Võitluses selle eest energiatõhusust, tehnoloogia võimaldab meil kodude valgustamiseks, liikumiseks ning soojendamiseks või jahutamiseks ära kasutada energiaallikaid, nagu päike, tuul või vesi. Järgmine samm võib olla vaadata jalge alla, mõne meetri kõrgusele maapinnast, kus temperatuur on kogu aeg soe ja püsiv. Jällegi on see meid ümbritseva energia ärakasutamine. Suurem osa päikeselt meieni jõudvast soojusest neelab maakoore ja jääb maa alla. Tänu sellele, maasoojuspumbad, saame oma kodu kütmiseks või jahutamiseks ära kasutada maa-aluse soojuse eeliseid.
Selles artiklis selgitame, mis on maasoojuspumbad, nende omadused, töö, efektiivsus ja palju muud.
Mis on maasoojuspumbad
A. maasoojuspump See on kütte- ja jahutussüsteem, mis kasutab Maale salvestatud soojusenergiat hoone või kodu temperatuuri reguleerimiseks. Erinevalt traditsioonilistest süsteemidest, mis põletavad fossiilkütuseid või kasutavad soojuse või külma tootmiseks elektrit, on maasoojuspumbad tõhusamad ja keskkonnasõbralikumad.
Need pumbad kasutavad ära asjaolu, et mõni meeter maa all püsib temperatuur aastaringselt muutumatuna, sõltumata välistest ilmastikutingimustest. See tähendab, et maasoojuspumbad suudavad tõhusalt ja säästvalt pakkuda nii talvel kütet kui suvel jahutust.
Kuidas maasoojuspumbad töötavad
El maasoojuspumba töö See põhineb termodünaamilisel tsüklil ja jagab tehnoloogiat teist tüüpi soojuspumpadega, näiteks nendega, mida kasutatakse tavalistes kliimaseadmetes. Kuid selle asemel, et õhust soojust ammutada, ammutavad maasoojuspumbad seda maa alt. Selleks kasutavad nad suletud ahelat maetud torudest, mis vahetavad soojust maapinnaga.
Süsteem võib töötada kahel põhilisel viisil:
- Kütterežiimis: Pump ammutab soojust maapinnast ja edastab selle kodu küttesüsteemi.
- Jahutusrežiimis: Suvel on protsess vastupidine ning soojust ammutatakse kodu sisemusest ja kantakse üle maapinnale.
Tsükkel koosneb järgmistest põhielementidest:
- Kompressor: See vastutab soojusülekandevedeliku rõhu suurendamise eest, soojendades seda soovitud temperatuuri saavutamiseks kodus.
- Aurusti: Seade, mis vähendab vedeliku rõhku, alandab selle temperatuuri nii, et see suudab maapinnast soojust koguda.
- Kondensaator: Kus soojus kantakse üle kodu kütte- või jahutussüsteemi.
- Paisuventiil: Klapp, mis reguleerib jahutusvedeliku voolu, võimaldades tsüklil jätkuda.
See tsükliline aurustumis- ja kondenseerumisprotsess võimaldab süsteemil töötada nii kütmisel kui ka jahutamisel, kohandudes kodu vajadustega igal aastaajal.
Paigaldus maasoojuspumpadega
Sõltuvalt maapinnaga soojust vahetavate kollektorite paigutusest on mitut tüüpi maasoojuspaigaldisi. Kõige sobivama tüübi valimiseks peame arvestama selliste teguritega nagu ruumi olemasolu ja maastiku omadused. Kõige tavalisemad konfiguratsioonid on järgmised:
Horisontaalne geotermiline püüdmine
Seda tüüpi paigaldust iseloomustab a horisontaalne paigaldamine torusid kogu krundil. Tavaliselt asetatakse torud 1–2 meetri sügavusele.
See on odavaim ja lihtsaim installitav formaat, kuid see nõuab palju ruumi. Seetõttu on see rohkem levinud ühepereelamutes, millel on suured maatükid. Väikestel kruntidel pole see valik alati otstarbekas.
Vertikaalne geotermiline püüdmine
Piirkondades, kus horisontaalseks paigaldamiseks pole piisavalt ruumi, tehakse valik vertikaalne jäädvustamine. Sel juhul puuritakse 50–150 meetri sügavused kaevud, kuhu paigaldatakse geotermilised sondid.
Kuigi see nõuab spetsiaalsete puurimismasinate tõttu rohkem alginvesteeringuid, on see valik tavaliselt tõhusam, kuna suuremal sügavusel hoiab maapind ühtlasemat ja kõrgemat temperatuuri.
Jäädvustage vees (järved või jõed)
Kui teil on ligipääs lähedal asuvale järvele, jõele või veehoidlale, on võimalik paigaldada ka nendesse veekogudesse maasoojuskollektorid. Selle tehnika abil vahetab süsteem soojust veega, mis võib vee soojusmahtuvuse tõttu olla väga tõhus.
Selle süsteemi peamine puudus on aga see, et see pole alati saadaval, kuna see sõltub sobiva veeallika lähedusest.
Maasoojuspumpade eelised ja puudused
Eelis
- Energiatõhusus: Maasoojuspumbad on väga tõhusad, nende jõudlussuhted (COP) võivad ulatuda 4 või 5-ni. See tähendab, et iga tarbitud elektrienergia kWh kohta toodavad nad 4–5 kWh soojusenergiat.
- Jätkusuutlikkus: See süsteem kasutab aastaringselt kättesaadavat taastuvat energiaallikat, mis aitab kaasa CO2 emissiooni vähendamisele ja fossiilkütuste kasutamisele.
- Mitmekülgsus: Maasoojuspumpasid ei kasutata mitte ainult kütmiseks, vaid ka jahutamiseks ja sooja tarbevee (DHW) tootmiseks.
- Vastupidavus: Geotermilised süsteemid on tuntud oma pikaealisuse poolest, mille kasutusiga ületab kergesti 20–30 aastat.
- Pikaajaline investeering: Kuigi alginvesteering võib olla suur, on kasutus- ja hoolduskulud madalad, mistõttu need amortiseeritakse mõistliku aja jooksul.
Puudused
- Kõrge esialgne maksumus: Alginvesteering võib olla märkimisväärne, eriti vertikaalse kogumisega süsteemides. Tavaliselt tasub see end tänu energiasäästule aga ära vähem kui 10 aastaga.
- Vajab ruumi: Seda tüüpi paigaldus võib nõuda horisontaalsete kogumissüsteemide jaoks palju ruumi.
- Geotehniline uuring: Sõltuvalt maastiku omadustest on vaja läbi viia varasemad uuringud, mis võivad kulusid suurendada.
- Kättemaksu aeg: Kuigi maasoojuspumbad on väga tõhusad, võib mõnel juhul kuluda kuni 7-10 aastat, et end ära tasuda.
Igal juhul on maasoojuspumbad suurepärane pikaajaline investeering nii majanduslikust kui ökoloogilisest aspektist. Tänu selle suurele jõudlusele ja madalale energiatarbimisele valib üha enam inimesi selle süsteemi oma kodudesse.