Geotermalne pompy ciepła (GHP), czasami określane jako GeoExchange, pompy ciepła ze sprzężeniem ziemnym, gruntowym lub wodnym, są w użyciu od późnych lat czterdziestych XX wieku. Jako medium wymiany wykorzystują stosunkowo stałą temperaturę ziemi, zamiast temperatury powietrza zewnętrznego.
Chociaż w wielu częściach kraju występują sezonowe ekstremalne temperatury – od palącego upału w lecie po ujemne temperatury w zimie – kilka stóp pod powierzchnią ziemi temperatura na ziemi pozostaje stosunkowo stała. W zależności od szerokości geograficznej temperatury gruntu wahają się od 45°F (7°C) do 75°F (21°C). Podobnie jak w jaskini, temperatura gruntu jest wyższa niż powietrze nad nią zimą i chłodniejsza niż powietrze latem. GHP wykorzystuje te korzystniejsze temperatury, aby uzyskać wysoką wydajność poprzez wymianę ciepła z ziemią za pośrednictwem gruntowego wymiennika ciepła.
Jak każda pompa ciepła, pompy ciepła geotermalne i wodne są w stanie ogrzewać, chłodzić i, jeśli są na to wyposażone, dostarczać do domu ciepłą wodę. Niektóre modele systemów geotermalnych są dostępne ze sprężarkami o dwóch prędkościach i wentylatorami o zmiennej prędkości, co zapewnia większy komfort i oszczędność energii. W porównaniu do powietrznych pomp ciepła są one cichsze, działają dłużej, wymagają niewielkiej konserwacji i nie są zależne od temperatury powietrza zewnętrznego.
Dwuźródłowa pompa ciepła łączy powietrzną pompę ciepła z geotermalną pompą ciepła. Urządzenia te łączą w sobie to, co najlepsze z obu systemów. Pompy ciepła z dwoma źródłami mają wyższą wydajność niż jednostki powietrzne, ale nie są tak wydajne jak jednostki geotermalne. Główną zaletą systemów dwuźródłowych jest to, że ich instalacja kosztuje znacznie mniej niż pojedyncza jednostka geotermalna, a działają prawie tak samo dobrze.
Chociaż cena instalacji systemu geotermalnego może być kilkakrotnie wyższa niż w przypadku systemu wykorzystującego powietrze o tej samej wydajności grzewczej i chłodniczej, dodatkowe koszty mogą zwrócić się w postaci oszczędności energii w ciągu 5 do 10 lat, w zależności od kosztów energii i dostępnych zachęt w Twojej okolicy. Żywotność systemu szacowana jest na 24 lata w przypadku elementów wewnętrznych i ponad 50 lat w przypadku pętli uziemiającej. Każdego roku w Stanach Zjednoczonych instaluje się około 50 000 geotermalnych pomp ciepła.
Rodzaje systemów geotermalnych pomp ciepła
Istnieją cztery podstawowe typy systemów pętli uziemienia. Trzy z nich — poziomy, pionowy i staw/jezioro — to systemy z pętlą zamkniętą. Czwarty typ systemu to opcja z pętlą otwartą. O tym, które rozwiązanie będzie najlepsze dla danej lokalizacji, decyduje kilka czynników, takich jak klimat, warunki glebowe, dostępny grunt i lokalne koszty instalacji. Wszystkie te podejścia można zastosować w budynkach mieszkalnych i komercyjnych.
Systemy w pętli zamkniętej
Większość geotermalnych pomp ciepła z zamkniętym obiegiem pompuje roztwór zapobiegający zamarzaniu przez zamkniętą pętlę – zwykle wykonaną z rurki z tworzywa sztucznego o dużej gęstości – która jest zakopana w ziemi lub zanurzona w wodzie. Wymiennik ciepła przekazuje ciepło pomiędzy czynnikiem chłodniczym w pompie ciepła a roztworem niezamarzającym w obiegu zamkniętym.
Jeden typ układu z zamkniętą pętlą, zwany wymianą bezpośrednią, nie wykorzystuje wymiennika ciepła i zamiast tego pompuje czynnik chłodniczy przez miedzianą rurkę zakopaną w ziemi w konfiguracji poziomej lub pionowej. Systemy bezpośredniej wymiany wymagają większej sprężarki i najlepiej sprawdzają się na wilgotnych glebach (czasami wymagają dodatkowego nawadniania, aby utrzymać wilgotność gleby), ale należy unikać instalowania w glebach powodujących korozję rur miedzianych. Ponieważ w tych systemach czynnik chłodniczy krąży pod ziemią, lokalne przepisy dotyczące ochrony środowiska mogą zabraniać ich stosowania w niektórych lokalizacjach.
Poziomy
Ten typ instalacji jest na ogół najbardziej opłacalny w przypadku instalacji mieszkaniowych, szczególnie w przypadku nowych budynków, w których dostępna jest wystarczająca ilość terenu. Wymaga to rowów o głębokości co najmniej czterech stóp. Najpopularniejsze układy wykorzystują dwie rury, jedną zakopaną na głębokości sześciu stóp, a drugą na czterech stopach, lub dwie rury umieszczone obok siebie na głębokości pięciu stóp w ziemi w rowie o szerokości dwóch stóp. Metoda Slinky™ polegająca na zapętlaniu rur pozwala na umieszczenie większej liczby rur w krótszym wykopie, co obniża koszty instalacji i umożliwia instalację poziomą w obszarach, których nie byłoby w przypadku konwencjonalnych zastosowań poziomych.
Uwaga:
Część artykułów została zaczerpnięta z Internetu. Jeśli doszło do naruszenia, skontaktuj się z nami, aby je usunąć. Jeśli ty'ponownie interesującegruntowa pompa ciepłaprodukty,prosimy o kontakt z firmą produkującą pompy ciepła OSB,wJesteśmy najlepszym wyborem.
Czas publikacji: 03 kwietnia 2023 r