Gruntowe pompy ciepła

Gruntowe pompy ciepła w pełni wykorzystują ogromną energię zawartą w glebie ziemskiej, rzekach, jeziorach i oceanach do ogrzewania i chłodzenia budynków. Dzięki wykorzystaniu naturalnej, odnawialnej, darmowej energii, ochrona środowiska i efekt oszczędzania energii są niezwykłe.

Zasada działania gruntowej pompy ciepła:

System gruntowej pompy ciepła to system klimatyzacji o obiegu zamkniętym składający się z dwururowego systemu wodnego łączącego wszystkie gruntowe pompy ciepła w budynku. Poniżej pewnej głębokości temperatura gleby pod ziemią będzie się utrzymywać przez cały rok na stałym poziomie od 13°C do 20°C. Systemy ogrzewania, chłodzenia i klimatyzacji, które wykorzystują energię słoneczną zmagazynowaną na ziemi jako źródło chłodu i ciepła do konwersji energii, charakteryzują się stosunkowo stabilną normalną temperaturą gleby lub wód gruntowych pod ziemią.

Zima: Gdy urządzenie pracuje w trybie ogrzewania, geotermalna pompa ciepła pobiera ciepło z gleby/wody, koncentruje ciepło z ziemi poprzez sprężarki i wymienniki ciepła i uwalnia je do pomieszczenia o wyższej temperaturze.

Lato: Gdy urządzenie znajduje się w trybie chłodzenia, geotermalna pompa ciepła pobiera zimną energię z gleby/wody, koncentruje ciepło geotermalne przez sprężarki i wymienniki ciepła, wprowadza je do pomieszczenia i jednocześnie oddaje ciepło z wnętrza do pomieszczenia czas. Gleba/woda spełnia funkcję klimatyzacji.

Gruntowe/geotermalne pompy ciepła Skład systemu

System klimatyzacji z gruntową pompą ciepła obejmuje głównie gruntową pompę ciepła, klimakonwektory i rury podziemne.

Hostem jest chłodzona wodą jednostka chłodząco-grzewcza. Urządzenie składa się z hermetycznej sprężarki, obudowy współosiowej (lub płytowej), wymiennika ciepła woda/czynnik chłodniczy, zaworu rozprężnego (lub kapilarnej rury rozprężnej), czterodrogowego zaworu przełączającego, wężownicy po stronie powietrza, wentylatora, filtra powietrza, sterownika bezpieczeństwa itp.

Samo urządzenie posiada zestaw odwracalnych urządzeń chłodząco-grzewczych, co stanowi jednostkę klimatyzacyjną z pompą ciepła, która może być bezpośrednio wykorzystywana do chłodzenia/ogrzewania. Zakopana rura to część zakopana w ziemi. Różne podziemne rury są połączone równolegle, a następnie podłączone do głównego urządzenia pompy ciepła za pomocą różnych rozgałęźników.

Rodzaje systemów gruntowych lub geotermalnych pomp ciepła

Istnieją trzy podstawowe typy sposobów podłączenia gruntowych pomp ciepła. Poziome, pionowe i stawy/jeziora to systemy o zamkniętej pętli.

1. Poziomy sposób podłączenia gruntowej pompy ciepła:

Ten typ instalacji jest zwykle najbardziej opłacalny w przypadku instalacji mieszkaniowych, szczególnie w przypadku nowych budynków, w których dostępna jest wystarczająca ilość terenu. Wymaga to rowu 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 w wykopie o szerokości dwóch stóp, pięć stóp pod ziemią. Metoda rur pierścieniowych Slinky umożliwia umieszczenie większej liczby rur w krótszym wykopie, co zmniejsza koszty instalacji i umożliwia instalację poziomą w obszarach niemożliwych do zastosowania w przypadku tradycyjnych zastosowań poziomych.

2. Pionowy sposób podłączenia gruntowej pompy ciepła geotermalnej:

W dużych budynkach komercyjnych i szkołach często stosuje się systemy pionowe, ponieważ powierzchnia wymagana dla pętli poziomych może być zbyt duża. Pętle pionowe stosuje się również tam, gdzie gleba jest zbyt płytka, aby kopać rowy i minimalizują one zakłócanie istniejącego krajobrazu. W przypadku systemów pionowych wywierć otwory (o średnicy około 4 cali) w odległości około 20 stóp i na głębokości od 100 do 400 stóp. Połącz dwie rury za pomocą zagięcia U na dole, aby utworzyć pierścień, włóż do otworu i zaprawuj w celu zapewnienia wydajności. Pętla pionowa jest połączona z rurami poziomymi (tzw. rozdzielaczami), umieszczonymi w rowach i podłączonymi do pompy ciepła w budynku.

3. Sposób połączenia stawu/jeziora z gruntową/wodną pompą ciepła:

Jeżeli na danym terenie znajdują się wystarczające zbiorniki wodne, może to być najtańsza opcja. Linia zasilająca biegnie pod ziemią od budynku do wody i jest zwinięta w okrąg co najmniej 2 metry pod powierzchnią, aby zapobiec zamarznięciu. Wężownice można umieszczać wyłącznie w źródłach wody spełniających minimalne wymagania dotyczące objętości, głębokości i jakości

Gruntowa pompa ciepła Cechy systemu

Tradycyjne klimatyzatory z pompą ciepła napotykają sprzeczność w pobieraniu zimna i ciepła z powietrza: im gorętsza pogoda, tym cieplejsze powietrze i tym trudniej jest wydobyć zimną energię z powietrza; podobnie, im zimniejsza pogoda, tym trudniej jest wyodrębnić ciepło z powietrza. Dlatego im cieplejsza pogoda, tym gorszy efekt chłodzenia klimatyzatora; im zimniejsza pogoda, tym gorszy efekt grzewczy klimatyzatora i większe zużycie energii elektrycznej.

Gruntowa pompa ciepła pobiera chłód i ciepło z ziemi. Ponieważ ziemia pochłania 47% energii słonecznej, głębsza warstwa może utrzymać stałą temperaturę gruntu przez cały rok, która jest znacznie wyższa niż temperatura zewnętrzna zimą i niższa niż temperatura zewnętrzna latem, dlatego gruntowa pompa ciepła może pokonać przeszkodę techniczną związaną z powietrzną pompą ciepła, a wydajność znacznie się poprawiła.

●Wysoka wydajność: Urządzenie wykorzystuje odnawialną energię ziemi do przesyłania energii pomiędzy ziemią a pomieszczeniem, zapewniając 4-5 kW chłodzenia lub ciepła przy 1 kW energii elektrycznej. Temperatura gruntu podziemnego jest stała przez cały rok, więc na chłodzenie i ogrzewanie tego systemu nie mają wpływu zmiany temperatury otoczenia, a także nie ma tłumienia ciepła spowodowanego rozmrażaniem podczas ogrzewania, dzięki czemu koszty eksploatacji są niskie.

●Oszczędność energii: W porównaniu z systemem konwencjonalnym, system może zaoszczędzić od 40% do 50% zużycia energii w domu podczas chłodzenia latem i do 70% zużycia energii podczas ogrzewania zimą.

●Ochrona środowiska: System gruntowej pompy ciepła nie musi być spalany podczas pracy, dzięki czemu nie będzie wytwarzał toksycznych gazów i nie eksploduje, co znacznie zmniejsza emisję gazów cieplarnianych i zmniejsza efekt cieplarniany, co sprzyja tworzeniu zielone i przyjazne dla środowiska środowisko.

Trwałość: Warunki pracy systemu gruntowej pompy ciepła są lepsze niż systemu konwencjonalnego, co ogranicza konieczność konserwacji. System jest instalowany w pomieszczeniach zamkniętych, nie narażonych na działanie wiatru i deszczu, a także może być chroniony przed uszkodzeniami, zapewnia większą niezawodność i dłuższą żywotność; żywotność urządzenia wynosi ponad 20 lat. Rury podziemne wykonane są z rur z tworzyw sztucznych polietylenowych i polipropylenowych, a ich żywotność wynosi do 50 lat.

Korzyści z gruntowej/geotermalnej pompy ciepła:

Systemy klimatyzacji z gruntowymi pompami ciepła są najbardziej przyjaznymi dla środowiska i wydajnymi obecnie dostępnymi systemami klimatyzacji chłodzącej i grzewczej. Może zaoszczędzić o ponad 40% więcej energii niż system klimatyzacji z powietrzną pompą ciepła, o ponad 70% więcej energii niż ogrzewanie elektryczne, o ponad 48% bardziej wydajnie niż piec gazowy, a wymaganego czynnika chłodniczego jest o ponad 50% mniej niż w przypadku zwykłego klimatyzatora z pompą ciepła i 70% systemu klimatyzacji z gruntową pompą ciepła. Powyższa energia jest energią odnawialną pozyskiwaną z ziemi. Urządzenia niektórych marek posiadają także technologię potrójnego zasilania (chłodzenie, ogrzewanie, ciepła woda), która dodatkowo realizuje najbardziej efektywne i kompleksowe wykorzystanie energii w branży.