سایر تجهیزات زمین گرمایی

سایر تجهیزات و اجزای سیستم زمین گرمایی عبارتند از:

• حلقه زمین:

یک سیستم حلقه بسته شامل یک سری لوله های پلی اتیلن با چگالی بالا است که در حیاط شما مدفون هستند. یک سیال انتقال حرارت، متشکل از ضد یخ و آب، در داخل لوله های حلقه زمین قرار دارد. این سیال انتقال حرارت، گرما را از (حالت گرمایش) حذف می کند یا گرما را به (حالت خنک کننده) زمینی که حلقه زمین را احاطه کرده است، می رساند. لوله های حلقه زمین سیال گرم شده را به قسمت کوره پمپ حرارتی در خانه می برند.

• قسمت کوره پمپ حرارتی:

سیستم پمپ حرارتی ثبات گرما را بهبود می بخشد و سپس از طریق سیستم توزیع در سراسر خانه به گردش در می آید. قسمت کوره پمپ حرارتی هم گرمایش و هم سرمایش را فراهم می کند.

• سیستم توزیع:

در سیستم هوای اجباری، یک فن در قسمت کوره پمپ حرارتی، هوا را روی فن کویل می دمد و هوای گرم شده یا خنک شده از طریق کانال خانه پخش می شود. در یک سیستم هیدرونیک، آب گرم از طریق رادیاتورها یا لوله های کف اتاق برای تامین گرما به گردش در می آید.

تجهیزات اختیاری

• دی سوپرهیتر:

پمپ های حرارتی زمین گرمایی ممکن است شامل دستگاهی به نام دی سوپرهیتر برای کمک به گرمایش آب خانگی باشد. در تابستان، دیسوپرهیتر مقداری از گرما را بازیابی می کند که در غیر این صورت برای کمک به تولید آب گرم به حلقه زمین فرستاده می شود. در زمستان ممکن است مقداری از ظرفیت پمپ حرارتی برای همین منظور از گرمایش فضا منحرف شود. دی سوپرهیترها تقریباً 25 درصد در هزینه های گرمایش آب خانگی صرفه جویی می کنند.

• هیتر الکتریکی مکمل/کمکی

اکثر سیستم های پمپ حرارتی زمین گرمایی با یک هیتر مقاومت الکتریکی کمکی ساخته شده در داخل سیستم طراحی شده اند. معمولاً این هیتر الکتریکی کمکی نصب می شود که به پیمانکار شما اجازه دهد تا سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی برای بار حرارتی پایه خانه را به طور بهینه براورد کند، و به هیتر الکتریکی اجازه دهد تا در سردترین روزهای سال به سیستم کمک کند. هیتر الکتریکی یک منبع گرمای پشتیبان اضطراری را در صورت وجود هرگونه مشکل عملیاتی با سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی فراهم می کند.

انواع حلقه زمین

پیمانکار شما یکی از این 4 طرح حلقه زمین را توصیه می کند:

این توصیه بر این اساس است: اندازه خانه و حیاط شما، اتلاف گرمای طراحی خانه شما، شرایط خاک، اندازه تجهیزات و استفاده از دی سوپرهیتر. لازم است دمای سیال انتقال حرارت و در دسترس بودن و کیفیت آب های زیرزمینی درنظر گرفته شود.

حلقه بسته افقی

مناسب برای:

• مناطق روستایی که در آن فضا این اجازه را می دهد و مناطقی که خاک را می توان به راحتی حفاری کرد. زمین با رطوبت بالا برای این سیستم ها مناسب است.

ملاحضات:

• نسبت به هر سیستم حلقه دیگری به مساحت زمین بیشتری نیاز دارد. لوله معمولا در یک چاله با 2 تا 3 متر عمق در یک حلقه پیوسته یا یک سری حلقه های موازی مدفون می شود.
• طراحی مناسب بسیار مهم است، زیرا طول لوله افقی می تواند بین 91 تا 914 متر لوله در هر تن گرمای خروجی متفاوت باشد.
• املاک روستایی بیش از 4047 مترمربع معمولاً برای حلقه بسته افقی مناسب هستند.
• در شن و ماسه های خشک توصیه نمی شود.

طرح های حلقه افقی شامل ساختار 1، 2 و 4 لوله ای و فنر اسلینکی می باشد. رایج ترین آنها ساختارهای 2 و 4 لوله ای هستند.

حلقه بسته عمودی

مناسب برای:

• 

  خانه هایی با مساحت زمین محدود، یا جایی که دیگر انواع حلقه مقرون به صرفه نیستند.

ملاحضات:

• حلقه‌های عمودی نسبت به حلقه‌های افقی به لوله‌کشی کمتری نیاز دارند، زیرا دمای زمین در عمق حدود 6 متر یا بیشتر ثابت‌تر است.
• قطر گمانه های عمودی تقریباً 13 تا 18 سانتی متر است و معمولاً بین 3 تا 6 متر از هم فاصله دارند.
• یک جفت لوله 2 تا 3 سانتی‌متری در گمانه‌ای قرار می‌گیرند که در انتها با یک قطعه U شکل متصل شده‌اند. لوله های هر یک از گمانه ها در چاله ای به عمق 1 تا 2 متر به هم  وصل هستند.
• طراحی مناسب ضروری است زیرا طول لوله می تواند از 91 تا 183 متر در هر تن گرمای خروجی متغیر باشد.
• پیمانکار شما ممکن است یک گمانه آزمایشی را برای تعیین شرایط خاک برای اطمینان از طول حلقه و طراحی قبل از نصب سیستم حفر کند.

حلقه باز یا چاه به چاه

مناسب برای:

• خانه هایی با دسترسی به منبع خوب و باکیفیت آب چاه. سیستم های حلقه باز گرما را مستقیماً از آب چاه استخراج می کنند. آب چاه از یک چاه منبع به سیستم پمپ حرارتی پمپ می شود و سپس به چاه دوم یا “چاه برگشتی” بازگردانده می شود.

ملاحضات:

• معمولا دمای آب ورودی یک سیستم حلقه باز تقریباً 6 درجه سانتیگراد بالاتر از یک سیستم حلقه بسته است. دمای آب ورودی بالاتر می تواند منجر به بهبود راندمان سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی شود.
• منابع آبی با سطوح بالای نمک، کلرید یا سایر مواد معدنی می توانند باعث خرابی زودهنگام سیستم یا ناکارآمدی عملکرد آن شوند.
• تمیز کردن و نگهداری سالانه مبدل(های) حرارتی توسط پیمانکار نصب شما در قسمت کوره پمپ حرارتی برای کاهش رسوب گذاری مواد معدنی ضروری است.
• قدرت پمپاژ ممکن است در تاسیساتی که نیاز به چاه های ذخیره عمیق دارند به یک مشکل تبدیل شود.
• ممکن است دریافت مجوز از مقامات محیط زیست منطقه شما ضروری باشد.

حلقه بسته دریاچه ای یا برکه ای

مناسب برای:

• مناطقی با برکه یا دریاچه در نزدیکی آن ها و شرایط حفاری/گمانه زنی نامناسب، جایی که میدان حلقه را می توان در آب غوطه ور کرد، به جای اینکه در زمین مدفون شود.

ملاحضات:

• تأییدیه‌ مقامات زیست‌ محیطی در منطقه شما (مثلاً سازمان شیلات و اقیانوس‌ها) ضروری است.
• میدان حلقه باید به صورت زیر باشد:
  • اتصال مناسب برای ماندن در کف پهنه آب
  • به اندازه کافی در عمق آب فرو رفته باشد
  • در خط ساحلی محافظت شود تا در اثر شکستن و حرکت یخ در بهار کشیده نشود
• سیستم دریاچه/برکه یک ساختار بسیار تخصصی است، بنابراین مهم است که یک پیمانکار نصب تجربه کافی داشته باشد و تمام جنبه های این نوع نصب را بداند.

منبع: techbarg