المراسي الأرضية في المضخات الحرارية الأرضية

المراسي الأرضية في المضخات الحرارية ذات المصدر الأرضي:

 

تستخدم المضخات الحرارية الأرضية (وتسمى أيضًا المبادلات الحرارية الأرضية-المقترنة) درجة حرارة الأرض الثابتة نسبيًا لتوفير التدفئة والتبريد بكفاءة. يتضمن ذلك دفن حلقة أرضية-شبكة من أنابيب البولي إيثيلين (HDPE) عالية الكثافة-التي تعمل على تدوير السائل الذي يتبادل الحرارة مع الأرض.

1. تأمين الأنابيب الأرضية
هذا هو التطبيق الأكثر مباشرة. تخضع الأنابيب المستخدمة في الحلقة الأرضية، وخاصة تلك المثبتة في بئر عمودي أو خندق أفقي رقيق، لقوى الطفو أو الرفع من التربة المحيطة أو الجص.

المشكلة: تمتلئ الأنابيب بالماء أو بمحلول الماء/مضاد التجمد، ويمكن أن تؤدي مادة الردم (الجص/البنتونيت) المستخدمة لإغلاق البئر إلى خلق ضغط أو طفو أثناء استقرارها وعلاجها. في بعض ظروف التربة المشبعة، يمكن أن يحاول الأنبوب أن يطفو أو يتحرك لأعلى، مما قد يؤدي إلى تلف التوصيلات أو تقليل كفاءة النظام.

الحل: صغير ومتخصصمرساة الأرضتُستخدم أحيانًا s (غالبًا ما تكون -تصميم لوحة إيقاعية أو مقلوبة-) لتثبيت الجزء السفلي من حلقة الأنبوب أو عمود الجص. توفر هذه المراسي رابط شد-لأسفل لتأمين الأنبوب في عمق الأرض، مما يضمن بقائه عند عمق التصميم وثباته طوال عمر النظام الذي يبلغ 50+ عامًا.

2. مؤسسة المعدات المرتبطة بها
بالإضافة إلى الأنابيب نفسها، يمكن للمثبتات الأرضية أن توفر-أساسًا فعالاً من حيث التكلفة وسليمًا من الناحية الهيكلية للمعدات المثبتة فوق الأرض.

المعدات الخارجية: وتشمل تثبيت وحدة مكثف التيار المتردد الخارجية (إذا كان النظام مزودًا بها)، والمضخات الخارجية، ولوحة وحدة المضخة الحرارية نفسها، خاصة في المناطق المعرضة للرياح العاتية أو الأعاصير أو النشاط الزلزالي.

الفوائد: استخداممرساة الأرضs (مثل الأكوام الحلزونية أو المثبتات الإيقاعية-) تلغي الحاجة إلى صب منصات خرسانية ثقيلة ومحفورة، مما يوفر الوقت، ويقلل من تعطيل الموقع، ويقلل التكاليف. نظرًا لأنه يمكن اختبار تحميل المراسي-فورًا بعد التثبيت، يمكن للمهندسين التأكد بسرعة من استيفائها لمقاومة الرفع المطلوبة.

تفضيلات نوع المرساة
في حين أنه من الممكن نظريًا استخدام أنواع مرساة مختلفة، فإن الاختيارات المفضلة في تركيبات GSHP والطاقة الشمسية-حيث تكون فعالية التكلفة-والنشر السريع أمرًا أساسيًا-تتضمن غالبًا ما يلي:

الإيقاع-مدفوعمرساة الأرضs: يتم دفعها إلى الأرض باستخدام قضيب دفع صغير ومطرقة (غالبًا ما تكون هوائية). عند إزالة القضيب، يتم سحب الكابل إلى "المفتاح" أو تدوير لوحة التثبيت بمقدار 90 درجة، وتثبيتها في التربة غير المضطربة. فهي سريعة، وتتطلب الحد الأدنى من المعدات، ويمكن اختبار تحميلها-بسهولة.

الخوازيق الحلزونية/البراغي الأرضية: هذه عبارة عن مثبتات فولاذية أكبر يتم تثبيتها في الأرض. إنها توفر قدرة تحمل عالية-وغالبًا ما تُستخدم للدعم الهيكلي لمنصات المعدات.

إن اختيار استخدام مرساة أرضية، خاصة لدعم الأساس، يوفر بديلاً آمنًا وسريعًا ورخيصًا في كثير من الأحيان للقواعد الخرسانية العميقة التقليدية.