Jeotermal ısı, kurulu 1,3 milyondan fazla sistemle ABD'deki toplam ısıtma pazarının yaklaşık yüzde ikisini temsil ediyor. Bir jeotermal sistem, ısı oluşturmak için fosil yakıtları yakmaz. Isıyı transfer eder. Ve çekiciliği de bu: Isıyı transfer etmek, ısı üretmekten daha az enerji gerektirir.
Jeotermal Sistemler Nasıl Çalışır?
Bir jeotermal sistem, yeryüzünde depolanan ısıyı kullanmak için bu ısıyı yakalar ve evde kullanmak üzere dönüştürür. Sistem bileşenleri, bir boru halkası, ısıyı emmek ve aktarmak için bir sıvı ve kullanım için ısıyı işlemek için bir ısı pompası ünitesi içerir. Isıyı yakalamak için sıvı, toprağa gömülü bir borudan dolaşır. Dolaştıkça, yer seviyesinin 10 fit altında 50 ila 60 derece Fahrenheit'te sabit kalan dünyanın depolanmış ısısını emer.
Isıtılmış sıvı bir ısı pompası ünitesine girer. Bu ünitede, borulu sıvıdan gelen ısı, ünitede sızdırmaz hale getirilmiş sıvı bir soğutucu tarafından emilir. Bu soğutucu buharlaşır ve sıkıştırılır, bu da sıcaklığını yaklaşık 100 Fahrenheit'e yükseltir.
Artık bir gaz olan soğutucu, ısının çıkarıldığı ve evin içine pompalandığı bir ısı eşanjöründen geçer. Isı kaldırıldığında, soğutucu soğur. Sıvı haline geri döner ve dolaşıma devam eder, borulu sıvı yoluyla topraktan aktarılan ısıyı sürekli olarak emer ve kullanır.
Verimli, Düşük Bakım Gerektiren Isıtma
Jeotermal ısı pompaları oldukça verimli hale geldi. Isıtma verimlilikleri, İngiliz termal birimi (Btu) enerji girişi başına sağlanan ısı oranı olan performans katsayısı veya COP ile gösterilir.
Energy Star dereceli ısı pompalarının 2,8'den başlayan bir ısıtma COP'si vardır, yani sisteme güç sağlamak için kullanılan her bir enerji birimi için 2,8 birim ısı sağlanır.
Jeotermal sistemlerin bakımı kolaydır. Düzgün kurulmuş ve gömülü bir döngü yaklaşık 50 yıl sürebilir. Mekanikler iç mekanlara kurulur ve tipik olarak yalnızca periyodik kontroller ve filtre değişiklikleri gerektirir.
Kapalı Döngü Sistemleri
Jeotermal ısıtma sistemleri, kapalı çevrim veya açık çevrim konfigürasyonları olarak çalışır. Hangi döngünün kullanılacağının belirlenmesi, toprak bileşimi, çevre düzenlemesi ve yeraltı hizmetleri gibi saha faktörlerine bağlıdır.
Kapalı bir döngü, sıvı çözeltiyi, yeraltına yatay veya dikey olarak monte edilmiş sızdırmaz bir boru döngüsünde kullanır.
Yeterli kullanılabilir arazi mevcut olduğunda yatay döngüler kullanılır. Borular, sistemin boyutuna bağlı olarak yaklaşık altı fit derinliğinde ve 100 ila 600 fit uzunluğunda kazılmış hendeklere kurulur.
Dikey döngüler, sınırlı alan olduğunda, ev sahibi peyzajın bozulmasını istemiyorsa veya kazma sırasında birçok kayayla karşılaşılacağı durumlarda tek seçenektir. Boruyu monte etmek için, iyi delme ekipmanı kullanılarak 100 ila 400 fit derinliğinde küçük çaplı delikler açılır. Dikey döngüler, yatay bir yeraltı borusu ile eve bağlanır. Dikey döngüler için delik açarken, iyi delme kodları geçerlidir.
Mülkte bir gölet varsa, bir göletin dibine mühürlü bir sistem de yerleştirilebilir. Havuz döngüleri en ekonomik seçenek olabilir çünkü kazı maliyetinin çoğu ortadan kaldırılabilir.
Açık Döngü Sistemleri
Açık döngülü bir sistem, topraktan gelen ısı yerine kuyu suyundan gelen ısıyı kullanır. Yıl boyunca nispeten sabit sıcaklıkta kalan yeraltı suyu, ısı pompası ünitesine taşınır ve ısı, kapalı devre sisteme benzer bir yöntemle çıkarılır.
Su sirküle etmez, ancak bir geçiş yapar ve elimine edilir. Bir hendeğe, drenaj karolarına veya bir gölete bırakılabilir. Ayrıca zemine açılan bir dönüş kuyusu aracılığıyla su tablasına geri döndürülebilir. Ancak azalan ve kirlenen akiferlerle ilgili endişelerle, bu tür bir sisteme karar vermeden önce yerel koşulları ve kodları kontrol etmek önemlidir.
Maliyetler ve Geri Ödeme
Jeotermal ısı pompaları için ilk kurulum ve ekipman maliyetleri, yerel pazarın olgunluğuna, sistemin tipine ve boyutuna ve sahaya göre değişir. Sistemin başlangıçta geleneksel bir fosil yakıtlı fırından daha pahalıya mal olacağına şüphe yok.
Bir evde kanal sistemi yoksa, bir ev sahibinin bunu maliyete eklemesi gerekebilir. Ancak, süpürgelik ısısı kullanan küçük bir ev, kanal kurulumundan vazgeçebilir.
Kaba tahminler, bir jeotermal yer kaynaklı sistemi ton kapasite başına 1.000 ila 2.500 $ arasında gösteriyor. Enerji Bakanlığı'nın Federal Enerji Yönetim Programına göre bir ton kapasite, saatte 12.000 Btu'ya karşılık geliyor. Isıtma iklimlerinde, her 550 fit kare için bir ton kapasiteye ihtiyaç olduğu tahmin edilmektedir.
Jeotermal ısının maliyet çekiciliği, işletme geri ödemesindedir. Sistem, fosil yakıtlı fırınlar için yüzde 75 ila 90 verimlilikle karşılaştırıldığında, geleneksel sistemlere göre tüketilen birim başına daha fazla enerji sağlar ve yüzde 400'e kadar verimlilik sağlar.
Stillwater'daki Oklahoma Eyalet Üniversitesi'ndeki Uluslararası Yer Kaynaklı Isı Pompası Birliği'nin yönetici direktörü Jim Bose'a göre, OK, eski bir fırına sahip mevcut bir ev, jeotermal'e geçerek yaklaşık yüzde 50'lik bir verimlilik artışı bekleyebilir. En iyi fosil yakıtlı fırına sahip yeni bir ev, yüzde 30'luk bir iyileşme bekler.
Jeotermal Sisteminizden En İyi Şekilde Yararlanın
Isıtma yükünüzü azaltmadığınız sürece yeni bir sistemin ısıtma problemlerinizi çözmesini beklemeyin. Tüm sızıntıları kapatın. Hava sıyırmanın iyi durumda olduğundan ve kanal sisteminde sızıntı olmadığından emin olmak için kontrol edin. Taslakları ortadan kaldırın. Evde bir ısı kaybı/ısı kazancı/sızıntı değerlendirmesi yaptırmayı düşünün.
Özellikle jeotermal teknoloji konusunda eğitimli kişilerle sertifikalı bir şirket bulun ve tekliften fazlasını alın. Referans isteyin ve bu ev sahiplerini arayın. Firmanın yapmış olduğu kurulumları görmek için sorunuz.
Hibrit bir sistemin faydalarını tartışın. Mevcut bir cebri hava fırınına toprak kaynaklı bir ısı pompası eklenebilir ve onun üfleyicisini kullanabilir. Çift kaynaklı ısı pompalarının kurulumu daha az maliyetlidir ve tek başına hava kaynaklı üniteden daha verimlidir. Konfor ve verimliliği artırmak için sistemdeki değişken hızlı üfleyiciler ve çok hızlı kompresörler hakkında bilgi alın.
Sistemin sıcak su üretme yeteneğini düşünün. "Buhar soğutucu" adı verilen bir cihaz, sistem çalışırken fazla ısıyı kullanarak kullanım sıcak suyu üretimini destekleyebilir. Sistemin tüm sıcak su ihtiyaçlarını karşılamasını isteyenler için, kullanım sıcak suyu kullanımı için ayrı bir ünite kullanan tam talepli bazı sistemler sunulmaktadır.