Iako je trebalo neko vrijeme da vlasnici domova razumiju dizalice topline, vremena se mijenjaju i u Ujedinjenom Kraljevstvu dizalice topline sada su dokazana tehnologija na sve većem tržištu. Dizalice topline rade iskorištavanjem prirodne toplinske energije koju proizvodi sunce. Ta se energija apsorbira u zemljinu površinu koja djeluje kao ogromno skladište topline. Niz petlji uzemljenja ili zemljani kolektor, koji je ukopana cijev, apsorbira ovu toplinu niske temperature iz okolnog tla i prenosi tu toplinu do dizalice topline. Petlja uzemljenja ili kolektori topline koji nose mješavinu glikola/antifriza mogu se ugraditi različitim metodama. Dizalice topline zemlja mogu koristiti različite kolektore topline kao što su cijevi položene vodoravno u tlo ili okomito u bušotini. Toplina se može dobiti iz rijeka, potoka, ribnjaka, mora ili bunara – u teoriji gdje god postoji toplinski medij ili izvor topline, dizalica topline može se koristiti.
Dostupne vrste nizova/kolektora petlje uzemljenja
Horizontalni kolektori
Polietilenska cijev se ukopava u rovove ili preko velikog, iskopanog područja. Cijevi podzemnog kolektora mogu varirati od 20 mm, 32 mm ili 40 mm, ali načelno je ideja ista. Dubina cijevi mora biti samo 1200 mm ili 4 stope, a povremeno može biti potreban pijesak koji služi kao jastuk oko cijevi. Pojedinačni proizvođači preporučuju posebne metode ugradnje s petljom, ali općenito postoje tri glavna sustava, a to su ravne cijevi kolektora gdje se iskopaju rovovi i cijev se provlači gore-dolje po određenom području dok se sva potrebna cijev ne zakopa, učinak matiranja gdje veliko područje se iskopa i niz petlji se zakopa stvarajući učinak podnog cjevovoda u tlu ili navlake koje su unaprijed proizvedeni koluti cijevi koji se kotrljaju u različite duljine kanala. Oni se mogu ugraditi okomito ili vodoravno, a kada su postavljeni nalikuju opruzi koja je rastavljena. Iako kolektor uzemljene petlje zvuči jednostavno, dimenzioniranje i dizajn rasporeda su ključni. Dovoljna petlja uzemljenja mora biti instalirana kako bi se pratili toplinski gubici nekretnine, dizajn i veličina toplinske crpke koja se ugrađuje i mora biti raspoređena na potrebnoj površini zemljišta kako se ne bi potencijalno 'zamrznula zemlja' dok se održavaju minimalni protoki izračunati u fazi projektiranja.
Vertikalni kolektori
Ako nema dovoljno prostora za horizontalnu metodu, alternativa je okomito bušenje.
Bušenje nije samo korisna metoda kada se pokušava dobiti toplina iz zemlje, već su i bušotine korisne kada se toplinska pumpa koristi obrnuto za hlađenje u ljetnim mjesecima.
Postoje dvije glavne opcije bušenja: sustav zatvorene petlje ili sustav otvorene petlje.
Sustavi zatvorene petlje s bušenjem
Bušotine se mogu izbušiti na različite dubine ovisno o veličini potrebne toplinske pumpe i geologiji zemlje. Promjera su približno 150 mm i obično se buše do dubine od 50 do 120 metara. Toplinska petlja je umetnuta u bušotinu i rupa je injektirana toplinski poboljšanom injekcionom smjesom. Načelo je isto kao i horizontalne petlje uzemljenja s mješavinom glikola koja se pumpa oko petlje za prikupljanje topline iz tla.
Međutim, bušotine su skupe za postavljanje i ponekad ih je potrebno više od jedne. Geološka izvješća ključna su i za bušača i za određivanje vodljivosti.
Sustavi s bušenom otvorenom petljom
Izbušeni otvoreni sustavi su gdje se buše bušotine kako bi se postigla dobra opskrba vodom iz zemlje. Voda se ispumpava i prolazi izravno preko izmjenjivača topline dizalice topline. Nakon što 'toplina' prođe preko izmjenjivača topline, ova se voda ponovno ubrizgava u drugu bušotinu, natrag u zemlju ili u lokalni vodotok.
Sustavi otvorene petlje izuzetno su učinkoviti jer će temperatura vode obično biti viša i konstantnija temperatura i zapravo isključuje upotrebu izmjenjivača topline. Oni, međutim, zahtijevaju detaljniji dizajn i planiranje uz odobrenje lokalnih vlasti i Agencije za okoliš.
Petlje ribnjaka
Ako postoji dovoljno ribnjaka ili jezera za korištenje, tada se prostirke za ribnjak (cijevne prostirke) mogu uroniti kako bi se omogućilo izvlačenje topline iz vode. Ovo je sustav zatvorene petlje s mješavinom glikola koja se opet pumpa oko cijevi koja čini prostirke za ribnjak. Moraju se uzeti u obzir sezonske varijacije u razinama vode i općenito nije mnogo ribnjaka prikladno zbog nedovoljne površine/volumena vode.
Petlje za ribnjak mogu biti vrlo učinkovite ako su pravilno dizajnirane i dimenzionirane; tekuća voda je učinkovitija zbog stalnog unosa topline, a voda ili 'izvor topline' nikada ne bi smjeli pasti ispod oko 5oC. Pond loop sustavi također su korisni za hlađenje tijekom ljetnih mjeseci kada je toplinska pumpa obrnuta.
Vrijeme objave: 15. lipnja 2022