Det finns fyra grundläggande typer av jordslingsystem. Tre av dessa — horisontella, vertikala och damm/sjö — är slutna system. Den fjärde typen av system är alternativet med öppen slinga. Flera faktorer som klimat, markförhållanden, tillgänglig mark och lokala installationskostnader avgör vilken som är bäst för platsen. Alla dessa metoder kan användas för bostads- och kommersiella byggnadsapplikationer.
Closed-loop system
De flesta geotermiska värmepumpar med sluten slinga cirkulerar en frostskyddslösning genom en sluten slinga - vanligtvis gjord av ett rör av högdensitetsplasttyp - som är nedgrävt i marken eller nedsänkt i vatten. En värmeväxling överför värme mellan köldmediet i värmepumpen och frostskyddslösningen i den slutna kretsen.
En typ av slutna system, som kallas direktväxling, använder ingen värmeväxlare utan pumpar istället köldmediet genom kopparrör som är nedgrävda i marken i en horisontell eller vertikal konfiguration. Direktutbytessystem kräver en större kompressor och fungerar bäst i fuktig jord (ibland kräver ytterligare bevattning för att hålla jorden fuktig), men du bör undvika att installera i jordar som är frätande för kopparrören. Eftersom dessa system cirkulerar köldmedium genom marken, kan lokala miljöbestämmelser förbjuda användningen av dem på vissa platser.
Horisontell
Denna typ av installation är generellt sett mest kostnadseffektiv för bostadsinstallationer, särskilt för nybyggnation där tillräckligt med mark finns tillgänglig. Det kräver diken som är minst fyra fot djupa. De vanligaste layouterna använder antingen två rör, ett begravt på sex fot och det andra på fyra fot, eller två rör placerade sida vid sida på fem fot i marken i en två fot bred dike. Slinky-metoden att slingra rör tillåter mer rör i en kortare dike, vilket minskar installationskostnaderna och gör horisontell installation möjlig i områden som det inte skulle vara med konventionella horisontella applikationer.
Vertikal
Stora kommersiella byggnader och skolor använder ofta vertikala system eftersom den markyta som krävs för horisontella slingor skulle vara oöverkomlig. Vertikala slingor används också där marken är för grund för grävning, och de minimerar störningen av befintligt landskap. För ett vertikalt system borras hål (cirka fyra tum i diameter) cirka 20 fot från varandra och 100 till 400 fot djupa. Två rör, sammankopplade i botten med en U-böj för att bilda en slinga, sätts in i hålet och gjuts in för att förbättra prestandan. De vertikala slingorna ansluts med horisontellt rör (dvs grenrör), placeras i diken och kopplas till värmepumpen i byggnaden.
Damm/Sjö
Om platsen har en tillräcklig mängd vatten kan detta vara det billigaste alternativet. Ett tillförselledningsrör dras under jord från byggnaden till vattnet och lindas upp i cirklar minst åtta fot under ytan för att förhindra frysning. Slingorna bör endast placeras i en vattenkälla som uppfyller minimikraven för volym, djup och kvalitet.
Open-loop system
Denna typ av system använder brunn eller ytvatten som värmeväxlingsvätska som cirkulerar direkt genom GHP-systemet. När det väl har cirkulerat genom systemet återgår vattnet till marken genom brunnen, en påfyllningsbrunn eller ytutsläpp. Detta alternativ är uppenbarligen praktiskt endast när det finns en tillräcklig tillgång på relativt rent vatten, och alla lokala bestämmelser och föreskrifter om utsläpp av grundvatten är uppfyllda.
Hybridsystem
Hybridsystem som använder flera olika geotermiska resurser, eller en kombination av en geotermisk resurs med utomhusluft (dvs ett kyltorn), är ett annat teknikalternativ. Hybridmetoder är särskilt effektiva där kylbehovet är betydligt större än värmebehovet. Där lokal geologi tillåter är den "stående kolumnbrunnen" ett annat alternativ. I denna variant av ett system med öppen slinga borras en eller flera djupa vertikala brunnar. Vatten dras från botten av en stående kolonn och återförs till toppen. Under perioder med toppuppvärmning och avkylning kan systemet tömma ut en del av returvattnet istället för att återinjicera allt, vilket orsakar vatteninflöde till kolonnen från den omgivande akvifären. Avtappningscykeln kyler kolonnen under värmeavvisning, värmer den under värmeextraktion och minskar det erforderliga borrdjupet.
Posttid: 2023-03-03