Bomba de calor de font de terra de canonada enterrada
Un sistema de bomba de calor de font de terra de canonada soterrada utilitza el sòl com a font de calor o dissipador de calor. Els components bàsics inclouen una unitat de bomba de calor i un conjunt d'intercanviadors de calor enterrats sota terra. Aquests intercanviadors de calor solen estar fets de canonades de polietilè o polibutè d'alta-densitat i aconsegueixen un intercanvi de calor efectiu entre el sistema i el sòl mitjançant un fluid (com aigua o anticongelant) que circula per les canonades subterrànies tancades.
Figura: Principi de funcionament d'una bomba de calor de font de terra de canonada soterrada (calefacció a l'hivern)
En un sistema de bomba de calor de font terrestre de canonades soterrades, els canvis dinàmics en la càrrega de l'edifici i l'intercanvi de calor amb el sòl subterrani estan estretament relacionats i interactuen, la qual cosa fa que aquest sistema de bomba de calor també es conegui com a bomba de calor-acoblada al sòl. Durant la implementació, hi ha dues opcions principals per al mètode d'enterrament dels intercanviadors de calor enterrats: l'enterrament horitzontal i l'enterrament vertical.
L'enterrament horitzontal sol utilitzar un enterrament poc profund, que és senzill de construir i té una inversió inicial relativament baixa. Tanmateix, aquest mètode ocupa una àrea més gran i la temperatura del sòl poc profund es veu fàcilment afectada per la temperatura de l'aire superficial, donant lloc a un intercanvi de calor relativament petit per unitat de longitud de canonada.
En canvi, mentre que les canonades enterrades verticals tenen una inversió inicial més elevada, la seva ubicació subterrània profunda garanteix una temperatura relativament estable en el sòl profund durant tot l'any, garantint així el funcionament estable del sistema de bomba de calor, i per tant és àmpliament utilitzat.
Tanmateix, hi ha un problema potencial per als sistemes de bombes de calor de canonades enterrades verticals: si la calor absorbida per l'intercanviador de calor enterrat a l'hivern no s'equilibra amb la calor alliberada a l'estiu, l'equilibri tèrmic subterrani es veurà alterat, provocant un augment o descens continu de la temperatura del sòl subterrani, afectant finalment l'eficiència de l'intercanvi de calor de l'intercanviador de calor enterrat.
