Отопление и охлаждане с термопомпа-част 3

Земни термопомпи

Земните термопомпи използват земята или подпочвените води като източник на топлинна енергия в режим на отопление и като поглътител за отхвърляне на енергия, когато са в режим на охлаждане. Тези видове системи съдържат два ключови компонента:

• Земен топлообменник: Това е топлообменникът, използван за добавяне или премахване на топлинна енергия от земята или земята. Възможни са различни конфигурации на топлообменника, които са обяснени по-късно в този раздел.
• Термопомпа: Вместо въздух, земните термопомпи използват течност, протичаща през земния топлообменник като техен източник (при отопление) или поглътител (при охлаждане).
  От страна на сградата са възможни както въздушни, така и хидравлични (водни) системи. Работните температури от страната на сградата са много важни при хидравлични приложения. Термопомпите работят по-ефективно при отопление при по-ниски температури под 45 до 50°C, което ги прави по-подходящи за лъчисти подове или вентилаторни конвектори. Трябва да се внимава, ако се обмисля използването им с високотемпературни радиатори, които изискват температура на водата над 60°C, тъй като тези температури обикновено надхвърлят границите на повечето жилищни термопомпи.

В зависимост от това как си взаимодействат термопомпата и земният топлообменник са възможни две различни класификации на системата:

• Вторичен контур: Течност (подземна вода или антифриз) се използва в земния топлообменник. Топлинната енергия, пренесена от земята към течността, се доставя на термопомпата чрез топлообменник.
• Директно разширение (DX): Хладилен агент се използва като течност в земния топлообменник. Топлинната енергия, извлечена от хладилния агент от земята, се използва директно от термопомпата – не е необходим допълнителен топлообменник.
  В тези системи земният топлообменник е част от самата термопомпа, действайки като изпарител в режим на отопление и кондензатор в режим на охлаждане.

Земните термопомпи могат да обслужват набор от нужди за комфорт във вашия дом, включително:

• Само отопление: Термопомпата се използва само за отопление. Това може да включва както отопление на помещения, така и производство на топла вода.
• Отопление с „активно охлаждане“: Термопомпата се използва както за отопление, така и за охлаждане
• Отопление с „пасивно охлаждане“: Термопомпата се използва при отопление и байпас при охлаждане. При охлаждане течността от сградата се охлажда директно в земния топлообменник.

Операциите за отопление и „активно охлаждане“ са описани в следващия раздел.

Основни предимства на наземните термопомпени системи

Ефективност

В Канада, където температурите на въздуха могат да паднат под –30°C, наземните системи могат да работят по-ефективно, защото се възползват от по-топлите и по-стабилни земни температури. Типичните температури на водата, влизаща в термопомпата от земен източник, обикновено са над 0°C, което води до COP от около 3 за повечето системи през най-студените зимни месеци.

Икономия на енергия

Наземните системи ще намалят значително вашите разходи за отопление и охлаждане. Спестяванията на енергия за отопление в сравнение с електрическите пещи са около 65%.

Като цяло, една добре проектирана система от земен източник ще доведе до спестявания, които са с около 10-20% повече, отколкото биха били осигурени от най-добрата в класа термопомпа с въздушен източник за студен климат, оразмерена да покрие по-голямата част от отоплителния товар на сградата. Това се дължи на факта, че подземните температури през зимата са по-високи от температурите на въздуха. В резултат на това термопомпа от земен източник може да осигури повече топлина през зимата, отколкото термопомпа от въздушен източник.

Действителните икономии на енергия ще варират в зависимост от местния климат, ефективността на съществуващата отоплителна система, разходите за гориво и електричество, размера на инсталираната термопомпа, конфигурацията на полето и сезонния енергиен баланс, както и ефективността на термопомпата при CSA рейтингови условия.

Как работи система от земен източник?

Земните термопомпи се състоят от две основни части: земен топлообменник и термопомпа. За разлика от термопомпите въздух-източник, където един топлообменник е разположен отвън, при системите с източник на земя, термопомпеният модул се намира вътре в дома.

Конструкциите на земния топлообменник могат да бъдат класифицирани като:

• Затворен контур: Системите със затворен контур събират топлина от земята посредством непрекъснат кръг от тръби, заровени под земята. Разтвор против замръзване (или хладилен агент в случай на система от земен източник DX), който е бил охладен от охладителната система на термопомпата до няколко градуса по-студен от външната почва, циркулира през тръбопровода и абсорбира топлината от почвата.
  Обичайните тръбопроводи в системите със затворен контур включват хоризонтални, вертикални, диагонални и наземни системи за езера/езера (тези устройства са обсъдени по-долу, в Съображения за проектиране).
• Отворен контур: Отворените системи се възползват от топлината, задържана в подземно водно тяло. Водата се изтегля през кладенец директно към топлообменника, където се извлича нейната топлина. След това водата се изхвърля или в надземно водно тяло, като поток или езерце, или обратно в същото подземно водно тяло чрез отделен кладенец.

Изборът на външна тръбопроводна система зависи от климата, почвените условия, наличната земя, местните разходи за монтаж на обекта, както и от общинските и провинциалните разпоредби. Например системите с отворен цикъл са разрешени в Онтарио, но не са разрешени в Квебек. Някои общини са забранили DX системите, тъй като общинският водоизточник е водоносният хоризонт.

Отоплителният цикъл

Забележка:

Някои от статиите са взети от интернет. Ако има някакво нарушение, моля свържете се с нас, за да го изтрием. Ако се интересувате от термопомпени продукти，моля не се колебайте да се свържете с компанията за термопомпи OSB，ние сме най-добрият избор.