Geothermische systemen: verwarming, van de grond af

De behoefte aan onderhoud en engineering managers om comfortabele temperaturen en een goede kwaliteit van de binnenlucht te bieden, terwijl het houden van een strakke greep op de begroting is een van de grootste uitdagingen. Op de top van de energiekosten, is er een onderhoudskosten voor HVAC, ketels, koelmachines en koeltorens, die vaardigheden van het personeel en de tijd kan uitrekken in vele richtingen.

Toch is er een manier om een ​​hoog niveau van te verstrekken comfort zonder het belasten van de begroting of het personeel. De geothermische warmtepomp systemen kunnen snijden onderhoud en energiekosten in de helft.

Hoe geothermische warmtepomp werkt
geothermische warmtepomp systemen zijn gebaseerd op de temperatuur van de aarde op te warmen en koele gebouwen. Hoewel er een verscheidenheid van ontwerpen, de meest populaire ontwerp voert warmtepompen en een gesloten-lussysteem gelegd onder de grond of een orgaan van waterleidingen.

De efficiëntie en de eenvoud van het systeem wegens het gesloten systeem dat fungeert als een grote warmtewisselaar. De lus is gevuld met een warmte-vloeistof, gewoonlijk water of water-antivries mengsel. Wanneer een eenheid vereist koeling wordt warmte overgebracht van een gebouw naar de aarde. Bij het verwarmen van een voorziening wordt warmte geabsorbeerd uit de aarde en overgebracht naar het gebouw. ​​

Het systeem maakt gebruik van een warmtepomp die een koelcyclus gebruikt om lage kwaliteit warmte te nemen en te concentreren hoogwaardige warmte. Pompen en ventilatoren verplaats de hitte.

Het systeem is efficiënt en eenvoudig, omdat het beweegt warmte en houdt de warmte niet maken. Bovendien, terwijl de meeste mechanische koelsystemen werken onder dezelfde principes, geothermische systemen krijgen efficiëntie vanwege de grootte van hun primaire warmtewisselaar — de lus

In het hart van het proces zijn twee thermodynamische principes:. Warmte stroomt altijd van warm naar koud, en hoe groter het verschil in temperatuur, hoe hoger de snelheid van de warmteoverdracht

. Zes tot acht voet onder de oppervlakte van de aarde, de grond zorgt voor een constante jaarlijkse temperatuur van 45 in het noorden breedtegraden tot 70 graden in het zuiden. Omdat de aarde &'; s temperatuur is stabiel en de omgevingstemperatuur is het niet, er is een seizoensgebonden verschil in de meeste klimaten dat de geo-thermisch proces efficiënter maakt

Kostenbesparingen
De relatieve eenvoud van de systemen. is deels wat hen rendabel. Geothermische warmtepomp systemen zijn niet afhankelijk van ketels en koeltorens. Aangezien omkeren-cyclustechnologie wordt ingezet op het gebruikspunt, zijn er slechts twee buizen verwarming en koeling, vier niet zoals de meeste conventionele systemen. En er zijn geen grote koelmachines in de mechanische ruimte of een reeks van verpakte eenheden op het dak blootgesteld aan de elementen en het creëren van problemen waarvan het daksysteem. Alle kritische apparatuur, met uitzondering van de grond lus — pompen, scroll compressoren en ventilatoren — zijn in het gebouw, beschermd tegen de elementen.

De warmtepompen zijn over het algemeen klein, waardoor ze flexibeler in termen van design maakt. Terwijl sommige fabrikanten van 50 ton capaciteit pompen zal produceren, de meeste lopen 2-10 ton voor commerciële en institutionele markten. Naar een hogere tonnage capaciteit te bereiken, worden meerdere warmtepompen met elkaar verbonden. De warmtepompen kunnen worden vastgesteld in een zone distributienetwerk dat zorgt voor point-of-use verwarming of koeling.

Kosten Matters
Er zijn ook andere besparingen, ook. Het merendeel van de leidingen in deze systemen is polyethyleen kunststof leidingsystemen, zoals gas-lijn pijp, in plaats van koper of ijzer-gebaseerde leidingen. Leidingwerk is over het algemeen niet een deel van de installatie, met uitzondering van punt van het gebruik en de distributie van verse lucht levering.

Er zijn ook het onderhoud en de operationele besparingen. Volgens de American Society of verwarming, koeling en Air-conditioning Engineers (ASHRAE), de jaarlijkse onderhoudskosten voor een conventionele ketel, chiller, koeltoren systeem is 65 cent per vierkante voet. Voor een geothermisch systeem dat de kosten is 22-25 cent per vierkante voet. De kosten zijn lager omdat minder materiaal dat aandacht verdient.

Van de onderhoudswerkzaamheden nodig wijzigen filters het hoogst. Minder dan de helft van het aantal taken die smering en het controleren van de ventilator riemen, de studie merkt. Er zijn geen problemen met de waterkwaliteit aan de hand. U don &'; t heeft te reinigen of behandelen van een koeltoren. Er &'; s vrijwel geen onderhoud aan de warmtepomp. Ongeveer de enige kosten om filters te veranderen en misschien controleren op de circulatiepompen &'; verpakkingen en de ventilator riemen.

De warmtepompen zelf komen als zelfstandige eenheden die worden getest in de fabriek. Zelfs het koelmiddel in een gesloten systeem dat er geen controle nodig.

Technologie evolueert
geothermische warmtepomp technologie is energie-efficiënte, het aanbieden van energie kost ongeveer 25-50 procent minder dan die van een conventioneel systeem. Recente wijzigingen in de technologie hebben een groot verschil gemaakt.

De grootste verandering kwam toen de industrie overgestapt van zuigercompressoren tot compressoren scrollen. Er was een aanzienlijke toename van efficiëntie daar. Fabrikanten ook begonnen met variabele snelheid ventilatoren en compressoren. Er zijn ook verbeteringen in het omkeren en kleppen expansie in pompen en verdampende spoelen.

geothermische warmtepomp systemen hebben levensduur van 22 jaar of meer en in de grond leidingen kan duren 50 jaar of meer. Als gevolg van deze en andere veranderingen, is efficiency verbeterd. De coëfficiënt van de prestaties voor deze systemen ging 3-4,5 en SEER ratings 13-14 naar 17-18. Aanvullende wijzigingen in de technologie en de installatie van deze systemen beter levenscyclus investeringen. Bijvoorbeeld, veel van de verbinding van de grond buis in de fabriek onder gecontroleerde omstandigheden, in plaats van in het veld. Wanneer verbindingen moeten in het veld, de instrumenten te doen zijn verbeterd. Lekken in de loop vrijwel ongekend.

Life Cycle-kostenvoordeel
Omdat een aanzienlijk deel van de kosten van deze systemen in de installatie van de begraven lus, de kosten van het gehele systeem beginnen af te nemen naarmate het systeem groter wordt. Vijftig ton is over het breekpunt. Op dat moment, de kosten van het graven meer loopgraven of boren van meer waterputten doesn &'; t blijven toenemen in hetzelfde tempo, omdat de aannemer al zijn apparatuur heeft gebracht en het werk bemanningen zijn op de site

De eerste. kosten van het systeem hangt af van vele lokale variabelen. Is er concurrentie op het gebied van geothermische systemen? Zijn goed boorders direct beschikbaar? Wat is de bodem en geologie van het gebied? Deze systemen kunnen meer dan betalen voor zichzelf door de jaren heen, het vermijden van kosten voor het onderhoud en het dak reparaties, en omdat de apparatuur, voornamelijk de lus systeem, duurt zo lang, de energie-efficiëntie is echt de kers op de taart
.