Bombas de calor geotérmicas

As bombas de calor de fonte subterrânea aproveitam ao máximo a enorme energia contida no solo terrestre ou nos rios, lagos e oceanos para obter aquecimento e resfriamento de edifícios. Devido ao uso de energia livre renovável natural, a proteção ambiental e o efeito de economia de energia são notáveis.

Princípio de funcionamento da bomba de calor geotérmica:

O sistema de bomba de calor geotérmica é um sistema de ar condicionado de circuito fechado composto por um sistema de água de tubo duplo que conecta todas as unidades de bomba de calor geotérmica do edifício. Abaixo de uma certa profundidade, a temperatura do solo subterrâneo será constante entre 13°C e 20°C durante todo o ano. Os sistemas de aquecimento, resfriamento e ar condicionado que utilizam a energia solar armazenada na terra como fonte de frio e calor para conversão de energia têm as características de temperatura normal do solo subterrâneo relativamente estável ou temperatura da água subterrânea.

Inverno: Quando a unidade está em modo de aquecimento, a bomba de calor geotérmica absorve o calor do solo/água, concentra o calor da terra através de compressores e permutadores de calor e liberta-o no interior a uma temperatura mais elevada.

Verão: Quando a unidade está no modo de resfriamento, a unidade da bomba de calor geotérmica extrai energia fria do solo/água, concentra o calor geotérmico através de compressores e trocadores de calor, incorpora-o na sala e descarrega o calor interno para a sala ao mesmo tempo. tempo. Solo/água atinge o propósito de ar condicionado.

Bombas de calor geotérmicas/fonte subterrânea Composição do sistema

O sistema de ar condicionado com bomba de calor de fonte terrestre inclui principalmente a unidade de bomba de calor de fonte terrestre, unidades de fan coil e tubulações subterrâneas.

O host é uma unidade de resfriamento/aquecimento refrigerada a água. A unidade consiste em um compressor hermético, trocador de calor de água/refrigerante de revestimento coaxial (ou placa), válvula de expansão térmica (ou tubo de expansão capilar), válvula de reversão de quatro vias, bobina lateral de ar, ventilador, filtro de ar, controle de segurança, etc.

A própria unidade possui um conjunto de dispositivos de refrigeração/aquecimento reversíveis, que é uma unidade de ar condicionado com bomba de calor que pode ser usada diretamente para refrigeração/aquecimento. Um tubo enterrado é a parte que fica enterrada no solo. Os diferentes tubos enterrados são conectados em paralelo e depois conectados ao hospedeiro da bomba de calor através de diferentes coletores.

Tipos de sistemas de fonte subterrânea ou bomba de calor geotérmica

Existem três tipos básicos de formas de conexão da bomba de calor de fonte subterrânea. Horizontal, vertical e lagoas/lagos são sistemas de circuito fechado.

1. Maneira de conexão horizontal da unidade de bomba de calor de fonte subterrânea:

Este tipo de instalação é geralmente o mais econômico para instalações residenciais, especialmente para novas construções onde há terreno suficiente disponível. Requer uma trincheira com pelo menos mais de um metro de profundidade. Os layouts mais comuns usam dois canos, um enterrado a um metro e oitenta e outro a mais de um metro, ou dois canos colocados lado a lado em uma vala de 60 centímetros de largura, um metro e meio abaixo do solo. O método de tubo anular Slinky permite que mais tubos sejam colocados em uma vala mais curta, reduzindo os custos de instalação e permitindo a instalação horizontal em áreas que não são possíveis com aplicações horizontais tradicionais.

2. Forma de conexão vertical da unidade de bombas de calor geotérmicas de fonte terrestre:

Grandes edifícios comerciais e escolas utilizam frequentemente sistemas verticais porque a área de terreno necessária para circuitos horizontais pode ser proibitiva. Loops verticais também são usados ​​onde o solo é muito raso para cavar trincheiras e minimizam a perturbação da paisagem existente. Para sistemas verticais, faça furos (cerca de 10 centímetros de diâmetro) com cerca de 6 metros de distância e a uma profundidade de 30 a 120 metros. Conecte os dois tubos com uma curva em U na parte inferior para formar um anel, insira no orifício e rejunte para obter desempenho. O circuito vertical é conectado a tubos horizontais (ou seja, coletores), colocados em valas e conectados à bomba de calor do edifício.

3. Maneira de conexão da lagoa/lago da unidade de bombas de calor de fonte subterrânea/fonte de água:

Se o local tiver massas de água suficientes, esta pode ser a opção de menor custo. Uma linha de abastecimento passa pelo subsolo do prédio até a água e é enrolada em um círculo pelo menos 2,5 metros abaixo da superfície para evitar o congelamento. As bobinas só podem ser colocadas em fontes de água que atendam aos requisitos mínimos de volume, profundidade e qualidade

Características do sistema da bomba de calor de fonte subterrânea

Os condicionadores de ar tradicionais com bomba de calor enfrentam uma contradição na extração de frio e calor do ar: quanto mais quente o clima, mais quente é o ar e mais difícil é extrair energia fria do ar; da mesma forma, quanto mais frio o clima, mais difícil é extrair calor do ar. Portanto, quanto mais quente o clima, pior será o efeito de resfriamento do ar condicionado; quanto mais frio o tempo, pior é o efeito de aquecimento do ar condicionado e mais eletricidade é consumida.

Uma bomba de calor de fonte subterrânea extrai frio e calor da terra. Como a Terra absorve 47% da energia solar, o estrato mais profundo pode manter uma temperatura do solo constante durante todo o ano, que é muito mais alta que a temperatura externa no inverno e mais baixa que a temperatura externa no verão, de modo que a bomba de calor de fonte subterrânea pode supere o obstáculo técnico da bomba de calor de fonte de ar e a eficiência é bastante melhorada.

●Alta eficiência: A unidade utiliza a energia renovável da terra para transferir energia entre a terra e a sala, para fornecer 4-5kw de refrigeração ou calor com 1kw de eletricidade. A temperatura do solo subterrâneo é constante durante todo o ano, portanto o resfriamento e o aquecimento deste sistema não são afetados pelas mudanças na temperatura ambiente, e não há atenuação do calor causada pelo degelo durante o aquecimento, portanto o custo operacional é baixo.

●Economia de energia: Comparado com o sistema convencional, o sistema pode economizar de 40% a 50% do consumo de energia da casa durante o resfriamento no verão e pode economizar até 70% do consumo de energia durante o aquecimento no inverno.

●Proteção ambiental: O sistema de bomba de calor geotérmico não precisa ser queimado durante a operação, portanto não produzirá gases tóxicos e não explodirá, o que reduz bastante a emissão de gases de efeito estufa e reduz o efeito estufa, que conduz à criação um ambiente verde e amigo do ambiente.

Durável: As condições de operação do sistema de bomba de calor geotérmica são melhores que as do sistema convencional, portanto a manutenção é reduzida. O sistema é instalado em ambientes internos, não exposto ao vento e à chuva, podendo também ser protegido contra danos, mais confiável e com vida útil prolongada; a vida útil da unidade é superior a 20 anos. Os tubos subterrâneos são feitos de tubos plásticos de polietileno e polipropileno, com vida útil de até 50 anos.

Benefício da bomba de calor geotérmica/fonte terrestre:

Os sistemas de ar condicionado com bomba de calor geotérmica são os sistemas de ar condicionado de refrigeração e aquecimento mais ecológicos e eficientes atualmente disponíveis. Pode economizar mais de 40% mais energia do que um sistema de ar condicionado com bomba de calor a ar, mais de 70% mais economia de energia do que o aquecimento elétrico, mais de 48% mais eficiente do que um forno a gás, e o refrigerante necessário é mais de 50% menos do que o ar condicionado com bomba de calor comum e 70% do sistema de ar condicionado com bomba de calor de fonte subterrânea. A energia acima é energia renovável obtida da terra. Algumas marcas de unidades também possuem tecnologia de fonte de alimentação tripla (resfriamento, aquecimento, água quente), o que proporciona ainda mais a utilização abrangente e eficiente de energia do setor.