Le pompe di calore geotermiche sfruttano appieno l'enorme energia contenuta nel suolo terrestre o nei fiumi, laghi e oceani per ottenere il riscaldamento e il raffreddamento degli edifici. Grazie all'uso di energia naturale rinnovabile gratuita, la protezione dell'ambiente e l'effetto di risparmio energetico sono notevoli.
Principio di funzionamento della pompa di calore geotermica:
Il sistema a pompa di calore geotermica è un sistema di climatizzazione a circuito chiuso composto da un sistema idrico a doppio tubo che collega tutte le unità a pompa di calore geotermica presenti nell'edificio. Al di sotto di una certa profondità, la temperatura del suolo sotterraneo sarà costante tra 13°C e 20°C durante tutto l'anno. I sistemi di riscaldamento, raffreddamento e condizionamento dell'aria che utilizzano l'energia solare immagazzinata sulla terra come fonte di freddo e calore per la conversione energetica hanno le caratteristiche di una temperatura del suolo sotterraneo a temperatura normale relativamente stabile o della temperatura delle acque sotterranee.
Inverno: Quando l'unità è in modalità riscaldamento, la pompa di calore geotermica assorbe calore dal suolo/acqua, concentra il calore proveniente dalla terra attraverso compressori e scambiatori di calore e lo rilascia all'interno a una temperatura più elevata.
Estate: quando l'unità è in modalità raffreddamento, la pompa di calore geotermica estrae l'energia fredda dal suolo/acqua, concentra il calore geotermico attraverso compressori e scambiatori di calore, lo incorpora nell'ambiente e scarica contemporaneamente il calore interno nell'ambiente. tempo. Il suolo/acqua raggiunge lo scopo del condizionamento dell'aria.
Pompe di calore geotermiche/geotermiche Composizione del sistema
Il sistema di condizionamento d'aria con pompa di calore geotermica comprende principalmente l'unità con pompa di calore geotermica, ventilconvettori e tubi sotterranei.
L'host è un'unità di raffreddamento/riscaldamento raffreddata ad acqua. L'unità è composta da un compressore ermetico, uno scambiatore di calore acqua/refrigerante con involucro coassiale (o a piastre), una valvola di espansione termica (o tubo di espansione capillare), una valvola di inversione a quattro vie, una batteria lato aria, un ventilatore, un filtro dell'aria, un controllo di sicurezza, ecc.
L'unità stessa è dotata di una serie di dispositivi di raffreddamento/riscaldamento reversibili, ovvero un'unità di climatizzazione a pompa di calore che può essere utilizzata direttamente per il raffreddamento/riscaldamento. Un tubo interrato è la parte interrata nel terreno. I diversi tubi interrati sono collegati in parallelo e quindi collegati all'host della pompa di calore tramite diversi collettori.
Tipi di sistemi con pompa di calore geotermica o geotermica
Esistono tre tipi fondamentali di modalità di collegamento della pompa di calore geotermica. Orizzontale, verticale e stagni/laghi sono sistemi a circuito chiuso.
1. Collegamento orizzontale della pompa di calore geotermica:
Questo tipo di installazione è solitamente la più conveniente per gli impianti residenziali, soprattutto per le nuove costruzioni dove è disponibile terreno sufficiente. Richiede una trincea profonda almeno quattro piedi. I layout più comuni utilizzano due tubi, uno sepolto a sei piedi e l'altro a quattro piedi, oppure due tubi affiancati in una trincea larga due piedi e cinque piedi sottoterra. Il metodo del tubo anulare Slinky consente di posizionare più tubi in una trincea più corta, riducendo i costi di installazione e consentendo l'installazione orizzontale in aree non possibili con le tradizionali applicazioni orizzontali.
2. Modo di collegamento verticale delle pompe di calore geotermiche geotermiche:
I grandi edifici commerciali e le scuole spesso utilizzano sistemi verticali perché la superficie richiesta per i circuiti orizzontali può essere proibitiva. I circuiti verticali vengono utilizzati anche laddove il terreno è troppo superficiale per scavare trincee e riducono al minimo il disturbo al paesaggio esistente. Per i sistemi verticali, praticare dei fori (circa 4 pollici di diametro) a circa 20 piedi di distanza e ad una profondità compresa tra 100 e 400 piedi. Collega i due tubi con una curva a U nella parte inferiore per formare un anello, inseriscili nel foro e stucca per ottenere prestazioni. L'anello verticale è collegato con tubazioni orizzontali (ovvero collettori), poste in trincee, e collegate alla pompa di calore dell'edificio.
3. Collegamento stagno/lago dell'unità con pompe di calore geotermiche/acqua:
Se il sito dispone di sufficienti corpi idrici, questa potrebbe essere l’opzione più economica. Una linea di rifornimento corre sotterranea dall'edificio all'acqua ed è avvolta in un cerchio ad almeno 8 piedi sotto la superficie per prevenire il congelamento. Le bobine possono essere posizionate solo in fonti d'acqua che soddisfano i requisiti minimi di volume, profondità e qualità
Caratteristiche del sistema della pompa di calore geotermica
I condizionatori d'aria tradizionali a pompa di calore si trovano ad affrontare una contraddizione nell'estrarre freddo e calore dall'aria: più caldo è il clima, più calda è l'aria e più difficile è estrarre energia fredda dall'aria; allo stesso modo, più fa freddo, più è difficile estrarre calore dall'aria. Pertanto, più caldo è il clima, peggiore è l'effetto di raffreddamento del condizionatore; più fa freddo, peggiore è l'effetto riscaldante del condizionatore e maggiore è il consumo di elettricità.
Una pompa di calore geotermica estrae freddo e riscalda dalla terra. Poiché la terra assorbe il 47% dell'energia solare, lo strato più profondo può mantenere una temperatura del suolo costante tutto l'anno, che è molto più alta della temperatura esterna in inverno e inferiore alla temperatura esterna in estate, quindi la pompa di calore geotermica può superare l'ostacolo tecnico della pompa di calore ad aria e l'efficienza è notevolmente migliorata.
●Alta efficienza: l'unità utilizza l'energia rinnovabile della terra per trasferire energia tra la terra e la stanza, per fornire 4-5 kW di raffreddamento o riscaldamento con 1 kW di elettricità. La temperatura del suolo sotterraneo è costante tutto l'anno, quindi il raffreddamento e il riscaldamento di questo sistema non sono influenzati dalle variazioni della temperatura ambiente e non vi è alcuna attenuazione del calore causata dallo sbrinamento durante il riscaldamento, quindi i costi operativi sono bassi.
●Risparmio energetico: rispetto al sistema convenzionale, il sistema può risparmiare dal 40% al 50% del consumo energetico della casa durante il raffreddamento in estate e fino al 70% del consumo energetico durante il riscaldamento in inverno.
●Protezione ambientale: il sistema della pompa di calore geotermica non necessita di essere bruciato durante il funzionamento, quindi non produrrà gas tossico e non esploderà, il che riduce notevolmente l'emissione di gas serra e riduce l'effetto serra, che favorisce la creazione un ambiente verde ed ecologico.
Durevole: le condizioni operative del sistema a pompa di calore geotermico sono migliori di quelle del sistema convenzionale, quindi la manutenzione è ridotta. Il sistema è installato all'interno, non esposto al vento e alla pioggia, e può anche essere protetto da danni, più affidabile e di lunga durata; la vita dell'unità è di oltre 20 anni, i tubi sotterranei sono realizzati con tubi in plastica di polietilene e polipropilene, con una durata di vita fino a 50 anni.
Vantaggio della pompa di calore geotermica/geotermica:
I sistemi di condizionamento d'aria con pompa di calore geotermica sono i sistemi di raffreddamento e riscaldamento più ecologici ed efficienti attualmente disponibili. Può risparmiare oltre il 40% in più di energia rispetto a un sistema di climatizzazione a pompa di calore, oltre il 70% in più di risparmio energetico rispetto al riscaldamento elettrico, oltre il 48% in più di efficienza rispetto a un forno a gas e il refrigerante richiesto è inferiore di oltre il 50% rispetto a quello del normale condizionatore d'aria a pompa di calore e il 70% del sistema di condizionamento d'aria a pompa di calore geotermico. L'energia di cui sopra è energia rinnovabile ottenuta dalla terra. Alcune marche di unità dispongono inoltre di una tripla tecnologia di alimentazione (raffreddamento, riscaldamento, acqua calda), che consente ulteriormente l'utilizzo completo dell'energia più efficiente del settore.
Orario di pubblicazione: 21 ottobre 2022