Geotermilised soojuspumbad: siin on, kuidas nad töötavad

Energiasääst on teie jalgade all

Geotermiline energia on väärt

Kas soovite säästa energiat ja säästa raha nii kodu soojendamisel kui jahutamisel? Noh, vastus ei ole mitte ainult õige nina all, see võib olla just jalgade all!

Allpool külma joone mõni jalg leiad maapind on keskmine temperatuur umbes 55 kraadi F. Soojus tuleb kuuma sulanud kihti sügavale maakoores nimega magma. Magma võib ulatuda temperatuurini 2400 kraadi F ja kui see soojust kiirgub, olenevalt geograafilisest laiuskraadist võib maapinnatemperatuur olla vahemikus 45 ° F kuni 75 ° F.

See loob kena usaldusväärse ja jätkusuutliku soojusallika, mida saab kasutada kütte- ja koduväljundi vajadusteks.

Seda maa püsivat temperatuuri kasutatakse maatriksi või maapõuest soojuspumbal. Erinevalt ahjust, mis põletab maagaasi või õli soojuse tootmiseks talvel, geotermiline soojuspump kontsentreerib soojust, mis asub maapinnas veidi pinna all. Geotermilist energiat ei saa kasutada ainult kodude kuumutamiseks ja jahutamiseks, vaid kodumaise vee soojendamiseks.


Geotermilise süsteemi toimimine:

Kuidas see magic juhtub? Noh, see on päris lihtne. Geotermiline süsteem on soojuspump, mis kasutab maad soojusvahetuseks (suvel) või soojusallikana (talvel).

Geotermiline süsteem kasutab torude seeriat (maa alla jääv maa külmumisjoon), mida nimetatakse silmuseks. Tsükli torud on kõige sagedamini valmistatud plastikust ja täidetakse vee ja antifriisi lahusega. Pump tsirkuleerib vesilahuse kodus asuvasse soojuspumba.

Seal kompressor ja soojusvaheti kasutavad nominaalset 55 kraadi vett kas kütmiseks või koduse jahutamiseks.

Talvel on õhk (nt 10 kraadi F) külmem kui maa temperatuur maa-alal (nt 55 kraadi F). Geotermiline süsteem tsirkuleerib vesilahust läbi maapinna kontuuri ja neelab kuumust maast.

55-kraadine nimivõimsus viiakse soojuspumpa või ahju, mida vajaduse korral täiendavalt soojendatakse, ja seejärel jaotatakse kogu kodus torustikuga.

Suvel on õhk (nt 90 kraadi F) kuumem kui 55 kraadi F maa-alune. Siin neeldub geotermiline soojusvaheti soojust kodus ja süsteem tsirkuleerib vesilahust läbi maapinna kontuuri, et see jahutada, maha kuumust maha lastes. Seejärel kasutatakse jahtunud vett soojusvaheti abil ja maja jahutamiseks kogu kodu kaudu jaotatud kanaliga.


Geotermiliste süsteemide kulud ja omadused:


Geotermiliste süsteemide tüübid:

Maasoojuspumpade geotermilised soojuspumbasüsteemid on kõige sagedamini paigaldatud suletud ahelaga süsteemi. See tähendab, et vedeliku ahelas on pidevalt ringlusse. Avatud silmussüsteemid on vähem levinud ja kasutavad soojusvaheti vedelikuna maa-ala, järve, jõge või muud pinnavett. Pärast kasutamist eemaldatakse vesi tagasi maasse või veekogusse.

Suletud silmusüsteemid on tavaliselt paigaldatud horisontaalse silmuse, vertikaalse silmuse või veekogu süsteemidena. Veekogude süsteemid kasutavad pinnaveekogusid pidevaks soojusallikaks, mitte maapinnale. Vaatame need kolm erinevat meetodit üle.

Horisontaalne loop: Horisontaalsed silmussüsteemid on kõige ökonoomsemad, kuid üks puudustest on maa-ala, mis on vajalik horisontaalsete maatükkide paigaldamiseks.

Geotermiline süsteem võib vajada 1500 kuni 3000 torustikku või rohkem sõltuvalt maja suurusest ja koormustest. Kui teil on nõutav maa olemasolu, on kõige tavalisem elamute meetod kas paigaldada kaks toru kõrvuti 5-suu sügavaga kraavis või üks toru, mis jookseb 6-suu sügavas kraavis ja teine ​​toru 4 suuga süvendis.

Kolmas meetodit saab kasutada siis, kui nõutav maa pikemate torude läbiviimiseks ei ole hõlpsasti kättesaadav. See meetod loob või keerleb toru sügavamates lühikeste kaevikutega. See võimaldab nõutavat pinna kokkupuudet pinnasega, kuid vähem horisontaalse kraavi pikkusega.

Vertikaalne loop: vertikaalset silmusetappi kasutatakse olukordades, kus nõutav maa on pingul või mullad ei soodusta kraavimist. Kallim siis horisontaalne süsteem paigaldada, vertikaalne süsteem kasutab mitmeid puuritud auke. Avad on nominaalselt 4 tolli läbimõõduga ja paigutatud umbes 20 erineva vahega. Sügavus sõltub süsteemi konstruktsioonist ja mullast, kuid võib ulatuda vahemikku 100 kuni 400 jala sügavust. Torud söödetakse igasse puuritud auku tagasi ja ühendatakse ülemise ülaosaga ühendatud torujuhtme kaudu, mis ühendab süsteemi maja soojuspumbaga.

Veekeeld: Teine vähem levinud maa-kuumuse saamiseks kasutatav meetod on kasutada veekogu lähedust nagu tiik või järv. Selle meetodi abil kulgeb plasttoru soojuspummist veekogusse ja asetatakse rullidesse 8-10 jalga veepinna alla. Veekogu peab olema piisavalt suur, et toetada geotermilisi soojuskoormusi ja saavutada õige sügavus. Sageli on vaja kooskõlastada kohalike ja riiklike asutustega ning nende heakskiitmist.


Geotermilise süsteemi kulud:

Geotermilise süsteemi paigaldamise maksumus varieerub sõltuvalt kasutatud silmussüsteemi tüübist ja geotermilise süsteemi enda suurusest. Horisontaalse maatüki geotermilise süsteemi kulud on 2017 dollarit umbes 2700 dollarit tonni kohta. Kui valite vertikaalse silmussüsteemi, suurenevad kulud märkimisväärselt, kuna puurimiskulud võivad sõltuvalt mullast, saidi juurdepääsust ja süsteemi suurusest olla 30 000 kuni 40 000 USD või rohkem.

Õige rakenduse puhul võib geotermiline energia olla kulutõhus ja keskkonnasõbralik lahendus kodu kütmiseks ja jahutamiseks . Tasub vaadata, eriti kui vastus on just jalgade all.