Jordvarmepumper
Jordvarmepumper bruger jorden eller grundvandet som en kilde til termisk energi i opvarmningstilstand og som en vask til at afvise energi i køletilstand. Disse typer systemer indeholder to nøglekomponenter:
- Jordvarmeveksler: Dette er varmeveksleren, der bruges til at tilføje eller fjerne termisk energi fra jorden eller jorden. Forskellige varmevekslerkonfigurationer er mulige og forklares senere i dette afsnit.
- Varmepumpe: I stedet for luft bruger jordvarmepumper en væske, der strømmer gennem jordvarmeveksleren som deres kilde (ved opvarmning) eller synke (ved køling).
På bygningssiden er både luft- og hydroniske (vand) systemer mulige. Driftstemperaturer på bygningssiden er meget vigtige i hydroniske applikationer. Varmepumper fungerer mere effektivt, når de opvarmes ved lavere temperaturer på under 45 til 50°C, hvilket gør dem til et bedre match til strålegulve eller ventilatorkonvektorsystemer. Man skal være forsigtig, hvis man overvejer deres brug med højtemperaturradiatorer, der kræver vandtemperaturer over 60°C, da disse temperaturer generelt overstiger grænserne for de fleste boligvarmepumper.
Afhængigt af hvordan varmepumpen og jordvarmeveksleren interagerer, er to forskellige systemklassifikationer mulige:
- Sekundær sløjfe: En væske (grundvand eller frostvæske) bruges i jordvarmeveksleren. Den termiske energi, der overføres fra jorden til væsken, leveres til varmepumpen via en varmeveksler.
- Direkte ekspansion (DX): Et kølemiddel bruges som væske i jordvarmeveksleren. Den termiske energi, der udvindes af kølemidlet fra jorden, bruges direkte af varmepumpen – der kræves ingen ekstra varmeveksler.
I disse systemer er jordvarmeveksleren en del af selve varmepumpen, der fungerer som fordamper i varmetilstand og kondensator i køletilstand.
Jordvarmepumper kan opfylde en række komfortbehov i dit hjem, herunder:
- Kun opvarmning: Varmepumpen bruges kun til opvarmning. Dette kan omfatte både rumopvarmning og varmtvandsproduktion.
- Opvarmning med ”aktiv køling”: Varmepumpen bruges både til opvarmning og køling
- Opvarmning med "passiv køling": Varmepumpen bruges til opvarmning, og omgås ved køling. Ved køling afkøles væske fra bygningen direkte i jordvarmeveksleren.
Opvarmning og "aktiv køling" er beskrevet i det følgende afsnit.
Store fordele ved jordvarmepumpesystemer
Effektivitet
I Canada, hvor lufttemperaturerne kan komme under -30°C, er jordbaserede systemer i stand til at fungere mere effektivt, fordi de drager fordel af varmere og mere stabile jordtemperaturer. Typiske vandtemperaturer, der kommer ind i jordvarmepumpen, er generelt over 0°C, hvilket giver en COP på omkring 3 for de fleste systemer i de koldeste vintermåneder.
Energibesparelser
Jordbaserede systemer vil reducere dine varme- og afkølingsomkostninger betydeligt. Besparelser på varmeenergi i forhold til elektriske ovne er omkring 65 %.
I gennemsnit vil et veldesignet jordbaseret system give besparelser, der er omkring 10-20 % mere, end det ville blive leveret af en klassens bedste, koldt klima luftkilde varmepumpe, størrelse til at dække det meste af bygningens varmebelastning. Dette skyldes, at underjordiske temperaturer er højere om vinteren end lufttemperaturer. Som følge heraf kan en jordvarmepumpe give mere varme i løbet af vinteren end en luftvarmepumpe.
Faktiske energibesparelser vil variere afhængigt af det lokale klima, effektiviteten af det eksisterende varmesystem, omkostningerne til brændstof og elektricitet, størrelsen af den installerede varmepumpe, borefeltkonfiguration og sæsonbestemt energibalance og varmepumpens effektivitetsydelse hos CSA vurderingsbetingelser.
Hvordan fungerer et jordbaseret system?
Jordvarmepumper består af to hoveddele: En jordvarmeveksler og en varmepumpe. I modsætning til luftvarmepumper, hvor den ene varmeveksler er placeret udenfor, er varmepumpenheden i jordvarmeanlæg placeret inde i boligen.
Jordvarmevekslerdesign kan klassificeres som enten:
- Lukket sløjfe: Lukket sløjfesystemer opsamler varme fra jorden ved hjælp af en kontinuerlig sløjfe af rørledninger begravet under jorden. En frostvæskeopløsning (eller kølemiddel i tilfælde af et DX jordbaseret system), som er blevet afkølet af varmepumpens kølesystem til flere grader koldere end den udvendige jord, cirkulerer gennem rørene og absorberer varme fra jorden.
Almindelige rørsystemer i lukkede sløjfesystemer omfatter vandrette, lodrette, diagonale og dam-/søjordsystemer (disse arrangementer er diskuteret nedenfor under Designovervejelser). - Åben sløjfe: Åbne systemer drager fordel af den varme, der opbevares i en underjordisk vandmasse. Vandet trækkes op gennem en brønd direkte til varmeveksleren, hvor dets varme udvindes. Vandet ledes derefter enten til en overjordisk vandmasse, såsom en å eller en dam, eller tilbage til den samme underjordiske vandmasse gennem en separat brønd.
Valget af udendørs rørsystem afhænger af klimaet, jordbundsforhold, tilgængelig jord, lokale installationsomkostninger på stedet samt kommunale og provinsielle bestemmelser. For eksempel er åbne sløjfesystemer tilladt i Ontario, men er ikke tilladt i Quebec. Nogle kommuner har forbudt DX-systemer, fordi den kommunale vandkilde er grundvandsmagasinet.
Opvarmningscyklussen
Bemærkning:
Nogle af artiklerne er hentet fra internettet. Hvis der er nogen overtrædelse, bedes du kontakte os for at slette den. Hvis du er interesseret i varmepumpeprodukter, er du velkommen til at kontakte OSB varmepumpefirma, vi er dit bedste valg.
Indlægstid: 01-november 2022