Energiebesparing ligt voor de hand
Geothermie is een kijkje waard
Wilt u energie besparen en geld besparen op zowel verwarming als koeling van uw huis? Nou, het antwoord is niet alleen recht onder je neus, het kan ook recht onder je voeten zijn!
Onder de vorstlijn een paar voet vind je dat de grond een gemiddelde temperatuur heeft van ongeveer 55 graden C. De hitte komt van een laag hete gesmolten rots diep in de aardkorst die magma wordt genoemd. Magma kan temperaturen van 2400 graden C bereiken en aangezien deze warmte naar boven straalt, kunnen de grondtemperaturen, afhankelijk van de geografische breedte, variëren van 45 ° F tot 75 ° F.
Dit zorgt voor een mooie, betrouwbare en duurzame warmtebron die kan worden gebruikt voor onze behoeften aan verwarming en koeling .
Deze constante temperatuur van de aarde wordt gebruikt in een geothermische of grondwarmtepomp. In tegenstelling tot een oven die aardgas of olie verbrandt om in de winter warmte te produceren, concentreert de geothermische warmtepomp de warmte die zich net onder het oppervlak in de grond bevindt. Geothermie kan niet alleen worden gebruikt om ons huis te verwarmen en te koelen, maar ook om ons huishoudelijk water te verwarmen.
Hoe een geothermisch systeem werkt:
Dus hoe gebeurt deze magie? Nou, het is echt vrij eenvoudig. Het geothermische systeem is een warmtepomp die de aarde gebruikt als een koelelement (zomer) of als warmtebron (winter).
Een geothermisch systeem gebruikt een reeks pijpen (begraven onder de vrieslijn in de grond) die een lus wordt genoemd. Leidingen in de lus zijn meestal gemaakt van plastic en gevuld met een water- en antivriesoplossing. Een pomp circuleert de wateroplossing naar de warmtepomp in het huis.
Daar gebruiken een compressor en een warmtewisselaar het nominale water van 55 graden om het huis te verwarmen of te koelen.
In de winter is de lucht (bijv. 10 graden F) kouder dan de ondergrondse temperatuur van de aarde (bijv. 55 graden F). Het geothermische systeem circuleert de wateroplossing door de aardlus en absorbeert de warmte van de aarde.
Het nominale water van 55 graden wordt naar de warmtepomp of de oven gebracht om verder te worden verwarmd indien nodig en vervolgens gedistribueerd door leidingwerk door het hele huis.
In de zomer is de lucht (bijvoorbeeld 90 graden F) heter dan de 55 graden F onder de grond. Hier absorbeert de geothermische warmtewisselaar de warmte in het huis en circuleert het systeem de wateroplossing door de aardlus om het af te koelen en de hitte in de grond te dumpen. Het koele water wordt vervolgens gebruikt door de warmtewisselaar en verdeeld door leidingen in het hele huis om het huis te koelen.
Kosten en kenmerken van geothermische systemen:
- Geothermisch is een zeer energiezuinig verwarmings- en koelingsgrondbronwarmtepompsysteem met besparingsmogelijkheden ten opzichte van conventionele gasgestookte luchtsystemen en luchtgekoelde warmtepompen van tussen 25% en 50%.
- De terugverdientijd is tussen de 5 en 10 jaar, maar veel korter als het wordt vergeleken met een geheel elektrische weerstandsverwarmings- en koelingsoptie waarbij geothermie tot 75% minder elektrische energie kan gebruiken.
- Met ingang van 1 januari 2017 komt geothermie alleen in aanmerking voor een federaal belastingkrediet van $ 300 als het warmtepompsysteem voldoet aan de DOE Energy Star SEER- en COP-normen. Vorige belastingkredieten eindigden op 31 december 2016.
- Geothermie kan in sommige gevallen achteraf worden aangebracht in een bestaande oven met een luchtbehandelingsunit. U kunt ook geothermische warmtepompen vinden met een eigen geïntegreerde luchtbehandelingsunit. Als uw huis warmteplattegrondverwarming heeft, kan deze ook achteraf worden uitgerust met een geothermisch systeem.
Soorten geothermische systemen:
Geothermische warmtepompsystemen met aardingslus worden meestal geïnstalleerd als een gesloten-lussysteem. Dat betekent dat de vloeistof in de lus voortdurend wordt gerecirculeerd. Open lussystemen zijn minder gebruikelijk en gebruiken een grondbron, meer, rivier of ander oppervlaktewater als de vloeistof voor de warmtewisselaar. Het water wordt vervolgens na gebruik weer in de grond of in het waterlichaam gestort.
Gesloten lussystemen worden meestal geïnstalleerd als een horizontale lus, verticale lus of waterlichaamsystemen. Waterlichaamsystemen gebruiken oppervlaktewaterlichamen als de constante warmtebron in tegenstelling tot de grond. Laten we deze drie verschillende methoden bekijken.
Horizontale lus: Horizontale lussystemen zijn het meest economisch te installeren, maar een van hun nadelen is de hoeveelheid land die nodig is om de horizontale grondlussen te installeren.
Een geothermisch systeem kan 1.500 tot 3.000 strekkende meter pijp of meer vereisen, afhankelijk van de grootte van het huis en de belasting. Als u over het benodigde land beschikt, is de meest gebruikte methode om twee buizen naast elkaar te installeren in een 5 voet diepe greppel of één leiding in een 6 voet diepe geul en de andere in een 4 voet diepe greppel.
Een derde methode kan worden gebruikt wanneer de benodigde grond voor langere leidingen niet gemakkelijk beschikbaar is. Bij die methode wordt de buis in een diepere korte greppel geknoopt of gewikkeld. Dit maakt het vereiste oppervlaktecontact met de grond mogelijk, maar in een minder horizontale sleuflengte.
Verticale lus: het systeem met verticale lussen wordt gebruikt in situaties waar vereist land krap is of grond niet geschikt is voor sleuven graven. Duurder dan het horizontale systeem om te installeren, gebruikt het verticale systeem een reeks geboorde gaten. De gaten hebben een nominale diameter van 4 "en liggen op ongeveer 20 afstand van elkaar. Diepten hangen af van het systeemontwerp en de grond, maar kunnen variëren van 100 tot 400 voet diep. De pijpen worden naar beneden gevoerd en omhoog geboord naar elk geboord gat naar en verbonden door een geijkte verdeelstukpijp over de bovenkant die het systeem verbindt met de warmtepomp in het huis.
Waterlichaam: Een andere minder gebruikelijke methode om grondwarmte op te vangen, is door een waterlichaam zoals een vijver of meer te gebruiken. Met deze methode loopt de kunststof buis van de warmtepomp naar het waterlichaam en wordt hij op rollen geplaatst van 8 tot 10 voet onder het wateroppervlak. Het waterlichaam moet voldoende groot zijn om de aardwarmtelast te ondersteunen en de juiste diepte te hebben. Coördinatie met en goedkeuring door lokale en nationale instanties is vaak vereist.
Kosten van een geothermisch systeem:
De kosten van het installeren van een geothermisch systeem zullen variëren afhankelijk van het type lussysteem dat wordt gebruikt en de grootte van het geothermische systeem zelf. De kosten voor een horizontaal geothermisch aardingsysteem bedragen ongeveer $ 2.700,00 per ton in dollars van 2017. Als u kiest voor een verticaal lussysteem, nemen de kosten aanzienlijk toe omdat de boorkosten $ 30.000 tot $ 40.000 of meer kunnen zijn, afhankelijk van de bodem, de toegang tot de site en de grootte van het systeem.
In de juiste toepassing kan geothermische energie een kosteneffectieve en voor het milieu gevoelige oplossing zijn voor verwarming en koeling van huizen. Het is de moeite van het kijken waard, vooral als het antwoord goed onder de voeten is.