Hi ha quatre tipus bàsics de sistemes de bucle de terra. Tres d'aquests, horitzontal, vertical i estany/llac, són sistemes de circuit tancat. El quart tipus de sistema és l'opció de bucle obert. Diversos factors, com ara el clima, les condicions del sòl, la terra disponible i els costos d'instal·lació locals determinen quina és la millor per al lloc. Tots aquests enfocaments es poden utilitzar per a aplicacions d'edificis residencials i comercials.
Sistemes de bucle tancat
La majoria de les bombes de calor geotèrmiques de llaç tancat fan circular una solució anticongelant a través d'un llaç tancat -generalment fet d'un tub de tipus plàstic d'alta densitat- que està enterrat a terra o submergit a l'aigua. Un intercanvi de calor transfereix calor entre el refrigerant de la bomba de calor i la solució anticongelant en el bucle tancat.
Un tipus de sistema de llaç tancat, anomenat intercanvi directe, no utilitza un intercanviador de calor i, en canvi, bombeja el refrigerant a través d'un tub de coure que s'enterra a terra en una configuració horitzontal o vertical. Els sistemes d'intercanvi directe requereixen un compressor més gran i funcionen millor en sòls humits (de vegades requereixen reg addicional per mantenir el sòl humit), però hauríeu d'evitar la instal·lació en sòls corrosius per a la canonada de coure. Com que aquests sistemes fan circular refrigerant pel terra, les normatives ambientals locals poden prohibir-ne l'ús en alguns llocs.
Horitzontal
Aquest tipus d'instal·lació és generalment més rendible per a instal·lacions residencials, especialment per a noves construccions on hi ha prou terreny disponible. Requereix trinxeres d'almenys quatre peus de profunditat. Els dissenys més habituals utilitzen dues canonades, una enterrada a sis peus i l'altra a quatre peus, o bé dues canonades col·locades una al costat de l'altra a cinc peus a terra en una rasa de dos peus d'ample. El mètode Slinky de tub de bucle permet més canonada en una rasa més curta, la qual cosa redueix els costos d'instal·lació i fa possible la instal·lació horitzontal en zones que no seria amb els convencionals. aplicacions horitzontals.
Vertical
Els grans edificis comercials i escoles sovint utilitzen sistemes verticals perquè la superfície de terra necessària per als bucles horitzontals seria prohibitiva. També s'utilitzen llaços verticals quan el sòl és massa poc profund per fer rases i minimitzen les pertorbacions a l'enjardinament existent. Per a un sistema vertical, els forats (aproximadament quatre polzades de diàmetre) es foren a uns 20 peus de distància i de 100 a 400 peus de profunditat. Dos tubs, connectats a la part inferior amb un corbat en U per formar un bucle, s'insereixen al forat i s'ajunten per millorar el rendiment. Els bucles verticals estan connectats amb tubs horitzontals (és a dir, col·lectors), col·locats en rases i connectats a la bomba de calor de l'edifici.
Estany/llac
Si el lloc té una massa d'aigua adequada, aquesta pot ser l'opció de menor cost. Una canonada de subministrament passa sota terra des de l'edifici fins a l'aigua i s'enrotlla en cercles almenys vuit peus sota la superfície per evitar la congelació. Les bobines només s'han de col·locar en una font d'aigua que compleixi els requisits mínims de volum, profunditat i qualitat.
Sistema de bucle obert
Aquest tipus de sistema utilitza aigua del pou o de la superfície del cos com a fluid d'intercanvi de calor que circula directament pel sistema GHP. Un cop ha circulat pel sistema, l'aigua torna a terra a través del pou, un pou de recàrrega o descàrrega superficial. Evidentment, aquesta opció només és pràctica quan hi ha un subministrament adequat d'aigua relativament neta i es compleixen tots els codis i regulacions locals sobre l'abocament d'aigües subterrànies.
Sistemes híbrids
Els sistemes híbrids que utilitzen diversos recursos geotèrmics diferents, o una combinació d'un recurs geotèrmic amb aire exterior (és a dir, una torre de refrigeració), són una altra opció tecnològica. Els enfocaments híbrids són especialment efectius quan les necessitats de refrigeració són significativament més grans que les necessitats de calefacció. Quan la geologia local ho permet, el "pou de columna dempeus" és una altra opció. En aquesta variació d'un sistema de bucle obert, es perfora un o més pous verticals profunds. L'aigua s'extreu de la part inferior d'una columna dempeus i es torna a la part superior. Durant els períodes màxims d'escalfament i refrigeració, el sistema pot purgar una part de l'aigua de retorn en lloc de reinjectar-la tota, provocant l'entrada d'aigua a la columna des de l'aqüífer circumdant. El cicle de purga refreda la columna durant el rebuig de calor, l'escalfa durant l'extracció de calor i redueix la profunditat de perforació necessària.
Hora de publicació: abril-03-2023