مضخات الحرارة الأرضية: بالإنجليزي(Geothermal heat pump) وهي نظام مرکزي للتبريد والتسخين من الحرارة التي تستخرج من الأرض، إنها تستخدم الأرض كمصدر للحرارة في الشتاء و امتصاص للحرارة في الصيف، هذا التصميم يأخذ المميزات من درجة الحرارة المتوسطة من الأرض، لكي يزيد الكفاءة ويقلل تكاليف التدفئة والتبريد.
مضخات الحرارة الأرضية:
- في فصل الشتاء: تعمل مضخات الحرارة الأرضية على استخراج الحرارة من باطن الأرض، هناك نظرية تقول أن الحرارة يمكن أن تستخرج من أي مصدر مهما كانت درجة برودته، لكن كلما يكون المصدر أكثر سخونة يسمح بكفاءة أعلى، تستخدم مضخات حرارة الأرض كمصدر للحرارة عن طريق حفر أنابيب ووضعها على عمق قليل.
- في فصل الصيف: يمكن عکس العملية واستخراج الحرارة من المبنى ونقلها إلى الارض، نقل الحرارة من مكان بارد يأخذ قدر أقل من الحرارة، لذلك كفاءة التبريد للنظام تأتي من درجات الحرارة المنخفضة، لذلك يستغل ميزة، أن درجة الارض ثابتة تقريباً طوال مدار العام، يجب أن تمر الحرارة المستخرجة من الأرض على المبادل الحراري (Heat Exchanger)؛ لمراجعة لدرجة الحرارة ومدى توافقها مع درجة الحرارة المطلوبة.
أنواع وأنظمة مضخات الحرارة الأرضية:
يوجد العديد من الأنواع لهذا النظام منها، الأفقي، الرأسي، هم عبارة عن دورة مغلقة (closed loop system)، أيضاً يوجد نوع يكون فيه الدورة المفتوحة (open loop system)، تعتمد كل واحدة من هذه الأنظمة على المناخ و خصائص التربة والأرض والتكلفة المحلية للمشروع، تستخدم هذه الأنواع للمباني السكنية و التجارية.
الدورة المغلقة (the closed loop):
- النظام الأفقي: هذا النوع أكثر فعالية من حيث التكلفة للمنشآت السكنية، ولا سيما بالنسبة للأبنية الحديثة، حيث يوجد ما يكفي من الأراضي المتاحة، يتطلب هذا النظام الخنادق على الأقل أربعة أقدام، التصميمات الأكثر شيوعاً هي استعمال اثنين من الأنابيب، واحد يدفن على عمق ستة أقدام، الآخر يدفن على أربعة أقدام أو اثنين من أنابيب توضع جنباً إلى جنب على عمق خمسة أقدام في باطن الأرض.
- النظام العامودي: يستخدم هذا النظام في المباني التجارية الكبيرة والمدارس، في الغالب يستخدم هذا النظام لأن مساحة الأرض اللازمة لحلقات الأفقي ستكون باهظة، أيضاً تستخدم حلقات عامودية لأن التربة ضحلة جداً لحفر الخنادق.
