Hoe worden grondwarmtepompen gebruikt?

Grondbronwarmtepompen (GSHP's) worden een steeds populairdere keuze voor bedrijven die hun ecologische voetafdruk willen verkleinen en willen besparen op energiekosten. In tegenstelling tot traditionele verwarmingssystemen die afhankelijk zijn van fossiele brandstoffen, gebruiken warmtekrachtkoppelingen hernieuwbare energiebronnen om gebouwen te verwarmen en te koelen. In dit artikel onderzoeken we hoe GSHP's werken, wat de voordelen ervan zijn en hoe bedrijven ze kunnen implementeren.

Wat zijn bodemwarmtepompen?

Aardwarmtepompen zijn een soort geothermisch verwarmings- en koelsysteem dat de natuurlijke warmte van de aarde gebruikt om de temperatuur in een gebouw te regelen. Ze bestaan ​​uit een lus van ondergrondse leidingen, een warmtepompunit en een distributiesysteem dat verwarmde of gekoelde lucht naar het gebouw levert.

De lus van leidingen, ook wel aardlus genoemd, is gevuld met een mengsel van water en antivries. Terwijl de vloeistof door de lus circuleert, absorbeert deze in de winter warmte uit de grond en geeft deze in de zomer warmte weer af aan de grond.

De warmtepompunit is verantwoordelijk voor het overbrengen van de warmte van het aardcircuit naar het verwarmings- en koelsysteem van het gebouw. Het bevat een compressor, verdamper, condensor en expansieklep, die samenwerken om de lage temperatuurwarmte uit de grond om te zetten in hoge temperatuurwarmte voor het gebouw.

Hoe werken bodemwarmtepompen?

In de winter is de bodemtemperatuur warmer dan de luchttemperatuur, waardoor de WKK warmte uit de bodem kan opnemen en deze kan doorgeven aan het verwarmingssysteem van het gebouw. De compressor in de warmtepomp verhoogt de temperatuur van de warmte door het koelgas te comprimeren, dat vervolgens door de verdamper en condensor stroomt om de lucht te verwarmen die door het gebouw wordt verspreid.

In de zomer is het proces omgekeerd. De GSHP absorbeert warmte uit het gebouw en brengt deze over naar de aardlus, waar deze wordt afgevoerd naar de koelere grond. De warmtepompunit koelt de lucht door deze over de verdamperspiralen te leiden, die het koelmiddel bevatten dat de warmte uit de lucht absorbeert.

Voordelen van bodemwarmtepompen

Er zijn veel voordelen verbonden aan het gebruik van bodemwarmtepompen voor het verwarmen en koelen van gebouwen. Enkele van de belangrijkste voordelen zijn:

Energie-efficiëntie: WKK's zijn zeer efficiënt, met een prestatiecoëfficiënt (COP) tot 4,0. Dit betekent dat voor elke eenheid elektriciteit die wordt gebruikt om de warmtepomp van stroom te voorzien, er maximaal vier eenheden warmte worden gegenereerd. Dit resulteert in een aanzienlijke energiebesparing in vergelijking met traditionele verwarmingssystemen.

Verminderde CO2-voetafdruk: WKK's maken gebruik van hernieuwbare energiebronnen, wat betekent dat ze minder broeikasgasemissies produceren dan traditionele verwarmingssystemen die afhankelijk zijn van fossiele brandstoffen.

Kostenbesparingen: Hoewel de initiële installatiekosten van een WKK-systeem hoog kunnen zijn, kunnen de kostenbesparingen op de lange termijn op de energierekening aanzienlijk zijn. Veel bedrijven komen ook in aanmerking voor stimuleringsmaatregelen van de overheid en belastingvoordelen voor het installeren van duurzame energiesystemen zoals aardwarmtewisselaars.

Weinig onderhoud: WKK-systemen hebben weinig bewegende delen en vergen weinig onderhoud. De aardlus kan 50 jaar of langer meegaan, en de warmtepompunit gaat doorgaans 15-20 jaar mee.

Hoe u een bodemwarmtepompsysteem implementeert

Het implementeren van een bodemwarmtepomp systeem vereist een zorgvuldige planning en ontwerp om ervoor te zorgen dat het systeem efficiënt en effectief is. Hier zijn enkele stappen die u moet volgen:

Bepaal de verwarmings- en koelingsbehoeften: De eerste stap is het bepalen van de verwarmings- en koelingsbehoeften van het gebouw. Dit kan worden gedaan door middel van een belastingberekening, waarbij rekening wordt gehouden met de grootte, isolatie en oriëntatie van het gebouw.

Kies het juiste systeem: Er zijn twee hoofdtypen aardwarmtepompsystemen: gesloten en open lus. Systemen met gesloten circuit circuleren een koelmiddel door een gesloten circuit van ondergrondse leidingen, terwijl systemen met open circuit water uit een put of oppervlaktewater halen en dit na gebruik weer afvoeren. Gesloten-lussystemen komen vaker voor omdat ze efficiënter en gemakkelijker te onderhouden zijn.

Ontwerp de aardlus: De aardlus is het meest kritische onderdeel van een WKK-systeem en het ontwerp ervan zal afhangen van de verwarmings- en koelingsbehoeften van het gebouw, het bodemtype en de beschikbare ruimte. De aardlus kan horizontaal of verticaal worden geïnstalleerd, afhankelijk van de beschikbare ruimte.

Installeer de warmtepompunit: De warmtepompunit moet worden geïnstalleerd op een locatie die gemakkelijk toegankelijk is voor onderhoud en reparatie. Het moet ook dicht bij het distributiesysteem worden geplaatst om warmteverlies te minimaliseren.

Sluit de aardlus en de warmtepompunit aan: De aardlus en de warmtepompunit moeten worden aangesloten met behulp van geïsoleerde koperen of polyethyleen leidingen. De verbinding moet worden gemaakt met behulp van een warmtewisselaar om verontreiniging van de aardlusvloeistof te voorkomen.

Test het systeem: Zodra het systeem is geïnstalleerd, moet het worden getest om er zeker van te zijn dat het correct functioneert. Dit omvat het controleren van de vloeistofniveaus in het aardlussysteem, het koelmiddelniveau van de warmtepompunit en de luchtstroom van het distributiesysteem.

Conclusie

Aardwarmtepompen zijn een efficiënte en duurzame manier om gebouwen te verwarmen en te koelen. Ze bieden vele voordelen, waaronder energiebesparing, een kleinere ecologische voetafdruk en weinig onderhoud. Door de stappen in dit artikel te volgen, kunnen bedrijven een WKK-systeem implementeren dat aan hun verwarmings- en koelingsbehoeften voldoet en tegelijkertijd hun impact op het milieu vermindert.