Ačkoli trvalo nějakou dobu, než tepelná čerpadla pochopili majitelé domů, časy se mění a ve Spojeném království jsou tepelná čerpadla nyní osvědčenou technologií na stále rostoucím trhu. Tepelná čerpadla pracují s využitím přirozené tepelné energie produkované sluncem. Tato energie je absorbována do zemského povrchu, který funguje jako obrovský zásobník tepla. Pole zemní smyčky nebo zemní kolektor, což je podzemní potrubí, absorbuje toto nízkoteplotní teplo z okolní země a transportuje toto teplo do tepelného čerpadla. Zemní smyčku nebo tepelné kolektory, které nesou směs glykolu a nemrznoucí směsi, lze instalovat různými způsoby. Tepelná čerpadla země-voda mohou využívat různé tepelné kolektory, jako je potrubí uložené vodorovně v zemi nebo svisle ve vrtu. Teplo lze získávat z řek, potoků, rybníků, moře nebo vodních studní – teoreticky všude tam, kde je teplo nebo zdroj tepla, lze využít tepelné čerpadlo.
Dostupné typy zemních okruhů/kolektorů
Horizontální kolektory
Polyetylenová trubka je uložena v příkopech nebo na velké, vykopané ploše. Trubky zemního kolektoru se mohou lišit od 20 mm, 32 mm nebo 40 mm, ale princip je stejný. Hloubka trubky musí být pouze 1200 mm nebo 4 stopy a příležitostně může být vyžadován písek, aby fungoval jako polštář kolem trubky. Jednotliví výrobci doporučují specifické způsoby instalace smyčky, ale obecně existují tři hlavní systémy, kterými jsou přímé trasy kolektorového potrubí, kde jsou vyhloubeny výkopy a potrubí je vedeno nahoru a dolů v určené oblasti, dokud není všechna požadovaná potrubí zakopána, což má efekt rohože, kde vytěží se velká oblast a řada smyček se zakope, což vytváří efekt potrubí pod podlahou v zemi nebo slinky, což jsou předem vyrobené svitky trubek, které jsou vyvalovány do různých délek výkopu. Mohou být instalovány svisle nebo vodorovně a při instalaci připomínají pružinu, která byla roztažena. Přestože kolektor zemní smyčky zní jednoduše, je rozhodující velikost a návrh uspořádání. Musí být instalována dostatečná zemní smyčka, aby udržela krok s tepelnými ztrátami nemovitosti, konstrukcí a velikostí instalovaného tepelného čerpadla a musí být rozmístěna po požadované ploše pozemku tak, aby potenciálně „nezamrzala zem“ při zachování minimálních průtoků. vypočítané ve fázi návrhu.
Vertikální kolektory
Pokud není k dispozici dostatečná plocha pro horizontální metodu, pak je alternativou vrtání svisle.
Vrtání je nejen užitečná metoda při snaze získat teplo ze země, ale vrty jsou výhodné při použití zpětného tepelného čerpadla pro chlazení v letních měsících.
Existují dvě hlavní možnosti vrtání, a to systém s uzavřenou smyčkou nebo systém s otevřenou smyčkou.
Vrtané systémy s uzavřenou smyčkou
Vrty lze vrtat do různých hloubek v závislosti na velikosti požadovaného tepelného čerpadla a geologii pozemku. Mají průměr přibližně 150 mm a obvykle se vrtají do hloubky 50 až 120 metrů. Do vrtu se vloží tepelná smyčka a otvor se zalije tepelně zesílenou zálivkou. Princip je stejný jako u horizontálních zemních smyček s glykolovou směsí čerpanou kolem smyčky, aby sbírala teplo ze země.
Instalace vrtů je však nákladná a někdy vyžadují více než jeden. Geologické zprávy jsou klíčové jak pro vrtače, tak pro stanovení vodivosti.
Vrtané systémy s otevřenou smyčkou
Vrtané systémy s otevřenou smyčkou jsou tam, kde se vrtají vrty, aby se dosáhlo dobré dodávky vody ze země. Voda je odčerpávána a vedena přímo přes tepelný výměník tepelného čerpadla. Jakmile „teplo“ prošlo tepelným výměníkem, je tato voda znovu vstřikována do dalšího vrtu, zpět do země nebo do místní vodní cesty.
Systémy s otevřenou smyčkou jsou extrémně účinné, protože teplota vody bude normálně vyšší a stálá teplota a ve skutečnosti se vyloučí použití výměníku tepla. Vyžadují však podrobnější návrh a plánování se souhlasem místních úřadů a Agentury pro životní prostředí.
Rybník smyčky
Pokud je k dispozici dostatek rybníka nebo jezera k použití, lze jezírkové rohože (rohože potrubí) ponořit, aby bylo možné z vody odebírat teplo. Jedná se o systém s uzavřenou smyčkou s glykolovou směsí, která je opět pumpována kolem potrubí, které tvoří rohože jezírka. Je třeba vzít v úvahu sezónní výkyvy hladiny vody a obecně není mnoho rybníků vhodných kvůli nedostatečné ploše / objemu vody.
Jezírkové smyčky mohou být velmi účinné, pokud jsou správně navrženy a dimenzovány; tekoucí voda je účinnější díky neustálému přivádění tepla a voda nebo „zdroj tepla“ by nikdy neměl klesnout pod přibližně 5 °C. Jezírkové smyčkové systémy jsou také výhodné pro chlazení v letních měsících, kdy je tepelné čerpadlo obráceno.
Čas odeslání: 15. června 2022