تامین انرژی ساختمان از زمین

گروه تاسیسات: منابع طبیعی ثروتی است که از گذشته به ما ارث رسیده و ما هم باید در حفظ آن برای استفاده آیندگان بکوشیم این اصلی است که علاوه بر علمی بودن از نظر اخلاقی هم مورد وفاق همه است؛ بنابراین کشور های توسعه یافته به دنبال استفاده از انرژی های تجدید پذیر و فاقد آلودگی زیست محیطی هستند. یکی از این راه ها استفاده از انرژی زمین برای تولید انرژی سرمایش و گرمایشی ساختمان هاست. یکی از محققان سیستمی را ابداع کرده است که با استفاده از آن می توان استفاده از سوخت فسیلی را با استفاده از انرژی زمین به حداقل برساند. این سامانه شامل سه جزء سامانه مبدل انرژی زمین، پمپ گرما و سامانه توزیع گرمایش و سرمایش در داخل ساختمان است. در شماره گذشته اطلاعاتی در مورد این سامانه در گفتگو با حمید رضائیان یزدی به چاپ رسید. بخش دوم گفتگوی ما را با این محقق دوستدار طبیعت می خوانید. پیام ساختمان: لطفا در رابطه با سامانه مبدل انرژی به عنوان یکی از بخش های این سامانه توضیحاتی ارائه فرمایید . سامانه مبدل انرژی زمین سامانه ای است که در زمستان گرما را از عمق کم زمین به پمپ حرارت منتقل می نماید و در فصل تابستان گرمای جمع آوری شده داخل ساختمان را به زمین انتقال می دهد و آن را به طور طبیعی ذخیره سازی می کند و انرژی ذخیره شده دوباره در فصل سرما قابل استفاده است. مبدل های زمین متداولا یک مجموعه لوله پلی اتیلن فشرده است که یک سیال (آب + ضدیخ) برای انتقال حرارت در آن جریان دارد. مبدل ها می تواند در زیر زمین نصب شوند که در این صورت سامانه زیرزمینی نامیده می شوند و یا در آب های سطحی قرار گیرد که در این شرایط آن را سامانه آب های سطحی می نامند. در این سامانه زمانی که دمای سیال پایین تر از دمای زمین یا آب است، گرما به سامانه منتقل شده و گرم شدن صورت می گیرد و زمانی که دمای سیال از دمای زمین یا آب بالاتر باشد، گرما از سامانه به زمین یا آب منتقل می شود و سرمایش ساختمان انجام می گیرد. ذکر این نکته ضروری است که میزان دمای متعارف زمین تأثیری بر عملکرد سامانه ندارد. همچنین نیروگاه زمینی می تواند با مدار بسته یا مدار باز طراحی شود. پیام ساختمان: عملکرد پمپ سامانه در ساختمان به چه صورتی است؟ این پمپ دستگاهی است که با استفاده از انبساط و تراکم وسایل مبرد برای تبادل حرارت بین داخل ساختمان و مبدل زمین از آن استفاده می شود. به طور طبیعی، گرما از جسم گرم تر به جسم سردتر منتقل می شود، اما با بهره گیری از پمپ حرارت می توان گرمای مثلا 5 درجه سانتی گراد را که از زمین یا آب استحصال می شود را به سوی گرما فرستاد و برای گرم کردن داخل ساختمان مثلا تا 25 درجه سانتی گراد یا بیشتر استفاده نمود. این وسیله، گرما را برخلاف میل طبیعی آن هدایت می کند؛ دقیقا همانند یک پمپ آب که آب را به طبقات بالای ساختمان می رساند. این پمپ، گرما را بین نیروگاه انرژی زمین و فضای داخلی ساختمان به صورت دو طرفه انتقال می دهد. این عملکرد شبیه یخچال های برقی است. تفاوت عمده بین پمپ حرارت زمین و یخچال در این است که پمپ حرارت وسیله ای است که در دو جهت کارمی کند ولی یخچال در یک جهت. وقتی که پمپ حرارت درحالت سرمایش قرار می گیرد، مبدل حرارتی بین نیروگاه زمینی و سیال مبرد در نقش کندانسور وارد عمل می شود و مبدل دیگر که مبدل هوا به سیال مبرد است به اپراتور تبدیل می گردد و در حالت گرمایش جای کندانسور و اپراتور عوض می شود. این کار با استفاده از یک شیر برقی چهارطرفه که درون پمپ حرارت قرار دارد انجام می گیرد. پمپ حرارت زمین برای به کار انداختن کمپرسور، فن، پمپ گردش وسایل و کنترل ها به برق نیاز دارد، اما انرژی گرمایش و سرمایش تولیدشده حداقل سه تا چهار برابر انرژی مصرفی است. پیام ساختمان: توزیع گرما و سرما در داخل ساختمان چگونه اتفاق می افتد؟ برای توزیع هوای گرم و سرد و کنترل رطوبت باصرفه ترین روش استفاده مستقیم از پمپ حرارت زمین است. ولی درصورت تمایل استفاده از سامانه های دیگر نظیر گرمایش از کف، رادیاتور، فن کوئل و امثال آن نیز ممکن است. در حالت استفاده مستقیم از پمپ گرما، سامانه می تواند حرارت اضافی مثلا اتاق های رو به آفتاب را به نواحی سردتر ساختمان منتقل کند و صرفه جویی بیشتر ایجاد نماید.