Có bốn loại hệ thống vòng lặp mặt đất cơ bản. Ba trong số đó - ngang, dọc và ao/hồ - là các hệ thống khép kín. Loại hệ thống thứ tư là tùy chọn vòng lặp mở. Một số yếu tố như khí hậu, điều kiện đất đai, đất đai sẵn có và chi phí lắp đặt tại địa phương xác định yếu tố nào là tốt nhất cho địa điểm. Tất cả các phương pháp này có thể được sử dụng cho các ứng dụng xây dựng nhà ở và thương mại.
Hệ thống vòng kín
Hầu hết các máy bơm nhiệt địa nhiệt vòng kín đều tuần hoàn dung dịch chống đông thông qua một vòng kín - thường được làm bằng ống loại nhựa mật độ cao - được chôn trong đất hoặc chìm trong nước. Bộ trao đổi nhiệt truyền nhiệt giữa chất làm lạnh trong bơm nhiệt và dung dịch chống đông trong vòng kín.
Một loại hệ thống vòng kín, được gọi là trao đổi trực tiếp, không sử dụng bộ trao đổi nhiệt và thay vào đó bơm chất làm lạnh qua ống đồng được chôn trong đất theo cấu hình nằm ngang hoặc thẳng đứng. Hệ thống trao đổi trực tiếp yêu cầu máy nén lớn hơn và hoạt động tốt nhất ở đất ẩm (đôi khi cần tưới thêm nước để giữ ẩm cho đất), nhưng bạn nên tránh lắp đặt ở nơi đất ăn mòn ống đồng. Vì các hệ thống này luân chuyển chất làm lạnh qua mặt đất nên các quy định về môi trường tại địa phương có thể cấm sử dụng chúng ở một số địa điểm.
Nằm ngang
Kiểu lắp đặt này thường tiết kiệm chi phí nhất cho việc lắp đặt khu dân cư, đặc biệt đối với các công trình xây dựng mới nơi có đủ đất. Nó đòi hỏi các rãnh sâu ít nhất bốn feet. Cách bố trí phổ biến nhất là sử dụng hai ống, một ống chôn ở độ cao 6 feet và ống kia cao 4 feet hoặc hai ống đặt cạnh nhau ở độ cao 5 feet trên mặt đất trong một rãnh rộng 2 feet. Phương pháp vòng ống Slinky cho phép nhiều ống hơn trong rãnh ngắn hơn, giúp giảm chi phí lắp đặt và có thể lắp đặt theo chiều ngang ở những khu vực không thể thực hiện được bằng phương pháp thông thường. ứng dụng theo chiều ngang.
Thẳng đứng
Các tòa nhà thương mại lớn và trường học thường sử dụng hệ thống thẳng đứng vì diện tích đất cần thiết cho các vòng ngang sẽ rất hạn chế. Các vòng dọc cũng được sử dụng khi đất quá nông để đào rãnh và chúng giảm thiểu sự xáo trộn đối với cảnh quan hiện có. Đối với hệ thống thẳng đứng, các lỗ (đường kính khoảng 4 inch) được khoan cách nhau khoảng 20 feet và sâu 100 đến 400 feet. Hai ống, được nối ở phía dưới bằng uốn cong chữ U để tạo thành một vòng, được đưa vào lỗ và phun vữa để cải thiện hiệu suất. Các vòng dọc được nối với ống nằm ngang (tức là ống góp), đặt trong rãnh và nối với máy bơm nhiệt trong tòa nhà.
Ao/Hồ
Nếu địa điểm có đủ nước, đây có thể là lựa chọn có chi phí thấp nhất. Một đường ống cung cấp được chạy ngầm từ tòa nhà đến mặt nước và cuộn thành vòng tròn cách bề mặt ít nhất 8 feet để tránh đóng băng. Các cuộn dây chỉ nên được đặt trong nguồn nước đáp ứng các yêu cầu về thể tích, độ sâu và chất lượng tối thiểu.
Hệ thống vòng lặp mở
Loại hệ thống này sử dụng nước giếng hoặc nước bề mặt làm chất lỏng trao đổi nhiệt lưu thông trực tiếp qua hệ thống GHP. Sau khi đã lưu thông qua hệ thống, nước sẽ quay trở lại mặt đất qua giếng, giếng nạp lại hoặc xả bề mặt. Phương án này rõ ràng chỉ thực tế khi có đủ nguồn cung cấp nước tương đối sạch và đáp ứng tất cả các quy định, quy định của địa phương về xả nước ngầm.
Hệ thống lai
Các hệ thống kết hợp sử dụng nhiều nguồn địa nhiệt khác nhau hoặc sự kết hợp giữa nguồn địa nhiệt với không khí ngoài trời (tức là tháp giải nhiệt), là một lựa chọn công nghệ khác. Phương pháp kết hợp đặc biệt hiệu quả khi nhu cầu làm mát lớn hơn đáng kể so với nhu cầu sưởi ấm. Khi địa chất địa phương cho phép, “giếng cột đứng” là một lựa chọn khác. Trong biến thể của hệ thống vòng hở này, một hoặc nhiều giếng thẳng đứng sâu sẽ được khoan. Nước được rút ra từ đáy cột đứng và quay trở lại đỉnh. Trong thời gian làm nóng và làm mát cao điểm, hệ thống có thể xả một phần nước hồi lưu thay vì bơm lại toàn bộ, khiến nước chảy vào cột từ tầng ngậm nước xung quanh. Chu trình xả làm mát cột trong quá trình thải nhiệt, làm nóng cột trong quá trình trích nhiệt và giảm độ sâu lỗ khoan cần thiết.
Thời gian đăng: Apr-03-2023