BankerFoton / GettyImages
Vill du spara energi och spara pengar på både att värma och kyla ditt hem? Tja, svaret är inte bara rätt under din näsa, det kan vara rätt under dina fötter!
Under frostlinjen några meter hittar du att marken är en medeltemperatur på cirka 55 grader F. Värmen kommer från ett lager varmsmält berg djupt i jordskorpan kallad magma. Magma kan nå temperaturer på 2400 grader F och eftersom denna värme strålar upp, beroende på geografisk breddgrad, kan markens temperatur variera mellan 45 ° F till 75 ° F. Detta skapar en trevlig pålitlig och hållbar värmekälla som kan utnyttjas för våra värme- och hushållskylningsbehov.
Denna konstanta temperatur på jorden används i en geotermisk eller jordkällans värmepump. I motsats till en ugn som bränner naturgas eller olja för att producera värme på vintern, koncentrerar den geotermiska värmepumpen värmen som ligger i marken precis under ytan. Geotermisk kan inte bara användas för att värma och kyla vårt hem utan också för att värma vårt inhemska vatten.
Hur ett geotermiskt system fungerar
Så hur händer denna magi? Det är verkligen ganska enkelt. Det geotermiska systemet är en värmepump som använder jorden som kylfläns (sommar) eller värmekälla (vinter).
Ett geotermiskt system kommer att använda en serie rör (begravda under frostlinjen i marken) som kallas en slinga. Rör i slingan är oftast gjorda av plast och fyllda med en vatten- och frostskyddslösning. En pump cirkulerar vattenlösningen till värmepumpen i hemmet. Där använder en kompressor och värmeväxlare det nominella 55-gradersvattnet för att antingen värma eller kyla hemmet.
På vintern är luften (t.ex. 10 grader F) kallare än jordens temperatur under jord (t.ex. 55 grader F). Det geotermiska systemet cirkulerar vattenlösningen genom jordslingan och absorberar värmen från jorden. Det nominella 55-gradersvattnet föras till värmepumpen eller ugnen för att värmas ytterligare vid behov och sedan distribueras genom kanalarbete i hela hemmet.
På sommaren är luften (t.ex. 90 grader F) varmare än 55 grader under jord. Här absorberar den geotermiska värmeväxlaren värme i hemmet och systemet cirkulerar vattenlösningen genom jordslingan för att kyla av den och dumpa värmen i marken. Det kalla vattnet används sedan av värmeväxlaren och distribueras genom kanalarbete i hela huset för att kyla huset.
Kostnader och egenskaper för geotermiska system
- Geotermisk är ett mycket energieffektivt värmepumpsystem för värme- och kylning av jordkällan med verktygsbesparingar jämfört med konventionella gasdrivna luftsystem och luftvärmepumpar mellan 25 och 50 procent. Återbetalning är mellan 5 och 10 år men mycket kortare om man jämför ett helelektriskt motstånd värme- och kylningsalternativ där geotermisk kan använda upp till 75 procent mindre elektrisk energi. Från och med 1 januari 2017 är geotermisk endast berättigad till en skattekredit på 300 dollar om värmepumpsystemet uppfyller DOE Energy Star SEER- och COP-standarder. Tidigare skattekrediter slutade den 31 december 2016. Geotermisk kan i vissa fall ommonteras till en befintlig ugn med en lufthanterare. Du kan också hitta geotermiska värmepumpar som har en egen integrerad luftbehandlare. Om ditt hus har varmvattenbordsvärme kan det också eftermonteras med ett geotermiskt system.
Typer av geotermiska system
Jordslingor geotermiska värmepumpsystem installeras oftast som ett sluten slussystem. Det betyder att vätskan i slingan återcirkuleras ständigt. System med öppen slinga är mindre vanliga och använder en markbrunn, sjö, flod eller annat ytvatten som vätska för värmeväxlaren. Vattnet dumpas sedan tillbaka i marken eller i vattnet efter användning.
System med stängda slingor installeras vanligtvis som en horisontell slinga, vertikal slinga eller vattenkroppssystem. Vattenkroppssystem använder ytvattenkroppar som en konstant värmekälla i motsats till marken. Låt oss granska dessa tre olika metoder.
Horisontell slinga: Horisontella slingsystem är de mest ekonomiska att installera men en av deras nackdelar är mängden mark som krävs för att installera de horisontella jordslingorna. Ett geotermiskt system kan kräva 1 500 till 3 000 linjära fot rör eller mer beroende på husstorlek och laster. Om du har den tillgängliga marken tillgänglig är den vanligaste bostadsmetoden att antingen installera två rör sida vid sida i en fem fot djup dik eller ett rör kör i en sex fot djup dik och det andra i en fyr fot djup dik.
En tredje metod kan användas där det nödvändiga marken för längre rörledningar inte är lättillgängligt. Den metoden slingar eller rullar röret i djupare korta diken. Detta möjliggör den erforderliga ytkontakten med jorden men i mindre horisontell dike längd.
Vertikal slinga: Det vertikala slingade systemet används i situationer där det erforderliga marken är tätt eller jordar inte bidrar till skyttel. Dyrare än det horisontella systemet att installera använder det vertikala systemet en serie borrade hål. Hålen är nominellt 4 ”i diameter och har ett avstånd på cirka 20 varandra. Djup beror på systemdesign och jord, men kan variera från 100 till 400 fot djup. Rören matas ner och säkerhetskopierar varje borrat hål till och anslutes med ett nedgräftat grenrörsrör över toppen som ansluter systemet till värmepumpen i huset.
Vattendrag: En annan mindre vanlig metod för att fånga markvärme är att använda en närliggande vattendrag som en damm eller sjö. Med denna metod går plaströret från värmepumpen till vattenkroppen och placeras i spolar 8 till 10 fot under vattenytan. Vattenkroppen måste vara av tillräcklig storlek för att stödja de geotermiska värmebelastningarna och ha rätt djup. Samordning med och godkännande av lokala och statliga myndigheter krävs ofta.
Kostnader för ett geotermiskt system
Kostnaden för att installera ett geotermiskt system kommer att variera beroende på vilken typ av slingsystem som används och storleken på själva geotermiska systemet. Kostnaderna för ett horisontellt jordvärmesystem är cirka 2 700, 00 dollar per ton 2017 dollar. Om du väljer ett vertikalt slingsystem kommer kostnaden att öka avsevärt eftersom borrkostnaderna kan vara $ 30 000 till $ 40 000 eller mer beroende på mark, platsåtkomst och storlek på systemet.
I rätt applikation kan geotermisk vara en kostnadseffektiv och miljökänslig lösning för uppvärmning och kylning av hem. Det är värt att titta, särskilt när svaret ligger rätt under dina fötter.
