Prihranki energije so pod vašimi nogami
Geotermalna je vredna pogleda
Ali želite varčevati z energijo in prihraniti denar za ogrevanje in hlajenje vašega doma? No, odgovor ni samo pod tvojim nosom, lahko je pod nogami!
Pod linijo zmrzali nekaj stopinj, ki jih boste našli, je tla povprečna temperatura okoli 55 stopinj F. Vročina prihaja iz plasti vroče stopljene kamnine globoko v zemeljski skorji, imenovani magma. Magma lahko doseže temperature 2400 stopinj F in ker se ta toplota izraža, odvisno od zemljepisne širine, temperature tal lahko variirajo od 45 ° F do 75 ° F.
To ustvarja lepo zanesljiv in trajnosten vir toplote, ki ga lahko izkoristimo za potrebe ogrevanja in hlajenja .
Ta konstantna temperatura zemlje se uporablja v geotermalni ali zemeljski toplotni črpalki. V nasprotju s pečjo, ki poženi zemeljski plin ali olje za proizvodnjo toplote v zimskem času, geotermalna toplotna črpalka koncentrira toploto, ki je v tleh tik pod površino. Geothermal ne moremo uporabiti samo za ogrevanje in hlajenje našega doma, ampak za ogrevanje naše domače vode preveč.
Kako deluje geotermalni sistem:
Torej, kako se ta čarovnija zgodi? No, to je res precej preprosto. Geotermalni sistem je toplotna črpalka, ki uporablja zemljo kot hladilno telo (poletje) ali vir toplote (zima).
Geotermalni sistem bo uporabil vrsto cevi (pokopanih pod linijo zmrzali v tleh), ki se imenuje zanko. Cevi v zanki so najpogosteje izdelane iz plastike in napolnjene z vodo in raztopino proti zmrzovanju. Črpalka cirkulira vodno raztopino toplotne črpalke znotraj doma.
Tam kompresor in toplotni izmenjevalec uporabljajo nominalno 55 stopinj vode za ogrevanje ali hlajenje doma.
Pozimi je zrak (npr. 10 stopinj F) hladnejši od zemeljske temperature pod zemljo (npr. 55 stopinj F). Geotermalni sistem kroži vodno raztopino skozi zemeljsko zanko in absorbira toploto iz zemlje.
Nominalna voda 55 stopinj se prenaša v toplotno črpalko ali peč, ki se po potrebi dodatno ogreva, nato pa se distribuira po kanalih po celotnem domu.
Poleti je zrak (npr. 90 stopinj F) vroča od podzemlja 55 stopinj F. Tukaj geotermalni toplotni izmenjevalec absorbira toploto doma in sistem kroži vodno raztopino skozi zemeljsko zanko, da se ohladi in odlaga toploto v tla. Hladno vodo nato uporabi toplotni izmenjevalec in ga distribuira kanalizacijo po celotnem domu, da se ohladi hiša.
Stroški in značilnosti geotermalnih sistemov:
- Geotermalna energija je zelo energetsko učinkovit sistem toplotne črpalke za ogrevanje in hlajenje pod tlemi z varčevanjem z energijo v primerjavi s konvencionalnimi zračnimi sistemi s plinom in zračnimi toplotnimi črpalkami med 25% in 50%.
- Povračilo je med 5 in 10 leti, a veliko krajše, če ga primerjamo z vsemi možnostmi za ogrevanje in hlajenje z električnim uporom, kjer lahko geotermalna energija porabi do 75% manj električne energije.
- Od 1. januarja 2017 je geotermalna energija upravičena do 300-odstotnega federalnega davčnega dobropisa, če sistem toplotnih črpalk ustreza standardu DOE Energy Star SEER in COP. Prejšnji davčni dobropisi so se končali 31. decembra 2016.
- V nekaterih primerih se lahko geotermalna energija vgradi v obstoječo peč z vodom za ravnanje z zrakom. Prav tako lahko najdete geotermalne toplotne črpalke, ki imajo lasten integriran pretok zraka. Če ima vaša hiša vročo vodo toplotno toploto, jo lahko tudi naknadno opremite z geotermalnim sistemom.
Vrste geotermalnih sistemov:
Geotermalne toplotne črpalke zemeljske zanke so najpogosteje nameščene kot sistem z zaprto zanko. To pomeni, da se tekočina v zanki stalno recirkulira. Sistemi z odprto zanko so manj pogosti in kot talilno sredstvo za izmenjevalnik toplote uporabimo talno vodo, jezero, reko ali drugo površinsko vodo. Po uporabi se voda odlaže nazaj v tla ali v vodno telo.
Sistemi z zaprto zanko so običajno nameščeni kot vodoravna zanka, vertikalna zanka ali sistemi vodnega telesa. Sistemi vodnega telesa uporabljajo površinska vodna telesa kot stalen vir toplote v primerjavi s tlemi. Poglejmo te tri različne metode.
Vodoravna loop: sistemi za vodoravno zanko so najbolj ekonomični za namestitev, vendar je ena od njihovih pomanjkljivosti količina zemljišč, potrebnih za namestitev vodoravnih ozemljitvenih zank.
Geotermalni sistem lahko zahteva od 1500 do 3000 linearnih čevljev cevi ali več, odvisno od velikosti in obremenitve hiše. Če imate na voljo zahtevano zemljišče, je najpogostejši stanovanjski način namestitve dveh cevi vzporedno v 5-metrskem globokem jarku ali enemu cevnem toku v 6-metrskem globokem jarku, drugi pa v 4-metrskem globokem jarku.
Tretjo metodo lahko uporabimo, če zahtevana zemljišča za daljše cevi niso na voljo. Ta metoda zanke ali tuljava cevi v globljih kratkih rovov. To omogoča potreben površinski stik s tlemi, vendar v manj vodoravni dolžini rova.
Vertikalna petlja: navpični sistem je uporabljen v situacijah, ko je zahtevano zemljišče tesno ali pa tla niso primerna za kopanje. Dražji kot vodoravni sistem za namestitev, vertikalni sistem uporablja vrsto izvrtanih lukenj. Luknje so nominalno premera 4 "in so razporejene okoli 20 narazen. Globina je odvisna od zasnove sistema in tal, vendar se lahko giblje od 100 do 400 metrov globoko. Cevi se napolnijo in spuščajo vsako izvrtano luknjo na in povezujejo s potopno cevjo skozi vrh, ki povezuje sistem s toplotno črpalko v hiši.
Vodno telo: Druga manj pogosta metoda zajemanja toplote v tleh je uporaba vodnega telesa blizu ribnika ali jezera. S to metodo plastična cev teče od toplotne črpalke do vodnega telesa in je postavljena v tuljave 8 do 10 čevljev pod vodno površino. Vodno telo mora biti dovolj velikega, da podpira geotermalne toplotne obremenitve in ima ustrezno globino. Pogosto je potrebno usklajevanje in odobritev lokalnih in državnih agencij.
Stroški geotermalnega sistema:
Stroški namestitve geotermalnega sistema se razlikujejo glede na vrsto sistema zanke in velikost geotermičnega sistema samega. Stroški horizontalnega zemeljskega geotermalnega sistema znašajo približno 2.700,00 $ na tono v letu 2017. Če se odločite za sistem navpične zanke, se bodo stroški bistveno povečali, saj bi lahko stroški vrtanja znašali od 30.000 do 40.000 ameriških dolarjev ali več, odvisno od tal, dostopa do mesta in velikosti sistema.
V pravi uporabi je geotermalna energija stroškovno učinkovita in okolju prijazna rešitev za ogrevanje in hlajenje doma. Treba je videti, še posebej, če je odgovor pod nogami.