Maalämpöpumppu on keskuslämmitys- ja/tai jäähdytysjärjestelmä, joka käyttää maan lämpöä, eräänlainen lämpöpumppu . Maalämpöjärjestelmissä maa on kesällä lämpöpatteri tai talvella lämmönlähde. Maan lämpötilaeroa käytetään lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmän tehokkuuden lisäämiseen ja käyttökustannusten alentamiseen, ja sitä voidaan täydentää aurinkolämmityksellä. Maalämpöpumpuissa hyödynnetään lämpöhitausilmiötä: maan lämpötila alle 6 metrin syvyydessä on suunnilleen yhtä suuri kuin alueen keskimääräinen vuotuinen ilman lämpötila ja vaihtelee vähän vuoden aikana.
a) suljettu tyyppi
Keräin sijoitetaan renkaisiin tai kierteisesti vaakasuoraan kaivantoon maan jäätymissyvyyden alapuolelle (yleensä 1,2 m tai enemmän) [1] . Tämä menetelmä on kustannustehokkain asuinrakennuksissa, jos ääriviivaa varten ei ole pulaa maasta.
Keräin sijoitetaan pystysuoraan kaivoihin, joiden syvyys on enintään 200 m [2] . Tätä menetelmää käytetään tapauksissa, joissa maan pinta-ala ei salli ääriviivan sijoittamista vaakasuoraan tai on olemassa uhka maiseman vahingoittumisesta.
Keräin sijoitetaan kiemuraisesti tai renkaisiin altaaseen (järvi, lampi, joki) jäätymissyvyyden alapuolelle. Tämä on halvin vaihtoehto, mutta tietyn alueen säiliössä olevan veden vähimmäissyvyydestä ja -tilavuudesta on vaatimuksia.
Kierresäiliö on pystysuorien kaivojen ja vaakasuuntaisen säiliön yhdistelmä. Sitä käytetään, kun poraus on geologisista syistä erittäin kallista (esimerkiksi graniittilaatan esiintyminen). Laskelma perustuu lämpöpumpun 100 watin jäähdytystehoon 1 metrin spiraalista 25 mm putken pohjalta, jonka käämitysväli on jopa 200 mm. Kalliimpi kuin vaakakeräinvaihtoehto, koska se vaatii esivalmistuksen ohuemmista putkispiraaleista (yleensä 25 mm), joiden korkeus on 2-3 metriä. Tarve on myös esivalmistetuille kaivoille, koska halkaisijan pienenemisen vuoksi putken kokonaispituus järjestelmässä kasvaa. [3]
Toisin kuin edellisissä tyypeissä, kylmäaine syötetään lämpöpumpun kompressorista kupariputkien kautta, jotka sijaitsevat:
Kylmäaineen kierto lämpöpumpun kompressorin toimesta ja freonin lämmönvaihto suoraan kupariputken seinämän läpi korkeammalla lämmönjohtavuudella varmistaa maalämpöjärjestelmän korkean hyötysuhteen ja luotettavuuden. Tämän tekniikan käyttö mahdollistaa myös kaivojen porauksen kokonaispituuden lyhentämisen, mikä vähentää DX Direct Exchange -lämpöpumpun asennuskustannuksia.
b) avoin tyyppi
Tämä järjestelmä käyttää lämmönvaihtonesteenä vettä, joka kiertää suoraan maalämpöpumppujärjestelmän läpi avoimessa kierrossa, eli järjestelmän läpi kulkenut vesi palaa takaisin maahan. Tämä vaihtoehto voidaan toteuttaa käytännössä vain, jos suhteellisen puhdasta vettä on riittävästi ja jos tämä pohjaveden käyttötapa ei ole laissa kielletty.