Calefacció i refrigeració amb una bomba de calor - Part 3

Bombes de calor de fonts terrestres

Les bombes de calor de font del sòl utilitzen la terra o l'aigua subterrània com a font d'energia tèrmica en mode de calefacció, i com a pica per rebutjar energia en mode de refrigeració. Aquest tipus de sistemes contenen dos components clau:

• Intercanviador de calor terrestre: Aquest és l'intercanviador de calor utilitzat per afegir o eliminar energia tèrmica de la terra o terra. Són possibles diverses configuracions d'intercanviador de calor, que s'expliquen més endavant en aquesta secció.
• Bomba de calor: en comptes d'aire, les bombes de calor de font del sòl utilitzen un fluid que flueix a través de l'intercanviador de calor del sòl com a font (en calefacció) o embornal (en refrigeració).
  Pel que fa a l'edifici, són possibles sistemes d'aire i hidrònics (aigua). Les temperatures de funcionament al costat de l'edifici són molt importants en aplicacions hidròniques. Les bombes de calor funcionen de manera més eficient quan s'escalfen a temperatures inferiors de 45 a 50 °C, cosa que les converteix en una millor combinació per a sòls radiants o sistemes de fan coil. Cal tenir cura si es té en compte el seu ús amb radiadors d'alta temperatura que requereixen temperatures de l'aigua superiors als 60°C, ja que aquestes temperatures generalment superen els límits de la majoria de bombes de calor residencials.

Depenent de com interactuen la bomba de calor i l'intercanviador de calor terrestre, són possibles dues classificacions de sistemes diferents:

• Bucle secundari: s'utilitza un líquid (aigua subterrània o anticongelant) a l'intercanviador de calor terrestre. L'energia tèrmica transferida del sòl al líquid es lliura a la bomba de calor mitjançant un intercanviador de calor.
• Expansió directa (DX): s'utilitza un refrigerant com a fluid a l'intercanviador de calor terrestre. L'energia tèrmica extreta pel refrigerant del sòl s'utilitza directament per la bomba de calor; no es necessita cap intercanviador de calor addicional.
  En aquests sistemes, l'intercanviador de calor de terra forma part de la bomba de calor mateixa, actuant com a evaporador en mode calefacció i condensador en mode refrigeració.

Les bombes de calor terrestres poden satisfer una sèrie de necessitats de confort a la vostra llar, com ara:

• Només calefacció: la bomba de calor només s'utilitza en calefacció. Això pot incloure tant la calefacció d'espais com la producció d'aigua calenta.
• Calefacció amb "refrigeració activa": la bomba de calor s'utilitza tant en calefacció com en refrigeració
• Calefacció amb "refrigeració passiva": la bomba de calor s'utilitza en calefacció i s'evita en refrigeració. En refrigeració, el fluid de l'edifici es refreda directament a l'intercanviador de calor del sòl.

Les operacions de calefacció i "refrigeració activa" es descriuen a la secció següent.

Principals avantatges dels sistemes de bombes de calor de font terrestre

Eficiència

Al Canadà, on les temperatures de l'aire poden baixar dels –30 °C, els sistemes de fonts terrestres poden funcionar de manera més eficient perquè aprofiten les temperatures del sòl més càlides i estables. Les temperatures típiques de l'aigua que entran a la bomba de calor de font del sòl són generalment superiors als 0 °C, donant un COP al voltant de 3 per a la majoria dels sistemes durant els mesos d'hivern més freds.

Estalvi d'energia

Els sistemes terrestres reduiran substancialment els costos de calefacció i refrigeració. L'estalvi de costos d'energia de calefacció en comparació amb els forns elèctrics és d'un 65%.

De mitjana, un sistema de font del sòl ben dissenyat produirà estalvis que són al voltant d'un 10-20% més del que proporcionaria una bomba de calor de font d'aire de clima fred, la millor de la seva classe, dimensionada per cobrir la major part de la càrrega de calefacció de l'edifici. Això es deu al fet que les temperatures subterrànies són més elevades a l'hivern que les de l'aire. Com a resultat, una bomba de calor terrestre pot proporcionar més calor durant l'hivern que una bomba de calor d'aire.

L'estalvi energètic real variarà segons el clima local, l'eficiència del sistema de calefacció existent, els costos de combustible i electricitat, la mida de la bomba de calor instal·lada, la configuració del camp de perforació i el balanç energètic estacional, i el rendiment de l'eficiència de la bomba de calor a CSA. condicions de qualificació.

Com funciona un sistema de fonts terrestres?

Les bombes de calor terrestres consten de dues parts principals: un intercanviador de calor terrestre i una bomba de calor. A diferència de les bombes de calor d'aire, on un intercanviador de calor es troba a l'exterior, en els sistemes de fonts terrestres, la unitat de la bomba de calor es troba a l'interior de la casa.

Els dissenys dels intercanviadors de calor de terra es poden classificar en:

• Bucle tancat: els sistemes de circuit tancat recullen la calor del sòl mitjançant un bucle continu de canonades soterrades. Una solució anticongelant (o refrigerant en el cas d'un sistema d'origen terrestre DX), que s'ha refredat pel sistema de refrigeració de la bomba de calor a diversos graus més fred que el sòl exterior, circula per la canonada i absorbeix la calor del sòl.
  Les disposicions de canonades habituals en sistemes de bucle tancat inclouen sistemes horitzontals, verticals, diagonals i de terra d'estany/llac (aquestes disposicions es discuteixen a continuació, a Consideracions de disseny).
• Bucle obert: els sistemes oberts aprofiten la calor retinguda en una massa d'aigua subterrània. L'aigua s'extreu a través d'un pou directament fins a l'intercanviador de calor, on s'extreu la seva calor. Aleshores, l'aigua es descarrega a una massa d'aigua sobre el sòl, com un rierol o un estany, o bé torna a la mateixa massa d'aigua subterrània a través d'un pou separat.

La selecció del sistema de canonades exteriors depèn del clima, les condicions del sòl, el sòl disponible, els costos d'instal·lació locals al lloc, així com les normatives municipals i provincials. Per exemple, els sistemes de bucle obert estan permesos a Ontario, però no al Quebec. Alguns municipis han prohibit els sistemes DX perquè la font d'aigua municipal és l'aqüífer.

El cicle de calefacció

Observació:

Alguns dels articles estan extrets d'Internet. Si hi ha alguna infracció, poseu-vos en contacte amb nosaltres per eliminar-la. Si esteu interessats en productes de bomba de calor, no dubteu a contactar amb l'empresa de bombes de calor OSB, som la vostra millor opció.