Bộ thu địa nhiệt – giải thích ngắn ngọn chức năng và lợi ích

Bộ thu địa nhiệt cho máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước là hệ thống năng lượng địa nhiệt nông được lắp đặt sát mặt đất để thu nhiệt năng từ mặt đất ở độ sâu khoảng 1 đến 2 m. Thích hợp cho các khu dân cư nơi không thể khoan sâu vì lý do pháp lý.

Bộ thu địa nhiệt thu nhiệt năng ở sát mặt đất

Để thu hồi nhiệt, bộ thu địa nhiệt được lắp đặt sát mặt đất và bên dưới lớp băng, tương tự như hệ thống sưởi dưới sàn. Tùy thuộc vào khu vực, giới hạn này sẽ khác nhau và ảnh hưởng đáng kể đến độ sâu của đất. Trên thực tế, hầu hết các bộ thu địa nhiệt được đặt theo chiều ngang ở độ sâu 1,0 đến 1,5 mét dưới mặt đất. Các loại phổ biến nhất bao gồm bộ thu năng lượng bề mặt, bộ thu năng lượng rãnh, bộ thu năng lượng xoắn ốc và bộ thu địa nhiệt dạng thùng. Tùy thuộc vào loại bộ thu năng lượng và lắp đặt mà có thể đào hoặc khoan tới độ sâu 5 m. Khi đặt các đường ống, cần phải đảm bảo rằng các ống cách nhau một khoảng nhất định. Nếu không, các bộ thu năng lượng sẽ thu quá nhiều nhiệt từ mặt đất ở một số vị trí, điều này có thể khiến khu vực xung quanh bị đóng băng.

Cách thức hoạt động của bộ thu địa nhiệt

Bộ thu địa nhiệt thường bao gồm các ống nhựa có đường kính từ 2 đến 4 cm. Đường kính của ống phụ thuộc vào cả điều kiện của đất, độ sâu lắp đặt và phải phù hợp với nhu cầu sử dụng nhiệt nhất có thể. Một thiết kế thiếu chính xác sẽ có ảnh hưởng xấu đến hiệu quả kinh tế và cần phải tránh bằng mọi giá. Bất kể loại bộ thu nào, nước muối lưu thông bên trong bộ thu năng lượng sẽ hấp thụ nhiệt năng từ mặt đất và truyền nhiệt đó đến máy nước nóng bơm nhiệt địa nhiệt.

Trong máy nước nóng bơm nhiệt địa nhiệt, nhiệt thu được sẽ truyền sang môi chất làm lạnh, sau đó bay hơi. Hơi nước môi chất làm lạnh thu được sẽ được nén với sự hỗ trợ của máy nén để tăng đến nhiệt độ cần thiết và dùng làm nguồn năng lượng dự trữ cho hệ thống sưởi trung tâm hoặc để đun nước nóng sinh hoạt. Thông tin chi tiết về quá trình hoạt động này có trong bài viết  Cách thức hoạt động của máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước.

So với đầu dò địa nhiệt, việc lắp đặt bộ thu địa nhiệt không cần xin giấy phép mà chỉ cần thông báo cho chính quyền địa phương. Một số yếu tố cần lưu ý trước để tìm bộ thu địa nhiệt phù hợp. Các yếu tố này bao gồm kỹ thuật lắp đặt và tình trạng trong lòng đất.

Trên thực tế, bộ thu địa nhiệt thường được lắp đặt theo chiều ngang tương tự như hệ thống sưởi dưới sàn. Tuy nhiên công nghệ này yêu cầu một diện tích rộng. Không gian cần có còn phụ thuộc nhiều vào yêu cầu sưởi. Tuy nhiên, theo nguyên tắc ngón tay cái, diện tích thu nhiệt phải rộng gấp khoảng 1,5 đến 2 lần diện tích cần sưởi. Nếu không gian hạn chế, có thể lắp đặt theo chiều dọc, ví dụ như bộ thu năng lượng rãnh hoặcbộ thu địa nhiệt dạng thùng. Điều quan trọng là phải tính đến độ sâu tối đa, vì điều này có thể dẫn đến xâm lấn vào nguồn nước ngầm nếu khoảng cách mực nước ngầm thấp.

Loại đất cũng đóng vai trò quyết định khi chọn bộ thu địa nhiệt phù hợp. Cần phân biệt giữa đất ẩm và đất khô, trong đó đất khô cung cấp nhiệt năng nhiều hơn đáng kể. Trong mọi trường hợp, phải cẩn thận để đảm bảo rằng khu vực thu năng lượng không bao giờ bị che phủ hoặc thậm chí bị xây đè lên. Nếu vậy, đất sẽ không còn khả năng tự tái tạo nhờ nắng và mưa ấm. Kết quả là cung cấp ít nhiệt hơn.