Postoje četiri osnovne vrste sustava petlje uzemljenja. Tri od njih - vodoravni, okomiti i jezero/jezero - su sustavi zatvorene petlje. Četvrta vrsta sustava je opcija otvorene petlje. Nekoliko čimbenika kao što su klima, uvjeti tla, dostupno zemljište i lokalni troškovi postavljanja određuju što je najbolje za lokaciju. Svi ovi pristupi mogu se koristiti za stambene i poslovne zgrade.
Sustavi zatvorene petlje
Većina zatvorenih geotermalnih dizalica topline cirkulira otopinu protiv smrzavanja kroz zatvorenu petlju - obično napravljenu od cijevi plastičnog tipa visoke gustoće - koja je zakopana u zemlju ili uronjena u vodu. Izmjena topline prenosi toplinu između rashladnog sredstva u dizalici topline i otopine protiv smrzavanja u zatvorenoj petlji.
Jedna vrsta sustava zatvorene petlje, nazvana izravna izmjena, ne koristi izmjenjivač topline i umjesto toga pumpa rashladno sredstvo kroz bakrene cijevi koje su zakopane u zemlju u vodoravnoj ili okomitoj konfiguraciji. Sustavi izravne izmjene zahtijevaju veći kompresor i najbolje rade u vlažnim tlima (ponekad je potrebno dodatno navodnjavanje kako bi se tlo održalo vlažnim), ali trebali biste izbjegavati ugradnju u tlo koje je korozivno za bakrene cijevi. Budući da ovi sustavi cirkuliraju rashladno sredstvo kroz tlo, lokalni propisi o zaštiti okoliša mogu zabraniti njihovu upotrebu na nekim lokacijama.
Horizontalno
Ova vrsta instalacije općenito je najisplativija za stambene instalacije, osobito za novogradnju gdje je dostupno dovoljno zemljišta. Za to su potrebni rovovi duboki najmanje četiri stope. Najčešći rasporedi koriste ili dvije cijevi, jednu ukopanu na šest stopa, a drugu na četiri stope, ili dvije cijevi postavljene jedna uz drugu na pet stopa u zemlji u jarku širine dvije stope. Slinky metoda petljaste cijevi omogućuje više cijevi u kraćem rovu, što smanjuje troškove ugradnje i omogućuje vodoravnu ugradnju u područjima koja ne bi bila s konvencionalnim horizontalne primjene.
Okomito
Velike komercijalne zgrade i škole često koriste vertikalne sustave jer bi površina zemljišta potrebna za horizontalne petlje bila previsoka. Okomite petlje se također koriste tamo gdje je tlo preplitko za iskopavanje rovova, a minimiziraju ometanje postojećeg krajobraza. Za vertikalni sustav, rupe (otprilike četiri inča u promjeru) buše se na udaljenosti od oko 20 stopa jedna od druge i duboke od 100 do 400 stopa. Dvije cijevi, spojene na dnu s U-zavojem kako bi oblikovale petlju, umetnute su u rupu i zalivene kako bi se poboljšala učinkovitost. Vertikalne petlje su spojene horizontalnom cijevi (tj. razdjelnikom), postavljene u rovove i spojene na dizalicu topline u zgradi.
Ribnjak/Jezero
Ako mjesto ima odgovarajuću vodenu masu, ovo može biti najjeftinija opcija. Dovodna cijev vodi se ispod zemlje od zgrade do vode i namotana u krugove najmanje osam stopa ispod površine kako bi se spriječilo smrzavanje. Zavojnice se smiju postavljati samo u izvor vode koji zadovoljava minimalne zahtjeve volumena, dubine i kvalitete.
Sustav otvorene petlje
Ova vrsta sustava koristi bunarsku ili površinsku vodu kao tekućinu za izmjenu topline koja cirkulira izravno kroz GHP sustav. Nakon što procirkulira kroz sustav, voda se vraća u tlo kroz bunar, bunar za punjenje ili površinski ispust. Ova je opcija očito praktična samo tamo gdje postoji odgovarajuća opskrba relativno čistom vodom i kada su ispunjeni svi lokalni zakoni i propisi koji se odnose na ispuštanje podzemnih voda.
Hibridni sustavi
Hibridni sustavi koji koriste nekoliko različitih geotermalnih izvora ili kombinacija geotermalnog izvora s vanjskim zrakom (tj. rashladni toranj) još su jedna tehnološka opcija. Hibridni pristupi posebno su učinkoviti tamo gdje su potrebe za hlađenjem znatno veće od potreba za grijanjem. Gdje lokalna geologija dopušta, "stojeći bunar" je još jedna opcija. U ovoj varijanti sustava otvorene petlje buši se jedna ili više dubokih vertikalnih bušotina. Voda se crpi s dna stojećeg stupa i vraća na vrh. Tijekom razdoblja najvećeg zagrijavanja i hlađenja, sustav može ispustiti dio povratne vode umjesto da je ponovno ubrizga svu, uzrokujući dotok vode u stup iz okolnog vodonosnika. Ciklus ispuštanja hladi stupac tijekom odbacivanja topline, zagrijava ga tijekom oduzimanja topline i smanjuje potrebnu dubinu provrta.
Vrijeme objave: 3. travnja 2023