Mặc dù phải mất một thời gian để các chủ nhà hiểu được máy bơm nhiệt, nhưng thời thế đang thay đổi và ở Anh, máy bơm nhiệt hiện là một công nghệ đã được chứng minh trong một thị trường ngày càng phát triển. Máy bơm nhiệt hoạt động bằng cách sử dụng năng lượng nhiệt tự nhiên do mặt trời tạo ra. Năng lượng này được hấp thụ vào bề mặt trái đất và hoạt động như một kho nhiệt khổng lồ. Mảng vòng lặp mặt đất hoặc bộ thu mặt đất, là đường ống chôn, hấp thụ nhiệt độ thấp này từ mặt đất xung quanh và truyền nhiệt này đến bơm nhiệt. Vòng nối đất hoặc bộ thu nhiệt mang hỗn hợp glycol/chất chống đông có thể được lắp đặt bằng các phương pháp khác nhau. Máy bơm nhiệt nguồn mặt đất có thể sử dụng nhiều bộ thu nhiệt khác nhau như ống đặt nằm ngang trong lòng đất hoặc thẳng đứng trong lỗ khoan. Nhiệt có thể được lấy từ sông, suối, ao, biển hoặc giếng nước – về lý thuyết, bất cứ nơi nào có môi trường nhiệt hoặc nguồn nhiệt đều có thể sử dụng bơm nhiệt.
Các loại mảng/bộ sưu tập vòng lặp mặt đất có sẵn
Bộ sưu tập ngang
Ống polyetylen được chôn trong rãnh hoặc trên một khu vực khai quật rộng lớn. Ống thu đất có thể khác nhau từ 20mm, 32mm hoặc 40mm, nhưng về nguyên tắc thì ý tưởng là như nhau. Độ sâu của đường ống chỉ cần là 1200mm hoặc 4 feet, và đôi khi có thể cần cát để hoạt động như một lớp đệm xung quanh đường ống. Các nhà sản xuất riêng lẻ khuyến nghị các phương pháp lắp đặt vòng lặp cụ thể nhưng nói chung có ba hệ thống chính là các đường ống thu gom chạy thẳng, nơi các rãnh được đào và đường ống chạy lên xuống một khu vực được chỉ định cho đến khi tất cả các đường ống cần thiết được chôn, một hiệu ứng làm mờ trong đó một khu vực rộng lớn được đào lên và một loạt các vòng được chôn tạo ra hiệu ứng đường ống dưới sàn trong lòng đất hoặc các đường ống trượt là các cuộn ống được sản xuất sẵn được cuộn thành các rãnh có chiều dài khác nhau. Chúng có thể được lắp đặt theo chiều dọc hoặc chiều ngang và khi lắp đặt giống như một lò xo đã được kéo ra. Mặc dù bộ thu vòng lặp mặt đất nghe có vẻ đơn giản nhưng kích thước và thiết kế của bố cục lại rất quan trọng. Phải lắp đặt đủ vòng nối đất để theo kịp sự thất thoát nhiệt của tài sản, thiết kế và kích thước của bơm nhiệt được lắp đặt và được đặt cách nhau trên một diện tích đất cần thiết để không có khả năng 'đóng băng mặt đất' trong khi vẫn duy trì tốc độ dòng chảy tối thiểu tính toán ở giai đoạn thiết kế.
Bộ sưu tập dọc
Nếu không có đủ diện tích cho phương pháp ngang thì một giải pháp thay thế là khoan theo chiều dọc.
Khoan không chỉ là một phương pháp hữu ích khi cố gắng lấy nhiệt từ trái đất mà các lỗ khoan còn có lợi khi sử dụng bơm nhiệt ngược để làm mát trong những tháng hè.
Có hai lựa chọn khoan chính là hệ thống vòng kín hoặc hệ thống vòng hở.
Hệ thống vòng kín khoan
Các lỗ khoan có thể được khoan ở các độ sâu khác nhau tùy thuộc vào kích thước bơm nhiệt cần thiết và địa chất của đất. Chúng có đường kính khoảng 150mm và thường được khoan ở độ sâu từ 50m đến 120 mét. Một vòng nhiệt được đưa xuống lỗ khoan và lỗ được bơm vữa bằng vữa tăng cường nhiệt. Nguyên lý hoạt động giống như các vòng nối đất nằm ngang với hỗn hợp glycol được bơm xung quanh vòng để thu nhiệt từ mặt đất.
Tuy nhiên, việc lắp đặt các lỗ khoan rất tốn kém và đôi khi cần nhiều hơn một lỗ khoan. Các báo cáo địa chất rất quan trọng đối với cả người khoan và việc xác định độ dẫn điện.
Hệ thống vòng mở khoan
Hệ thống khoan vòng hở là nơi các lỗ khoan được khoan để đạt được nguồn cung cấp nước tốt từ mặt đất. Nước được bơm ra và đưa trực tiếp qua bộ trao đổi nhiệt của bơm nhiệt. Khi 'nhiệt' đã được truyền qua bộ trao đổi nhiệt, nước này sẽ được bơm lại xuống một lỗ khoan khác, trở lại lòng đất hoặc vào đường thủy địa phương.
Hệ thống vòng hở cực kỳ hiệu quả vì nhiệt độ nước thường sẽ ở nhiệt độ cao hơn, ổn định hơn và thực tế là không cần sử dụng bộ trao đổi nhiệt. Tuy nhiên, chúng yêu cầu thiết kế và quy hoạch chi tiết hơn với sự phê duyệt của chính quyền địa phương và Cơ quan Môi trường.
vòng ao
Nếu có đủ ao hoặc hồ để sử dụng thì thảm ao (thảm ống) có thể được nhấn chìm để có thể lấy nhiệt ra khỏi nước. Đây là một hệ thống khép kín với hỗn hợp glycol lại được bơm xung quanh đường ống tạo thành thảm ao. Cần phải xem xét đến sự thay đổi mực nước theo mùa và nhìn chung không có nhiều ao phù hợp do diện tích/khối lượng nước không đủ.
Vòng ao có thể rất hiệu quả nếu được thiết kế và định cỡ chính xác; Nước chảy hiệu quả hơn do nhiệt được cung cấp liên tục và nước hay 'nguồn nhiệt' không bao giờ được giảm xuống dưới khoảng 5oC. Hệ thống vòng lặp ao cũng có lợi cho việc làm mát trong những tháng mùa hè khi bơm nhiệt bị đảo ngược.
Thời gian đăng: 15/06/2022