Gömülü Boru Toprak Kaynaklı Isı Pompası
Gömülü boru toprak kaynaklı ısı pompası sistemi, toprağı bir ısı kaynağı veya ısı emici olarak kullanır. Temel bileşenler arasında bir ısı pompası ünitesi ve yeraltına gömülü bir dizi ısı eşanjörü bulunur. Bu ısı eşanjörleri tipik olarak yüksek-yoğunluklu polietilen veya polibüten borulardan yapılır ve kapalı yer altı borularında dolaşan bir akışkan (su veya antifriz gibi) aracılığıyla sistem ile zemin arasında etkili ısı alışverişi sağlar.
Şekil: Gömülü borulu toprak kaynaklı ısı pompasının çalışma prensibi (kış ısıtması)
Gömülü boru toprak kaynaklı ısı pompası sisteminde, bina yükündeki dinamik değişiklikler ve yeraltı toprağı ile ısı alışverişi yakından bağlantılıdır ve etkileşimlidir; bu da, bu ısı pompası sisteminin aynı zamanda toprağa bağlı ısı pompası olarak da bilinmesini sağlar. Uygulama sırasında gömülü ısı değiştiricilerin gömülme yöntemi için iki ana seçenek vardır: yatay gömme ve dikey gömme.
Yatay gömme genellikle inşa edilmesi kolay ve başlangıç yatırımı nispeten düşük olan sığ gömme yöntemini kullanır. Ancak bu yöntem daha geniş bir alan kaplar ve sığ toprağın sıcaklığı yüzey hava sıcaklığından kolayca etkilenir, bu da borunun birim uzunluğu başına nispeten küçük bir ısı değişimine neden olur.
Buna karşılık, dikey gömülü boruların ilk yatırımı daha yüksek olsa da, yeraltındaki derin konumları, yıl boyunca derin toprakta nispeten sabit bir sıcaklık sağlayarak ısı pompası sisteminin istikrarlı çalışmasını garanti eder ve bu nedenle yaygın olarak kullanılır.
Bununla birlikte, dikey gömülü borulu ısı pompası sistemleri için potansiyel bir sorun mevcuttur: Kışın gömülü ısı değiştirici tarafından emilen ısı yazın salınan ısı ile dengelenmezse, yer altı termal dengesi bozulacak, yeraltı toprak sıcaklığında sürekli bir artışa veya düşüşe yol açacak ve sonuçta gömülü ısı değiştiricinin ısı değişim verimliliğini etkileyecektir.
