Máy bơm nhiệt nguồn đất ống chôn
Hệ thống bơm nhiệt nguồn mặt đất dạng ống chôn sử dụng đất làm nguồn nhiệt hoặc tản nhiệt. Các bộ phận cốt lõi bao gồm bộ phận bơm nhiệt và bộ trao đổi nhiệt được chôn dưới lòng đất. Các bộ trao đổi nhiệt này thường được làm bằng ống polyetylen hoặc polybutene mật độ-cao và đạt được sự trao đổi nhiệt hiệu quả giữa hệ thống và mặt đất thông qua chất lỏng (chẳng hạn như nước hoặc chất chống đông) lưu thông trong các đường ống kín dưới lòng đất.
Hình: Nguyên lý làm việc của máy bơm nhiệt nguồn mặt đất dạng ống chôn (sưởi ấm mùa đông)
Trong hệ thống bơm nhiệt nguồn đất dạng ống chôn, những thay đổi động trong tải trọng công trình và sự trao đổi nhiệt với đất ngầm được liên kết và tương tác chặt chẽ, điều này làm cho hệ thống bơm nhiệt này còn được gọi là bơm nhiệt-kết hợp với đất. Trong quá trình thực hiện, có hai lựa chọn chính về phương pháp chôn lấp thiết bị trao đổi nhiệt chôn lấp: chôn ngang và chôn thẳng đứng.
Chôn ngang thường sử dụng phương pháp chôn nông, thi công đơn giản và có mức đầu tư ban đầu tương đối thấp. Tuy nhiên, phương pháp này chiếm diện tích lớn hơn và nhiệt độ của vùng đất nông dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ không khí bề mặt, dẫn đến sự trao đổi nhiệt tương đối nhỏ trên một đơn vị chiều dài của ống.
Ngược lại, trong khi các ống chôn thẳng đứng có mức đầu tư ban đầu cao hơn, vị trí sâu dưới lòng đất đảm bảo nhiệt độ tương đối ổn định trong lòng đất sâu quanh năm, do đó đảm bảo hệ thống bơm nhiệt hoạt động ổn định và do đó được sử dụng rộng rãi.
Tuy nhiên, một vấn đề tiềm ẩn tồn tại đối với hệ thống bơm nhiệt ống chôn thẳng đứng: nếu nhiệt hấp thụ bởi bộ trao đổi nhiệt chôn trong mùa đông không cân bằng với nhiệt thoát ra vào mùa hè thì cân bằng nhiệt dưới lòng đất sẽ bị phá vỡ, dẫn đến nhiệt độ đất ngầm tăng hoặc giảm liên tục, cuối cùng ảnh hưởng đến hiệu suất trao đổi nhiệt của bộ trao đổi nhiệt chôn.
