Toprak Kaynaklı Isı Pompaları
Toprak kaynaklı ısı pompaları, ısıtma modunda termal enerji kaynağı olarak toprak veya yeraltı suyunu, soğutma modunda ise enerjiyi reddetmek için bir lavabo olarak kullanır. Bu tür sistemler iki temel bileşen içerir:
- Yer Isı Eşanjörü: Topraktan veya topraktan termal enerji eklemek veya çıkarmak için kullanılan ısı değiştiricidir. Çeşitli ısı eşanjörü konfigürasyonları mümkündür ve bunlar bu bölümün ilerleyen kısımlarında açıklanacaktır.
- Isı Pompası: Toprak kaynaklı ısı pompaları, hava yerine kaynak (ısıtmada) veya yutma (soğutmada) olarak toprak ısı eşanjöründen akan bir sıvıyı kullanır.
Bina tarafında hem havalı hem de hidronik (sulu) sistemler mümkündür. Hidronik uygulamalarda bina tarafındaki çalışma sıcaklıkları çok önemlidir. Isı pompaları, 45 ila 50°C'nin altındaki düşük sıcaklıklarda ısıtma yaparken daha verimli çalışır, bu da onları radyant zeminler veya fancoil sistemleri için daha iyi bir seçim haline getirir. 60°C'nin üzerinde su sıcaklıkları gerektiren yüksek sıcaklıklı radyatörlerle kullanım düşünülürse dikkatli olunmalıdır; çünkü bu sıcaklıklar genellikle çoğu konut tipi ısı pompasının sınırlarını aşar.
Isı pompası ve toprak ısı eşanjörünün nasıl etkileşime girdiğine bağlı olarak iki farklı sistem sınıflandırması mümkündür:
- İkincil Döngü: Yer ısı eşanjöründe bir sıvı (yeraltı suyu veya antifriz) kullanılır. Topraktan sıvıya aktarılan termal enerji, bir ısı eşanjörü aracılığıyla ısı pompasına iletilir.
- Doğrudan Genleşme (DX): Yer ısı eşanjöründe akışkan olarak bir soğutucu kullanılır. Soğutucu akışkanın yerden çıkardığı termal enerji doğrudan ısı pompası tarafından kullanılır; ilave bir ısı eşanjörüne gerek yoktur.
Bu sistemlerde toprak ısı eşanjörü, ısı pompasının bir parçasıdır ve ısıtma modunda evaporatör, soğutma modunda ise yoğuşturucu görevi görür.
Toprak kaynaklı ısı pompaları evinizde aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli konfor ihtiyaçlarını karşılayabilir:
- Yalnızca ısıtma: Isı pompası yalnızca ısıtmada kullanılır. Bu, hem alan ısıtmayı hem de sıcak su üretimini içerebilir.
- “Aktif soğutma” ile ısıtma: Isı pompası hem ısıtma hem de soğutmada kullanılır.
- “Pasif soğutma” ile ısıtma: Isı pompası ısıtmada kullanılır, soğutmada bypass edilir. Soğutmada binadan gelen sıvı doğrudan yer ısı eşanjöründe soğutulur.
Isıtma ve “aktif soğutma” işlemleri aşağıdaki bölümde anlatılmaktadır.
Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sistemlerinin Başlıca Faydaları
Yeterlik
Hava sıcaklıklarının –30°C'nin altına düşebildiği Kanada'da, daha sıcak ve daha stabil zemin sıcaklıklarından faydalandıkları için toprak kaynaklı sistemler daha verimli çalışabiliyor. Toprak kaynaklı ısı pompasına giren tipik su sıcaklıkları genellikle 0°C'nin üzerindedir ve en soğuk kış aylarında çoğu sistem için yaklaşık 3 civarında bir COP sağlar.
Enerji tasarrufu
Toprak kaynaklı sistemler ısıtma ve soğutma maliyetlerinizi önemli ölçüde azaltacaktır. Elektrikli fırınlara göre ısıtma enerjisi maliyet tasarrufu %65 civarındadır.
Ortalama olarak, iyi tasarlanmış bir toprak kaynaklı sistem, binanın ısıtma yükünün çoğunu karşılayacak boyutta, sınıfının en iyisi, soğuk iklim hava kaynaklı ısı pompasının sağlayacağından yaklaşık %10-20 daha fazla tasarruf sağlayacaktır. Bunun nedeni kışın yeraltı sıcaklıklarının hava sıcaklıklarından daha yüksek olmasıdır. Sonuç olarak, toprak kaynaklı bir ısı pompası kış boyunca hava kaynaklı bir ısı pompasından daha fazla ısı sağlayabilir.
Gerçek enerji tasarrufu, yerel iklime, mevcut ısıtma sisteminin verimliliğine, yakıt ve elektrik maliyetlerine, kurulu ısı pompasının boyutuna, sondaj sahası konfigürasyonuna ve mevsimsel enerji dengesine ve CSA'daki ısı pompası verimlilik performansına bağlı olarak değişecektir. derecelendirme koşulları.
Yer Kaynaklı Sistem Nasıl Çalışır?
Toprak kaynaklı ısı pompaları iki ana bölümden oluşur: Toprak ısı değiştirici ve ısı pompası. Bir ısı eşanjörünün dışarıda bulunduğu hava kaynaklı ısı pompalarının aksine, toprak kaynaklı sistemlerde ısı pompası ünitesi evin içinde bulunur.
Zemin ısı değiştirici tasarımları şu şekilde sınıflandırılabilir:
- Kapalı Döngü: Kapalı döngü sistemleri, yeraltına gömülü sürekli bir boru hattı döngüsü aracılığıyla yerden ısı toplar. Isı pompasının soğutma sistemi tarafından dış topraktan birkaç derece daha soğuk bir sıcaklığa soğutulan bir antifriz çözeltisi (veya DX toprak kaynaklı sistem durumunda soğutucu), borular arasında dolaşır ve topraktan ısıyı emer.
Kapalı döngü sistemlerindeki yaygın boru düzenlemeleri yatay, dikey, çapraz ve gölet/göl zemin sistemlerini içerir (bu düzenlemeler aşağıda Tasarım Hususları bölümünde tartışılmıştır). - Açık Döngü: Açık sistemler, yer altı su kütlesinde tutulan ısıdan yararlanır. Su bir kuyu aracılığıyla doğrudan ısı eşanjörüne çekilir ve burada ısısı alınır. Su daha sonra ya bir dere ya da gölet gibi yer üstü bir su kütlesine ya da ayrı bir kuyu aracılığıyla aynı yer altı su kütlesine boşaltılır.
Dış mekan boru sisteminin seçimi iklime, toprak koşullarına, mevcut araziye, sahadaki yerel kurulum maliyetlerine ve ayrıca belediye ve il düzenlemelerine bağlıdır. Örneğin, Ontario'da açık döngü sistemlerine izin veriliyor, ancak Quebec'te izin verilmiyor. Bazı belediyeler, belediye su kaynağının akifer olması nedeniyle DX sistemlerini yasaklamıştır.
Isıtma Döngüsü
Açıklama:
Yazıların bir kısmı internetten alınmıştır. Herhangi bir ihlal varsa, silmek için lütfen bizimle iletişime geçin. Isı pompası ürünleriyle ilgileniyorsanız, lütfen OSB ısı pompası şirketiyle iletişime geçmekten çekinmeyin, en iyi seçiminiz biziz.
Gönderim zamanı: Kasım-01-2022