Системы тепловых насосов с использованием воды и грунта представляют собой энергоэффективные системы кондиционирования воздуха, которые используют неглубокие геотермальные ресурсы под землей (также известные как геотермальная энергия, включая грунтовые воды, почву или поверхностные воды) как для отопления, так и для охлаждения.
Системы тепловых насосов с водным и грунтовым источником используют неглубокие геотермальные ресурсы под землей (такие как грунтовые воды, почва или поверхностные воды) для обеспечения как отопления, так и охлаждения энергоэффективным способом. Вводя небольшое количество электроэнергии, система переносит тепловую энергию с низкого температурного уровня на высокий температурный уровень. Зимой геотермальная энергия служит источником тепла для отопления; летом она действует как источник охлаждения для кондиционирования воздуха. Устройство потребляет 1 кВт энергии для производства более 4~5 кВт мощности охлаждения/обогрева. Получая энергию из подземных источников, система не выбрасывает в окружающую среду отработанные газы, сточные воды или остатки отходов, что делает ее идеальным решением для «зеленого кондиционирования воздуха». Его можно широко применять в офисных зданиях, гостиницах, школах, общежитиях, больницах, ресторанах, торговых центрах, виллах, жилых домах и других областях.
Технология тепловых насосов с использованием воды и грунта в настоящее время является одним из самых энергоэффективных методов охлаждения и отопления в системах кондиционирования воздуха, что делает ее популярным выбором. Правительство Китая решительно выступает за ее использование, и в соответствии с политическими нормами здания, которые принимают эту технологию, могут получить государственную политическую поддержку, обратившись в местное правительство, с уменьшением или освобождением от дополнительных сборов за строительство в размере от 140 до 200 юаней за квадратный метр.
В зависимости от различных сред извлечения энергии системы тепловых насосов с использованием воды и грунта можно разделить на три типа:
Система грунтовых вод (открытая система «скважинной воды»):
Эта система поглощает или выделяет тепло из грунтовых вод для достижения отопления или охлаждения в зданиях. Самым большим преимуществом этого решения является то, что температура грунтовых вод остается постоянной, как правило, между 10~16℃, что может снизить как первоначальные инвестиции, так и эксплуатационные расходы. Системы открытого контура обычно применяются в прибрежных районах, где почвенные условия позволяют повторно закачивать воду в водоносный горизонт почвы через скважины подпитки.Система заглубленных в грунт труб (замкнутая геотермальная система):
Теплообменники (трубы) укладываются в почву для непосредственного обмена теплом с почвой. Зимой они подают тепло в установку, летом они поглощают тепло, отводимое установкой. Вертикальные контуры устанавливаются путем бурения вертикальных скважин в почве и установки в них полиэтиленовых труб. Горизонтальные контуры подразумевают укладку теплообменников (труб) на глубину 1,5 м под поверхностью земли. Как вертикальные, так и горизонтальные контуры извлекают или отдают тепло из почвы.Система поверхностных вод (система циркуляции поверхностных вод или озерных вод):
Эта система использует поверхностные водные ресурсы, такие как реки, озера, моря и т. д., устанавливая теплообменные устройства в воде для теплообмена. Замкнутые теплообменные устройства устанавливаются в озерах или других водоемах вблизи здания для обеспечения или отдачи тепла для здания. Теплообменные устройства должны быть эстетически приятными и легко дренируемыми. Размер и глубина озера особенно важны, требуя точных расчетов для обеспечения того, чтобы вода озера могла удовлетворить потребности здания в охлаждении и отоплении.