούν σωστά, αυτοί οι σωλήνες θα διαρκέσουν από 25 έως 75 χρόνια. Δεν επηρεάζονται από χημικές ουσίες που βρίσκονται στο έδαφος και έχουν καλές θερμοαγωγικές ιδιότητες. Το αντιψυκτικό διάλυμα πρέπει να είναι αποδεκτό από τους τοπικούς περιβαλλοντικούς υπεύθυνους. Τα συστήματα DX χρησιμοποιούν σωλήνες χαλκού ποιότητας ψύξης.
Ούτε οι κάθετοι ούτε οι οριζόντιοι βρόχοι έχουν αρνητικό αντίκτυπο στο τοπίο, εφόσον οι κατακόρυφες γεωτρήσεις και τα ορύγματα είναι κατάλληλα επιχωματωμένα και συμπιεσμένα (συσκευασμένα σταθερά).
Οι εγκαταστάσεις οριζόντιων βρόχων χρησιμοποιούν τάφρους πλάτους από 150 έως 600 mm (6 έως 24 ίντσες). Αυτό αφήνει γυμνές περιοχές που μπορούν να αποκατασταθούν με σπόρους χόρτου ή χλοοτάπητα. Οι κάθετοι βρόχοι απαιτούν λίγο χώρο και έχουν ως αποτέλεσμα λιγότερες ζημιές στο γκαζόν.
Είναι σημαντικό οι οριζόντιοι και οι κάθετοι βρόχοι να τοποθετούνται από εξειδικευμένο ανάδοχο. Οι πλαστικές σωληνώσεις πρέπει να είναι θερμικά συγκολλημένες και πρέπει να υπάρχει καλή επαφή γης με σωλήνα για να εξασφαλίζεται καλή μεταφορά θερμότητας, όπως αυτή που επιτυγχάνεται με την αρμολόγηση των γεωτρήσεων με Tremie. Το τελευταίο είναι ιδιαίτερα σημαντικό για συστήματα κατακόρυφων εναλλάκτη θερμότητας. Η ακατάλληλη εγκατάσταση μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερη απόδοση της αντλίας θερμότητας.
Θέματα εγκατάστασης
Όπως συμβαίνει με τα συστήματα αντλιών θερμότητας με πηγή αέρα, οι αντλίες θερμότητας εδάφους πρέπει να σχεδιάζονται και να εγκαθίστανται από ειδικευμένους εργολάβους. Συμβουλευτείτε έναν τοπικό εργολάβο αντλιών θερμότητας για το σχεδιασμό, την εγκατάσταση και τη συντήρηση του εξοπλισμού σας για να διασφαλίσετε την αποτελεσματική και αξιόπιστη λειτουργία. Επίσης, βεβαιωθείτε ότι ακολουθούνται προσεκτικά όλες οι οδηγίες του κατασκευαστή. Όλες οι εγκαταστάσεις θα πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις του CSA C448 Series 16, ενός προτύπου εγκατάστασης που ορίζεται από την Canadian Standards Association.
Το συνολικό κόστος εγκατάστασης των συστημάτων εδάφους ποικίλλει ανάλογα με τις ειδικές συνθήκες της τοποθεσίας. Το κόστος εγκατάστασης ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του συλλέκτη εδάφους και τις προδιαγραφές του εξοπλισμού. Το πρόσθετο κόστος ενός τέτοιου συστήματος μπορεί να ανακτηθεί μέσω εξοικονόμησης ενεργειακού κόστους για μια περίοδο τόσο χαμηλή όσο 5 χρόνια. Η περίοδος απόσβεσης εξαρτάται από διάφορους παράγοντες όπως οι συνθήκες του εδάφους, τα φορτία θέρμανσης και ψύξης, η πολυπλοκότητα των μετασκευών HVAC, τα τοπικά ποσοστά χρησιμότητας και η αντικατάσταση της πηγής καυσίμου θέρμανσης. Επικοινωνήστε με το ηλεκτρικό σας δίκτυο για να αξιολογήσετε τα οφέλη από την επένδυση σε ένα σύστημα εδάφους. Μερικές φορές προσφέρεται ένα χρηματοδοτικό σχέδιο ή κίνητρο χαμηλού κόστους για εγκεκριμένες εγκαταστάσεις. Είναι σημαντικό να συνεργαστείτε με τον εργολάβο ή τον ενεργειακό σας σύμβουλο για να λάβετε μια εκτίμηση της οικονομίας των αντλιών θερμότητας στην περιοχή σας και των πιθανών εξοικονομήσεων που μπορείτε να επιτύχετε.
Θέματα λειτουργίας
Πρέπει να προσέξετε πολλά σημαντικά πράγματα κατά τη λειτουργία της αντλίας θερμότητας:
- Βελτιστοποιήστε τα σημεία ρύθμισης αντλίας θερμότητας και συμπληρωματικού συστήματος. Εάν διαθέτετε ένα ηλεκτρικό συμπληρωματικό σύστημα (π.χ. σανίδες βάσης ή στοιχεία αντίστασης στον αγωγό), φροντίστε να χρησιμοποιήσετε ένα χαμηλότερο σημείο ρύθμισης θερμοκρασίας για το συμπληρωματικό σας σύστημα. Αυτό θα σας βοηθήσει να μεγιστοποιήσετε την ποσότητα θέρμανσης που παρέχει η αντλία θερμότητας στο σπίτι σας, μειώνοντας τη χρήση ενέργειας και τους λογαριασμούς κοινής ωφέλειας. Συνιστάται σημείο ρύθμισης 2°C έως 3°C κάτω από το σημείο ρύθμισης θερμοκρασίας θέρμανσης της αντλίας θερμότητας. Συμβουλευτείτε τον ανάδοχο εγκατάστασης για το βέλτιστο σημείο ρύθμισης για το σύστημά σας.
- Ελαχιστοποιήστε τις μειώσεις θερμοκρασίας. Οι αντλίες θερμότητας έχουν πιο αργή απόκριση από τα συστήματα κλιβάνων, επομένως ανταποκρίνονται πιο δύσκολα σε βαθιές μεταρρυθμίσεις θερμοκρασίας. Θα πρέπει να χρησιμοποιούνται μέτριες οπισθοδρομήσεις που δεν υπερβαίνουν τους 2°C ή θα πρέπει να χρησιμοποιείται ένας «έξυπνος» θερμοστάτης που ενεργοποιεί το σύστημα νωρίς, εν αναμονή της ανάκαμψης από την οπισθοδρόμηση. Και πάλι, συμβουλευτείτε τον ανάδοχο εγκατάστασης σχετικά με τη βέλτιστη θερμοκρασία απόσβεσης για το σύστημά σας.
Θέματα συντήρησης
Θα πρέπει να ζητήσετε από έναν εξειδικευμένο εργολάβο να εκτελεί ετήσια συντήρηση μία φορά το χρόνο για να διασφαλίσει ότι το σύστημά σας παραμένει αποτελεσματικό και αξιόπιστο.
Εάν διαθέτετε σύστημα διανομής με αέρα, μπορείτε επίσης να υποστηρίξετε πιο αποτελεσματικές λειτουργίες αντικαθιστώντας ή καθαρίζοντας το φίλτρο σας κάθε 3 μήνες. Θα πρέπει επίσης να βεβαιωθείτε ότι οι αεραγωγοί και οι δίσκοι σας δεν φράσσονται από έπιπλα, μοκέτες ή άλλα αντικείμενα που θα μπορούσαν να εμποδίσουν τη ροή του αέρα.
Λειτουργικές δαπάνες
Το κόστος λειτουργίας ενός συστήματος εδάφους είναι συνήθως σημαντικά χαμηλότερο από αυτό των άλλων συστημάτων θέρμανσης, λόγω της εξοικονόμησης καυσίμου. Οι ειδικευμένοι εγκαταστάτες αντλιών θερμότητας θα πρέπει να είναι σε θέση να σας παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που θα χρησιμοποιούσε ένα συγκεκριμένο σύστημα εδάφους.
Η σχετική εξοικονόμηση θα εξαρτηθεί από το εάν αυτή τη στιγμή χρησιμοποιείτε ηλεκτρική ενέργεια, πετρέλαιο ή φυσικό αέριο και από το σχετικό κόστος των διαφορετικών πηγών ενέργειας στην περιοχή σας. Με τη λειτουργία μιας αντλίας θερμότητας, θα χρησιμοποιήσετε λιγότερο φυσικό αέριο ή πετρέλαιο, αλλά περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια. Εάν ζείτε σε μια περιοχή όπου η ηλεκτρική ενέργεια είναι ακριβή, το κόστος λειτουργίας σας μπορεί να είναι υψηλότερο.
Προσδόκιμο ζωής και Εγγυήσεις
Οι αντλίες θερμότητας εδάφους έχουν γενικά προσδόκιμο ζωής περίπου 20 έως 25 χρόνια. Αυτό είναι υψηλότερο από ό,τι για τις αντλίες θερμότητας με πηγή αέρα, επειδή ο συμπιεστής έχει λιγότερη θερμική και μηχανική καταπόνηση και προστατεύεται από το περιβάλλον. Η διάρκεια ζωής του ίδιου του βρόχου γείωσης πλησιάζει τα 75 χρόνια.
Οι περισσότερες μονάδες αντλιών θερμότητας εδάφους καλύπτονται από εγγύηση ενός έτους για ανταλλακτικά και εργασία, και ορισμένοι κατασκευαστές προσφέρουν προγράμματα εκτεταμένης εγγύησης. Ωστόσο, οι εγγυήσεις διαφέρουν μεταξύ των κατασκευαστών, οπότε φροντίστε να ελέγξετε τα ψιλά γράμματα.
Σχετικός Εξοπλισμός
Αναβάθμιση της Ηλεκτρολογικής Υπηρεσίας
Σε γενικές γραμμές, δεν είναι απαραίτητη η αναβάθμιση της ηλεκτρικής υπηρεσίας κατά την εγκατάσταση μιας πρόσθετης αντλίας θερμότητας με πηγή αέρα. Ωστόσο, η ηλικία της υπηρεσίας και το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο του σπιτιού μπορεί να καταστήσουν απαραίτητη την αναβάθμιση.
Συνήθως απαιτείται ηλεκτρική υπηρεσία 200 αμπέρ για την εγκατάσταση είτε μιας πλήρως ηλεκτρικής αντλίας θερμότητας με πηγή αέρα είτε μιας αντλίας θερμότητας εδάφους. Σε περίπτωση μετάβασης από σύστημα θέρμανσης με φυσικό αέριο ή μαζούτ, μπορεί να χρειαστεί να αναβαθμίσετε τον ηλεκτρικό σας πίνακα.
Συμπληρωματικά Συστήματα Θέρμανσης
Συστήματα αντλιών θερμότητας πηγών αέρα
Οι αντλίες θερμότητας με πηγή αέρα έχουν ελάχιστη εξωτερική θερμοκρασία λειτουργίας και μπορεί να χάσουν μέρος της ικανότητάς τους να θερμαίνονται σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Εξαιτίας αυτού, οι περισσότερες εγκαταστάσεις πηγών αέρα απαιτούν μια συμπληρωματική πηγή θέρμανσης για τη διατήρηση των εσωτερικών θερμοκρασιών κατά τις πιο κρύες ημέρες. Μπορεί επίσης να απαιτείται συμπληρωματική θέρμανση κατά την απόψυξη της αντλίας θερμότητας.
Τα περισσότερα συστήματα πηγών αέρα κλείνουν σε μία από τις τρεις θερμοκρασίες, τις οποίες μπορεί να ρυθμίσει ο ανάδοχος εγκατάστασης:
- Σημείο θερμικής ισορροπίας: Η θερμοκρασία κάτω από την οποία η αντλία θερμότητας δεν έχει αρκετή χωρητικότητα για να καλύψει από μόνη της τις ανάγκες θέρμανσης του κτιρίου.
- Σημείο οικονομικής ισορροπίας: Η θερμοκρασία κάτω από την οποία η αναλογία ηλεκτρικής ενέργειας προς ένα συμπληρωματικό καύσιμο (π.χ. φυσικό αέριο) σημαίνει ότι η χρήση του συμπληρωματικού συστήματος είναι πιο οικονομική.
- Θερμοκρασία διακοπής: Η ελάχιστη θερμοκρασία λειτουργίας για την αντλία θερμότητας.
Τα περισσότερα συμπληρωματικά συστήματα μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο κατηγορίες:
- Υβριδικά συστήματα: Σε ένα υβριδικό σύστημα, η αντλία θερμότητας με πηγή αέρα χρησιμοποιεί ένα συμπληρωματικό σύστημα, όπως φούρνο ή λέβητα. Αυτή η επιλογή μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε νέες εγκαταστάσεις και είναι επίσης μια καλή επιλογή όταν μια αντλία θερμότητας προστίθεται σε ένα υπάρχον σύστημα, για παράδειγμα, όταν μια αντλία θερμότητας τοποθετείται ως αντικατάσταση ενός κεντρικού κλιματιστικού.
Αυτοί οι τύποι συστημάτων υποστηρίζουν την εναλλαγή μεταξύ αντλίας θερμότητας και συμπληρωματικών λειτουργιών σύμφωνα με το σημείο θερμικής ή οικονομικής ισορροπίας.
Αυτά τα συστήματα δεν μπορούν να λειτουργήσουν ταυτόχρονα με την αντλία θερμότητας – είτε η αντλία θερμότητας λειτουργεί είτε ο κλίβανος αερίου/πετρελαίου. - Όλα τα ηλεκτρικά συστήματα: Σε αυτήν τη διαμόρφωση, οι λειτουργίες αντλίας θερμότητας συμπληρώνονται με στοιχεία ηλεκτρικής αντίστασης που βρίσκονται στον αγωγό ή με ηλεκτρικές σανίδες βάσης.
Αυτά τα συστήματα μπορούν να λειτουργούν ταυτόχρονα με την αντλία θερμότητας και, ως εκ τούτου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε στρατηγικές ελέγχου του σημείου ισορροπίας ή της θερμοκρασίας αποκοπής.
Ένας αισθητήρας εξωτερικής θερμοκρασίας κλείνει την αντλία θερμότητας όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από το προκαθορισμένο όριο. Κάτω από αυτή τη θερμοκρασία, λειτουργεί μόνο το συμπληρωματικό σύστημα θέρμανσης. Ο αισθητήρας συνήθως ρυθμίζεται να απενεργοποιείται στη θερμοκρασία που αντιστοιχεί στο σημείο οικονομικής ισορροπίας ή στην εξωτερική θερμοκρασία κάτω από την οποία είναι φθηνότερο να θερμαίνεται με το συμπληρωματικό σύστημα θέρμανσης αντί για την αντλία θερμότητας.
Συστήματα αντλιών θερμότητας επίγειας πηγής
Τα συστήματα επίγειας πηγής συνεχίζουν να λειτουργούν ανεξάρτητα από την εξωτερική θερμοκρασία και ως εκ τούτου δεν υπόκεινται στους ίδιους περιορισμούς λειτουργίας. Το συμπληρωματικό σύστημα θέρμανσης παρέχει μόνο θερμότητα που υπερβαίνει την ονομαστική χωρητικότητα της μονάδας πηγής εδάφους.
Θερμοστάτες
Συμβατικοί Θερμοστάτες
Τα περισσότερα συστήματα οικιακής αντλίας θερμότητας με αγωγό μονής ταχύτητας εγκαθίστανται με εσωτερικό θερμοστάτη «δύο σταδίων θέρμανσης/ψύξης ενός σταδίου». Το πρώτο στάδιο απαιτεί θερμότητα από την αντλία θερμότητας εάν η θερμοκρασία πέσει κάτω από το προκαθορισμένο επίπεδο. Το δεύτερο στάδιο καλεί για θερμότητα από το συμπληρωματικό σύστημα θέρμανσης εάν η εσωτερική θερμοκρασία συνεχίσει να πέφτει κάτω από την επιθυμητή θερμοκρασία. Οι οικιακές αντλίες θερμότητας με πηγή αέρα χωρίς αγωγούς εγκαθίστανται συνήθως με έναν θερμοστάτη θέρμανσης/ψύξης ενός σταδίου ή σε πολλές περιπτώσεις με ενσωματωμένο θερμοστάτη από τηλεχειριστήριο που συνοδεύει τη μονάδα.
Ο πιο συνηθισμένος τύπος θερμοστάτη που χρησιμοποιείται είναι ο τύπος "ρυθμίστε και ξεχάστε". Ο τεχνικός εγκατάστασης συμβουλεύεται μαζί σας πριν ρυθμίσει την επιθυμητή θερμοκρασία. Μόλις γίνει αυτό, μπορείτε να ξεχάσετε τον θερμοστάτη. θα αλλάξει αυτόματα το σύστημα από τη λειτουργία θέρμανσης σε ψύξη ή το αντίστροφο.
Υπάρχουν δύο τύποι εξωτερικών θερμοστατών που χρησιμοποιούνται με αυτά τα συστήματα. Ο πρώτος τύπος ελέγχει τη λειτουργία του συμπληρωματικού συστήματος θέρμανσης με ηλεκτρική αντίσταση. Αυτός είναι ο ίδιος τύπος θερμοστάτη που χρησιμοποιείται με ηλεκτρικό φούρνο. Ανάβει διάφορα στάδια των θερμαντήρων καθώς η εξωτερική θερμοκρασία πέφτει προοδευτικά χαμηλότερα. Αυτό διασφαλίζει ότι παρέχεται η σωστή ποσότητα συμπληρωματικής θερμότητας ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες, η οποία μεγιστοποιεί την απόδοση και εξοικονομεί χρήματα. Ο δεύτερος τύπος απλώς κλείνει την αντλία θερμότητας με πηγή αέρα όταν η εξωτερική θερμοκρασία πέσει κάτω από ένα καθορισμένο επίπεδο.
Οι αποτυχίες του θερμοστάτη μπορεί να μην αποφέρουν τα ίδια οφέλη με τα συστήματα αντλιών θερμότητας όπως με τα πιο συμβατικά συστήματα θέρμανσης. Ανάλογα με την ποσότητα της υποχώρησης και της πτώσης της θερμοκρασίας, η αντλία θερμότητας ενδέχεται να μην είναι σε θέση να παρέχει όλη τη θερμότητα που απαιτείται για να επαναφέρει τη θερμοκρασία στο επιθυμητό επίπεδο σε σύντομο χρονικό διάστημα. Αυτό μπορεί να σημαίνει ότι το συμπληρωματικό σύστημα θέρμανσης λειτουργεί μέχρι να «πιάσει» η αντλία θερμότητας. Αυτό θα μειώσει την εξοικονόμηση που ίσως περιμένατε να επιτύχετε με την εγκατάσταση της αντλίας θερμότητας. Δείτε τη συζήτηση σε προηγούμενες ενότητες σχετικά με την ελαχιστοποίηση των μειώσεων θερμοκρασίας.
Προγραμματιζόμενοι θερμοστάτες
Προγραμματιζόμενοι θερμοστάτες αντλιών θερμότητας διατίθενται σήμερα από τους περισσότερους κατασκευαστές αντλιών θερμότητας και τους αντιπροσώπους τους. Σε αντίθεση με τους συμβατικούς θερμοστάτες, αυτοί οι θερμοστάτες επιτυγχάνουν εξοικονόμηση από την πτώση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια περιόδων χωρίς χρήση ή κατά τη διάρκεια της νύχτας. Αν και αυτό επιτυγχάνεται με διαφορετικούς τρόπους από διαφορετικούς κατασκευαστές, η αντλία θερμότητας επαναφέρει το σπίτι στο επιθυμητό επίπεδο θερμοκρασίας με ή χωρίς ελάχιστη συμπληρωματική θέρμανση. Για όσους είναι συνηθισμένοι στην υποχώρηση του θερμοστάτη και στους προγραμματιζόμενους θερμοστάτες, αυτή μπορεί να είναι μια αξιόλογη επένδυση. Άλλες δυνατότητες που είναι διαθέσιμες με ορισμένους από αυτούς τους ηλεκτρονικούς θερμοστάτες περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
- Προγραμματιζόμενος έλεγχος που επιτρέπει την επιλογή του χρήστη αυτόματης αντλίας θερμότητας ή λειτουργίας μόνο με ανεμιστήρα, ανά ώρα της ημέρας και ημέρα της εβδομάδας.
- Βελτιωμένος έλεγχος θερμοκρασίας, σε σύγκριση με τους συμβατικούς θερμοστάτες.
- Δεν χρειάζονται θερμοστάτες εξωτερικού χώρου, καθώς ο ηλεκτρονικός θερμοστάτης απαιτεί συμπληρωματική θέρμανση μόνο όταν χρειάζεται.
- Δεν χρειάζεται έλεγχος εξωτερικού θερμοστάτη σε πρόσθετες αντλίες θερμότητας.
Οι εξοικονομήσεις από προγραμματιζόμενους θερμοστάτες εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο και το μέγεθος του συστήματος αντλίας θερμότητας. Για συστήματα μεταβλητής ταχύτητας, οι οπισθοδρομήσεις μπορεί να επιτρέψουν στο σύστημα να λειτουργεί με χαμηλότερη ταχύτητα, μειώνοντας τη φθορά του συμπιεστή και συμβάλλοντας στην αύξηση της απόδοσης του συστήματος.
Συστήματα Διανομής Θερμότητας
Τα συστήματα αντλιών θερμότητας παρέχουν γενικά μεγαλύτερο όγκο ροής αέρα σε χαμηλότερη θερμοκρασία σε σύγκριση με τα συστήματα κλιβάνων. Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να εξετάσετε τη ροή αέρα παροχής του συστήματός σας και πώς μπορεί να συγκριθεί με την ικανότητα ροής αέρα των υπαρχόντων αγωγών σας. Εάν η ροή αέρα της αντλίας θερμότητας υπερβαίνει τη χωρητικότητα του υπάρχοντος αγωγού σας, μπορεί να έχετε προβλήματα θορύβου ή αυξημένη κατανάλωση ενέργειας από τον ανεμιστήρα.
Τα νέα συστήματα αντλιών θερμότητας θα πρέπει να σχεδιάζονται σύμφωνα με την καθιερωμένη πρακτική. Εάν η εγκατάσταση είναι εκ των υστέρων, το υπάρχον σύστημα αγωγών θα πρέπει να εξεταστεί προσεκτικά για να διασφαλιστεί ότι είναι επαρκές.
Παρατήρηση:
Μερικά από τα άρθρα προέρχονται από το Διαδίκτυο. Εάν υπάρχει οποιαδήποτε παράβαση, επικοινωνήστε μαζί μας για να τη διαγράψουμε. Εάν ενδιαφέρεστε για προϊόντα αντλιών θερμότητας, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε με την εταιρεία αντλιών θερμότητας OSB, είμαστε η καλύτερη επιλογή σας.
Ώρα δημοσίευσης: 01-11-2022