Geothermal Heat Pumps: Qanday qilib ular ishlaydi

Energiyani tejash sizning oyoqlaringiz ostidadir

Geotermal ko'rinishga sazovor

Energiyani tejash va uyni isitish va sovutish uchun pulni tejashni xohlaysizmi? Xo'sh, bu javob faqat burun tagida emas, balki sizning oyoqlaringiz ostida bo'lishi mumkin!

Sovuq chiziqning tagida bir necha metrlik erni topishingiz o'rtacha 55 daraja haroratdir. Issiqlik er qobig'idagi magma deb ataladigan issiq erigan jinslarning qatlamidan keladi. Magmani 2400 daraja F haroratiga yeta olishi mumkin va bu issiqlik tarqalib borgan sari, geografik kengliklarga qarab, er temperaturasi 45 ° F dan 75 ° F gacha o'zgarishi mumkin.

Bu isitish va uy sovutish ehtiyojlari uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan issiq va ishonchli va barqaror issiqlik manbasini yaratadi.

Yerning bu doimiy harorati geotermik yoki yerni manba issiqlik pompasida ishlatiladi. Qish oylarida issiqlik hosil qilish uchun tabiiy gazni yoki yog 'yoqadigan o'choqqa qaramasdan, geotermik issiqlik pompasi yuzaning tagida joylashgan issiqlikni jamlaydi. Geotermal nafaqat uyni isitish va sovutish, balki mahalliy suvni isitish uchun ham foydalanilishi mumkin.


Geotermal tizim qanday ishlaydi?

Xo'sh, bu sehr qanday paydo bo'ladi? Xo'sh, bu juda oddiy. Geotermik tizim - erni issiqlik yostig'i (yoz) yoki issiqlik manbai (qish) sifatida ishlatadigan issiqlik nasosidir.

Geotermik tizim loop deb ataladigan bir qator quvurlarni (er ostidagi sovuqlik chizig'idan pastroqda) ishlatadi. Vilkalardagi quvurlar ko'pincha plastmassadan tayyorlanadi va suv va antifriz eritmasi bilan to'ldiriladi. Nasos suv eritmasini uy ichidagi issiqlik pompasiga aylantiradi.

Kompressor va issiqlik moslamasi 55 daraja suvni issiqlik yoki uyni sovutish uchun ishlatadi.

Qish mavsumida havo (masalan, 10 daraja F) Yerning er osti chuqurligidan (masalan, 55 daraja F) sovuqroq. Geotermik tizim suv eritmasini er tsikli orqali aylantiradi va erdan issiqlikni yutadi.

Nominal 55 daraja suv issiqlik nasosiga yoki o'choqqa kerakli darajada isitiladi va keyinchalik uyda kanallar orqali tarqatiladi.

Yozda havo (masalan, 90 daraja F) er osti 55 darajadan ancha issiq. Bu yerda geotermik issiqlik almashinuvi uyda issiqlikni yo'qotadi va tizim eritmani eritib, sovutish uchun issiq eritmani erga to'kib yuboradi. Keyinchalik, sovuq suv issiqlik almashtirgich tomonidan ishlatiladi va uyni sovutish uchun uyning hamma qavatlarida tarqatiladi.


Geotermal tizimlarning xarajatlari va xususiyatlari:


Geotermal tizimlarning turlari:

Zaminli geotermik issiqlik nasos tizimlari keng tarqalgan bo'lib yopiq pastadir tizimi sifatida o'rnatiladi. Boshqacha aytganda, suyuqlik doimiy ravishda qayta aylantiriladi. Ochiq tsikli tizimlar kamroq tarqalgan va issiqlik almashinuvchisi uchun suyuqlik sifatida tuproq qudug'i, ko'l, daryo yoki boshqa er usti suvidan foydalaniladi. Keyinchalik suv ishlatilganidan keyin suvga yoki suv tanasiga qaytariladi.

Yopiq loop tizimlari odatda gorizontal pastadir, vertikal aylanish yoki suv tanasi tizimlari sifatida o'rnatiladi. Suv tanasi tizimlari yer ustidagi suv ob'ektlarini erdan farqli ravishda issiqlik manbai sifatida ishlatadi. Keling, ushbu uchta usulni ko'rib chiqaylik.

Landshaft pastadir: Landshaft pastadir tizimlari o'rnatish uchun eng tejamli, ammo ularning kamchiliklaridan biri gorizontal er o'tkazgichlarini o'rnatish uchun zarur bo'lgan er miqdori.

Agar geotermal tizim, uyning kattaligi va yukiga qarab, 1500 dan 3 000 gacha chiziqli oyoqli quvurlarni talab qilishi mumkin. Agar kerakli erga ega bo'lsangiz, eng keng tarqalgan turar joy usuli 5 metr chuqur xandaqda yoki 6 metr chuqurlikda ishlaydigan bir trubkada ikkita quvurni yonma-yon qo'yib, ikkinchisi esa 4 fut chuqurlikda ochiladi.

Quvurning uzoqroq ishlashi uchun talab qilinadigan erlar hozir mavjud bo'lmaganda uchinchi usul ishlatilishi mumkin. Ushbu usul quvurni chuqurroq qisqa tutashuvlarda siljitadi yoki sarg'aytiradi. Bu esa, tuproq bilan kerakli sirt mavzusiga, ammo gorizontal chuqurlikning uzunligiga bog'liq.

Vertical Loop: Vertikal ildiz tizimi zarur bo'lgan erlar qattiq yoki tuproqlarni ochish uchun qulay bo'lmagan hollarda ishlatiladi. Keyinchalik qimmatroq bo'lgan gorizontal tizim o'rnatilsa, vertikal tizim bir qator burg'ulash teshiklaridan foydalanadi. Teshik nominal ravishda 4 "diametrli va 20 tagacha masofani tashkil qiladi. Chuqurliklar tizim tuzilishiga va tuproqlarga bog'liq, lekin chuqurlikning 100 dan 400 fut gacha bo'lishi mumkin. Quvurlar pastga tushiriladi va har bir burg'ilash teshigiga qaytariladi va tizimni uydagi issiqlik pompasiga ulash uchun yuqori qismdan o'tuvchi manifold trubkasi bilan ulanadi.

Suv tanasi: Yerning issiqligini ushlab turishning yana bir kamroq usuli - bu suv havzasi tomonidan suv havzasi yoki ko'l kabi yaqinlashishi. Ushbu usul yordamida plastmassa quvur issiqlik pompasidan suv tanasiga uzatiladi va suv yuzasi ostida 8-10 fut bo'yoqlarda joylashgan. Suv tanasi geotermik issiqlik yuklarini qo'llab-quvvatlaydigan va to'g'ri chuqurlikka ega bo'lishi uchun etarli darajada bo'lishi kerak. Mahalliy va davlat idoralari tomonidan muvofiqlashtirish va tasdiqlash talab qilinadi.


Geotermal tizimning xarajatlari:

Geotermik tizimni o'rnatish qiymati, ishlatiladigan pastadir tizimi va geotermik tizimning o'zi o'lchamiga qarab o'zgaradi. Gorizontal yer tsikli geotermik tizim uchun xarajatlar 2017 dollarida tonnasiga 2,700 AQSh dollarini tashkil etadi. Agar vertikal aylanish tizimini tanlasangiz, narx teshiklar, saytga kirish va tizimning kattaligiga qarab, burg'ilash xarajatlari 30-1000000000000 AQSh dollari bo'lishi mumkin.

Tegishli dasturda geotermik energiyani tejash va uyga isitish va sovutish uchun atrof muhitga ta'sirchan echim bo'lishi mumkin. Ayniqsa, sizning oyoqlaringiz ostida javob bo'ladigan bo'lsa, bu ko'zga ko'rinadi.