Šilumos siurbliai žemė - vanduo



Šis geoterminio šildymo būdas yra populiariausias jau daugelį metų. Gruntas - idealus šilumos šaltinis, nes čia temperatūros pokyčiai skirtingais sezonais ir skirtingu paros metu yra labai nedideli. Šios rūšies šilumos siurbliai gali džiuginti nuosekliai patikimais rezultatais visus metus.

Energijos šaltinis - žemė

Horizontalusis žemės šilumos šaltinis

Tai plačiausiai paplitęs šilumos šaltinio tipas, kurio esmė - žemėje horizontaliai sukloti "kolektoriais" vadinami vamzdžiai.

Kolektoriai užkasami grunte, gerokai žemiau užšalimo ribos, t.y. nemažiau pusantro - dviejų metrų gylyje. Kolektorius - tai kilpomis išvedžiotas plastikinis vamzdis, kuriuo cirkuliuoja šilumą pernešantis skystis. Iš grunto jis sugeria energiją ir vėliau per šilumokaičius ją perduoda į šilumos siurblio traktą.

Paviršinis žemės sluoksnis, kuriame ir klojami kolektoriai, sušyla dėl to, kad jį sušildo saulė ir pratekantys paviršiniai vandenys. Todėl vienas iš pagrindinių reikalavimų šio tipo šilumos šaltiniui yra, kad plotas virš kolektorių būtų neužstatytas ir pralaidus vandeniui. Taip pat reikėtų nepamiršti, kad bet koks gręžimas ar kasimas giliau 1,5m gali pažeisti kolektorių.

Horizontalusis kolektorius

Būtinosios sąlygos

Geriausiai žemės kolektorius funkcionuoja drėgnose vietose, kur gruntiniai vandenys gali lengvai pernešti saulės šilumą iki šilumos kolektoriaus. Kitas lemiamas faktorius - tai žemės plotas, kuris yra tiesiogiai susijęs su namų šildomo ploto dydžiu. Apytiksliam skaičiavimui naudojama paprast empirinė taisyklė: plotas, kuriame įrengiami žemės kolektoriai, turėtų būti apie 1,5-2 kartus didesnis už namo šildomą plotą. Pavyzdžiui: 120 kvadratinių metrų ploto gyvenamojo namo šildymui turėtų būti numatytas 180-240 kvadratinių metrų žemės kolektoriaus plotas, kad šilumos siurblys turėtų pakankamai resursų.

Grunto tekstūra taip pat atlieka svarbų vaidmenį. Geriausiai yra tankus, drėgmę palaikantis gruntas. Pavyzdžiui molio gruntas turi vidutinę 1,230 J*kg / K specifinę šiluminę talpą, o smėlėti gruntai gali būna tik 800 J*kg / K šiluminės talpos. Taigi akivaizdu, kad kolektoriaus plotas turi būti planuojamas atsižvelgiant ir į grunto sandarą.

Paminėtos sąlygos yra esminės, tačiau yra nemažai ir kitų faktorių, galinčių nulemti kaip efektyviai veiks šilumos siurblys. Kiekvieno namo atveju aplinkybės būna skirtingos, todėl rekomenduojame pasitarti su mūsų specialistais ir kartu surasti optimaliausią variantą.

Tiesioginio garinimo sistemos

Didžiausio naudingumo žemės šilumos siurbliai

Tiesioginio garavimo sistema - tai ypatingas žemės šilumos siurblio tipas. Šiose sistemose žemės kolektoriuje cirkuliuoja nebe neužšąlantis skystis, o tas pats freonas, kuris cirkuliuoja ir šilumos siurblio trakte. Variniai dvigubom sienelėm nuo korozijos izoliuoti vamzdeliai klojami vietoje plastikinių ir jais tekantis freonas garinamas tiesiog čia. Rezultatas - labai geras efektyvumas, nes tarpiniai šilumokaičiai ir žemės kontūro cirkuliacinis siurblys tampa nebereikalingi. Šiose sistemose kolektorius vadinamas garintuvu.

Tiesioginio garinimo šilumos siurblių privalumai:
  • aukštesnis naudingumo koeficientas lyginant su gruntas/vanduo šilumos siurbliais
Trūkumai:
  • sudėtingas grunto kolektoriaus įrengimas
  • kolektorius gali būti tik horizontalus
  • šilumos siurblys turi stovėti žemiau, negu grunte įrengtas kolektorius
  • palyginti ribota galingumų gama

Vertikalus šilumos kolektorius

Technologija su giluminiais gręžiniais

Dar vienas šilumos šaltinio tipas yra vertikalus gręžinys. Kitaip nei horizontaliuose kolektoriuose, čia vamzdžiai yra "U" formos kilpos, į žemę įleidžiamos per vertikaliai išgręžtus giluminius gręžinius. Gręžinio gylis yra labai svarbus šių geoterminių šilumos siurblių veikimui. Kad pasiekti suprojektuotą šildymo galią, rekomenduotina naudoja ne mažesnio, kaip 100 metrų bendro ilgio vamzdį. Taip pat reikia laikytis minimalių atstumų tarp gretimų gręžinių.

Sistemos su geoterminiais gręžiniais privalumas yra tai, kad temperatūra dešimties metrų gylyje ir giliau visais metais ir visais sezonais yra pastovi. Deja šio šilumos šaltinio įrengimas išsiskiria palyginti didelėmis pradinėmis išlaidomis, ypač dėl gręžimo kainos ir susijusių technologijų.

Kaip alternatyva, jeigu palyginti nedideliame gylyje yra giluminiai vandenys, galima vietoje žemės šilumos siurblio įrengti požeminio vandens šilumos siurblį.

Vėsinimas

Geoterminis šildymas vasarą

Ar kada pagalvojote, kad šildymas gali būt naudingas ir vasarą? Geoterminiai šilumos siurbliai būtent tuo ypatingi - jie gali būti naudojami patalpų vėsinimui vasarą. Specialiai tam pritaikyti agregatai gali perjungti vidaus traktą priešinga kryptimi: tuomet šilumos siurblys naudoja namus kaip šilumos šaltinį, o surinktą energiją išsklaido į aplinką per žemės kolektorių.

Kadangi vėsinimas vyksta ne oru, o per šildymo sistemos elementus, tai didžiausias efektyvias gaunamas per didelio ploto šilumos skleidėjus, pavyzdžiui - grindis. Vasaros aušinimo privalumų yra tas, kad atliekų šiluma išleidžiama į žemę ir gruntas kaip "šilumos akumuliatorius" sukaupia daugiau šilumos šildymo sezonui.