A földhurkos rendszereknek négy alapvető típusa van. Ezek közül három – vízszintes, függőleges és tó/tó – zárt hurkú rendszer. A negyedik rendszertípus a nyílt hurkú opció. Számos tényező, például az éghajlat, a talajviszonyok, a rendelkezésre álló földterület és a helyi telepítési költségek határozzák meg, hogy melyik a legjobb az adott hely számára. Mindezek a megközelítések használhatók lakó- és kereskedelmi épületekben.
Zárt hurkú rendszerek
A legtöbb zárt hurkú geotermikus hőszivattyú a fagyálló oldatot egy zárt hurkon keresztül keringeti – általában nagy sűrűségű műanyag típusú csőből készül –, amelyet a földbe temetnek vagy vízbe merítenek. A hőcsere a hőt a hőszivattyúban lévő hűtőközeg és a zárt körben lévő fagyálló oldat között továbbítja.
A zárt hurkú rendszerek egyik típusa, az úgynevezett közvetlen csere, nem használ hőcserélőt, és helyette a hűtőközeget vízszintes vagy függőleges konfigurációban a talajba temetett rézcsöveken keresztül szivattyúzza. A közvetlen csererendszerek nagyobb kompresszort igényelnek, és nedves talajban működnek a legjobban (néha további öntözés szükséges a talaj nedvességének megőrzéséhez), de kerülni kell a rézcsöveket maró talajba történő telepítést. Mivel ezek a rendszerek a hűtőközeget a talajon keresztül keringetik, a helyi környezetvédelmi előírások egyes helyeken tilthatják használatukat.
Vízszintes
Ez a fajta telepítés általában lakossági létesítményeknél a legköltséghatékonyabb, különösen új építéseknél, ahol elegendő terület áll rendelkezésre. Ehhez legalább négy láb mély árkok szükségesek. A leggyakoribb elrendezések vagy két csövet használnak, amelyek közül az egyik hat láb, a másik négy láb magasságban van eltemetve, vagy két csövet, amelyeket egymás mellett helyeznek el öt láb magasságban egy két láb széles árokban. A Slinky-féle csőhurkolási módszer több csövet tesz lehetővé egy rövidebb árokban, ami csökkenti a telepítési költségeket, és lehetővé teszi a vízszintes telepítést olyan területeken is, amelyek nem történnének hagyományosan vízszintes alkalmazások.
Függőleges
A nagy kereskedelmi épületek és iskolák gyakran használnak függőleges rendszereket, mert a vízszintes hurkok számára szükséges terület túl magas lenne. Függőleges hurkokat is alkalmaznak ott, ahol a talaj túl sekély az árokásáshoz, és minimálisra csökkentik a meglévő tereprendezés zavarását. Függőleges rendszer esetén (körülbelül négy hüvelyk átmérőjű) lyukakat fúrnak egymástól körülbelül 20 láb távolságra és 100-400 láb mélyre. Két csövet, amelyek alul U-kanyarral vannak összekötve, hogy hurkot képezzenek, behelyeznek a furatba, és fugázzák a teljesítmény javítása érdekében. A függőleges hurkok vízszintes csővel (azaz elosztócsővel) vannak összekötve, árkokba helyezve és az épületben lévő hőszivattyúval összekötve.
Tó/tó
Ha a telephely megfelelő víztömeggel rendelkezik, ez lehet a legalacsonyabb költségű lehetőség. Egy tápvezetéket a föld alatt vezetnek az épületből a vízbe, és a fagy megelőzése érdekében a felszín alatt legalább nyolc lábbal körökké tekerik. A tekercseket csak olyan vízforrásba szabad elhelyezni, amely megfelel a minimális térfogati, mélységi és minőségi követelményeknek.
Nyílt hurkú rendszer
Az ilyen típusú rendszerek kút- vagy felszíni testvizet használnak hőcserélő folyadékként, amely közvetlenül a GHP rendszeren keresztül kering. Miután keringett a rendszeren, a víz visszatér a talajba a kúton, egy feltöltő kúton vagy felszíni kibocsátáson keresztül. Ez a lehetőség nyilvánvalóan csak ott praktikus, ahol viszonylag tiszta víz áll rendelkezésre, és a talajvíz kibocsátására vonatkozó helyi előírások és előírások teljesülnek.
Hibrid rendszerek
Egy másik technológiai lehetőség a hibrid rendszerek, amelyek többféle geotermikus erőforrást használnak, vagy egy geotermikus erőforrást kültéri levegővel kombinálnak (pl. egy hűtőtorony). A hibrid megközelítések különösen akkor hatékonyak, ha a hűtési igények lényegesen nagyobbak, mint a fűtési igények. Ahol a helyi geológia megengedi, egy másik lehetőség az „álló oszlopkút”. A nyílt hurkú rendszer ezen változatában egy vagy több mély függőleges kutat fúrnak. A vizet egy álló oszlop aljáról szívják fel, és visszavezetik a tetejére. A fűtési és hűtési csúcsidőszakokban a rendszer a visszatérő víz egy részét elszívhatja, ahelyett, hogy újra befecskendezné az egészet, ami a környező víztartó rétegből vízbeáramlást okoz az oszlopba. A légtelenítési ciklus a hőelvezetés során lehűti az oszlopot, a hőelvonás során felmelegíti, és csökkenti a szükséges furatmélységet.
Feladás időpontja: 2023.03.03