Existujú štyri základné typy systémov pozemných slučiek. Tri z nich – horizontálne, vertikálne a rybník/jazero – sú systémy s uzavretým okruhom. Štvrtým typom systému je možnosť s otvorenou slučkou. Niekoľko faktorov, ako je klíma, pôdne podmienky, dostupná pôda a miestne náklady na inštaláciu, určuje, čo je pre danú lokalitu najlepšie. Všetky tieto prístupy je možné použiť v obytných a komerčných budovách.
Systémy s uzavretou slučkou
Väčšina geotermálnych tepelných čerpadiel s uzavretou slučkou cirkuluje nemrznúci roztok cez uzavretú slučku - zvyčajne vyrobenú z vysokohustotných plastových rúrok - ktorá je zakopaná v zemi alebo ponorená do vody. Výmena tepla prenáša teplo medzi chladivom v tepelnom čerpadle a nemrznúcim roztokom v uzavretom okruhu.
Jeden typ systému s uzavretou slučkou, nazývaný priama výmena, nepoužíva výmenník tepla a namiesto toho čerpá chladivo cez medené potrubie, ktoré je uložené v zemi v horizontálnej alebo vertikálnej konfigurácii. Systémy priamej výmeny vyžadujú väčší kompresor a najlepšie fungujú vo vlhkých pôdach (niekedy vyžadujú dodatočné zavlažovanie, aby pôda zostala vlhká), ale mali by ste sa vyhnúť inštalácii v pôdach korozívnych pre medené rúrky. Pretože tieto systémy cirkulujú chladivo cez zem, miestne environmentálne predpisy môžu na niektorých miestach zakazovať ich používanie.
Horizontálne
Tento typ inštalácie je vo všeobecnosti cenovo najefektívnejší pre bytové inštalácie, najmä pre nové stavby, kde je k dispozícii dostatok pôdy. Vyžaduje si to zákopy hlboké najmenej štyri stopy. Najbežnejšie rozloženia buď používajú dve rúry, jednu zakopanú vo výške šesť stôp a druhú vo výške štyroch stôp, alebo dve rúry umiestnené vedľa seba vo výške päť stôp v zemi v 2 stopy širokej priekope. Metóda Slinky slučkového potrubia umožňuje viac potrubia v kratšom výkope, čo znižuje náklady na inštaláciu a umožňuje horizontálnu inštaláciu v oblastiach, ktoré by neboli bežné horizontálne aplikácie.
Vertikálne
Veľké komerčné budovy a školy často používajú vertikálne systémy, pretože plocha pôdy potrebná pre horizontálne slučky by bola neúmerná. Vertikálne slučky sa používajú aj tam, kde je pôda príliš plytká na hĺbenie a minimalizujú narušenie existujúcich terénnych úprav. Pre vertikálny systém sú otvory (približne štyri palce v priemere) vyvŕtané asi 20 stôp od seba a 100 až 400 stôp hlboké. Dve rúrky, ktoré sú v spodnej časti spojené oblúkom do tvaru U, aby vytvorili slučku, sa vložia do otvoru a zaliatia, aby sa zlepšil výkon. Vertikálne slučky sú spojené s vodorovným potrubím (tj rozdeľovačom), umiestneným vo výkopoch a pripojené k tepelnému čerpadlu v budove.
Rybník/jazero
Ak má lokalita primeranú vodnú plochu, môže to byť možnosť s najnižšou cenou. Prívodné potrubie je vedené pod zemou z budovy do vody a stočené do kruhov najmenej osem stôp pod povrchom, aby sa zabránilo zamrznutiu. Cievky by mali byť umiestnené len vo vodnom zdroji, ktorý spĺňa minimálne požiadavky na objem, hĺbku a kvalitu.
Systém s otvorenou slučkou
Tento typ systému využíva studenú alebo povrchovú telesnú vodu ako kvapalinu na výmenu tepla, ktorá cirkuluje priamo cez systém GHP. Po cirkulácii cez systém sa voda vracia do zeme cez studňu, nabíjaciu studňu alebo povrchový výboj. Táto možnosť je samozrejme praktická len tam, kde je dostatok relatívne čistej vody a sú splnené všetky miestne predpisy a predpisy týkajúce sa vypúšťania podzemnej vody.
Hybridné systémy
Ďalšou technologickou možnosťou sú hybridné systémy využívajúce niekoľko rôznych geotermálnych zdrojov alebo kombinácia geotermálneho zdroja s vonkajším vzduchom (tj chladiaca veža). Hybridné prístupy sú obzvlášť účinné tam, kde sú potreby chladenia podstatne väčšie ako potreby vykurovania. Tam, kde to miestna geológia dovoľuje, je ďalšou možnosťou „stojatá stĺpová studňa“. V tomto variante systému s otvorenou slučkou sa vyvŕta jedna alebo viac hlbokých vertikálnych vrtov. Voda sa odoberá zo spodnej časti stojaceho stĺpca a vracia sa nahor. Počas obdobia špičkového vykurovania a chladenia môže systém odvádzať časť vratnej vody namiesto toho, aby ju celú znovu vstrekoval, čo spôsobí prítok vody do kolóny z okolitej vodonosnej vrstvy. Vypúšťací cyklus ochladzuje kolónu počas odvodu tepla, ohrieva ju počas odoberania tepla a znižuje požadovanú hĺbku vrtu.
Čas odoslania: Apr-03-2023