புவிவெப்ப வெப்ப பம்ப் அமைப்பு நிறுவல் வழிகாட்டி
குடியிருப்பு மற்றும் வணிகக் கட்டிடங்கள் இரண்டிலும், கட்டிடங்களை வெப்பப்படுத்துவதற்கும் குளிர்விப்பதற்கும் ஆகும் ஆற்றல் நுகர்வு ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பங்கைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, பலர் ஆண்டு முழுவதும் அதிக செயல்திறன் மிக்க மற்றும் நிலையான அமைப்புகளைத் தேடத் தொடங்கியுள்ளனர். புவிவெப்ப வெப்ப பம்ப் (GSHP) அமைப்பு என்பது பெருகிவரும் ஒரு பிரபலமான தொழில்நுட்பமாகும். இது, வெப்ப மூலமாகவும் வெப்ப ஏற்பியாகவும் நிலத்தைப் பயன்படுத்தி, நிலத்திலிருந்து வெப்பத்தைப் பரிமாற்றம் செய்கிறது. வெளிப்புறக் காற்றை விட நிலம் ஒப்பீட்டளவில் நிலையான வெப்பநிலையைக் கொண்டிருப்பதால், வெப்ப பம்புகள் மிகவும் சீராகவும் திறமையாகவும் செயல்பட முடிகிறது. இந்தக் கட்டுரை, ஒரு புவிவெப்ப வெப்ப பம்ப் அமைப்பை நிறுவுவதற்கான படிப்படியான வழிகாட்டியை வழங்குகிறது—திட்டமிடல் மற்றும் சுற்றுத் தேர்வு முதல் நிறுவுதல் மற்றும் சோதனை வரை.
1. புவிவெப்ப பம்புகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்ளுதல்
புவிவெப்ப வெப்பப் பம்புகள், ஒரு குளிர்பதனப் பொருள் மற்றும் ஒரு அமுக்கியைப் பயன்படுத்தி வெப்பப் பரிமாற்றம் செய்யும் கொள்கையின் அடிப்படையில், ஒரு ஏர் கண்டிஷனரைப் போலவே செயல்படுகின்றன, ஆனால் இதன் வெப்ப மூலம் நிலமாகும். வெப்பமூட்டும் பயன்முறையில், இந்த அமைப்பு நிலத்திலிருந்து வெப்பத்தை எடுத்து அதை வீட்டிற்குள் செலுத்துகிறது. குளிர்விக்கும் பயன்முறையில், இந்த அமைப்பு வீட்டிற்குள் இருந்து வெப்பத்தை எடுத்து அதை நிலத்திற்குள் செலுத்துகிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழத்தில் நிலத்தின் வெப்பநிலை பொதுவாக நிலையானதாக இருப்பதால், இந்த அமைப்பின் செயல்திறன் எல்லாப் பருவங்களிலும் மிகவும் சீராக இருக்கிறது.
ஒரு GSHP-யின் முக்கிய கூறுகள் பொதுவாக பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கியுள்ளன:
– வெப்ப உந்தி அலகு (உட்புற அலகு): இதில் ஒரு அமுக்கி, வெப்பப் பரிமாற்றி மற்றும் கட்டுப்பாட்டுக் கருவிகள் உள்ளன.
– கிரவுண்ட் லூப் (நிலத்தடி குழாய்): திரவத்தைக் (நீர் + உறைபனித் தடுப்பான்) கொண்ட ஒரு மூடிய சுற்று அல்லது நிலத்தடி நீரைப் பயன்படுத்தும் ஒரு திறந்த அமைப்பு.
– சுழற்சி பம்ப்: சுற்றில் திரவத்தைச் சுற்றோட்டம் செய்யப் பயன்படுகிறது.
– விநியோக அமைப்பு: காற்றுக் குழாய் அமைப்பு, நீர்மின் அமைப்பு (ரேடியேட்டர்கள்/தரைக்கடியில் உள்ள நீருக்கான வெந்நீர்), அல்லது இவ்விரண்டின் கலவை.
– கட்டுப்பாடுகள் மற்றும் உணர்விகள்: வெப்பநிலைக் கட்டுப்படுத்தி, பாய்வு நிலைமாற்றி, அழுத்தமானி மற்றும் பாதுகாப்பு.
2. திட்டமிடல் நிலை: ஆற்றல் தணிக்கை மற்றும் சாத்தியக்கூறு ஆய்வு
புவிவெப்ப ஆற்றல் நிறுவல் என்பது ஒரு கருவியை வாங்கித் தோண்டுவது மட்டுமல்ல. திட்டமிடல் கட்டமே அதன் வெற்றியையும் நீண்டகாலச் செலவுகளையும் தீர்மானிக்கிறது.
அ) வெப்பமூட்டும்/குளிரூட்டும் சுமை தணிக்கை
கட்டிடத்தின் பரப்பளவு, வெப்பக்காப்பு, திசை, குடியிருப்பாளர்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் பயன்பாட்டுப் பழக்கவழக்கங்களின் அடிப்படையில் ஒரு சுமைக் கணக்கீட்டைக் (வெப்பம்/குளிரூட்டும் சுமை) கோருங்கள். ஒரு பொதுவான தவறு என்னவென்றால், சாதனத்தின் அளவைத் தேவைக்கு அதிகமாகத் தேர்ந்தெடுப்பதுதான்; இது, அமைப்பு அடிக்கடி இயங்கி அணைவதற்குக் காரணமாகி, செயல்திறனையும் குறைக்கிறது.
b) கள ஆய்வு
சரிபார்க்கவும்:
– கிடைமட்டத் துளைகளை அமைப்பதற்கான காலி நிலப்பரப்பு, அல்லது செங்குத்துத் துளைகளுக்குத் துளையிடும் கருவிகளை அணுகுவதற்கான வசதி.
– வெப்பக் கடத்துத்திறனையும் அகழ்வுப் பணியின் சிரம அளவையும் பாதிக்கும் மண் வகை (களிமண், மணல், பாறை).
– நிலத்தடி நீர் நிலைகள், துளையிடுவதற்கான அனுமதிகள், மற்றும் கிணறுகள், கழிவுநீர்த் தொட்டிகள், அஸ்திவாரங்கள், நிலத்தடி பயன்பாட்டு வசதிகளிலிருந்து பாதுகாப்பான தூரங்கள்.
c) உரிமம் மற்றும் தரநிலைகள்
பல பகுதிகளில், துளையிடுவதற்கு சுற்றுச்சூழல்/நிலத்தடி நீர் அனுமதி தேவைப்படுகிறது. மாசுபாட்டைத் தடுப்பதற்காக, குழாய் பொருத்துதல், ஆழம், அழுத்தச் சோதனை மற்றும் பூச்சுக் கலவை நடைமுறைகள் தொடர்பான தரநிலைகளை ஒப்பந்ததாரர் புரிந்துகொண்டிருப்பதை உறுதிசெய்யுங்கள்.
3. கிரவுண்ட் லூப் வடிவமைப்பைத் தீர்மானிக்கவும்: கிடைமட்டமா, செங்குத்தா, அல்லது திறந்ததா?
கிடைமட்ட வளையங்கள் பெரிய பகுதிகளுக்கும் எளிதான அகழ்வாராய்ச்சிக்கும் ஏற்றவை. குழாய்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழத்தில் (வடிவமைப்பு மற்றும் காலநிலையைப் பொறுத்து பெரும்பாலும் 1,5–3 மீட்டர்) புதைக்கப்படுகின்றன. அவை பொதுவாக செங்குத்து வளையங்களை விட விலை குறைவானவை, ஆனால் அவற்றுக்கு ஒரு பெரிய பகுதி தேவைப்படுகிறது.
செங்குத்து சுழல்கள் ஆழமான துளைகளை (பத்து முதல் நூறு மீட்டர் வரை) பயன்படுத்துகின்றன. அவை குறைந்த இடவசதி அல்லது கடினமான மேற்பரப்பு மண்ணுக்கு ஏற்றவை. அவை திறமையானவை மற்றும் நேர்த்தியானவை, ஆனால் துளையிடும் செலவுகள் அதிகம்.
திறந்த-சுற்று அமைப்புகள் வெப்பப் பரிமாற்றத்திற்காக நிலத்தடி நீரை/மூல நீரை உறிஞ்சி, பின்னர் தேவைக்கேற்ப அதை ஒரு செறிவூட்டுக் கிணறு அல்லது நீர்நிலைக்குத் திருப்பி அனுப்புகின்றன. இந்த அமைப்புகள் அதிக செயல்திறன் கொண்டவையாக இருக்கக்கூடும், ஆனால் அவற்றுக்கு நல்ல நீரின் தரம், படிவு/அரிப்பு ஏற்படும் அபாயம் மற்றும் கடுமையான சுற்றுச்சூழல் இணக்க விதிகள் தேவைப்படுகின்றன.
கொள்ளளவுத் தேவைகள், மண் கடத்துத்திறன் தரவுகள் மற்றும் செயல்திறன் இலக்குகளைக் கணக்கிடுவதன் மூலம் உகந்த வடிவமைப்பு தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.
4. வெப்ப பம்ப் அலகு மற்றும் விநியோக அமைப்பைத் தேர்ந்தெடுத்தல்
GSHP அலகுகள் பல்வேறு கொள்ளளவுகளிலும் உள்ளமைப்புகளிலும் கிடைக்கின்றன. பின்வருவனவற்றைக் கவனியுங்கள்:
– சுமை கணக்கீட்டு முடிவுகளின்படியான கொள்ளளவு (kW அல்லது BTU/h).
– COP/EER (வெப்பமூட்டும்/குளிரூட்டும் செயல்திறன்). பொதுவாக, அதிக எண்கள் அதிக ஆற்றல் செயல்திறனைக் குறிக்கின்றன.
– விநியோகப் பொருத்தம்: காற்றோட்டக் குழாய்கள் உள்ள வீடுகளுக்கு, ஏர் ஹேண்ட்லர்களை ஆதரிக்கும் ஒரு சாதனத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்; நீர் வெப்ப அமைப்புக்கு, இடையகத் தொட்டி/தரைக்குக் கீழுள்ள வெப்பமூட்டிக்குச் சுடுநீரைச் செலுத்துவதற்கு ஏற்ற ஒன்றைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
– வீட்டு உபயோக வெந்நீர் (DHW) தேவைகள்: சில அமைப்புகளுடன் டிசூப்பர்ஹீட்டர் அல்லது வெப்பமூட்டும் தொட்டியைக் கொண்டு கூடுதலாக நீர் இணைப்பைப் பெறலாம்.
5. களப்பணி: அகழ்வாராய்ச்சி அல்லது துளையிடுதல்
இந்தக் கட்டம்தான் மிகவும் வெளிப்படையானது மற்றும் பெரும்பாலும் அதிக செலவு பிடிப்பதுமாகும்.
அ) பகுதி குறித்தல்
தோண்டுவதற்கு முன், மின்சாரம், தண்ணீர், எரிவாயு, இணையம் போன்ற அடிப்படை வசதிகள் உள்ள இடங்கள் குறிக்கப்பட்டுள்ளதா என்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள். வயலிலிருந்து இயந்திர அறைக்குச் செல்லும் குழாய்ப் பாதையைத் தீர்மானியுங்கள்.
b) வளையக் குழாய்களை நிறுவுதல்
குழாய்கள் பொதுவாக உயர் அடர்த்தி பாலிஎதிலினினால் (HDPE) செய்யப்படுகின்றன, இது அரிப்பை எதிர்க்கும் மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மை கொண்டது. கசிவுகளின் அபாயத்தைக் குறைக்க, வெப்ப இணைவு முறையைப் பயன்படுத்தி இணைப்புகள் செய்யப்படுகின்றன. செங்குத்துச் சுற்றுகளுக்கு, துளையிடப்பட்ட துளைகளில் U-வளைவுக் குழாய்கள் செருகப்படுகின்றன.
c) க்ரூட்டிங் மற்றும் பின் நிரப்புதல்
செங்குத்துக் குழாய்களில், திறமையான வெப்பப் பரிமாற்றத்தை உறுதி செய்வதற்கும், மண் அடுக்குகளுக்கு இடையில் நீர் ஊடுருவும் பாதைகளை அடைப்பதற்கும், துளைகள் வெப்பக் கலவையால் (thermal grout) நிரப்பப்படுகின்றன. கிடைமட்டக் குழாய்களில், குழாய்களைச் சேதப்படுத்தாத மற்றும் காற்று வெற்றிடங்களைக் குறைக்கும் ஒரு பொருளைக் கொண்டு துளைகள் மீண்டும் நிரப்பப்படுகின்றன.
6. கட்டிடத்தினுள் நிறுவுதல்: யூனிட், பம்ப் மற்றும் ஹெடர் பைப்
இயந்திர அறையில், ஒப்பந்தக்காரர் பின்வருவனவற்றை நிறுவுவார்:
– வெப்பப் பம்ப் அலகு, பராமரிப்புப் பணிகளுக்கு எளிதில் அணுகக்கூடிய இடத்தில் அமைந்திருக்க வேண்டும்.
– பல லூப் சர்க்யூட்களை ஒன்றிணைக்கும் மேனிஃபோல்ட்/ஹெடர்.
– சுழற்சி பம்ப் மற்றும் சமநிலைப்படுத்தும் வால்வு.
– விரிவாக்கத் தொட்டி (தேவைப்பட்டால்), காற்றுப் பிரிப்பான், மற்றும் வடிகட்டி.
ஆற்றல் இழப்பு மற்றும் நீர்த்துளி சுருங்குதலைத் தடுப்பதற்காக, சுற்றிலிருந்து அலகு வரையிலான குழாய்கள் பொதுவாக மின்காப்பு செய்யப்பட்டிருக்கும். குளிர்விக்கும் பயன்முறையின் போது, நீர்த்துளி வடியும் பாதை இருப்பதை உறுதிசெய்யவும்.
7. திரவத்தை நிரப்புதல், வெளியேற்றுதல் மற்றும் அழுத்தச் சோதனை
செயல்பாட்டுக்குக் கொண்டுவரும் கட்டம் மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் உள்ளே சிக்கிய காற்று அல்லது முறையற்ற அழுத்தம் காரணமாக பல பிரச்சனைகள் எழுகின்றன.
பொதுவான படிகள்:
1. அழுத்தச் சோதனை: நீண்ட கால செயல்பாட்டிற்கு முன், சுற்றுக் குழாயில் கசிவுகள் இல்லை என்பதை உறுதிப்படுத்தவும்.
2. சுத்தப்படுத்துதல் மற்றும் தூய்மைப்படுத்துதல்: ஒரு பிரத்யேக தூய்மைப்படுத்தும் பம்பைக் கொண்டு அமைப்பிலிருந்து காற்றையும் அழுக்கையும் அகற்றுதல்.
3. காலநிலை மற்றும் உறைபனி அபாயத்திற்கு ஏற்ப, தேவைப்பட்டால் உறைபனித் தடுப்புக் கலவையைக் (எ.கா. புரோப்பிலீன் கிளைக்கால்) கொண்டு நிரப்புதல்.
4. பாய்வு விகித சரிபார்ப்பு: பாய்வு விகிதம் சாதனத்தின் விவரக்குறிப்புகளின்படி உள்ளதா என்பதை உறுதிப்படுத்தவும், ஏனெனில் மிகக் குறைந்த பாய்வு செயல்திறனைக் குறைத்து எச்சரிக்கையைத் தூண்டக்கூடும்.
8. கட்டுப்பாட்டு ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் ஆரம்ப அமைப்பு
பௌதீக அமைப்பு தயாரானதும், கட்டுப்பாட்டு உள்ளமைவு வசதியையும் ஆற்றல் நுகர்வையும் தீர்மானிக்கிறது. பின்வருவனவற்றைச் செய்யவும்:
– வெப்பநிலைக் கட்டுப்படுத்தி மற்றும் வெப்பநிலை வளைவு அமைப்புகள் (குறிப்பாக நீர் வெப்ப முறைக்கு).
– சுற்றின் உள்ளீடு/வெளியீடு வெப்பநிலை உணரிகளை அளவுத்திருத்தம் செய்யவும்.
வெப்பமூட்டும் மற்றும் குளிர்விக்கும் முறைகளின் சோதனை.
– இரவில் அல்லது வீடு காலியாக இருக்கும்போது வெப்பநிலையைக் குறைப்பது உள்ளிட்ட இயக்க அட்டவணைகளை அமைத்தல்.
இந்த அமைப்பு ஒரு ஸ்மார்ட் தெர்மோஸ்டாட் அல்லது கட்டிட மேலாண்மை அமைப்புடன் இணைக்கப்பட்டிருந்தால், அந்த ஒருங்கிணைப்பு அடிக்கடி ஆன்-ஆஃப் சுழற்சிகளை ஏற்படுத்தவில்லை என்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள்.
9. செயல்திறன் சோதனை (செயல்பாட்டுக்குக் கொண்டுவருதல்) மற்றும் ஆவணப்படுத்தல்
செயல்பாட்டுக்குக் கொண்டுவருவதில் பின்வருவன அடங்கும்:
தரைச் சுற்றில் நுழையும்/வெளியேறும் திரவத்தின் வெப்பநிலையைப் பதிவு செய்தல்.
– ஆரம்ப மின்சார நுகர்வு அளவீடு.
– இரைச்சல், அதிர்வு மற்றும் காற்றோட்டச் சோதனை (குழாய் அமைப்புகளுக்கு).
– ஆவிசுருக்க நீர், வால்வுகள் மற்றும் பாதுகாப்பு நிலைமாற்றிகளைப் பரிசோதித்தல்.
ஒப்பந்ததாரரிடம் பின்வரும் ஆவணங்களை வழங்குமாறு கேளுங்கள்:
– குழாய் அமைப்பின் தற்போதைய வரைபடம்.
– உறைபனித் தடுப்பானின் விவரக்குறிப்புகள் மற்றும் நிரப்பும் அளவு.
– இயக்க அழுத்தம் மற்றும் பாய்வு விகிதத் தரவுகள்.
வழக்கமான சேவை அட்டவணை மற்றும் உத்தரவாதம்.
10. வழக்கமான பராமரிப்பு மற்றும் நீண்ட கால செயல்திறனுக்கான குறிப்புகள்
புவிவெப்ப அமைப்புகள், குறிப்பாகப் பல பத்தாண்டுகள் நீடிக்கக்கூடிய தரைச் சுற்றுகள், அவற்றின் நீடித்துழைக்கும் தன்மைக்காக அறியப்படுகின்றன. இருப்பினும், இயந்திர அலகுகளுக்கும் பராமரிப்பு தேவைப்படுகிறது:
– காற்று வடிகட்டியைத் தவறாமல் சுத்தம் செய்யவும் அல்லது மாற்றவும் (குழாய்வழி அமைப்பைப் பயன்படுத்தினால்).
– சுழற்சித் திரவத்தின் அழுத்தத்தையும் தரத்தையும் சீரான இடைவெளியில் சரிபார்க்கவும்.
– சுருள் மற்றும் வெப்பப் பரிமாற்றி அழுக்காக இல்லை என்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள்.
– சுழற்சி பம்ப், அசாதாரணமான ஒலிகள் மற்றும் ஏற்படக்கூடிய கசிவுகளைச் சரிபார்க்கவும்.
செயல்திறனைப் பராமரிக்க ஆண்டுதோறும் தொழில்முறைப் பராமரிப்பை மேற்கொள்ளவும்.
சேமிப்பை அதிகபட்சமாக்க, இதனுடன் வீட்டு வெப்பக் காப்புத்திறனை மேம்படுத்துதல், காற்றுக் கசிவுகளை அடைத்தல் மற்றும் பொருத்தமான வெப்பநிலைக் கட்டுப்பாட்டுக் கருவி அமைப்புகள் ஆகியவற்றையும் இணைத்துச் செய்யுங்கள்.
மூடுகிறது
புவிவெப்ப வெப்ப பம்ப் அமைப்பை நிறுவுவது என்பது கவனமான திட்டமிடல், தள ஆய்வுகள், சரியான சுற்று வடிவமைப்பு மற்றும் நுணுக்கமான செயல்பாட்டுக்குக் கொண்டுவருதல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய ஒரு தொழில்நுட்ப முதலீடாகும். சரியான முறையில் நிறுவப்பட்டால், இந்த அமைப்புகள் வழக்கமான அமைப்புகளை விட நிலையான வெப்பமூட்டும் மற்றும் குளிரூட்டும் வசதி, அதிக செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த இயக்கச் செலவுகளை வழங்க முடியும். நீங்கள் புவிவெப்ப ஆற்றலைப் பற்றி யோசித்தால், அனுபவம் வாய்ந்த ஒரு ஒப்பந்தக்காரரைத் தேர்ந்தெடுங்கள், தெளிவான சுமை கணக்கீடுகளைக் கோருங்கள், மேலும் துளையிடுதல் முதல் பாய்வு சோதனை வரை அனைத்துப் படிகளும் தரமான தரநிலைகளின்படி செய்யப்படுவதை உறுதி செய்யுங்கள். இதன் மூலம், ஆண்டு முழுவதும் பூமியின் ஒப்பீட்டளவில் நிலையான ஆற்றலின் நன்மைகளை நீங்கள் முழுமையாகப் பெறுவீர்கள்.
நீங்கள் விரும்பினால், இந்தக் கட்டுரையை இந்தோனேசியச் சூழலுக்கு (வெப்பமண்டலக் காலநிலை, முதன்மையான குளிரூட்டும் தேவைகள் மற்றும் மிகவும் பொதுவான வடிவமைப்பு விருப்பங்கள்) ஏற்றவாறு நான் மாற்றியமைக்க முடியும், அல்லது நிறுவல் சரிபார்ப்புப் பட்டியலுடன் கூடிய மேலும் தொழில்நுட்பம் சார்ந்த ஒரு பதிப்பை உருவாக்க முடியும்.