지열 히트 펌프 : 작동 원리

에너지 절약은 바로 당신의 발밑에 있습니다.

지열은보기에 가치있다.

난방 및 냉방 모두에서 에너지를 절약하고 비용을 절감하고 싶습니까? 글쎄, 그 대답은 당신의 코 바로 아래에있을뿐만 아니라, 당신의 발 아래에있을 수도 있습니다!

서리가 내리면 몇 피트 떨어진 곳에서 평균 기온은 화씨 55도 (화씨 55도)입니다.이 열은 마그마 (magma)라고 불리는 지구의 지각 깊숙한 뜨거운 녹은 암석 층에서 비롯됩니다. 마그마는 2400 ° F의 온도에 도달 할 수 있으며,이 열은 지리적 위도에 따라 방사되기 때문에지면 온도는 45 ° F - 75 ° F 사이에서 달라질 수 있습니다.

이것은 우리의 난방 및 가정용 냉각 요구에 부응 할 수있는 신뢰할 수 있고 지속 가능한 열원을 만듭니다.

이 지구의 일정한 온도는 지열 또는 지열 소스 열 펌프에서 사용됩니다. 겨울에 천연 가스 또는 기름을 연소시켜 열을 발생시키는 용광로와 달리 지열 열 펌프는 지표 바로 아래에있는 열을 집중시킵니다. 지열은 우리 가정을 가열하고 식히고 가정용 물을 데우는 데에도 사용할 수 있습니다.


지열 시스템 작동 방법 :

그러면이 마법은 어떻게 생깁니 까? 글쎄, 정말 간단합니다. 지열 시스템은 지구를 히트 싱크 (여름) 또는 열원 (겨울)으로 사용하는 히트 펌프 입니다.

지열 시스템은 루프라고 불리는 일련의 파이프 (지상의 서리 라인 아래에 묻혀 있음)를 사용합니다. 루프의 파이프는 가장 일반적으로 플라스틱으로 만들어졌으며 물과 부동액으로 가득 찼습니다. 펌프는 물 용액을 집 안의 열 펌프로 순환시킵니다.

압축기와 열교환 기가 가정의 난방 또는 냉방에 공칭 55도 물을 사용합니다.

겨울에는 공기 (예 : 화씨 10도)가 지구의 지하 온도 (예 : 화씨 55도)보다 낮습니다. 지열 시스템은 지하 루프를 통해 수용액을 순환시키고 지구의 열을 흡수합니다.

명목상 55 도의 물은 히트 펌프 또는 노에 보내져 필요에 따라 더 가열되고 집 전체에 덕트 공사로 분배됩니다.

여름에는 공기 (예 : 화씨 90도)가 지하 55도보다 더 뜨겁습니다. 여기서 지열 열교환 기는 가정 내의 열을 흡수하고 시스템은 지하 루프를 통해 수용액을 순환시켜 냉각시킵니다. 시원한 물은 열교환기에 의해 사용되며 집을 냉각시키기 위해 집 전체에 덕트 작업으로 분배됩니다.


지열 시스템의 비용과 특성 :


지열 시스템의 유형 :

그라운드 루프 지열 히트 펌프 시스템은 폐 루프 시스템으로 가장 일반적으로 설치됩니다. 즉, 루프의 유체가 지속적으로 순환됩니다. 개방 루프 시스템은 덜 일반적이며 열교환기에 유체로 지하 우물, 호수, 강 또는 기타 지표수를 사용합니다. 물은 사용 후 땅속으로 또는 물 속에 다시 버려집니다.

폐 루프 시스템은 일반적으로 수평 루프, 수직 루프 또는 수역 시스템으로 설치됩니다. 수역 시스템은지면과는 반대로 일정한 열원으로 지표 수역을 사용합니다. 이 세 가지 방법을 살펴 보겠습니다.

수평 루프 : 수평 루프 시스템은 설치하는 것이 가장 경제적이지만 단점 중 하나는 수평 접지 루프를 설치하는 데 필요한 토지의 양입니다.

지열 시스템은 집 크기와 부하에 따라 파이프 길이가 1,500 ~ 3,000 피트 이상 필요할 수 있습니다. 필요한 토지를 확보 할 수있는 가장 일반적인 주거 방법은 5 피트 깊이의 트렌치에 2 개의 파이프를 나란히 설치하거나 6 피트 깊이의 트렌치에서 1 개의 파이프를 실행하고 다른 하나는 4 피트 깊이의 트렌치에서 실행하는 것입니다.

파이프 길이가 더 길 때 필요한 토지를 쉽게 이용할 수없는 경우 세 번째 방법을 사용할 수 있습니다. 그 방법은 더 짧은 짧은 도랑에서 파이프를 반복하거나 감는다. 이는 토양과의 필요한면 접촉을 허용하지만, 수평 트렌치 길이는보다 작다.

수직 루프 : 수직 루프 시스템은 필요한 육지가 단단하거나 토양이 도랑에 도움이되지 않는 상황에서 사용됩니다. 더 비싼 다음 설치 수평 시스템, 수직 시스템은 일련의 천공 된 구멍을 사용합니다. 구멍은 공칭 직경이 4 인치이고 간격은 약 20입니다. 깊이는 시스템 설계 및 토양에 따라 다르지만 100 ~ 400 피트 깊이 일 수 있습니다. 파이프는 공급 된 각 드릴링 된 구멍을 다시 채우고 시스템을 집 안의 열 펌프에 연결하는 상부의 흠집이 많은 매니 폴드 파이프로 연결합니다.

수역 : 지하 열을 포획하는 또 다른 덜 일반적인 방법은 연못이나 호수와 같은 수역을 가까이에서 사용하는 것입니다. 이 방법으로 플라스틱 관은 히트 펌프에서 수역으로 연결되어 수면 아래 8-10 피트의 코일에 놓입니다. 수역은 지열 부하를 지원할 수있는 적절한 크기 여야하며 적절한 깊이가 있어야합니다. 지역 및 주정부 기관과의 조정 및 승인이 종종 요구됩니다.


지열 시스템의 비용 :

지열 시스템 설치 비용은 사용 된 루프 시스템 유형과 지열 시스템 자체의 크기에 따라 달라집니다. 수평 그라운드 루프 지열 시스템의 비용은 2017 달러로 톤당 약 2,700 달러입니다. 수직 루프 시스템을 선택한 경우 드릴링 비용이 토양, 현장 접근 및 시스템 크기에 따라 $ 30,000에서 $ 40,000 또는 그 이상이 될 수 있으므로 비용이 크게 증가합니다.

적절한 적용에서 지열은 가정 난방 및 냉각을 위한 비용 효과적이고 환경 적으로 민감한 솔루션이 될 수 있습니다. 특히 대답이 당신의 발 아래에있을 때, 한 번해볼 가치가 있습니다.