Постоје четири основна типа система уземљења. Три од њих — хоризонтални, вертикални и рибњак/језеро — су системи затворене петље. Четврти тип система је опција отворене петље. Неколико фактора као што су клима, услови тла, доступно земљиште и локални трошкови инсталације одређују који је најбољи за локацију. Сви ови приступи се могу користити у стамбеним и пословним зградама.
Системи затворене петље
Већина геотермалних топлотних пумпи затворене петље циркулише раствор против смрзавања кроз затворену петљу - обично направљену од пластичне цеви високе густине - која је закопана у земљу или потопљена у воду. Размена топлоте преноси топлоту између расхладног средства у топлотној пумпи и раствора антифриза у затвореној петљи.
Један тип система затворене петље, који се зове директна размена, не користи измењивач топлоте и уместо тога пумпа расхладно средство кроз бакарне цеви које су закопане у земљу у хоризонталној или вертикалној конфигурацији. Системи за директну размену захтевају већи компресор и најбоље функционишу у влажним земљиштима (понекад је потребно додатно наводњавање да би се земља одржала влажном), али треба избегавати уградњу у земљиште које је корозивно за бакарне цеви. Пошто ови системи циркулишу расхладно средство кроз земљу, локални прописи о заштити животне средине могу забранити њихову употребу на неким локацијама.
Хоризонтално
Ова врста инсталације је генерално најисплативија за стамбене инсталације, посебно за нове градње где је довољно земљишта на располагању. За то су потребни ровови дубоки најмање четири стопе. Најчешћи распореди користе или две цеви, једну закопану на шест стопа, а другу на четири стопе, или две цеви постављене једна поред друге на пет стопа у земљи у рову широком два метра. Слинки метода лоопинг цеви омогућава више цеви у краћем рову, што смањује трошкове инсталације и омогућава хоризонталну инсталацију у областима које не би биле са конвенционалним хоризонталне апликације.
Вертикала
Велике пословне зграде и школе често користе вертикалне системе јер би површина земљишта потребна за хоризонталне петље била превисока. Вертикалне петље се такође користе тамо где је тло сувише плитко за копање ровова и минимизирају ометање постојећег пејзажа. За вертикални систем, рупе (приближно четири инча у пречнику) се буше на удаљености од око 20 стопа и дубоке 100 до 400 стопа. Две цеви, спојене на дну са У-завојом да формирају петљу, се убацују у рупу и фугирају ради побољшања перформанси. Вертикалне петље су повезане хоризонталном цеви (тј. колектором), постављене у ровове и повезане са топлотном пумпом у згради.
Рибњак/Језеро
Ако локација има адекватну површину воде, ово може бити најјефтинија опција. Доводна цев се води испод земље од зграде до воде и намотана у кругове најмање осам стопа испод површине како би се спречило смрзавање. Намотаји би требало да се постављају само у извор воде који испуњава захтеве минималне запремине, дубине и квалитета.
Систем отворене петље
Овај тип система користи воду из бунара или површинску телесну воду као течност за размену топлоте која циркулише директно кроз ГХП систем. Када прође кроз систем, вода се враћа у земљу кроз бунар, бунар за пуњење или површинско пражњење. Ова опција је очигледно практична само тамо где постоји адекватно снабдевање релативно чистом водом и када су испуњени сви локални закони и прописи који се односе на испуштање подземних вода.
Хибрид Системс
Хибридни системи који користе неколико различитих геотермалних ресурса, или комбинација геотермалног ресурса са спољним ваздухом (тј. расхладни торањ), су још једна технолошка опција. Хибридни приступи су посебно ефикасни тамо где су потребе за хлађењем знатно веће од потреба за грејањем. Тамо где локална геологија дозвољава, „бунар са стојећим стубовима“ је друга опција. У овој варијанти система отворене петље, буши се један или више дубоких вертикалних бунара. Вода се црпи са дна стајаће колоне и враћа се на врх. Током периода вршног загревања и хлађења, систем може да одзрачи део повратне воде уместо да је поново убризгава, узрокујући доток воде у колону из околног водоносног слоја. Циклус одзрачивања хлади колону током одбијања топлоте, загрева је током екстракције топлоте и смањује потребну дубину отвора.
Време поста: Апр-03-2023