Αντλία θερμότητας θαμμένου σωλήνα
Ένα σύστημα αντλίας θερμότητας με πηγή εδάφους θαμμένου σωλήνα χρησιμοποιεί το έδαφος ως πηγή θερμότητας ή ψύκτρα. Τα βασικά εξαρτήματα περιλαμβάνουν μια μονάδα αντλίας θερμότητας και ένα σύνολο εναλλακτών θερμότητας θαμμένοι υπόγεια. Αυτοί οι εναλλάκτες θερμότητας είναι συνήθως κατασκευασμένοι από-σωλήνες πολυαιθυλενίου ή πολυβουτενίου υψηλής πυκνότητας και επιτυγχάνουν αποτελεσματική ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του συστήματος και του εδάφους μέσω ενός ρευστού (όπως νερό ή αντιψυκτικό) που κυκλοφορεί στους κλειστούς υπόγειους σωλήνες.
Εικόνα: Αρχή λειτουργίας μιας αντλίας θερμότητας με πηγή εδάφους θαμμένου σωλήνα (χειμερινή θέρμανση)
Σε ένα σύστημα αντλίας θερμότητας με πηγή εδάφους θαμμένου σωλήνα, οι δυναμικές αλλαγές στο φορτίο του κτιρίου και η ανταλλαγή θερμότητας με το υπόγειο έδαφος συνδέονται στενά και αλληλεπιδρούν, γεγονός που καθιστά αυτό το σύστημα αντλίας θερμότητας γνωστό και ως αντλία θερμότητας εδάφους-συζευγμένη. Κατά την υλοποίηση, υπάρχουν δύο βασικές επιλογές για τη μέθοδο ταφής των θαμμένων εναλλάκτη θερμότητας: οριζόντια ταφή και κάθετη ταφή.
Η οριζόντια ταφή χρησιμοποιεί συνήθως ρηχή ταφή, η οποία είναι απλή στην κατασκευή και έχει σχετικά χαμηλή αρχική επένδυση. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος καταλαμβάνει μεγαλύτερη έκταση και η θερμοκρασία του ρηχού εδάφους επηρεάζεται εύκολα από τη θερμοκρασία του επιφανειακού αέρα, με αποτέλεσμα μια σχετικά μικρή ανταλλαγή θερμότητας ανά μονάδα μήκους σωλήνα.
Αντίθετα, ενώ οι κάθετοι θαμμένοι σωλήνες έχουν υψηλότερη αρχική επένδυση, η βαθιά τους υπόγεια θέση εξασφαλίζει σχετικά σταθερή θερμοκρασία στο βαθύ έδαφος καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους, εξασφαλίζοντας έτσι τη σταθερή λειτουργία του συστήματος αντλίας θερμότητας και επομένως χρησιμοποιείται ευρέως.
Ωστόσο, υπάρχει ένα πιθανό πρόβλημα για τα συστήματα αντλιών θερμότητας με κάθετους θαμμένους σωλήνες: εάν η θερμότητα που απορροφάται από τον θαμμένο εναλλάκτη θερμότητας το χειμώνα δεν εξισορροπείται με τη θερμότητα που απελευθερώνεται το καλοκαίρι, η υπόγεια θερμική ισορροπία θα διαταραχθεί, οδηγώντας σε συνεχή άνοδο ή πτώση της θερμοκρασίας του υπόγειου εδάφους, επηρεάζοντας τελικά την απόδοση ανταλλαγής θερμότητας του θαμμένου εναλλάκτη θερμότητας.
