BanksPhotos / GettyImages
Takarít meg energiát és pénzt takaríthat meg otthonának fűtése és hűtése során? Nos, a válasz nem csak az orrod alatt van, hanem a lábad alatt is!
A fagyvonal alatt néhány láb alatt a talaj átlagos hőmérséklete 55 fok. A hő a földkéregben mélyen megolvadt kőzet magma nevű rétegéből származik. A Magma elérheti a 2400 fok F hőmérsékletet, és mivel ez a hő sugárzik, a földrajzi szélességtől függően, a föld hőmérséklete 45 ° F és 75 ° F között változhat. Ez egy megbízható és fenntartható hőforrást hoz létre, amelyet felhasználhatunk fűtési és otthoni hűtési igényeinkhez.
A föld ezen állandó hőmérsékletét egy geotermikus hőmér- sékleten használják vagy földi hőszivattyú. A földgázt vagy olajat égető kemencével szemben, télen hőt termelve, a geotermikus hőszivattyú a talajban lévő hőt közvetlenül a felület alatt koncentrálja. A geotermikus hőcserélő nemcsak otthonunk fűtésére és hűtésére használható, hanem a házivíz felmelegítésére is.
Hogyan működik a geotermikus rendszer?
Szóval hogyan történik ez a varázslat? Nos, ez tényleg nagyon egyszerű. A geotermikus rendszer egy hőszivattyú, amely a földet hűtőbordaként (nyáron) vagy hőforrásként (télen) használja.
A geotermikus rendszer csövek sorozatát fogja felhasználni (a fagyvezeték alá a földbe temetve), amelyet huroknak hívnak. A hurokban levő csövek leggyakrabban műanyagból készülnek, és vizet és fagyállót tartalmaznak. Egy szivattyú kerüli a vízoldatot az otthoni hőszivattyúhoz. Itt egy kompresszor és hőcserélő használja a névleges 55 fokos vizet a ház melegítéséhez vagy hűtéséhez.
Télen a levegő (pl. 10 fok) hidegebb, mint a föld alatti hőmérséklet (pl. 55 fok). A geotermikus rendszer a vízoldatot a földhurokon kerüli és abszorbeálja a föld hőjét. A névleges 55 fokos vizet a hőszivattyúba vagy a kemencébe tovább melegítik, majd szükség szerint a vezetékvezeték elosztja az otthoni házban.
Nyáron a levegő (pl. 90 fok F) melegebb, mint a föld alatti 55 fok. A geotermikus hőcserélő abszorbeálja az otthoni hőt, és a rendszer a vízoldatot a földhurokon keringteti, hogy lehűtse, és a hőt a talajba dobja. A hűvös vizet ezután a hőcserélő használja fel, és a csővezetékekkel az egész házban elosztja a ház lehűtésére.
A geotermikus rendszerek költségei és jellemzői
- A geotermikus energiahatékony fűtési és hűtési földhőszivattyú-rendszer, a hagyományos gáz-erõszakos levegõrendszerekhez és a levegõbõl származó hõszivattyúkhoz viszonyítva 25–50 százalékos megtakarítást jelent. A visszatérítés 5–10 év, de sokkal rövidebb, ha összehasonlítják a egy teljesen elektromos ellenállású fűtési és hűtési lehetőség, ahol a geotermikus energia akár 75% -kal is kevesebb villamos energiát tud felhasználni.A geotermikus energiának 2017. január 1-jétől 300 USD-es adókedvezményt kell igénybe vennie, ha a hőszivattyú-rendszer megfelel a DOE Energy Star SEER és COP szabványoknak.. A korábbi adójóváírások 2016. december 31-én zárultak le. A geotermikus energiát bizonyos esetekben utólagosan fel lehet szerelni egy létező kemencével egy légkezelővel. Találhat olyan geotermikus hőszivattyúkat is, amelyek rendelkeznek saját integrált légkezelővel. Ha a ház melegvíz-alapú hővel rendelkezik, akkor azt geotermikus rendszerrel is utólag fel lehet szerelni.
Geotermikus rendszerek típusai
A földhurok geotermikus hőszivattyúrendszereit leggyakrabban zárt hurkú rendszerként telepítik. Ez azt jelenti, hogy a hurokban lévő folyadékot folyamatosan keringtetik. A nyílt hurkú rendszerek ritkábbak és talajkút, tó, folyó vagy más felszíni vizet használnak a hőcserélő folyadékává. Használat után a vizet visszaviszik a talajba vagy a víztestbe.
A zárt hurkú rendszereket általában vízszintes hurok, függőleges hurok vagy víztest rendszerként telepítik. A víztest rendszerek a felszíni víztesteket használják állandó hőforrásként a talajhoz képest. Nézzük át ezt a három különféle módszert.
Vízszintes hurok: A vízszintes hurok rendszerek telepítése a leggazdaságosabb, de egyik hátrányuk a vízszintes földhurkok telepítéséhez szükséges földterület nagysága. A geotermikus rendszerhez 1500-3000 cső hosszúságú cső szükséges, a ház méretétől és terhelésétől függően. Ha rendelkezésre áll a kívánt földterület, akkor a leggyakoribb lakóépítési módszer az, ha két csövet egymás mellé szerel egy öt láb mély árokba, vagy egy csövet hat láb mély árokba vezet, a másik csövet négy láb mély árokba.
Harmadik módszer is alkalmazható, ha a hosszabb csővezetékekhez szükséges földterület nem áll rendelkezésre könnyen. Ez a módszer a csövet hurkolja vagy tekercseli mélyebb rövid árokban. Ez lehetővé teszi a szükséges felületi érintkezést a talajjal, de kevésbé vízszintes árokhosszon.
Függőleges hurok: A függőleges hurkos rendszert olyan helyzetekben használják, amikor a szükséges földterület szűk vagy a talaj nem járul hozzá az árokhoz. A vízszintes rendszernél drágább, mint a telepítés, a függőleges rendszer egy sor fúrott lyukat használ. A lyukak névlegesen 4 ”átmérőjűek, és egymástól 20 távolságra vannak. A mélység a rendszer kialakításától és a talajtól függ, de 100 és 400 láb mélységig terjedhet. A csöveket minden egyes fúrt lyukhoz továbbítják, majd visszatetik egy felső részen árokolt elosztócsőhöz, amely a rendszert a ház hőszivattyújához köti.
Víztest: A talajhő elfogásának másik kevésbé gyakori módja egy közeli víztest, például tó vagy tó használata. Ezzel a módszerrel a műanyag cső a hőszivattyúról a víztesthez vezet, és a víz felszíne alatt 8-10 méteres tekercsekbe helyezi. A víztestnek megfelelő méretűnek kell lennie a geotermikus hőterhelések elviselésére és a megfelelő mélységűnek. Gyakran szükség van a helyi és állami ügynökségekkel történő koordinációra és jóváhagyásra.
Geotermikus rendszer költségei
A geotermikus rendszer telepítésének költségei az alkalmazott hurokrendszer típusától és a geotermikus rendszer méretétől függnek. A vízszintes földhurok geotermikus rendszerének költsége tonnánként körülbelül 2700, 00 dollár, 2017 dollárban. Ha függőleges hurokrendszert választ, a költségek jelentősen növekednek, mivel a fúrási költségek a talajtól, a helyszínhez való hozzáféréstől és a rendszer méretétől függően 30 000–40 000 dollár lehetnek.
A helyes alkalmazásban a geotermikus energiahatékony és környezetbarát megoldás lehet a ház fűtéséhez és hűtéséhez. Érdemes megnézni, különösen, ha a válasz közvetlenül a lábad alatt van.
