Existem quatro tipos básicos de sistemas de loop de terra. Três deles – horizontal, vertical e lagoa/lago – são sistemas de circuito fechado. O quarto tipo de sistema é a opção de malha aberta. Vários fatores, como clima, condições do solo, terreno disponível e custos de instalação local, determinam qual é o melhor para o local. Todas essas abordagens podem ser usadas para aplicações em edifícios residenciais e comerciais.
Sistemas de Malha Fechada
A maioria das bombas de calor geotérmicas de circuito fechado circulam uma solução anticongelante através de um circuito fechado – geralmente feito de um tubo de plástico de alta densidade – que é enterrado no solo ou submerso em água. Uma troca de calor transfere calor entre o refrigerante na bomba de calor e a solução anticongelante no circuito fechado.
Um tipo de sistema de circuito fechado, denominado troca direta, não utiliza trocador de calor e, em vez disso, bombeia o refrigerante através de tubos de cobre enterrados no solo em uma configuração horizontal ou vertical. Os sistemas de troca direta requerem um compressor maior e funcionam melhor em solos úmidos (às vezes exigindo irrigação adicional para manter o solo úmido), mas você deve evitar a instalação em solos corrosivos para a tubulação de cobre. Dado que estes sistemas fazem circular o refrigerante através do solo, as regulamentações ambientais locais podem proibir a sua utilização em alguns locais.
Horizontal
Este tipo de instalação é geralmente mais rentável para instalações residenciais, especialmente para novas construções onde há terreno suficiente disponível. Requer trincheiras com pelo menos um metro de profundidade. Os layouts mais comuns usam dois canos, um enterrado a um metro e oitenta e outro a mais de um metro, ou dois canos colocados lado a lado a um metro e meio no solo em uma vala de 60 centímetros de largura. O método Slinky de enrolar o tubo permite mais tubos em uma vala mais curta, o que reduz os custos de instalação e torna possível a instalação horizontal em áreas que não seriam com o sistema convencional. aplicações horizontais.
Vertical
Grandes edifícios comerciais e escolas utilizam frequentemente sistemas verticais porque a área de terreno necessária para circuitos horizontais seria proibitiva. Loops verticais também são usados onde o solo é muito raso para abrir valas e minimizam a perturbação do paisagismo existente. Para um sistema vertical, furos (aproximadamente dez centímetros de diâmetro) são perfurados com cerca de 6 metros de distância e com 30 a 120 metros de profundidade. Dois tubos, conectados na parte inferior com uma curva em U para formar um laço, são inseridos no furo e cimentados para melhorar o desempenho. Os circuitos verticais são conectados com tubos horizontais (ou seja, coletores), colocados em valas e conectados à bomba de calor do edifício.
Lagoa/Lago
Se o local possuir corpo hídrico adequado, esta pode ser a opção de menor custo. Um tubo de abastecimento é colocado no subsolo do prédio até a água e enrolado em círculos a pelo menos dois metros e meio abaixo da superfície para evitar o congelamento. As serpentinas só devem ser colocadas em fonte de água que atenda aos requisitos mínimos de volume, profundidade e qualidade.
Sistema de Loop Aberto
Este tipo de sistema utiliza água de poço ou de superfície como fluido de troca de calor que circula diretamente através do sistema GHP. Depois de circular pelo sistema, a água retorna ao solo por meio do poço, poço de recarga ou descarga superficial. Esta opção só é obviamente prática quando existe um abastecimento adequado de água relativamente limpa e todos os códigos e regulamentos locais relativos à descarga de águas subterrâneas são cumpridos.
Sistemas Híbridos
Os sistemas híbridos que utilizam vários recursos geotérmicos diferentes, ou uma combinação de um recurso geotérmico com ar exterior (ou seja, uma torre de arrefecimento), são outra opção tecnológica. As abordagens híbridas são particularmente eficazes quando as necessidades de refrigeração são significativamente maiores do que as necessidades de aquecimento. Onde a geologia local permitir, o “poço de coluna permanente” é outra opção. Nesta variação de sistema de malha aberta, um ou mais poços verticais profundos são perfurados. A água é retirada da parte inferior de uma coluna vertical e devolvida ao topo. Durante os períodos de pico de aquecimento e resfriamento, o sistema pode sangrar uma parte da água de retorno em vez de reinjetar toda ela, causando fluxo de água do aqüífero circundante para a coluna. O ciclo de sangria resfria a coluna durante a rejeição de calor, aquece-a durante a extração de calor e reduz a profundidade de furo necessária.
Horário da postagem: 03/04/2023