Въпреки че отне известно време термопомпите да бъдат разбрани от собствениците на жилища, времената се променят и в Обединеното кралство термопомпите вече са доказана технология на един непрекъснато разрастващ се пазар. Термопомпите работят, като използват естествената топлинна енергия, произведена от слънцето. Тази енергия се абсорбира в земната повърхност, която действа като гигантски топлинен акумулатор. Масивът на заземяващата верига или земният колектор, който е вкопаната тръба, абсорбира тази нискотемпературна топлина от заобикалящата земя и транспортира тази топлина към термопомпата. Заземителният контур или топлинните колектори, които носят смес от гликол/антифриз, могат да бъдат инсталирани по различни методи. Земните термопомпи могат да използват различни колектори на топлина, като например тръба, положена хоризонтално в земята или вертикално в сондаж. Топлина може да се получава от реки, потоци, езера, море или кладенци – на теория навсякъде, където има топлинна среда или източник на топлина, може да се използва термопомпа.
Налични типове масиви/колектори за земна верига
Хоризонтални колектори
Полиетиленовата тръба се заравя в траншеи или върху голяма, изкопана площ. Наземните колекторни тръби могат да варират от 20 мм, 32 мм или 40 мм, но принципно идеята е една и съща. Дълбочината на тръбата трябва да бъде само 1200 mm или 4 фута и понякога може да се наложи пясък, който да действа като възглавница около тръбата. Индивидуалните производители препоръчват специфични методи за инсталиране на контур, но като цяло има три основни системи, които са прави трасета на колекторна тръба, където се изкопават канали и тръбата се движи нагоре и надолу в определена зона, докато цялата необходима тръба бъде заровена, ефект на матиране, където голяма площ се изкопава и серия от бримки се заравят, създавайки ефект на тръбопроводи под пода в земята или облекла, които са предварително произведени намотки от тръби, които се разточват в различни дължини на изкопа. Те могат да бъдат монтирани вертикално или хоризонтално и когато са монтирани, приличат на пружина, която е била разглобена. Въпреки че колекторът на земната верига звучи просто, оразмеряването и дизайнът на оформлението са от решаващо значение. Трябва да се инсталира достатъчен заземен контур, за да бъде в крак с топлинните загуби на имота, дизайна и размера на термопомпата, която се монтира, и да бъде разположен върху необходимата земна площ, така че да не „замръзва земята“, като същевременно се поддържат минималните дебити изчислени на етап проектиране.
Вертикални колектори
Ако няма достатъчно налична площ за хоризонталния метод, тогава алтернатива е вертикалното пробиване.
Сондирането е не само полезен метод, когато се опитвате да получите топлина от земята, но сондажите са полезни, когато използвате термопомпа в обратна посока за охлаждане през летните месеци.
Има две основни опции за пробиване, които са система със затворен цикъл или система с отворен цикъл.
Пробити системи със затворен контур
Сондажи могат да бъдат пробивани на различна дълбочина в зависимост от размера на необходимата термопомпа и геологията на земята. Те са с диаметър приблизително 150 мм и обикновено се пробиват на дълбочина между 50 и 120 метра. Термичен контур се вкарва надолу в сондажа и дупката се фугира с термично подобрена фугираща смес. Принципът е същият като при хоризонталните земни контури с гликолна смес, която се изпомпва около контура, за да събира топлината от земята.
Сондажите обаче са скъпи за инсталиране и понякога изискват повече от един. Геоложките доклади са от решаващо значение както за сондажа, така и за определяне на проводимостта.
Пробити системи с отворен контур
Пробитите системи с отворен цикъл са там, където се пробиват сондажи, за да се постигне добро снабдяване с вода от земята. Водата се изпомпва и преминава директно през топлообменника на термопомпата. След като „топлината“ премине през топлообменника, тази вода се инжектира отново в друг сондаж, обратно в земята или в местен воден канал.
Системите с отворена верига са изключително ефективни, тъй като температурата на водата обикновено ще бъде с по-висока по-постоянна температура и на практика премахва използването на топлообменник. Те обаче изискват по-детайлен дизайн и планиране с одобрение от местните власти и Агенцията по околна среда.
Pond Loops
Ако има достатъчно езерце или езеро за използване, тогава подложките за езерце (подложки от тръби) могат да бъдат потопени, за да се даде възможност за извличане на топлина от водата. Това е система със затворен цикъл с гликолова смес, която отново се изпомпва около тръбата, която изгражда подложките на езерото. Трябва да се вземат под внимание сезонните колебания във водните нива и като цяло не са подходящи много езера поради недостатъчна площ/обем вода.
Примките за езерце могат да бъдат много ефективни, ако са проектирани и оразмерени правилно; течащата вода е по-ефективна поради постоянното внасяне на топлина и водата или „източникът на топлина“ никога не трябва да пада под около 5oC. Езерните системи също са полезни за охлаждане през летните месеци, когато термопомпата е обърната.
Време на публикуване: 15 юни 2022 г