Tot i que els propietaris d'habitatges han trigat un temps a entendre les bombes de calor, els temps estan canviant i al Regne Unit les bombes de calor són ara una tecnologia provada en un mercat en constant creixement. Les bombes de calor funcionen utilitzant l'energia calorífica natural produïda pel sol. Aquesta energia s'absorbeix a la superfície terrestre que actua com a magatzem de calor gegant. La matriu de bucle de terra o col·lector de terra, que és la canonada enterrada, absorbeix aquesta calor a baixa temperatura del sòl circumdant i transporta aquesta calor a la bomba de calor. El bucle de terra o els col·lectors de calor que porten una barreja de glicol/anticongelant es poden instal·lar mitjançant diferents mètodes. Les bombes de calor terrestres poden utilitzar diversos col·lectors de calor, com ara canonades col·locades horitzontalment a terra o verticalment en un forat. La calor es pot obtenir dels rius, rierols, estanys, el mar o els pous d'aigua; en teoria, allà on hi hagi un mitjà de calor o una font de calor, es pot utilitzar una bomba de calor.
Tipus de matrius/col·lectors de bucles de terra disponibles
Col·lectors horitzontals
La canonada de polietilè s'enterra a les rases o sobre una gran àrea excavada. Les canonades del col·lector de terra poden variar entre 20 mm, 32 mm o 40 mm, però en principi la idea és la mateixa. La profunditat de la canonada només ha de ser de 1200 mm o 4 peus i, de tant en tant, es pot requerir sorra per actuar com a coixí al voltant de la canonada. Els fabricants individuals recomanen mètodes específics d'instal·lació de bucles, però en general hi ha tres sistemes principals que són trams rectes de canonades col·lectores on s'excaven rases i la canonada s'executa cap amunt i cap avall per una àrea designada fins que s'enterra tota la canonada necessària, un efecte d'estora on s'excava una gran àrea i s'enterra una sèrie de bucles creant un efecte de canonada sota terra a terra o slinkies que són bobines de canonades prefabricades que s'enrotllen en diferents longituds de rasa. Aquests es poden instal·lar verticalment o horitzontalment i quan s'instal·len s'assemblen a una molla que s'ha separat. Tot i que el col·lector de bucles de terra sona senzill, la mida i el disseny del disseny són crucials. S'ha d'instal·lar un bucle de terra suficient per mantenir-se al dia amb les pèrdues de calor de la propietat, el disseny i la mida de la bomba de calor que s'instal·la i s'ha d'espaiar sobre una àrea de terra necessària perquè no es pugui "congelar el sòl" mentre es mantenen els cabals mínims. calculat en la fase de disseny.
Col·lectors verticals
Si hi ha una àrea insuficient disponible per al mètode horitzontal, una alternativa és perforar verticalment.
La perforació no només és un mètode útil quan s'intenta obtenir calor de la terra, sinó que els sondeigs són beneficiosos quan s'utilitza una bomba de calor al revés per refredar-se durant els mesos d'estiu.
Hi ha dues opcions principals de perforació: un sistema de llaç tancat o un sistema de llaç obert.
Sistemes de bucle tancat perforat
Els forats es poden perforar a diferents profunditats depenent de la mida de la bomba de calor necessària i de la geologia del terreny. Tenen aproximadament 150 mm de diàmetre i normalment es foren entre 50 i 120 metres de profunditat. S'insereix un bucle tèrmic pel forat i el forat s'ajunta amb una lletada millorada tèrmicament. El principi és el mateix que els bucles de terra horitzontals amb una barreja de glicol que es bombeja al voltant del bucle per recollir calor del sòl.
Els forats, però, són cars d'instal·lar i de vegades en requereixen més d'un. Els informes geològics són crucials tant per al perforador com per determinar la conductivitat.
Sistemes de bucle obert perforats
Els sistemes de bucle obert perforats són on es foren forats per tal d'aconseguir un bon subministrament d'aigua des del sòl. L'aigua es bombeja i es passa directament sobre l'intercanviador de calor de la bomba de calor. Una vegada que la "calor" s'ha passat per l'intercanviador de calor, aquesta aigua es torna a injectar per un altre forat, de nou al sòl o a una via d'aigua local.
Els sistemes de bucle obert són extremadament eficients perquè la temperatura de l'aigua normalment serà d'una temperatura més alta i constant i, de fet, evitarà l'ús d'un intercanviador de calor. Tanmateix, requereixen un disseny i una planificació més detallats amb l'aprovació de les autoritats locals i l'Agència de Medi Ambient.
Bucles d'estany
Si hi ha prou estany o llac per utilitzar-lo, es poden submergir estores d'estany (estores de canonada) per permetre extreure calor de l'aigua. Es tracta d'un sistema de bucle tancat amb una barreja de glicol que es torna a bombejar al voltant de la canonada que constitueix les estores de l'estany. S'ha de tenir en compte la variació estacional dels nivells d'aigua i, en general, no hi ha molts estanys adequats a causa d'una àrea/volum d'aigua insuficient.
Els bucles d'estany poden ser molt eficients si es dissenyen i es dimensionen correctament; l'aigua que flueix és més eficient a causa de la constant introducció de calor i l'aigua o 'font de calor' no hauria de baixar mai dels 5oC. Els sistemes de bucles d'estany també són beneficiosos per refredar-se durant els mesos d'estiu quan la bomba de calor s'inverteix.
Hora de publicació: 15-juny-2022