Геотермална топлота представља око два процента укупног тржишта грејања у САД, са инсталираним више од 1,3 милиона система. Геотермални систем не сагорева фосилна горива да би створио топлоту. Преноси топлоту. И то је његова чар: за пренос топлоте потребно је мање енергије него за производњу топлоте.
Како функционишу геотермални системи
Да би искористио топлоту ускладиштену у земљи, геотермални систем захвата и претвара ту топлоту за употребу у кући. Компоненте система укључују петљу цеви, течност за апсорпцију и пренос топлоте и јединицу топлотне пумпе за обраду топлоте за употребу. Да би захватила топлоту, течност циркулише кроз цев закопану у земљу. Док циркулише, апсорбује ускладиштену топлоту земље, која остаје константна на 50 до 60 степени Фахренхеита 10 стопа испод нивоа земље.
Загрејана течност улази у јединицу топлотне пумпе. У овој јединици топлоту из течности из цевовода апсорбује течно расхладно средство запечаћено у јединици. То расхладно средство испарава и компримује, што подиже његову температуру на око 100 степени Фахренхеита.
Сада гас, расхладно средство пролази кроз измењивач топлоте где се топлота уклања и пумпа у кућу. Са уклањањем топлоте, расхладно средство се хлади. Враћа се у своје течно стање и наставља да циркулише, непрекидно упијајући и користећи топлоту пренету из земље кроз цевоводну течност.
Ефикасно грејање са ниским одржавањем
Геотермалне топлотне пумпе постале су прилично ефикасне. Њихова ефикасност грејања назначена је коефицијентом перформанси или ЦОП, односом топлоте која се пружа по британској топлотној јединици (Бту) уложене енергије.
Топлотне пумпе са ознаком Енерги Стар имају ЦОП грејања почев од 2,8, што значи да се за сваку јединицу енергије која се користи за напајање система испоручује 2,8 јединице топлоте.
Геотермални системи су једноставни за одржавање. Правилно инсталирана и закопана петља може трајати скоро 50 година. Механичка опрема се инсталира у затвореном и обично захтева само периодичне провере и промене филтера.
Системи затворене петље
Геотермални системи грејања раде у конфигурацији затворене или отворене петље. Одређивање које петље ће се користити зависи од фактора локације као што су састав тла, уређење пејзажа и подземне комуналне услуге.
Затворена петља користи течни раствор у затвореној петљи цевовода постављеној хоризонтално или вертикално под земљом.
Хоризонталне петље се користе када је на располагању довољно корисног земљишта. Цеви се уграђују у ровове око шест стопа дубоке и дуге од 100 до 600 стопа, у зависности од величине система.
Вертикалне петље су једини избор када је на располагању ограничен простор, ако власник куће не жели да се ремети пејзаж или ако би се приликом копања могло наићи на пуно стена. Да би се поставила цев, рупе малог пречника дубоке 100 до 400 стопа буше се помоћу опреме за бушење бунара. Вертикалне петље повезане су са кућом помоћу хоризонталне подземне цеви. Када су досадне за вертикалне петље, примењују се кодови за бушење бунара.
Запечаћени систем се такође може поставити на дно рибњака ако је на имању доступан рибњак. Петље за језерце могу бити најекономичнија опција јер се велики део трошкова ископа може елиминисати.
Опен-Лооп системи
Систем отворене петље користи топлоту из бунарске воде уместо топлоте из земље. Подземна вода, која такође остаје на релативно константној температури током целе године, уноси се у јединицу топлотне пумпе и топлота се издваја на начин сличан систему затворене петље.
Вода не циркулише већ пролази један пут и елиминише се. Може се пустити у јарак, дренажне плочице или рибњак. Такође би се могао вратити у ниво воде кроз повратни бунар избушен у земљу. С обзиром на забринутост због опадања и загађења водоносника, важно је проверити локалне услове и кодове пре него што се одлучите за ову врсту система.
Трошкови и повраћај
Почетни трошкови инсталације и опреме за геотермалне топлотне пумпе варирају у зависности од зрелости локалног тржишта, врсте и величине система и локације. Нема сумње да ће систем у старту коштати више од конвенционалне пећи на фосилна горива.
Ако кућа нема канализационе канале, власник куће ће то можда морати додати у цену. Међутим, мали дом који користи подну топлоту можда ће моћи да се одрекне инсталације канала.
Грубе процене процењују да геотермални систем земаљских извора износи од 1.000 до 2.500 долара по тони капацитета. Тона капацитета, према Федералном програму за управљање енергијом Министарства енергетике, прелази на 12.000 Бту на сат. У климама са грејањем, процењује се да је потребна тона капацитета на сваких 550 квадратних стопа.
Привлачност трошкова геотермалне топлоте је у оперативној исплати. Систем даје више енергије по јединици потрошње од конвенционалних система, до 400 процената ефикасности у поређењу са 75 до 90 процената ефикасности за пећи на фосилна горива.
Према Јим Босе-у, извршном директору Међународне асоцијације топлотних пумпи са земаљског извора на Државном универзитету Оклахома у Стиллватер-у, ОК, постојећи дом са старијом пећи могао би очекивати побољшање ефикасности од око 50 процената преласком на геотермалну енергију. Нови дом са најбољом пећи на фосилна горива очекивао би побољшање од 30 процената.
Искористите максимум од свог геотермалног система
Не очекујте да ће нови систем решити ваше грејне проблеме уколико не смањите грејно оптерећење. Затворите све цурење. Проверите да ли је временско уклањање у добром стању и да систем канала не цури. Елиминишите промају. Размислите о томе да се у кући изврши процена губитка топлоте / повећања топлоте / цурења.
Пронађите компанију која је сертификована са људима који су посебно обучени за геотермалну технологију и остварите више од понуде. Затражите референце и позовите те власнике кућа. Замолите да погледате инсталације које је компанија завршила.
Разговарајте о предностима хибридног система. Топлотна пумпа са земним извором може се додати постојећој пећи са присилним ваздухом и користити пухало. Топлотне пумпе са двоструким извором јефтиније су инсталирати и ефикасније су од саме јединице за ваздушни извор. Питајте о пухалицама променљиве брзине и компресорима са више брзина на систему како бисте побољшали удобност и ефикасност.
Узмите у обзир способност система за производњу топле воде. Уређај назван „грејач зрака“ може допунити производњу топле воде за домаћинство коришћењем вишка топлоте док систем ради. За оне који желе да систем обезбеди све потребе за топлом водом, постоје неки системи са пуним захтевима који користе засебну јединицу за потрошњу топле воде за домаћинство.