การทำความร้อนและความเย็นด้วยปั๊มความร้อน-ตอนที่ 3

ปั๊มความร้อนจากแหล่งกราวด์

ปั๊มความร้อนจากแหล่งกราวด์ใช้ดินหรือน้ำใต้ดินเป็นแหล่งพลังงานความร้อนในโหมดทำความร้อน และเป็นแหล่งกักเก็บพลังงานเมื่ออยู่ในโหมดทำความเย็น ระบบประเภทนี้ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสองส่วน:

• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดิน: นี่คือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ใช้เพื่อเพิ่มหรือกำจัดพลังงานความร้อนออกจากโลกหรือพื้นดิน สามารถกำหนดค่าตัวแลกเปลี่ยนความร้อนได้หลายแบบ และจะอธิบายไว้ภายหลังในส่วนนี้
• ปั๊มความร้อน: แทนที่จะใช้อากาศ ปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดินจะใช้ของไหลที่ไหลผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินเป็นแหล่งกำเนิด (ในการทำความร้อน) หรืออ่างล้างจาน (ในการทำความเย็น)
  ฝั่งอาคารมีทั้งระบบลมและไฮโดรนิก (น้ำ) อุณหภูมิในการทำงานด้านอาคารมีความสำคัญมากในการใช้งานแบบไฮโดรนิก ปั๊มความร้อนทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อทำความร้อนที่อุณหภูมิต่ำกว่า 45 ถึง 50°C ทำให้เข้ากันได้ดีกับพื้นแบบกระจายหรือระบบคอยล์พัดลม ควรใช้ความระมัดระวังหากพิจารณาการใช้งานกับหม้อน้ำที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งต้องใช้อุณหภูมิของน้ำสูงกว่า 60°C เนื่องจากโดยทั่วไปอุณหภูมิเหล่านี้เกินขีดจำกัดของปั๊มความร้อนที่อยู่อาศัยส่วนใหญ่

ขึ้นอยู่กับว่าปั๊มความร้อนและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินโต้ตอบกันอย่างไร สามารถจำแนกประเภทระบบได้สองแบบ:

• วงจรรอง: ของเหลว (น้ำบาดาลหรือสารป้องกันการแข็งตัว) ถูกใช้ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจากพื้นดิน พลังงานความร้อนที่ถ่ายโอนจากพื้นดินไปยังของเหลวจะถูกส่งไปยังปั๊มความร้อนผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน
• การขยายตัวโดยตรง (DX): สารทำความเย็นถูกใช้เป็นของเหลวในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจากพื้นดิน พลังงานความร้อนที่สารทำความเย็นสกัดจากพื้นดินจะถูกใช้โดยตรงโดยปั๊มความร้อน โดยไม่จำเป็นต้องใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพิ่มเติม
  ในระบบเหล่านี้ ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินเป็นส่วนหนึ่งของปั๊มความร้อนเอง โดยทำหน้าที่เป็นเครื่องระเหยในโหมดทำความร้อนและคอนเดนเซอร์ในโหมดทำความเย็น

ปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดินสามารถตอบสนองความต้องการด้านความสะดวกสบายในบ้านของคุณ ได้แก่:

• เครื่องทำความร้อนเท่านั้น: ปั๊มความร้อนใช้ในการทำความร้อนเท่านั้น ซึ่งอาจรวมถึงการทำความร้อนในพื้นที่และการผลิตน้ำร้อน
• การทำความร้อนด้วย "การทำความเย็นแบบแอคทีฟ": ปั๊มความร้อนใช้ทั้งในการทำความร้อนและความเย็น
• การทำความร้อนด้วย "การทำความเย็นแบบพาสซีฟ": ปั๊มความร้อนใช้ในการทำความร้อนและบายพาสในการทำความเย็น ในการทำความเย็น ของเหลวจากอาคารจะถูกทำให้เย็นลงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินโดยตรง

การทำความร้อนและการทำงานของ "การทำความเย็นแบบแอคทีฟ" มีอธิบายไว้ในส่วนต่อไปนี้

ประโยชน์หลักของระบบปั๊มความร้อนจากแหล่งกราวด์

ประสิทธิภาพ

ในแคนาดา ซึ่งอุณหภูมิของอากาศอาจต่ำกว่า –30°C ระบบแหล่งกำเนิดภาคพื้นดินสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากใช้ประโยชน์จากอุณหภูมิพื้นดินที่อุ่นขึ้นและมีเสถียรภาพมากขึ้น อุณหภูมิของน้ำโดยทั่วไปที่เข้าสู่ปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดินโดยทั่วไปจะสูงกว่า 0°C ซึ่งให้ค่า COP ประมาณ 3 สำหรับระบบส่วนใหญ่ในช่วงฤดูหนาวที่หนาวที่สุด

การประหยัดพลังงาน

ระบบแหล่งกราวด์จะลดต้นทุนการทำความร้อนและความเย็นของคุณได้อย่างมาก ประหยัดต้นทุนพลังงานความร้อนเมื่อเทียบกับเตาไฟฟ้าประมาณ 65%

โดยเฉลี่ยแล้ว ระบบแหล่งพื้นดินที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีจะประหยัดได้มากกว่าประมาณ 10-20% เมื่อเทียบกับปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศเย็นที่ดีที่สุดในระดับเดียวกันที่มีขนาดครอบคลุมภาระการทำความร้อนในอาคารส่วนใหญ่ เนื่องจากอุณหภูมิใต้ดินในฤดูหนาวจะสูงกว่าอุณหภูมิอากาศ เป็นผลให้ปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดินสามารถให้ความร้อนในช่วงฤดูหนาวได้มากกว่าปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ

การประหยัดพลังงานจริงจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาพอากาศในท้องถิ่น ประสิทธิภาพของระบบทำความร้อนที่มีอยู่ ต้นทุนเชื้อเพลิงและไฟฟ้า ขนาดของปั๊มความร้อนที่ติดตั้ง การกำหนดค่าสนามเจาะและสมดุลพลังงานตามฤดูกาล และประสิทธิภาพประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนที่ CSA เงื่อนไขการให้คะแนน

ระบบ Ground-Source ทำงานอย่างไร?

ปั๊มความร้อนจากแหล่งกราวด์ประกอบด้วยสองส่วนหลัก: ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจากพื้นดิน และปั๊มความร้อน ต่างจากปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศซึ่งมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหนึ่งตัวตั้งอยู่ด้านนอก ในระบบจากแหล่งพื้นดิน หน่วยปั๊มความร้อนจะอยู่ภายในบ้าน

การออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินสามารถจำแนกได้เป็น:

• วงปิด: ระบบวงปิดจะรวบรวมความร้อนจากพื้นดินโดยใช้ท่อที่ฝังอยู่ใต้ดินอย่างต่อเนื่อง สารละลายป้องกันการแข็งตัว (หรือสารทำความเย็นในกรณีของระบบแหล่งกำเนิด DX ภาคพื้นดิน) ซึ่งได้รับการทำความเย็นโดยระบบทำความเย็นของปั๊มความร้อนจนเย็นกว่าดินภายนอกหลายองศา จะไหลเวียนผ่านท่อและดูดซับความร้อนจากดิน
  การจัดวางท่อทั่วไปในระบบวงปิด ได้แก่ ระบบแนวนอน แนวตั้ง แนวทแยง และระบบพื้นบ่อ/ทะเลสาบ (การจัดเตรียมเหล่านี้จะกล่าวถึงด้านล่าง ภายใต้การพิจารณาการออกแบบ)
• Open Loop: ระบบเปิดใช้ประโยชน์จากความร้อนที่สะสมอยู่ในแหล่งน้ำใต้ดิน น้ำจะถูกดึงขึ้นมาผ่านบ่อน้ำโดยตรงไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งเป็นที่ที่ความร้อนจะถูกดึงออกมา จากนั้นน้ำจะถูกปล่อยลงสู่แหล่งน้ำที่อยู่เหนือพื้นดิน เช่น ลำธารหรือสระน้ำ หรือกลับสู่แหล่งน้ำใต้ดินเดียวกันโดยผ่านบ่อน้ำที่แยกจากกัน

การเลือกระบบท่อภายนอกอาคารขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ สภาพดิน ที่ดินที่มีอยู่ ต้นทุนการติดตั้งในพื้นที่ รวมถึงข้อบังคับของเทศบาลและจังหวัด ตัวอย่างเช่น ระบบ open loop ได้รับอนุญาตในออนแทรีโอ แต่ไม่ได้รับอนุญาตในควิเบก เทศบาลบางแห่งได้สั่งห้ามระบบ DX เนื่องจากแหล่งน้ำของเทศบาลคือชั้นหินอุ้มน้ำ

วงจรการทำความร้อน

ข้อสังเกต:

บทความบางส่วนนำมาจากอินเทอร์เน็ต หากมีการละเมิดใด ๆ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก หากคุณสนใจผลิตภัณฑ์ปั๊มความร้อน โปรดติดต่อบริษัทปั๊มความร้อน OSB เราเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดของคุณ