Надежно обогрейте свой дом с помощью геотермальной системы отопления, использующей температуру земли.
Геотермальное тепло составляет около двух процентов всего рынка отопления в США, где установлено более 1,3 миллиона систем. Геотермальная система не сжигает ископаемое топливо для получения тепла. Он передает тепло. И в этом его прелесть: для передачи тепла требуется меньше энергии, чем для производства тепла.
Как работают геотермальные системы
Чтобы использовать тепло, хранящееся в земле, геотермальная система улавливает и преобразует это тепло для использования в доме. Компоненты системы включают петлю трубы, жидкость для поглощения и передачи тепла и блок теплового насоса для обработки тепла для использования. Для улавливания тепла жидкость циркулирует по трубе, закопанной в землю. По мере того, как он циркулирует, он поглощает накопленное землей тепло, которое остается постоянным на уровне от 50 до 60 градусов по Фаренгейту на высоте 10 футов ниже уровня земли.
Нагретая жидкость поступает в блок теплового насоса. В этом блоке тепло от подаваемой по трубопроводу жидкости поглощается жидким хладагентом, запечатанным в блоке. Этот хладагент испаряется и сжимается, что повышает его температуру примерно до 100 градусов по Фаренгейту.
Теперь газ, хладагент проходит через теплообменник, где тепло отводится и закачивается в дом. При отводе тепла хладагент охлаждается. Он возвращается в свое жидкое состояние и продолжает циркулировать, непрерывно поглощая и используя тепло, передаваемое от земли через трубопроводную жидкость.
Эффективное отопление, не требующее особого ухода
Геотермальные тепловые насосы стали достаточно эффективными. Их эффективность нагрева определяется коэффициентом полезного действия, или COP, соотношением тепла, выделяемого на одну британскую тепловую единицу (Btu) подводимой энергии.
Energy Star тепловые насосы имеют КПД нагрева, начинающийся с 2,8, что означает, что на каждую единицу энергии, используемую для питания системы, подается 2,8 единицы тепла.
Геотермальные системы просты в обслуживании. Правильно установленная и закопанная петля может прослужить почти 50 лет. Механические узлы устанавливаются в помещении и обычно требуют лишь периодических проверок и замены фильтров.
Замкнутые системы
Геотермальные системы отопления работают как в конфигурациях с замкнутым или разомкнутым контуром. Выбор контура зависит от таких факторов, как состав почвы, ландшафт и подземные коммуникации.
Замкнутый контур использует жидкий раствор в герметичном контуре трубопровода, установленном горизонтально или вертикально под землей.
Горизонтальные петли используются, когда имеется достаточно пригодной для использования земли. Трубы устанавливаются в траншеях, вырытых глубиной около шести футов и длиной от 100 до 600 футов, в зависимости от размера системы.
Вертикальные петли - единственный выбор, когда имеется ограниченное пространство, если домовладелец не хочет нарушать ландшафт или когда при копании может встретиться много камней. Для установки трубы скважины малого диаметра глубиной от 100 до 400 футов бурят с помощью оборудования для бурения скважин. Вертикальные петли соединены с домом горизонтальной подземной трубой. При бурении вертикальных петель применяются правила бурения скважин.
Герметичная система также может быть размещена на дне пруда, если на участке есть пруд. Петли пруда могут быть наиболее экономичным вариантом, поскольку можно исключить большую часть затрат на земляные работы.
Системы без обратной связи
В разомкнутой системе используется тепло колодезной воды, а не тепло земли. Грунтовые воды, температура которых также остается относительно постоянной круглый год, подаются в блок теплового насоса, и тепло извлекается по методу, аналогичному системе с замкнутым контуром.
Вода не циркулирует, а проходит один раз и удаляется. Он может попасть в канаву, дренажную плитку или пруд. Его также можно вернуть на уровень грунтовых вод через возвратный колодец, пробуренный в земле. Однако, учитывая опасения по поводу истощения и загрязнения водоносных горизонтов, важно проверить местные условия и нормы, прежде чем принимать решение о системе такого типа.
Затраты и окупаемость
Первоначальные затраты на установку и оборудование для геотермальных тепловых насосов зависят от зрелости местного рынка, типа и размера системы и местоположения. Нет никаких сомнений в том, что на начальном этапе система будет стоить дороже, чем обычная печь, работающая на ископаемом топливе.
Если в доме нет воздуховода, домовладельцу может потребоваться добавить это в стоимость. Тем не менее, небольшой дом, в котором используется тепло плинтуса, может отказаться от установки воздуховода.
По приблизительным подсчетам стоимость геотермальной наземной системы составляет от 1000 до 2500 долларов за тонну мощности. Тонна мощности, согласно Федеральной программе управления энергопотреблением Министерства энергетики, соответствует 12 000 БТЕ в час. Подсчитано, что в жарком климате на каждые 550 квадратных футов требуется тонна мощности.
Экономическая привлекательность геотермального тепла заключается в его окупаемости. Система обеспечивает больше энергии на единицу потребляемой энергии, чем обычные системы, с эффективностью до 400 процентов по сравнению с эффективностью от 75 до 90 процентов для печей, работающих на ископаемом топливе.
По словам Джима Боуза, исполнительного директора Международной ассоциации геотермальных тепловых насосов в Государственном университете Оклахомы в Стиллуотере, штат Оклахома, существующий дом со старой печью может рассчитывать на повышение эффективности примерно на 50 процентов за счет замены к геотермальной. В новом доме с лучшей печью на ископаемом топливе можно ожидать улучшения на 30 процентов.
Не ожидайте, что новая система решит ваши проблемы с отоплением, если вы не уменьшите нагрузку на отопление. Загерметизируйте все утечки. Убедитесь, что уплотнитель в хорошем состоянии, а система воздуховодов не протекает. Устранить сквозняки. Рассмотрите возможность проведения оценки потерь/нагрева/утечек в доме.
Найдите сертифицированную компанию, в которой работают люди, специально обученные геотермальной технологии, и получите больше, чем предложение. Попросите рекомендации и позвоните этим домовладельцам. Попросите показать установки, выполненные компанией.
Обсудите преимущества гибридной системы. Геотермальный тепловой насос можно добавить к существующей печи с принудительной подачей воздуха и использовать ее нагнетатель. Тепловые насосы с двойным источником менее затратны в установке и более эффективны, чем агрегаты с одним источником воздуха. Спросите о воздуходувках с регулируемой скоростью и многоскоростных компрессорах в системе, чтобы повысить комфорт и эффективность.
Учитывайте способность системы производить горячую воду. Устройство, называемое пароохладителем, может дополнять производство горячей воды для бытовых нужд за счет использования избыточного тепла во время работы системы. Для тех, кто хочет, чтобы система обеспечивала все потребности в горячей воде, предлагаются некоторые системы полной потребности, в которых используется отдельный блок для бытового горячего водоснабжения.