پمپ حرارتی زمین‌گرمایی

پمپ حرارتی زمین‌گرمایی در کنار فن‌های معدنی، راهکاری نوین برای افزایش بهره‌وری انرژی در سیستم تهویه معادن زیرزمینی به شمار می‌آید. در معادن عمیق، جریان هوایی که توسط فن‌های اصلی و موضعی جابه‌جا می‌شود، معمولاً حامل مقدار قابل توجهی حرارت است که بدون استفاده به بیرون تخلیه می‌گردد. با به‌کارگیری پمپ حرارتی زمین‌گرمایی در شفت‌های تهویه، می‌توان بخشی از این انرژی را بازیابی کرده و برای گرمایش یا سرمایش ساختمان‌های سطحی، تجهیزات و حتی پیش‌شرط‌سازی هوای ورودی به شبکه تهویه استفاده کرد.

این فناوری بر پایه استفاده از اختلاف دما میان زمین و محیط کار می‌کند. در زمستان، پمپ حرارتی زمین‌گرمایی حرارت ذخیره‌شده در لایه‌های زیرسطحی یا هوای برگشتی معدن را جذب کرده و برای گرم کردن هوای ورودی یا تأسیسات سطحی به کار می‌برد. در تابستان، روند برعکس می‌شود و حرارت اضافی از فضاهای کاری، اتاق‌های کنترل یا تونل‌های نزدیک سطح، از طریق مدار پمپ حرارتی به محیط خنک‌تر منتقل می‌گردد. به این شکل، بار سرمایش و گرمایش سامانه تهویه و ساختمان‌های پشتیبان کاهش می‌یابد.

ترکیب پمپ حرارتی زمین‌گرمایی با فن‌های معدنی، نیازمند طراحی مهندسی دقیق است. محل اتصال مبدل‌های حرارتی به کانال‌های هوا، کنترل جریان، هماهنگی میان فشار فن‌ها و مقاومت اضافی مبدل‌ها، همگی باید با دقت بررسی شوند تا عملکرد تهویه مختل نشود. استفاده از حسگرهای دما و دبی، امکان تنظیم خودکار ظرفیت پمپ حرارتی را فراهم می‌کند تا در شرایط مختلف تولید و تغییر دمای محیط، بهره‌برداری از انرژی بهینه باشد.

به کارگیری پمپ حرارتی زمین‌گرمایی در معادن، علاوه بر صرفه‌جویی مستقیم در مصرف انرژی، به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و تحقق اهداف معدن‌کاری سبز کمک می‌کند. این رویکرد نشان می‌دهد که سیستم تهویه تنها مصرف‌کننده انرژی نیست، بلکه می‌تواند منبعی برای بازیابی و استفاده مجدد از حرارت نیز باشد. در نتیجه، معادن می‌توانند ضمن حفظ ایمنی و کیفیت هوای مناسب، تصویر پایدارتر و مسئولانه‌تری از خود در برابر جامعه و نهادهای نظارتی ارائه دهند.