BănciFotografii / GettyImages
Vrei să economisești energie și să economisești bani atât pentru încălzire, cât și pentru răcirea casei tale? Ei bine, răspunsul nu este doar sub nasul tău, ci poate fi chiar sub picioarele tale!
Sub linia de îngheț, la câțiva metri veți găsi că pământul este o temperatură medie de aproximativ 55 de grade F. Căldura provine dintr-un strat de rocă topită la cald adânc în crusta pământului numită magmă. Magma poate atinge temperaturi de 2400 grade F și, deoarece această căldură radiază, în funcție de latitudinea geografică, temperaturile solului pot varia între 45 ° F și 75 ° F. Acest lucru creează o sursă de căldură plăcută, fiabilă și durabilă, care poate fi valorificată pentru nevoile noastre de încălzire și răcire la domiciliu.
Această temperatură constantă a pământului este folosită într-o geotermă sau pompa de căldură la sursă Spre deosebire de un cuptor care arde gaz natural sau petrol pentru a produce căldură în timpul iernii, pompa de căldură geotermală concentrează căldura care este în pământ chiar sub suprafață. Geotermul nu poate fi folosit doar pentru încălzirea și răcirea locuinței noastre, dar și pentru încălzirea apei noastre menajere.
Cum funcționează un sistem geotermic
Deci, cum se întâmplă această magie? Ei bine, este destul de simplu. Sistemul geotermic este o pompă de căldură care folosește pământul ca radiator (vara) sau sursă de căldură (iarna).
Un sistem geotermic va folosi o serie de conducte (îngropate sub linia de îngheț din pământ), care se numește buclă. Conductele din buclă sunt cel mai frecvent fabricate din plastic și umplute cu o soluție de apă și antigel. O pompă circulă soluția de apă la pompa de căldură din interiorul casei. Un compresor și un schimbător de căldură folosesc apa nominală de 55 de grade pentru a încălzi sau a răci casa.
Iarna, aerul (de exemplu, 10 grade F) este mai rece decât temperatura pământului sub pământ (de exemplu, 55 de grade F). Sistemul geotermic circulă soluția de apă prin bucla de sol și absoarbe căldura de pe pământ. Apa nominală de 55 de grade este adusă la pompa de căldură sau cuptor pentru a fi încălzită în continuare, după cum este necesar și apoi distribuită prin canalizare în toată casa.
Vara, aerul (de exemplu, 90 de grade F) este mai fierbinte decât cele 55 de grade F subterane. Aici, schimbătorul de căldură geotermică absoarbe căldura în casă și sistemul circulă soluția de apă prin bucla de la sol pentru a o răci, aruncând căldura în pământ. Apa rece este apoi utilizată de schimbătorul de căldură și distribuită prin conducte în toată casa pentru a răci casa.
Costurile și caracteristicile sistemelor geotermale
- Geotermul este un sistem de pompe de căldură cu sursă de încălzire și de răcire foarte eficient din punct de vedere energetic, cu economii de utilitate față de sistemele convenționale de aer forțat cu gaz și pompe de căldură cu alimentare cuprinse între 25 și 50 la sută. o opțiune de încălzire și răcire cu rezistență electrică în care geotermele pot utiliza cu până la 75 la sută mai puțină energie electrică. Începând cu data de 01 ianuarie 2017, geotermala este eligibilă doar pentru un credit fiscal federal de 300 USD dacă sistemul de pompe de căldură îndeplinește standardele DOE Energy Star SEER și COP. Creditele fiscale anterioare s-au încheiat la 31 decembrie 2016. În unele cazuri, un alt sistem poate fi reamenajat la un cuptor existent cu un dispozitiv de gestionare a aerului. Puteți găsi, de asemenea, pompe de căldură geotermale care au propriul sistem de tratare a aerului integrat. În cazul în care casa ta are căldură la baza de apă caldă, aceasta poate fi, de asemenea, modernizată cu un sistem geotermic.
Tipuri de sisteme geotermale
Sistemele de pompe de căldură geotermice cu buclă de sol sunt instalate cel mai frecvent ca sistem cu buclă închisă. Aceasta înseamnă că fluidul din buclă este permanent recirculat. Sistemele cu buclă deschisă sunt mai puțin obișnuite și folosesc un puț de sol, lac, râu sau alte ape de suprafață ca fluid pentru schimbătorul de căldură. Apa este apoi aruncată înapoi în pământ sau în corpul de apă după utilizare.
Sistemele cu buclă închisă sunt de obicei instalate ca o buclă orizontală, o buclă verticală sau sisteme de corpuri de apă. Sistemele de apă folosesc corpurile de apă de suprafață ca sursă constantă de căldură, spre deosebire de sol. Să trecem în revistă aceste trei metode diferite.
Buclă orizontală: sistemele cu buclă orizontală sunt cele mai economice de instalat, dar unul dintre dezavantajele lor este cantitatea de teren necesară pentru instalarea buclelor orizontale la sol. Un sistem geotermic poate necesita 1.500 până la 3.000 de metri liniari de țeavă sau mai mult, în funcție de dimensiunea casei și sarcinile. Dacă aveți terenul necesar, cea mai obișnuită metodă rezidențială este să instalați două conducte una lângă alta într-un șanț adânc de cinci metri sau o conductă rulată într-un șanț adânc de șase metri și cealaltă într-un șanț adânc de patru metri.
O a treia metodă poate fi utilizată atunci când terenul necesar pentru rulări mai lungi de conductă nu este disponibil. Această metodă buclează sau înfășoară țeava în tranșee scurte mai adânci. Aceasta permite contactul de suprafață necesar cu solul, dar în lungime mai puțin orizontală a șanțului.
Bucla verticală: Sistemul cu buclă verticală este utilizat în situațiile în care terenul necesar este strâns sau dacă solurile nu sunt favorabile tranșei. Mai scump decât sistemul orizontal de instalat, sistemul vertical folosește o serie de găuri găurite. Găurile au diametrul nominal de 4 ”și sunt distanțate în jur de 20 de distanțe. Adâncimile depind de proiectarea și solurile sistemului, dar pot varia de la 100 până la 400 de metri adâncime. Țevile sunt alimentate în jos și înapoi în fiecare gaură găurită și conectate printr-o conductă tranșantă tranșantă în partea de sus care conectează sistemul la pompa de căldură din casă.
Corpul apei: O altă metodă mai puțin obișnuită de captare a căldurii solului este utilizarea unui corp de apă din apropiere ca un iaz sau lac. Cu această metodă, conducta de plastic trece de la pompa de căldură la corpul de apă și este plasată în serpentine de 8-10 metri sub suprafața apei. Corpul apei trebuie să aibă o dimensiune adecvată pentru a susține încărcările geotermale de căldură și a avea adâncimea corespunzătoare. Coordonarea cu și aprobarea agențiilor locale și de stat este deseori necesară.
Costurile unui sistem geotermic
Costul instalării unui sistem geotermic va varia în funcție de tipul de sistem buclă utilizat și de dimensiunea sistemului geotermal în sine. Costurile pentru un sistem geotermic cu buclă la sol orizontal este de aproximativ 2.700, 00 USD pe tonă în 2017 de dolari. Dacă optați pentru un sistem cu buclă verticală, costul va crește semnificativ, deoarece costurile de foraj ar putea fi de la 30.000 USD la 40.000 USD sau mai mult, în funcție de soluri, acces la site și dimensiunea sistemului.
În aplicația corectă, geotermul poate fi o soluție eficientă din punct de vedere al costurilor și sensibilă la mediu pentru încălzirea și răcirea locuinței. Merită să arunci o privire, mai ales când răspunsul este chiar sub picioarele tale.
