БанкиФото / GettyImages
Искате ли да спестите енергия и да спестите пари както за отопление, така и за охлаждане на дома си? Е, отговорът е не само точно под носа ви, може да е точно под краката ви!
Под линията на замръзване на няколко фута ще откриете, че земята е средна температура от около 55 градуса F. Топлината идва от слой горещо разтопена скала дълбоко в земната кора, наречена магма. Магмата може да достигне температури от 2400 градуса F и тъй като тази топлина излъчва нагоре, в зависимост от географската ширина, температурите на земята могат да варират между 45 ° F и 75 ° F. Това създава приятен надежден и устойчив източник на топлина, който може да се използва за нашите нужди за отопление и охлаждане.
Тази постоянна температура на земята се използва в геотермална или наземна термопомпа. За разлика от пещта, която изгаря природен газ или нефт, за да произвежда топлина през зимата, геотермалната термопомпа концентрира топлината, която е в земята, точно под повърхността. Геотермалното може да се използва не само за отопление и охлаждане на дома ни, но и за отопление на битовата ни вода.
Как работи геотермалната система
И така, как се случва тази магия? Е, наистина е доста просто. Геотермалната система е термопомпа, която използва земята като радиатор (лято) или източник на топлина (зима).
Геотермалната система ще използва серия от тръби (заровени под линията на замръзване в земята), която се нарича контур. Тръбите в контура най-често се правят от пластмаса и се пълнят с разтвор на вода и антифриз. Помпа циркулира водния разтвор към термопомпата в дома. Там компресор и топлообменник използват номиналната 55-градусова вода за отопление или охлаждане на дома.
През зимата въздухът (например 10 градуса F) е по-студен от земната температура под земята (например, 55 градуса F). Геотермалната система циркулира водния разтвор през земния контур и абсорбира топлината от земята. Номиналната 55-градусова вода се довежда до термопомпата или пещта, за да се нагрява допълнително при необходимост и след това се разпределя чрез канализация в целия дом.
През лятото въздухът (например 90 градуса F) е по-горещ от 55 градуса под земята. Тук геотермалният топлообменник абсорбира топлината в дома и системата циркулира водния разтвор през земния контур, за да го охлади, изхвърляйки топлината в земята. След това хладната вода се използва от топлообменника и се разпределя чрез канализация в целия дом за охлаждане на къщата.
Разходи и характеристики на геотермалните системи
- Geothermal е много енергоефективна система за термопомпи за отопление и охлаждане на наземния източник с икономия на полезност от конвенционалните газови системи с принудително използване на въздух и термопомпи с източник на въздух между 25 и 50 процента. опция за отопление и охлаждане с изцяло електрическо съпротивление, при която геотермалната енергия може да използва до 75 процента по-малко електрическа енергия. От 01 януари 2017 г. геотермалната енергия отговаря на условията за федерален данъчен кредит в размер на 300 долара само ако системата за термопомпа отговаря на стандартите DOE Energy Star SEER и COP, Предишните данъчни кредити приключиха на 31 декември 2016 г. Геотермалните може в някои случаи да бъдат преоборудвани към съществуваща пещ с въздушен манипулатор. Можете също така да намерите геотермални термопомпи, които имат собствен интегриран въздушен манипулатор. Ако къщата ви има топла вода в дъното, тя може да бъде модернизирана с геотермална система.
Видове геотермални системи
Геотермалните термопомпени системи на наземния контур най-често се инсталират като система със затворен контур. Това означава, че течността в контура постоянно се рециркулира. Системите с отворен контур са по-редки и използват подземен кладенец, езеро, река или друга повърхностна вода като течност за топлообменника. След това водата се изхвърля обратно в земята или във водното тяло след употреба.
Системите със затворен контур обикновено се инсталират като хоризонтална, вертикална или водна система. Водни тела използват повърхностни водни тела като постоянен източник на топлина, за разлика от земята. Нека да разгледаме тези три различни метода.
Хоризонтален контур: Хоризонталните контурни системи са най-икономичните за инсталиране, но един от недостатъците им е количеството земя, необходимо за инсталиране на хоризонталните земни контури. Геотермалната система може да изисква от 1500 до 3000 линейни фута тръба или повече в зависимост от размера на къщата и натоварванията. Ако разполагате с необходимата земя, най-разпространеният жилищен метод е или да инсталирате две тръби една до друга в дълбок окоп от пет фута, или едната тръба да се извърви в дълбок окоп с дължина шест фута, а другата - в дълбок окоп от четири фута.
Трети метод може да се използва, когато необходимата земя за по-дълги тръби на тръбата не е лесно достъпна. Този метод обвързва или навива тръбата в по-дълбоки къси окопи. Това позволява необходимия повърхностен контакт с почвата, но с по-малка хоризонтална дължина на изкопа.
Вертикален контур: Вертикалната бримка система се използва в ситуации, когато необходимата земя е плътна или почвите не са благоприятни за изкопаване. По-скъпа от хоризонталната система за инсталиране, вертикалната система използва серия от пробити отвори. Дупките са номинално 4 ”в диаметър и са разположени около 20 един от друг. Дълбочините зависят от дизайна на системата и почвите, но могат да варират от 100 до 400 фута дълбочина. Тръбите се подават и извеждат обратно във всеки пробит отвор и се свързват чрез изкопана колекторна тръба в горната част, която свързва системата с термопомпата в къщата.
Водно тяло: Друг по-рядко срещан метод за улавяне на земната топлина е използването на водно тяло наблизо като езерце или езеро. С този метод пластмасовата тръба преминава от термопомпата към водното тяло и се поставя в серпентини от 8 до 10 фута под водната повърхност. Водното тяло трябва да бъде с подходящ размер, за да поддържа геотермалните топлинни натоварвания и да има подходяща дълбочина. Често се изисква координация и одобрение от местни и държавни агенции.
Разходи на геотермална система
Разходите за инсталиране на геотермална система ще варират в зависимост от вида на използваната система на контура и размера на самата геотермална система. Разходите за геотермална система за хоризонтална наземна линия са около 2700, 00 долара на тон през 2017 г. долари. Ако изберете система с вертикален контур, цената ще се увеличи значително, тъй като разходите за пробиване могат да бъдат от 30 000 до 40 000 долара или повече в зависимост от почвите, достъпа до площадката и размера на системата.
В правилното приложение геотермалното може да бъде рентабилно и екологично чувствително решение за отопление и охлаждане на дома. Заслужава си да погледнете, особено когато отговорът е точно под краката ви.
