پمپ حرارتی منبع زمینی لوله مدفون
سیستم پمپ حرارتی منبع زمین لوله مدفون از خاک به عنوان منبع گرما یا سینک حرارتی استفاده می کند. اجزای اصلی شامل یک واحد پمپ حرارتی و مجموعه ای از مبدل های حرارتی مدفون در زیر زمین است. این مبدلهای حرارتی معمولاً از لولههای پلیاتیلن یا پلیبوتن با چگالی بالا ساخته میشوند و از طریق یک سیال (مانند آب یا ضدیخ) که در لولههای بسته زیرزمینی در گردش است، تبادل گرمای مؤثر بین سیستم و زمین را انجام میدهند.
شکل: اصل کار پمپ حرارتی منبع زمینی لوله مدفون (گرمایش زمستانی)
در سیستم پمپ حرارتی منبع زمینی لوله مدفون، تغییرات دینامیکی بار ساختمان و تبادل گرما با خاک زیرزمینی ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند و در تعامل هستند، که باعث میشود این سیستم پمپ حرارتی به عنوان پمپ حرارتی{0}}همراه با خاک نیز شناخته شود. در حین اجرا، دو انتخاب اصلی برای روش دفن مبدل های حرارتی مدفون وجود دارد: دفن افقی و دفن عمودی.
دفن افقی معمولاً از دفینه کم عمق استفاده می کند که ساخت آن ساده است و سرمایه اولیه نسبتاً کمی دارد. با این حال، این روش مساحت بیشتری را اشغال می کند و دمای خاک کم عمق به راحتی تحت تأثیر دمای هوای سطحی قرار می گیرد و در نتیجه تبادل حرارتی نسبتاً کمی در واحد طول لوله ایجاد می شود.
در مقابل، در حالی که لوله های مدفون عمودی سرمایه گذاری اولیه بالاتری دارند، مکان عمیق زیرزمینی آنها دمای نسبتاً پایداری را در خاک عمیق در طول سال تضمین می کند، بنابراین عملکرد پایدار سیستم پمپ حرارتی را تضمین می کند و بنابراین به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.
با این حال، یک مشکل بالقوه برای سیستم های پمپ حرارتی لوله های مدفون عمودی وجود دارد: اگر گرمای جذب شده توسط مبدل حرارتی مدفون در زمستان با گرمای آزاد شده در تابستان متعادل نشود، تعادل حرارتی زیرزمینی مختل می شود که منجر به افزایش یا کاهش مداوم دمای خاک زیرزمینی می شود که در نهایت بر راندمان تبادل حرارتی مبدل حرارتی مدفون تأثیر می گذارد.
