Toplinska pumpa s izvorom topline u ukopanoj cijevi
Sustav toplinske pumpe s izvorom topline u ukopanoj cijevi koristi tlo kao izvor topline ili ponor topline. Osnovne komponente uključuju jedinicu dizalice topline i skup izmjenjivača topline ukopanih u zemlju. Ovi izmjenjivači topline obično se izrađuju od cijevi od polietilena ili polibutena visoke -gustoće i postižu učinkovitu izmjenu topline između sustava i tla pomoću tekućine (kao što je voda ili antifriz) koja cirkulira u zatvorenim podzemnim cijevima.
Slika: Princip rada toplinske pumpe sa zemljom ukopane cijevi (zimsko grijanje)
U sustavu toplinske pumpe s izvorom topline u ukopanoj cijevi, dinamičke promjene u opterećenju zgrade i izmjena topline s podzemnim tlom usko su povezane i međusobno djeluju, što ovaj sustav toplinske pumpe čini poznatim i kao toplinska pumpa-povezana s tlom. Tijekom implementacije, postoje dva glavna izbora za metodu ukopa ukopanih izmjenjivača topline: horizontalno ukopavanje i okomito ukopavanje.
Horizontalni ukop obično koristi plitko ukopavanje, koje je jednostavno izgraditi i ima relativno niska početna ulaganja. Međutim, ova metoda zauzima veće područje, a na temperaturu plitkog tla lako utječe površinska temperatura zraka, što rezultira relativno malom izmjenom topline po jedinici duljine cijevi.
Nasuprot tome, dok okomite ukopane cijevi imaju veću početnu investiciju, njihov položaj duboko pod zemljom osigurava relativno stabilnu temperaturu u dubokom tlu tijekom cijele godine, čime se jamči stabilan rad sustava dizalice topline, pa se stoga široko koristi.
Međutim, postoji potencijalni problem za sustave dizalica topline s vertikalnim ukopanim cijevima: ako toplina koju zimi apsorbira ukopani izmjenjivač topline nije uravnotežena s toplinom koja se oslobađa ljeti, podzemna toplinska ravnoteža bit će poremećena, što dovodi do stalnog porasta ili pada temperature podzemnog tla, što u konačnici utječe na učinkovitost izmjene topline ukopanog izmjenjivača topline.
