Tiết kiệm năng lượng nằm ngay dưới chân bạn
Địa nhiệt đáng xem
Bạn có muốn tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm tiền trên cả sưởi ấm và làm mát nhà của bạn? Vâng, câu trả lời là không chỉ ngay dưới mũi của bạn, nó có thể là ngay dưới chân của bạn!
Dưới dòng sương giá một vài feet bạn sẽ tìm thấy mặt đất là một nhiệt độ trung bình khoảng 55 độ F. Nhiệt đến từ một lớp đá nóng chảy sâu trong lớp vỏ trái đất được gọi là magma. Magma có thể đạt đến nhiệt độ 2400 độ F và khi nhiệt này tỏa ra, tùy thuộc vào vĩ độ địa lý, nhiệt độ mặt đất có thể thay đổi từ 45 ° F đến 75 ° F.
Điều này tạo ra một nguồn nhiệt đáng tin cậy và bền vững có thể được khai thác để sưởi ấm và nhu cầu làm mát tại nhà của chúng tôi.
Nhiệt độ không đổi của trái đất được sử dụng trong bơm nhiệt địa nhiệt hoặc nguồn nhiệt. Trái ngược với một lò đốt khí hoặc dầu tự nhiên để tạo ra nhiệt vào mùa đông, máy bơm nhiệt địa nhiệt tập trung nhiệt ở mặt đất ngay dưới bề mặt. Địa nhiệt không chỉ có thể được sử dụng để sưởi ấm và làm mát nhà của chúng ta mà còn làm nóng nước trong nhà của chúng ta nữa.
Hệ thống địa nhiệt hoạt động như thế nào:
Vậy ma thuật này xảy ra như thế nào? Vâng nó thực sự khá đơn giản. Hệ thống địa nhiệt là một máy bơm nhiệt sử dụng đất như một bộ tản nhiệt (mùa hè) hoặc một nguồn nhiệt (mùa đông).
Một hệ thống địa nhiệt sẽ sử dụng một loạt các đường ống (được chôn dưới dòng sương giá trong mặt đất) được gọi là một vòng lặp. Ống trong vòng lặp thường được làm bằng nhựa và chứa đầy nước và dung dịch chống đông. Một máy bơm lưu thông dung dịch nước cho bơm nhiệt bên trong nhà.
Có một máy nén và bộ trao đổi nhiệt sử dụng nước 55 độ danh nghĩa để sưởi ấm hoặc làm mát ngôi nhà.
Vào mùa đông, không khí (ví dụ, 10 độ F) lạnh hơn nhiệt độ dưới lòng đất (ví dụ, 55 độ F). Hệ thống địa nhiệt lưu thông dung dịch nước qua vòng đất và hấp thụ nhiệt từ trái đất.
Nước 55 độ danh nghĩa được đưa đến bơm nhiệt hoặc lò được đun nóng thêm khi cần và sau đó được phân phối bằng đường ống trong nhà.
Vào mùa hè, không khí (ví dụ, 90 độ F) nóng hơn so với mặt đất 55 độ F. Ở đây, bộ trao đổi nhiệt địa nhiệt hấp thụ nhiệt trong nhà và hệ thống lưu thông dung dịch nước qua vòng đất để làm nguội nó, đổ nhiệt vào đất. Nước mát sau đó được sử dụng bởi bộ trao đổi nhiệt và được phân phối bằng đường ống trong nhà để làm mát ngôi nhà.
Chi phí và đặc điểm của hệ thống địa nhiệt:
- Địa nhiệt là một hệ thống bơm nhiệt nguồn làm mát bằng năng lượng mặt trời và làm mát hiệu quả năng lượng rất hiệu quả với tiết kiệm điện năng hơn so với các hệ thống khí cưỡng bức thông thường và máy bơm nhiệt có nguồn gốc từ 25% đến 50%.
- Hoàn vốn là từ 5 đến 10 năm nhưng ngắn hơn nhiều nếu được so sánh với tất cả các tùy chọn làm nóng và làm mát điện ở nơi mà địa nhiệt có thể sử dụng ít hơn 75% năng lượng điện.
- Tính đến ngày 01 tháng 1 năm 2017, địa nhiệt chỉ đủ điều kiện nhận tín dụng thuế liên bang $ 300 nếu hệ thống bơm nhiệt đáp ứng tiêu chuẩn DOE Energy Star SEER và COP. Các khoản tín dụng thuế trước đã kết thúc vào ngày 31 tháng 12 năm 2016.
- Địa nhiệt có thể trong một số trường hợp được trang bị thêm cho một lò hiện có với một bộ xử lý không khí. Bạn cũng có thể tìm thấy máy bơm nhiệt địa nhiệt có bộ xử lý không khí tích hợp của riêng mình. Nếu ngôi nhà của bạn có nước nóng bằng ván chân tường, nó cũng có thể được trang bị thêm với hệ thống địa nhiệt.
Các loại hệ thống địa nhiệt:
Các hệ thống bơm nhiệt địa nhiệt mặt đất thường được lắp đặt như một hệ thống vòng kín. Điều đó có nghĩa là chất lỏng trong vòng lặp liên tục được tuần hoàn. Các hệ thống vòng hở ít phổ biến hơn và sử dụng nước giếng, hồ, sông hoặc nước mặt khác làm chất lỏng cho bộ trao đổi nhiệt. Nước sau đó được đổ trở lại vào đất hoặc vào trong nước sau khi sử dụng.
Các hệ thống vòng kín thường được cài đặt như một vòng lặp ngang, vòng lặp thẳng đứng hoặc các hệ thống nước. Các hệ thống thân nước sử dụng các nguồn nước bề mặt như nguồn nhiệt không đổi như trái ngược với mặt đất. Hãy xem lại ba phương pháp khác nhau này.
Vòng lặp ngang: Các hệ thống vòng lặp ngang là tiết kiệm nhất để lắp đặt nhưng một trong những nhược điểm của chúng là số lượng đất cần thiết để lắp đặt các vòng đất nằm ngang.
Một hệ thống địa nhiệt có thể yêu cầu 1.500 đến 3.000 feet tuyến ống hoặc nhiều hơn tùy thuộc vào kích thước ngôi nhà và tải trọng. Nếu bạn có đất cần thiết, phương pháp dân cư phổ biến nhất là lắp đặt hai đường ống cạnh nhau trong rãnh sâu 5 foot hoặc một đường ống chạy trong rãnh sâu 6 foot và đường kia chạy trong rãnh sâu 4 foot.
Một phương pháp thứ ba có thể được sử dụng khi đất cần thiết để chạy ống dài hơn không có sẵn. Phương pháp đó lặp lại hoặc cuộn ống trong các rãnh ngắn sâu hơn. Điều này cho phép tiếp xúc bề mặt cần thiết với đất nhưng trong chiều dài rãnh ít hơn.
Vòng lặp thẳng đứng: Hệ thống vòng lặp thẳng đứng được sử dụng trong các tình huống khi đất đai bị chặt hoặc đất không thuận lợi cho việc đào rãnh. Đắt hơn sau đó hệ thống ngang để cài đặt, hệ thống dọc sử dụng một loạt các lỗ khoan. Các lỗ có đường kính 4 ”và cách nhau khoảng 20. Độ sâu phụ thuộc vào thiết kế hệ thống và đất nhưng có thể nằm sâu từ 100 đến 400 feet. Các đường ống được nạp xuống và sao lưu từng lỗ khoan vào và nối với nhau bởi một ống đa rãnh trên đầu nối hệ thống với bơm nhiệt trong nhà.
Nước cơ thể: Một phương pháp ít phổ biến hơn để nắm bắt nhiệt mặt đất là sử dụng một cơ thể gần giống như một cái ao hoặc hồ. Với phương pháp này, ống nhựa chạy từ bơm nhiệt đến thân nước và được đặt trong các cuộn dây từ 8 đến 10 feet dưới mặt nước. Thân nước phải có kích thước phù hợp để hỗ trợ tải nhiệt địa nhiệt và có độ sâu thích hợp. Cần có sự phối hợp và phê duyệt của các cơ quan địa phương và tiểu bang.
Chi phí của một hệ thống địa nhiệt:
Chi phí lắp đặt hệ thống địa nhiệt sẽ thay đổi tùy theo loại hệ thống vòng lặp được sử dụng và kích thước của hệ thống địa nhiệt. Chi phí cho một hệ thống địa nhiệt mặt đất nằm ngang là khoảng 2.700 USD / tấn vào năm 2017. Nếu bạn chọn một hệ thống vòng lặp thẳng, chi phí sẽ tăng đáng kể khi chi phí khoan có thể là 30.000 đến 40.000 đô la hoặc hơn tùy thuộc vào đất, truy cập trang web và kích thước của hệ thống.
Trong ứng dụng địa nhiệt thích hợp có thể là một giải pháp hiệu quả về chi phí và nhạy cảm với môi trường để sưởi ấm và làm mát tại nhà. Nó có giá trị một cái nhìn, đặc biệt là khi câu trả lời là ngay dưới chân của bạn.