土壤源熱泵系統(tǒng)中,還可以根據(jù)地埋管換熱器的布置形式分為水平埋管、豎直埋管換熱器和螺旋形埋管三大類(lèi)。還可以根據(jù)地埋管換熱器的連接方式分為串聯(lián)方式和并聯(lián)方式。
大地土壤本身就是一個(gè)巨大的儲(chǔ)能體,具有較好的蓄能特性:通過(guò)埋地?fù)Q熱器,夏季利用冬季蓄存的冷量進(jìn)行制冷,同時(shí)將部分熱量蓄存于土壤中以備冬季采暖用。冬季利用夏季蓄存的熱量來(lái)供暖,同時(shí)蓄存部分冷量以備夏季空調(diào)用。一方面,實(shí)現(xiàn)了冬夏能量的互補(bǔ)性;另一方面,由于土壤的蓄能特性,地下土壤溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定,冬季比外界環(huán)境空氣溫度高,夏季比環(huán)境溫度低,是很好的熱泵熱量和空調(diào)冷源,土壤的這種溫度特性使得土壤源熱泵比傳統(tǒng)冷熱源空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率高,可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí),土壤溫度較恒定的特性也使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更穩(wěn)定、可靠,整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用也較常規(guī)冷熱源空調(diào)系統(tǒng)大大減小,從而保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性,也提高了熱泵的性能系數(shù),達(dá)到明顯節(jié)能的效果,同時(shí)也消除了常規(guī)熱泵系統(tǒng)帶來(lái)的“冷、熱污染”。
盡管土壤源熱泵技術(shù)有著許多優(yōu)勢(shì),但結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于土壤源熱泵換熱性能的研究和實(shí)際工程應(yīng)用的情況而言,也不可避免地存在如下缺點(diǎn):土壤熱物性參數(shù)直接影響著地埋管換熱器換熱性能;土壤源熱泵系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí),熱泵蒸發(fā)溫度或冷凝溫度受地下土壤溫度變化帶來(lái)的影響會(huì)發(fā)生波動(dòng);由于土壤源熱泵系統(tǒng)在與土壤換熱過(guò)程中必然改變土壤溫度分布,而土壤溫度恢復(fù)也需要時(shí)間,故只適用于間歇運(yùn)行的空調(diào)系統(tǒng)中,而且在實(shí)際工程中,鉆井費(fèi)用投資能占到整個(gè)系統(tǒng)總投資的30%以上。