塩水/水ヒートポンプの仕組み

他のすべてのヒートポンプと同様に、塩水/水ヒートポンプは同じ原理で動作します。まず、熱エネルギーが地面から抽出され、次に冷媒に伝達されます。 これは蒸発し、コンプレッサーを使用してさらに圧縮されます。 これにより、圧力だけでなく温度も上昇します。 生じた熱は熱交換器 (凝縮器) によって吸収され、加熱システムに伝えられます。 このプロセスがどのように機能するかについては、「塩水/水ヒートポンプの仕組み」の記事で詳しく学ぶことができます。

原則として、地熱は 2 つの方法で地中熱ヒートポンプを介して取り出すことができます。1 つは地表近くに設置された地熱コレクターを介する方法、もう 1 つは地中 100 メートルまで貫通する地熱探査機を介する方法です。 次のセクションでは両方のバージョンについて説明します。

地熱収集器は地下に埋設されています

地熱を取り出すために、パイプシステムが水平に、そして霜線の下に蛇行状に敷設されます。 深さは芝生や土の表面から約1〜2メートルです。 耐霜性液体で作られたブライン媒体がパイプシステム内を循環し、熱エネルギーを吸収して熱交換器に伝達します。 必要なコレクタ領域のサイズは、とりわけ、問題の建物の熱需要によって決まります。 実際には、加熱する必要がある面積の 1.5 ～ 2 倍になります。 地熱収集器は地表近くから熱エネルギーを吸収します。 エネルギーは太陽放射と雨水によって供給されます。 したがって、地面の状態がコレクタのエネルギー収量に決定的な役割を果たします。 パイプ システムの上の領域にアスファルトが敷かれたり、その上に建設されたりしないことが重要です。 地熱コレクターを敷設するときに考慮する必要があることについて詳しくは、「塩水/水ヒートポンプ用の地熱コレクター」の記事をご覧ください。

地熱探査機は地球の深層から熱を抽出します

地熱収集器の代替品はプローブです。 ボーリング孔の助けを借りて、地熱探査機は地球に垂直または斜めに沈められます。 また、その中を塩水媒体が流れ、深さ40～100メートルで地熱を吸収し、熱交換器に伝えます。 深さ約 10 メートルでは、温度は一年中一定に保たれるため、地熱探査機は外気温が非常に低い場合でも効率的に機能します。 また、地熱収集器に比べて設置スペースが少なく、夏場の冷房にも利用できます。 ボーリング孔の深さは、地面の熱需要と熱伝導率にも依存します。 最大 100 メートルのボーリング孔ではいくつかの地下水を含む層が貫通されるため、ボーリング孔の掘削には必ず許可を取得する必要があります。