Геотермалне топлотне пумпе: Ево како функционишу

Уштеде енергије су под ногама

Геотермална је вредна погледа

Да ли желите да сачувате енергију и уштедите новац како за загревање тако и за хлађење куће? Па, одговор није само под твојим носом, можда је под ногама!

Испод линије мраза на неколико метара налазиће се земља просечне температуре од око 55 степени Ф. Топлота долази из слоја вруће растопљене стене дубоко у земаљској корици која се зове магма. Магма може да достигне температуру од 2400 степени Ф и када се ова топлота зрачи, у зависности од географске ширине, земаљске температуре могу варирати од између 45 ° Ф до 75 ° Ф.

Ово ствара лијеп поуздан и одржив извор топлоте који се може искористити за потребе грејања и кућног хлађења .

Ова константна температура земље се користи у геотермалној или земаљској топлотној пумпи. За разлику од пећи која гори природни гас или уље за производњу топлоте зими, геотермална топлотна пумпа концентрише топлоту која се налази у тлу непосредно испод површине. Геотермално се не може користити само за грејање и хлађење нашег дома, већ и за загревање наше кућне воде.


Како ради геотермални систем:

Па како се ова магија десава? Па стварно је прилично једноставно. Геотермални систем је топлотна пумпа која користи земљу као хладњак (лето) или извор топлоте (зима).

Геотермални систем ће користити серију цеви (закопаних испод линије мраза у земљи) која се зове петља. Цеви у петљи најчешће су направљене од пластике и испуњене су водом и антифризом. Пумпа циркулише водени раствор топлотној пумпи унутар куће.

Тамо компресор и измењивач топлоте користе номиналну воду од 55 степени како би загрејали или охладили кућу.

Зими је ваздух (нпр. 10 степени Ф) хладнији од земље под земљом (нпр. 55 степени Ф). Геотермални систем циркулише водени раствор кроз земаљску петљу и апсорбује топлоту са земље.

Номинална вода од 55 ступњева се доводи до топлотне пумпе или пећи која се додатно загрева по потреби, а затим се дистрибуира канализацијом у цијелој кући.

Лети је ваздух (нпр. 90 степени Ф) врелији од 55 степени подземља. Овде геотермални измењивач топлоте апсорбује топлоту у кући и систем циркулише водени раствор кроз земаљску петљу да би се охладио и одлагао топлоту у земљу. Затим хладна вода користи измјењивач топлоте и дистрибуира се канализацијом кроз цијели дом како би се охладила кућа.


Трошкови и карактеристике геотермалних система:


Врсте геотермалних система:

Системи геотермалне топлотне пумпе за земљу се најчешће инсталирају као систем затворене петље. То значи да се течност у петљи стално рециркулише. Системи са отвореним петљама су мање уобичајени и користе добро земљиште, језеро, реку или другу површинску воду као течност за измјењивач топлоте. Након употребе вода се затим вади у земљу или у водно тијело.

Затворене петље су типично уграђене у хоризонталне петље, вертикалне петље или системе водног тијела. Системи водних тијела користе површинска водна тијела као сталан извор топлоте насупрот тла. Хајде да размотримо ове три различите методе.

Хоризонтална петља: Хоризонтални системи петљи су најекономичнији за инсталацију, али један од њихових недостатака је количина земљишта која је потребна за постављање хоризонталних петљи.

Геотермални систем може захтијевати од 1,500 до 3,000 линијских стопа цеви или више у зависности од величине и оптерећења куће. Ако имате расположиво земљиште на располагању, најчешћа метода за становање је постављање двије цеви један поред другог у дно дубине од 5 стопа или једнодневни рад у дубокој јами од 6 стопа, а други у дубини од 4 метра.

Трећи метод се може користити тамо где је неопходно земљиште за дуже трасе цијеви није лако доступно. Та метода петље или навише цев у дубље кратке ровове. То омогућава потребан површински контакт са земљом, али у мање хоризонталној дужини рова.

Вертикална петља: вертикални систем се користи у ситуацијама када је потребно земљиште чврсто или земљиште није погодно за копање. Што је скупнији од хоризонталног система који се инсталира, вертикални систем користи низ извртаних рупа. Рупе су номинално 4 "пречника и распоређене око 20 растојања. Дубине зависе од дизајна система и земљишта, али могу да се крећу од дубине од 100 до 400 стопа. Цеви се напајају и спуштају сваку пробушену рупу и повезују га преклопном цевоводом преко врха који повезује систем са топлотном пумпом у кући.

Водно тијело: Још један уобичајенији начин заузимања топлоте на земљи је кориштење затварања воденим тијелом попут језера или рибњака. Овом методом пластична цевчица прелази из топлотне пумпе у водно тијело и поставља се у котуре 8 до 10 стопа испод површине воде. Водно тијело мора бити адекватне величине за подршку геотермалних топлотних оптерећења и имати одговарајућу дубину. Често се захтева координација и одобрење од стране локалних и државних агенција.


Трошкови геотермалног система:

Трошкови уградње геотермалног система варирају се по врсти коришћеног система петље и величини самог геотермалног система. Трошкови за геотермални систем хоризонталне земаљске петље износи око 2.700 долара по тони у 2017 долара. Ако се одлучите за систем вертикалне петље, трошак ће се знатно повећати, јер трошкови бушења могу бити од $ 30,000 до $ 40,000 или више у зависности од земљишта, приступа локацији и величини система.

У праву апликацију геотермална енергија може бити економично и еколошки осјетљиво рјешење за гријање и хлађење куће. Вреди погледати, посебно када је одговор под ногама.