Fűtés és hűtés hőszivattyúval – 3. rész

Földi hőszivattyúk

A talajhőszivattyúk a földet vagy a talajvizet fűtési üzemmódban hőenergia-forrásként használják, hűtési üzemmódban pedig nyelőként használják fel az energiát. Az ilyen típusú rendszerek két kulcselemet tartalmaznak:

• Talajhőcserélő: Ez a hőcserélő hőenergia hozzáadására vagy eltávolítására szolgál a földből vagy a talajból. Különféle hőcserélő konfigurációk lehetségesek, amelyeket ebben a részben később ismertetünk.
• Hőszivattyú: A talajhőszivattyúk levegő helyett a talajhőcserélőn keresztül áramló folyadékot használnak forrásként (fűtéskor) vagy nyelőként (hűtéskor).
  Az épület oldalon levegő és hidraulikus (víz) rendszer is lehetséges. Az épületoldali üzemi hőmérséklet nagyon fontos a hidraulikus alkalmazásokban. A hőszivattyúk hatékonyabban működnek, ha alacsonyabb, 45-50°C alatti hőmérsékleten fűtenek, így jobban illeszkednek a sugárzó padlókhoz vagy fan coil rendszerekhez. Óvatosan kell eljárni, ha olyan magas hőmérsékletű radiátorokkal használja, amelyek 60°C feletti vízhőmérsékletet igényelnek, mivel ezek a hőmérsékletek általában meghaladják a legtöbb lakossági hőszivattyú határértékét.

A hőszivattyú és a talajhőcserélő kölcsönhatásától függően két különböző rendszerbesorolás lehetséges:

• Másodlagos hurok: Folyadékot (talajvíz vagy fagyálló) használnak a talajhőcserélőben. A talajból a folyadékba átadott hőenergia hőcserélőn keresztül jut el a hőszivattyúhoz.
• Közvetlen expanzió (DX): A talajhőcserélőben hűtőközeget használnak folyadékként. A hűtőközeg által a talajból kinyert hőenergiát közvetlenül a hőszivattyú használja fel – nincs szükség további hőcserélőre.
  Ezekben a rendszerekben a talajhőcserélő magának a hőszivattyúnak a része, fűtési üzemmódban elpárologtatóként, hűtési üzemmódban kondenzátorként működik.

A talajhőszivattyúk számos kényelmi igényt kielégíthetnek otthonában, beleértve:

• Csak fűtés: A hőszivattyút csak fűtésre használják. Ez magában foglalhatja a helyiség fűtését és a melegvíz előállítását is.
• Fűtés „aktív hűtéssel”: A hőszivattyú fűtésre és hűtésre egyaránt használható
• Fűtés „passzív hűtéssel”: A hőszivattyút fűtésre használják, hűtésre pedig kiiktatják. A hűtés során az épületből származó folyadékot közvetlenül a talajhőcserélőben hűtik.

A fűtési és „aktív hűtési” műveleteket a következő szakasz ismerteti.

A földi hőszivattyús rendszerek fő előnyei

Hatékonyság

Kanadában, ahol a levegő hőmérséklete –30°C alá süllyedhet, a földi forrásrendszerek hatékonyabban tudnak működni, mert kihasználják a melegebb és stabilabb talajhőmérsékletet. A talajhőszivattyúba belépő víz tipikus hőmérséklete általában 0°C felett van, ami a legtöbb rendszernél 3 körüli COP-értéket eredményez a leghidegebb téli hónapokban.

Energiamegtakarítás

A földi forrású rendszerek jelentősen csökkentik a fűtési és hűtési költségeit. A fűtési energia költségmegtakarítás az elektromos kemencékhez képest körülbelül 65%.

Egy jól megtervezett földi rendszer átlagosan 10-20%-kal több megtakarítást eredményez, mint egy kategóriájában legjobb, hideg klímával működő levegős hőszivattyú, amely az épület fűtési terhelésének nagy részét fedezi. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a föld alatti hőmérséklet télen magasabb, mint a levegő hőmérséklete. Ennek eredményeként a talajhőszivattyú több hőt tud szolgáltatni a tél folyamán, mint a levegős hőszivattyú.

A tényleges energiamegtakarítás a helyi éghajlattól, a meglévő fűtési rendszer hatásfokától, a tüzelőanyag- és villamosenergia-költségektől, a beépített hőszivattyú méretétől, a fúrólyuk konfigurációjától és a szezonális energiamérlegtől, valamint a CSA hőszivattyú-hatékonysági teljesítményétől függően változik. minősítési feltételek.

Hogyan működik a földi forrásrendszer?

A talajhőszivattyúk két fő részből állnak: egy talajhőcserélőből és egy hőszivattyúból. Ellentétben a levegős hőszivattyúkkal, ahol egy hőcserélő kívül található, a földi rendszerekben a hőszivattyús egység a lakásban található.

A talajhőcserélők a következő típusokba sorolhatók:

• Zárt hurok: A zárt hurkú rendszerek a föld alá fektetett folyamatos csővezetéken keresztül gyűjtik a hőt a talajból. A hőszivattyú hűtőrendszere által a külső talajnál több fokkal hidegebbre lehűtött fagyálló oldat (vagy DX földi rendszer esetén hűtőközeg) kering a csövekben, és felveszi a hőt a talajból.
  A zárt hurkú rendszerekben elterjedt csővezeték-elrendezések közé tartoznak a vízszintes, függőleges, átlós és tó/tó talajrendszerek (ezeket az elrendezéseket a Tervezési szempontok alatt tárgyaljuk).
• Nyílt hurok: A nyílt rendszerek kihasználják a föld alatti vízben visszatartott hőt. A vizet egy kúton keresztül közvetlenül a hőcserélőbe szívják fel, ahol a hőt kivonják. A vizet ezután vagy egy föld feletti víztestbe, például patakba vagy tóba vezetik, vagy egy külön kúton keresztül visszavezetik ugyanabba a felszín alatti víztestbe.

A kültéri csőrendszer kiválasztása függ az éghajlattól, a talajviszonyoktól, a rendelkezésre álló földterülettől, a helyi telepítési költségektől, valamint az önkormányzati és tartományi előírásoktól. Például a nyílt hurkú rendszerek engedélyezettek Ontarióban, de nem engedélyezettek Quebecben. Egyes önkormányzatok betiltották a DX rendszereket, mert a települési vízforrás a víztartó.

A fűtési ciklus

Megjegyzés:

A cikkek egy része az internetről származik. Ha bármilyen jogsértést észlel, kérjük, lépjen kapcsolatba velünk, hogy töröljük. Ha érdekli a hőszivattyús termékek, forduljon bizalommal az OSB hőszivattyú céghez, mi vagyunk a legjobb választás.