Apkure un dzesēšana ar siltumsūkni — 3. daļa

Zemes siltumsūkņi

Zemes siltumsūkņi izmanto zemi vai gruntsūdeni kā siltumenerģijas avotu apkures režīmā un kā izlietni, lai atdalītu enerģiju dzesēšanas režīmā. Šāda veida sistēmām ir divas galvenās sastāvdaļas:

• Zemes siltummainis: šis ir siltummainis, ko izmanto, lai pievienotu vai noņemtu siltumenerģiju no zemes vai zemes. Ir iespējamas dažādas siltummaiņa konfigurācijas, kas ir izskaidrotas vēlāk šajā sadaļā.
• Siltumsūknis: gaisa vietā zemes siltumsūkņi izmanto šķidrumu, kas plūst caur zemes siltummaini kā avotu (apkurē) vai izlietni (dzesē).
  Ēkas pusē iespējamas gan gaisa, gan ūdens (ūdens) sistēmas. Darba temperatūra ēkas pusē ir ļoti svarīga hidrauliskajā lietošanā. Siltumsūkņi darbojas efektīvāk, sildot zemākā temperatūrā no 45 līdz 50°C, padarot tos labāk piemērotus izstarojošām grīdām vai ventilatoru sistēmām. Jāievēro piesardzība, apsverot to izmantošanu ar augstas temperatūras radiatoriem, kuriem nepieciešama ūdens temperatūra virs 60°C, jo šīs temperatūras parasti pārsniedz vairuma dzīvojamo māju siltumsūkņu ierobežojumus.

Atkarībā no siltumsūkņa un zemes siltummaiņa mijiedarbības ir iespējamas divas dažādas sistēmu klasifikācijas:

• Sekundārā cilpa: zemes siltummainī tiek izmantots šķidrums (gruntsūdens vai antifrīzs). No zemes uz šķidrumu pārnestā siltumenerģija caur siltummaini tiek piegādāta siltumsūknim.
• Tiešā izplešanās (DX): dzesētājs tiek izmantots kā šķidrums zemes siltummainī. Aukstumaģenta no zemes iegūto siltumenerģiju tieši izmanto siltumsūknis – nav nepieciešams papildu siltummainis.
  Šajās sistēmās zemes siltummainis ir daļa no paša siltumsūkņa, kas darbojas kā iztvaicētājs sildīšanas režīmā un kā kondensators dzesēšanas režīmā.

Zemes siltumsūkņi var apmierināt jūsu mājas komforta vajadzības, tostarp:

• Tikai apkure: siltumsūkni izmanto tikai apkurei. Tas var ietvert gan telpu apkuri, gan karstā ūdens ražošanu.
• Apkure ar “aktīvo dzesēšanu”: siltumsūkni izmanto gan apkurei, gan dzesēšanai
• Apkure ar “pasīvo dzesēšanu”: siltumsūknis tiek izmantots apkurei, un tiek apiets dzesēšanā. Dzesēšanā šķidrums no ēkas tiek atdzesēts tieši zemes siltummainī.

Apkures un “aktīvās dzesēšanas” darbības ir aprakstītas nākamajā sadaļā.

Galvenās zemes siltumsūkņu sistēmu priekšrocības

Efektivitāte

Kanādā, kur gaisa temperatūra var pazemināties zem –30°C, zemes avota sistēmas var darboties efektīvāk, jo tās izmanto siltāku un stabilāku zemes temperatūru. Tipiskā ūdens temperatūra, kas ieplūst zemes siltumsūknī, parasti ir augstāka par 0°C, un aukstākajos ziemas mēnešos lielākajai daļai sistēmu COP ir aptuveni 3.

Enerģijas ietaupījums

Zemes avota sistēmas ievērojami samazinās apkures un dzesēšanas izmaksas. Apkures enerģijas ietaupījums salīdzinājumā ar elektriskajām krāsnīm ir aptuveni 65%.

Vidēji labi izstrādāta zemes avota sistēma dos ietaupījumus, kas ir par aptuveni 10-20% vairāk, nekā to nodrošinātu vislabākais savā klasē aukstā klimata gaisa siltumsūknis, kura izmēri nosedz lielāko daļu ēkas apkures slodzes. Tas ir saistīts ar faktu, ka pazemes temperatūra ziemā ir augstāka nekā gaisa temperatūra. Tā rezultātā zemes siltumsūknis var nodrošināt vairāk siltuma ziemas laikā nekā gaisa siltumsūknis.

Faktiskais enerģijas ietaupījums mainīsies atkarībā no vietējā klimata, esošās apkures sistēmas efektivitātes, degvielas un elektrības izmaksām, uzstādītā siltumsūkņa izmēra, urbuma konfigurācijas un sezonas enerģijas bilances, kā arī siltumsūkņa efektivitātes rādītājiem CSA. vērtēšanas nosacījumi.

Kā darbojas zemes avota sistēma?

Zemes siltumsūkņi sastāv no divām galvenajām daļām: zemes siltummaiņa un siltumsūkņa. Atšķirībā no gaisa siltumsūkņiem, kur viens siltummainis atrodas ārpusē, zemes avota sistēmās siltumsūkņa iekārta atrodas mājas iekšienē.

Zemes siltummaiņu konstrukcijas var klasificēt kā:

• Slēgtā cilpa: Slēgtā cikla sistēmas savāc siltumu no zemes, izmantojot nepārtrauktu pazemē ieraktu cauruļvadu cilpu. Antifrīza šķīdums (vai aukstumaģents DX zemes avota sistēmas gadījumā), ko siltumsūkņa saldēšanas sistēma ir atdzesējusi līdz vairākiem grādiem aukstāk nekā ārējā augsne, cirkulē pa cauruļvadiem un absorbē siltumu no augsnes.
  Parastie cauruļvadu izvietojumi slēgtās cilpas sistēmās ietver horizontālās, vertikālās, diagonālās un dīķa/ezera zemes sistēmas (šie izkārtojumi ir aplūkoti turpmāk sadaļā Projektēšanas apsvērumi).
• Atvērtā cilpa: atvērtās sistēmas izmanto pazemes ūdenstilpē saglabāto siltumu. Ūdens tiek ievilkts caur aku tieši uz siltummaini, kur tiek iegūts tā siltums. Pēc tam ūdens tiek novadīts vai nu uz virszemes ūdenstilpni, piemēram, strautu vai dīķi, vai arī caur atsevišķu aku atpakaļ uz to pašu pazemes ūdensobjektu.

Āra cauruļvadu sistēmas izvēle ir atkarīga no klimata, augsnes apstākļiem, pieejamās zemes, vietējām uzstādīšanas izmaksām objektā, kā arī pašvaldību un provinču noteikumiem. Piemēram, atvērtās cilpas sistēmas ir atļautas Ontario, bet nav atļautas Kvebekā. Dažas pašvaldības ir aizliegušas DX sistēmas, jo pašvaldības ūdens avots ir ūdens nesējslānis.

Apkures cikls

Piezīme:

Daži raksti ir ņemti no interneta. Ja ir kāds pārkāpums, lūdzu, sazinieties ar mums, lai to dzēstu. Ja jūs interesē siltumsūkņu produkti, lūdzu, sazinieties ar OSB siltumsūkņu uzņēmumu, mēs esam jūsu labākā izvēle.