Bombas de calor terrestres
As bombas de calor terrestres usan a terra ou as augas subterráneas como fonte de enerxía térmica en modo calefacción e como sumidoiro para rexeitar enerxía cando están en modo refrixeración. Estes tipos de sistemas conteñen dous compoñentes fundamentais:
- Intercambiador de calor terrestre: este é o intercambiador de calor utilizado para engadir ou eliminar enerxía térmica da terra ou do chan. Son posibles varias configuracións do intercambiador de calor, que se explican máis adiante nesta sección.
- Bomba de calor: en lugar de aire, as bombas de calor terrestres usan un fluído que flúe polo intercambiador de calor terrestre como fonte (en calefacción) ou sumidoiro (en refrixeración).
No lado do edificio, son posibles os sistemas de aire e hidrónicos (auga). As temperaturas de funcionamento no lado do edificio son moi importantes nas aplicacións hidrónicas. As bombas de calor funcionan de forma máis eficiente cando quentan a temperaturas máis baixas de entre 45 e 50 °C, o que as converte mellor en chans radiantes ou sistemas de fan coil. Hai que ter coidado se se considera o seu uso con radiadores de alta temperatura que requiren temperaturas da auga superiores a 60 °C, xa que estas temperaturas xeralmente superan os límites da maioría das bombas de calor residenciais.
Dependendo de como interactúan a bomba de calor e o intercambiador de calor terrestre, son posibles dúas clasificacións de sistemas diferentes:
- Bucle secundario: úsase un líquido (auga subterránea ou anticongelante) no intercambiador de calor terrestre. A enerxía térmica transferida do chan ao líquido envíase á bomba de calor a través dun intercambiador de calor.
- Expansión directa (DX): úsase un refrixerante como fluído no intercambiador de calor terrestre. A enerxía térmica extraída polo refrixerante do chan é utilizada directamente pola bomba de calor; non é necesario un intercambiador de calor adicional.
Nestes sistemas, o intercambiador de calor do chan forma parte da propia bomba de calor, actuando como evaporador en modo calefacción e condensador en modo refrixeración.
As bombas de calor terrestres poden satisfacer unha serie de necesidades de confort na súa casa, incluíndo:
- Só calefacción: a bomba de calor úsase só para calefacción. Isto pode incluír tanto a calefacción como a produción de auga quente.
- Calefacción con "refrixeración activa": a bomba de calor utilízase tanto en calefacción como en refrixeración
- Calefacción con "refrixeración pasiva": a bomba de calor utilízase en calefacción e desvío en refrixeración. En refrixeración, o fluído do edificio arrefríase directamente no intercambiador de calor do chan.
Na seguinte sección descríbense as operacións de calefacción e "refrixeración activa".
Principais beneficios dos sistemas de bombas de calor terrestres
Eficiencia
En Canadá, onde as temperaturas do aire poden descender por debaixo dos –30 °C, os sistemas terrestres poden funcionar de forma máis eficiente porque aproveitan as temperaturas do chan máis cálidas e estables. As temperaturas típicas da auga que entran na bomba de calor terrestre son xeralmente superiores a 0 °C, o que produce un COP de arredor de 3 para a maioría dos sistemas durante os meses de inverno máis fríos.
Aforro Enerxético
Os sistemas terrestres reducirán considerablemente os custos de calefacción e refrixeración. O aforro de custos enerxéticos de calefacción en comparación cos fornos eléctricos rolda o 65%.
De media, un sistema de fontes terrestres ben deseñado producirá un aforro que é dun 10-20% máis que o que proporcionaría unha bomba de calor de fonte de aire para clima frío, a mellor da súa clase, dimensionada para cubrir a maior parte da carga de calefacción do edificio. Isto débese ao feito de que as temperaturas subterráneas son máis altas no inverno que as do aire. Como resultado, unha bomba de calor terrestre pode proporcionar máis calor durante o inverno que unha bomba de calor de aire.
O aforro de enerxía real variará dependendo do clima local, a eficiencia do sistema de calefacción existente, os custos de combustible e electricidade, o tamaño da bomba de calor instalada, a configuración do campo de perforación e o balance enerxético estacional e o rendemento da eficiencia da bomba de calor en CSA. condicións de valoración.
Como funciona un sistema de fontes terrestres?
As bombas de calor terrestres constan de dúas partes principais: un intercambiador de calor terrestre e unha bomba de calor. A diferenza das bombas de calor de fonte de aire, onde un intercambiador de calor está situado no exterior, nos sistemas terrestres, a unidade da bomba de calor está situada no interior da casa.
Os deseños do intercambiador de calor terrestre pódense clasificar como:
- Lazo pechado: os sistemas de lazo pechado recollen a calor do chan mediante un bucle continuo de tubaxes enterrados no subsolo. Unha solución anticongelante (ou refrixerante no caso dun sistema DX de fontes terrestres), que foi arrefriada polo sistema de refrixeración da bomba de calor ata varios graos máis fría que o solo exterior, circula pola canalización e absorbe a calor do chan.
Os arranxos comúns de tubaxes nos sistemas de bucle pechado inclúen os sistemas de terra horizontais, verticais, diagonais e de lago/lago (estas disposicións son discutidas a continuación, en Consideracións de deseño). - Bucle aberto: os sistemas abertos aproveitan a calor retida nunha masa de auga subterránea. A auga lévase a través dun pozo directamente ao intercambiador de calor, onde se extrae a súa calor. Despois, a auga é descargada a unha masa de auga sobre o chan, como un regato ou estanque, ou de volta ao mesmo corpo de auga subterránea a través dun pozo separado.
A selección do sistema de tubaxes ao aire libre depende do clima, das condicións do solo, do terreo dispoñible, dos custos locais de instalación no lugar, así como da normativa municipal e provincial. Por exemplo, os sistemas de bucle aberto están permitidos en Ontario, pero non están permitidos en Quebec. Algúns concellos prohibiron os sistemas DX porque a fonte municipal de auga é o acuífero.
O ciclo de calefacción
Observación:
Algúns dos artigos están tirados de Internet. Se hai algunha infracción, póñase en contacto connosco para eliminala. Se estás interesado nos produtos da bomba de calor, póñase en contacto coa empresa de bombas de calor OSB, somos a mellor opción.
Hora de publicación: 01-nov-2022