ΤράπεζεςΦωτογραφίες / GettyImages
Θέλετε να εξοικονομήσετε ενέργεια και να εξοικονομήσετε χρήματα τόσο για τη θέρμανση όσο και για την ψύξη του σπιτιού σας; Λοιπόν, η απάντηση δεν είναι μόνο σωστά κάτω από τη μύτη σας, μπορεί να είναι ακριβώς κάτω από τα πόδια σας!
Κάτω από τη γραμμή παγετού λίγα πόδια θα βρείτε το έδαφος είναι μια μέση θερμοκρασία περίπου 55 βαθμούς Φ. Η θερμότητα προέρχεται από ένα στρώμα θερμού λειωμένου βράχου βαθιά στο φλοιό της γης που ονομάζεται μάγμα. Το Magma μπορεί να φτάσει σε θερμοκρασίες 2400 βαθμών F και καθώς αυτή η θερμότητα ακτινοβολεί, ανάλογα με το γεωγραφικό γεωγραφικό πλάτος, οι θερμοκρασίες εδάφους μπορεί να κυμαίνονται μεταξύ 45 ° F και 75 ° F. Αυτό δημιουργεί μια ωραία αξιόπιστη και βιώσιμη πηγή θερμότητας που μπορεί να αξιοποιηθεί για τις ανάγκες θέρμανσης και οικιακής ψύξης.
Αυτή η σταθερή θερμοκρασία της γης χρησιμοποιείται σε μια γεωθερμική ενέργεια ή αντλία θερμότητας εδάφους. Σε αντίθεση με έναν κλίβανο που καίει φυσικό αέριο ή πετρέλαιο για την παραγωγή θερμότητας το χειμώνα, η γεωθερμική αντλία θερμότητας συγκεντρώνει τη θερμότητα που βρίσκεται στο έδαφος ακριβώς κάτω από την επιφάνεια. Η γεωθερμική ενέργεια δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για τη θέρμανση και την ψύξη του σπιτιού μας, αλλά και για τη θέρμανση του οικιακού μας νερού.
Πώς λειτουργεί το γεωθερμικό σύστημα
Τόσο πώς συμβαίνει αυτή η μαγεία; Λοιπόν, είναι πολύ απλό. Το γεωθερμικό σύστημα είναι μια αντλία θερμότητας που χρησιμοποιεί τη γη ως ψύκτη θερμότητας (καλοκαίρι) ή ως πηγή θερμότητας (χειμώνας).
Ένα γεωθερμικό σύστημα θα χρησιμοποιήσει μια σειρά σωλήνων (θαμμένοι κάτω από τη γραμμή παγετού στο έδαφος) που ονομάζεται βρόχος. Οι σωλήνες στον βρόχο είναι συνήθως κατασκευασμένοι από πλαστικό και γεμίζουν με διάλυμα νερού και αντιψυκτικού. Μια αντλία κυκλοφορεί το διάλυμα νερού στην αντλία θερμότητας μέσα στο σπίτι. Υπάρχει ένας συμπιεστής και εναλλάκτης θερμότητας που χρησιμοποιούν το ονομαστικό νερό των 55 βαθμών για να θερμάνει ή να ψύξει το σπίτι.
Το χειμώνα ο αέρας (π.χ. 10 βαθμοί Φ) είναι ψυχρότερος από τη θερμοκρασία της γης κάτω από το έδαφος (π.χ. 55 βαθμοί F). Το γεωθερμικό σύστημα κυκλοφορεί το διάλυμα νερού μέσω του βρόχου γείωσης και απορροφά τη θερμότητα από τη γη. Το ονομαστικό νερό των 55 μοιρών μεταφέρεται στην αντλία θερμότητας ή στον κλίβανο για να θερμανθεί περαιτέρω ανάλογα με τις ανάγκες και στη συνέχεια να διανεμηθεί με αγωγούς σε όλο το σπίτι.
Το καλοκαίρι ο αέρας (π.χ. 90 βαθμοί F) είναι θερμότερος από το υπόγειο 55 μοίρες F. Εδώ, ο γεωθερμικός εναλλάκτης θερμότητας απορροφά θερμότητα στο σπίτι και το σύστημα κυκλοφορεί το διάλυμα νερού μέσω του βρόχου γείωσης για να το δροσίσει, απορρίπτοντας τη θερμότητα στο έδαφος. Το δροσερό νερό χρησιμοποιείται στη συνέχεια από τον εναλλάκτη θερμότητας και διανέμεται με αγωγούς σε όλο το σπίτι για να ψύξει το σπίτι.
Κόστος και Χαρακτηριστικά Γεωθερμικών Συστημάτων
- Η γεωθερμική ενέργεια είναι ένα πολύ ενεργειακά αποδοτικό σύστημα αντλιών θερμότητας θέρμανσης και ψύξης με εξοικονόμηση χρημάτων σε σύγκριση με τα συμβατικά συστήματα εξαναγκασμού αερίου και τις αντλίες θερμότητας που προέρχονται από αέρα μεταξύ 25 και 50%. Η ανάκτηση είναι μεταξύ 5 και 10 ετών αλλά πολύ μικρότερη αν συγκριθεί με μια ηλεκτρική αντίσταση θέρμανσης και ψύξης επιλογή όπου γεωθερμική μπορεί να χρησιμοποιήσει έως και 75 τοις εκατό λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια.Από την 01.01.2017 γεωθερμική είναι επιλέξιμη μόνο για $ 300 Ομοσπονδιακή φορολογική πίστωση εάν το σύστημα αντλιών θερμότητας πληροί τα πρότυπα DOE Energy Star SEER και COP. Προηγούμενες φορολογικές ελαφρύνσεις που έληξαν στις 31 Δεκεμβρίου 2016. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η Geothermal μπορεί να εγκατασταθεί σε υπάρχοντα κλιβάνου με χειριστή αέρα. Μπορείτε επίσης να βρείτε γεωθερμικές αντλίες θερμότητας που διαθέτουν δικό τους ενσωματωμένο χειριστή αέρα. Αν το σπίτι σας έχει ζεστό νερό από θερμό νερό, μπορεί να γίνει και με ένα γεωθερμικό σύστημα.
Τύποι γεωθερμικών συστημάτων
Τα συστήματα γεωθερμικής αντλίας θερμότητας επίγειας βρόχου είναι συνήθως εγκατεστημένα ως σύστημα κλειστού βρόχου. Αυτό σημαίνει ότι το ρευστό στον βρόχο επανέρχεται συνεχώς. Τα συστήματα ανοιχτού βρόχου είναι λιγότερο συνηθισμένα και χρησιμοποιούν ως υγρό για τον εναλλάκτη θερμότητας έδαφος, λίμνη, ποτάμι ή άλλα επιφανειακά ύδατα. Στη συνέχεια, το νερό απορρίπτεται στο έδαφος ή στο υδατικό σύστημα μετά τη χρήση.
Τα συστήματα κλειστού βρόγχου εγκαθίστανται συνήθως ως συστήματα οριζόντιου βρόχου, κατακόρυφου βρόχου ή υδατικού συστήματος. Τα συστήματα υδάτινου σώματος χρησιμοποιούν επιφανειακά υδάτινα σώματα ως σταθερή πηγή θερμότητας σε αντίθεση με το έδαφος. Ας αναθεωρήσουμε αυτές τις τρεις διαφορετικές μεθόδους.
Οριζόντια βρόχος: Τα συστήματα οριζόντιας θηλιάς είναι τα οικονομικότερα για εγκατάσταση, αλλά ένα από τα μειονεκτήματά τους είναι η ποσότητα γης που απαιτείται για την εγκατάσταση των οριζόντιων βρόχων γείωσης. Ένα γεωθερμικό σύστημα μπορεί να απαιτεί 1.500 έως 3.000 γραμμικά πόδια σωλήνα ή περισσότερο ανάλογα με το μέγεθος και τα φορτία του σπιτιού. Εάν διαθέτετε την απαιτούμενη γη, η συνηθέστερη οικιακή μέθοδος είναι είτε να εγκαταστήσετε δύο σωλήνες δίπλα-δίπλα σε μια βαθιά τάφρο μήκους 5 ποδιών ή ένα σωλήνα να τρέχει σε μια βαθιά τάφρο έξι ποδιών και η άλλη σε μια βαθιά τάφρο τεσσάρων ποδιών.
Μια τρίτη μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν η απαιτούμενη γη για μακρύτερες διαδρομές σωλήνα δεν είναι άμεσα διαθέσιμη. Αυτή η μέθοδος βγάζει ή περιστρέφει το σωλήνα σε βαθύτερα σύντομα χαρακώματα. Αυτό επιτρέπει την απαιτούμενη επιφάνεια επαφής με το έδαφος, αλλά σε λιγότερο οριζόντιο μήκος τομής.
Κάθετος βρόχος: Το σύστημα κάθετου βρόχου χρησιμοποιείται σε καταστάσεις όπου η απαιτούμενη γη είναι σφιγμένη ή το έδαφος δεν ευνοεί την εκσκαφή. Πιο ακριβό από το οριζόντιο σύστημα που εγκαθίσταται, το κατακόρυφο σύστημα χρησιμοποιεί μια σειρά τρυπημένων οπών. Οι οπές είναι ονομαστικά διαμέτρου 4 "και απέχουν μεταξύ τους 20 περίπου. Τα βάθη εξαρτώνται από το σχεδιασμό του συστήματος και τα εδάφη, αλλά μπορούν να κυμαίνονται από 100 έως 400 πόδια βάθος. Οι σωλήνες τροφοδοτούνται προς τα κάτω και στηρίζουν κάθε διάτρητη οπή και συνδέονται με ένα σωλήνα πολλαπλών σωλήνων που διασχίζει την κορυφή που συνδέει το σύστημα με την αντλία θερμότητας στο σπίτι.
Υδατικό σώμα: Μια άλλη λιγότερο συνήθης μέθοδος δέσμευσης θερμότητας εδάφους είναι να χρησιμοποιήσετε ένα κοντινό υδατικό σώμα όπως μια λίμνη ή μια λίμνη. Με αυτή τη μέθοδο, ο πλαστικός σωλήνας περνάει από την αντλία θερμότητας στο υδατικό σώμα και τοποθετείται σε πηνία 8 έως 10 πόδια κάτω από την επιφάνεια του νερού. Το υδατικό σύστημα πρέπει να έχει επαρκές μέγεθος ώστε να υποστηρίζει τα γεωθερμικά θερμικά φορτία και να έχει το σωστό βάθος. Απαιτείται συχνά συντονισμός και έγκριση από τοπικούς και κρατικούς φορείς.
Κόστος γεωθερμικού συστήματος
Το κόστος εγκατάστασης ενός γεωθερμικού συστήματος θα διαφέρει ανάλογα με το είδος του χρησιμοποιούμενου συστήματος βρόχου και το μέγεθος του ίδιου του γεωθερμικού συστήματος. Το κόστος για ένα γεωθερμικό σύστημα οριζόντιας γείωσης στο έδαφος είναι περίπου 2.700, 00 δολάρια ανά τόνο σε 2017 δολάρια. Εάν επιλέξετε ένα σύστημα κάθετου βρόχου, το κόστος θα αυξηθεί σημαντικά καθώς το κόστος γεώτρησης θα μπορούσε να είναι $ 30.000 έως $ 40.000 ή περισσότερο ανάλογα με τα εδάφη, την πρόσβαση στο site και το μέγεθος του συστήματος.
Στη σωστή εφαρμογή η γεωθερμική ενέργεια μπορεί να είναι μια οικονομικά αποδοτική και περιβαλλοντικά ευαίσθητη λύση για θέρμανση και ψύξη στο σπίτι. Αξίζει να δούμε, ειδικά όταν η απάντηση είναι ακριβώς κάτω από τα πόδια σας.
