Även om det har tagit lite tid för värmepumpar att förstås av husägare, förändras tiderna och i Storbritannien är värmepumpar nu en beprövad teknik på en ständigt växande marknad. Värmepumpar fungerar genom att utnyttja den naturliga värmeenergi som solen producerar. Denna energi absorberas i jordens yta som fungerar som ett gigantiskt värmelager. Jordslingan eller jordkollektorn, som är det nedgrävda röret, absorberar denna lågtemperaturvärme från den omgivande marken och transporterar denna värme till värmepumpen. Jordslingan eller värmefångarna som bär en glykol/frostskyddsblandning kan installeras med olika metoder. Bergvärmepumpar kan använda olika värmefångare såsom rör som läggs horisontellt i marken eller vertikalt i ett borrhål. Värme kan hämtas från floder, bäckar, dammar, hav eller vattenbrunnar – i teorin kan en värmepump användas överallt där det finns ett värmemedium eller en värmekälla.
Typer av markslingor/samlare tillgängliga
Horisontella samlare
Polyetenrör är nedgrävt i diken eller över ett stort utgrävt område. Marksamlarrör kan variera från 20mm, 32mm eller 40mm, men i princip är tanken densamma. Rörets djup behöver bara vara 1200 mm eller 4 fot, och ibland kan sand behövas för att fungera som en kudde runt röret. Enskilda tillverkare rekommenderar specifika metoder för slinginstallation, men i allmänhet finns det tre huvudsystem som är raka sträckor av samlingsrör där diken grävs ut och röret körs upp och ner på ett angivet område tills allt rör som behövs är begravt, en matteffekt där ett stort område grävs ut och en serie slingor grävs ner som skapar en golvrörseffekt i marken eller slinkies som är förtillverkade rörslingor som rullas ut i olika längder av diket. Dessa kan installeras vertikalt eller horisontellt och när de är installerade likna en fjäder som har dragits isär. Även om jordloopsamlaren låter enkel, är dimensioneringen och designen av layouten avgörande. Tillräcklig jordslinga måste installeras för att hålla jämna steg med fastighetens värmeförluster, designen och storleken på värmepumpen som installeras och placeras på avstånd över ett erforderligt landområde för att inte potentiellt "frysa marken" samtidigt som de lägsta flödeshastigheterna bibehålls beräknas i konstruktionsstadiet.
Vertikala samlare
Om det inte finns tillräckligt med yta för den horisontella metoden är ett alternativ att borra vertikalt.
Borrning är inte bara en användbar metod när man försöker få värme från jorden utan borrhål är fördelaktiga när man använder en värmepump omvänd för kylning under sommarmånaderna.
Det finns två huvudsakliga borralternativ, nämligen ett slutet system eller ett öppet system.
Borrade slutna slingasystem
Borrhål kan borras till olika djup beroende på storleken på värmepumpen som krävs och markens geologi. De är cirka 150 mm i diameter och borras vanligtvis till mellan 50 m – 120 meters djup. En termisk slinga förs in i borrhålet och hålet gjuts upp med en termiskt förbättrad fog. Principen är densamma som horisontella jordslingor med en glykolblandning som pumpas runt slingan för att samla värme från marken.
Borrhål är dock dyra att installera och kräver ibland mer än ett. Geologiska rapporter är avgörande för både borraren och för att bestämma konduktiviteten.
Borrade öppna loopsystem
Borrade öppna system är där borrhål borras för att få en god vattenförsörjning från marken. Vatten pumpas ut och leds direkt över värmepumpens värmeväxlare. När "värmen" har passerat över värmeväxlaren återinjiceras detta vatten ner i ett annat borrhål, tillbaka ner i marken eller i en lokal vattenväg.
System med öppen krets är extremt effektiva eftersom vattentemperaturen normalt kommer att ha en högre och mer konstant temperatur och i praktiken eliminerar användningen av en värmeväxlare. De kräver dock mer detaljerad design och planering med godkännande från lokala myndigheter och miljömyndigheten.
Dammslingor
Om det finns en tillräcklig damm eller sjö att använda kan dammmattor (rörmattor) sänkas ner för att möjliggöra att värme kan utvinnas från vattnet. Detta är ett slutet system med en glykolblandning som återigen pumpas runt röret som utgör dammmattorna. Hänsyn måste tas till säsongsvariationer i vattennivåer och i allmänhet är inte många dammar lämpliga på grund av otillräcklig yta/volym vatten.
Dammslingor kan vara mycket effektiva om de är utformade och dimensionerade på rätt sätt; rinnande vatten är mer effektivt på grund av det ständiga tillförseln av värme och vattnet eller "värmekällan" bör aldrig sjunka under cirka 5oC. Dammslingsystem är också fördelaktiga för kylning under sommarmånaderna då värmepumpen backas.
Posttid: 15 juni 2022