Önceki makalelerde konuştuk jeotermal ısıtma. İçinde, bu tür ısıtmayı kullanmak için gerekli bileşenlerden birinin, jeotermal ısı pompasıÇalışması ortak ısı pompasınınkine benzer. Ancak temel fark, çalışması için yerden alınan ısı enerjisini kullanmasıdır.
Jeotermal ısı pompasının nasıl çalıştığını ve özelliklerinin neler olduğunu detaylı olarak öğrenmek ister misiniz? Bu tür bir sistemi evinize kurmayı düşünüyorsanız bu bilgi çok faydalı olacaktır.
Jeotermal ısı pompası
Jeotermal ısı pompasının ne olduğunu detaylı olarak anlamak için öncelikle jeotermal ısıtmanın ne olduğunu hatırlamak gerekir. Bu teknoloji, bir binayı ısıtmak için yeraltından (kayalardan veya yeraltı suyundan) elde edilen ısıyı kullanır. Isı, özel olarak yerleştirilmiş yeraltı borularından oluşan bir sistem içerisinde dolaşan sıcak su ile taşınır.
Jeotermal ısı pompası bu sistemin önemli bir unsurudur. Aslında kullanımı o kadar genişledi ki Isı pompası pazarı yıllık %20 büyüdü Son yıllarda. Bir buzdolabının arka borularından yayılan ısıyı fark ettiyseniz, nasıl çalıştığına dair genel bir fikriniz vardır: buzdolabı, ısıyı içeriden dışarıya doğru dışarı atar. Jeotermal ısı pompası da benzer bir şey yapar ancak ters yönde; Yani ısıyı dışarıdan (yer altından) alıp evin iç kısmına aktarır.
Jeotermal ısı pompasının çalışması
Jeotermal ısı pompasının çalışma prensibi, buzdolabı veya klima gibi herhangi bir soğutma sistemininkine benzer. Her iki sistemdeki anahtar, bir tüp sistemi içerisinde dolaşan soğutucu akışkanın kullanılmasıdır. Bu akışkan sıkıştırıldığında ısınma, genleştiğinde ise soğuma özelliğine sahiptir.
Kış aylarında, sıkıştırılan ve ısıtılan soğutucu akışkan, bu enerjiyi evin ısıtma sistemine aktaran bir ısı eşanjöründe dolaşır. Sıvı daha sonra soğur ve genleşir; bu süreçte tekrar sıvıyla temasa geçer. jeotermal kaynak (toprak altından gelen ısı) termal enerjiyle yeniden şarj edilir. Bu döngü, evi rahat bir sıcaklıkta tutmak için sürekli olarak tekrarlanır.
Isı pompası, sıvıyı sistem içinde hareket ettirmek için elektrik kullanmasına rağmen verimliliği oldukça yüksektir. Modern jeotermal ısı pompası sistemleri, tüketilen her kW elektrik için 4 kW'a kadar ısı üretebilmektedir. Bu verimlilik mümkündür çünkü ısı üretmek gerekli değildir, ancak ısıyı sıcaklıkların her zaman yüzeydekinden daha kararlı olduğu topraktan çıkarmak yeterlidir.
Ayrıca yaz aylarında evi serinletebilecek tersinir pompalar da bulunmaktadır. Bu pompalar ters yönde çalışarak ısıyı evin içinden yeraltına aktarır. Bu, ısı akışının yönünü kontrol eden bir valf aracılığıyla sağlanır.
Jeotermal enerji elde etmenin yolları
Isı pompaları ile jeotermal enerjiden yararlanmanın çeşitli yolları vardır. Kullanıcılar genellikle ısıtma için dış havayı kullanmaya aşinadır ancak jeotermal pompalarda enerji kaynağı yeraltında depolanan ısıdır. Bu tür enerji dikkate alınır. yenilenebilir y neredeyse sonsuzyıl boyunca verimli ve sürdürülebilir bir şekilde ısıtma sağlar.
Bu tür bir sistemin, aerotermal enerji gibi dış iklime bağlı olan diğer ısıtma yöntemlerine göre açık bir avantajı vardır. Geleneksel bir ısı pompası, dış hava sıcaklığı çok soğuk olduğunda etkinliğini azaltırken, jeotermal pompa, yüzeydeki hava koşullarından bağımsız olarak alt toprak sıcaklığını sabit bir sıcaklıkta tuttuğundan asla verimliliğini kaybetmez.
Jeotermal ısı pompası çeşitleri: dikey ve yatay
Yerden ısı alan tüplerin kurulum şekline göre farklılık gösteren iki ana jeotermal ısı pompası türü vardır:
- Dikey jeotermal ısı pompaları: Bunlar en popüler olanlardır ve yüzeyin 150 ila 200 feet altındaki derinliklere kurulurlar. Bu konfigürasyonda, borular, ısıyı sistemin soğutma sıvısına yükselten bir antifriz sıvısının dolaştığı zemindeki dikey deliklere yerleştirilir.
- Yatay jeotermal ısı pompaları: Bu durumda tüpler yüzeye daha yakın, yaklaşık 6 feet derinlikte yatay olarak dağıtılır. Bu tür kurulum daha fazla alan gerektirir ve bu da onu geniş araziler için ideal kılar. Dikey pompaya göre daha ucuz olmasına rağmen ısı transferi açısından da daha az verimli olabilir.
Her iki sistemde de değişim sondaları nehirler, göller veya lagünler gibi su kütlelerine yakın arazilere, sistemin verimliliğini etkilemeden kurulabilir.
Suda jeotermal yakalama
Jeotermal sistemlerin ilginç bir çeşidi, boruların doğrudan göller veya nehirler gibi bir su kütlesine yerleştirildiği jeotermal su toplamadır. Bu sistem kurulum açısından daha basit ve ucuzdur ve su kaynağı mevcut olduğu sürece büyük verim sağlar.
İlk yatırım ve ekonomik getiri
Jeotermal ısı pompası kurmayı düşünenlerin karşılaştığı ana engellerden biri başlangıç maliyetidir. Jeotermal sistemler, daha önceden arazi etüdlerinin yapılması, sondaj yapılması ve özel ekipman edinilmesi gerektiğinden başlangıçta önemli bir yatırım gerektirir.
Örneğin bir aile evinde jeotermal sistemin kurulumu iki yıl arasında bir maliyete mal olabilir. 6.000 ve 13.000 Euro. Ancak şunu da vurgulamak gerekir ki, ilk yatırımı yüksek olsa da jeotermal ısı pompası sistemleri uzun vadede ciddi oranda tasarruf sağlıyor. Kullanıcıların ısıtmada enerji tüketimini %30 ile %70 arasında, soğutmada ise %20 ile %50 arasında azaltabilecekleri tahmin edilmektedir. Kullanıma bağlı olarak bu tasarruflar, ilk yatırımın 5 ila 10 yıl arasında değişen bir sürede amorti edilmesine olanak tanıyor.
Bu teknolojinin kullanımı yalnızca sistemin sahibine değil aynı zamanda çevreye de fayda sağlar, çünkü yenilenemeyen enerji kaynaklarının tüketimi ve bununla birlikte sera gazı emisyonları büyük ölçüde azalır.
Jeotermal ısı pompaları, verimli ve ekonomik bir ısıtma ve soğutma sistemi sağlarken uzun vadeli çevresel etkilerini en aza indirmek isteyenler için ideal bir seçenektir.