Geothermal 热泵

Types of Geothermal 热泵

There are four basic types of ground loop systems. 其中三个——水平、垂直和池塘/湖泊——是闭环系统. The fourth type of system is the open-loop option. Which one of these is best depends on the climate, 土壤条件, 可用的土地, and local installation costs at the site. 所有这些方法都可以用于住宅和商业建筑应用.

关闭-LOOP SYSTEMS

大多数闭环地热热泵通过一个封闭的循环循环防冻液——通常由塑料管制成——埋在地下或浸没在水中. 换热器在热泵中的制冷剂与闭环中的防冻液之间进行热量传输. 循环可以是水平的，垂直的，或池塘/湖泊的配置.

One variant of this approach, called direct exchange, 不使用热交换器，而是通过水平或垂直配置埋在地下的铜管泵入制冷剂. 直接交换系统需要更大的压缩机，在潮湿的土壤中工作最好(有时需要额外的灌溉以保持土壤湿润), 但应避免安装在对铜管有腐蚀性的土壤中. 因为这些系统通过地面循环制冷剂, 当地的环境法规可能禁止在某些地方使用它们.

水平

这种类型的安装通常是最经济的住宅安装, 特别是有足够土地的新建筑. It requires trenches at least four feet deep. The most common layouts either use two pipes, one buried at six feet, and the other at four feet, 或者两根并排放在地下五英尺处的两英尺宽的沟渠里的管子. 采用Slinky™环管方法，在较短的沟槽内可以容纳更多的管道, 哪种方法可以降低安装成本，并在传统水平应用无法实现的地区实现水平安装.

垂直

大型商业建筑和学校经常使用垂直系统，因为建造水平环路所需的土地面积会令人望而却步. 垂直环也用于土壤太浅而不能挖沟的地方, 并且尽量减少对现有景观的干扰. For a vertical system, 钻孔(直径约4英寸)间距约20英尺，深度约100至400英尺. 在这些洞里有两根管子，管子的底部用u形弯头连接，形成一个圈. 垂直回路与水平管(i.e.，歧管)，放置在沟槽中，并连接到建筑中的热泵.

池塘/湖

如果场地有足够的水体，这可能是成本最低的选择. 从建筑到水的供水管道在地下铺设，并在地表以下至少8英尺处盘绕成圈以防止结冰. 盘管应该只放置在满足最小体积的水源中, 深度, and quality criteria.

开环系统

这种类型的系统使用井或地表水体作为热交换流体，直接通过GHP系统循环. Once it has circulated through the system, the water returns to the ground through the well, 一个充电, or surface discharge. 显然，只有在有足够的相对清洁的水供应的地方，这种选择才是切实可行的, 并符合当地有关地下水排放的所有法规和规定.

混合动力系统

混合系统使用多种不同的地热资源, 或者地热资源与室外空气的结合(i.e., a cooling tower), are another technology option. 在制冷需求明显大于供暖需求的地方，混合方法尤其有效. 在当地地质条件允许的地方，“立柱井”是另一种选择. 在这种开环系统中，需要钻一口或多口深直井. 水从立柱的底部抽上来，再放回柱顶. During periods of peak heating and cooling, 该系统可以排出一部分回流水，而不是将其全部重新注入, 导致水从周围的含水层流入柱中. 排气循环在排热过程中冷却柱, heats it during heat extraction, and reduces the required bore 深度.