Bagaimana Pompa Panas Bumi Panas Bumi Bekerja

BanksPhotos / GettyImages

Panas Bumi Patut diperhatikan

Apakah Anda ingin menghemat energi dan menghemat uang untuk pemanasan dan pendinginan rumah Anda? Nah, jawabannya tidak hanya tepat di bawah hidung Anda, mungkin benar di bawah kaki Anda!

Di bawah garis embun beku beberapa meter Anda akan menemukan tanah adalah suhu rata-rata sekitar 55 derajat F. Hujan berasal dari lapisan batu leleh yang panas jauh di dalam kerak bumi yang disebut magma. Magma bisa mencapai suhu 2400 derajat F dan saat panas ini memancar ke atas, tergantung pada garis lintang geografis, suhu tanah bisa bervariasi antara 45 ° F sampai 75 ° F.

Ini menciptakan sumber panas yang andal dan berkelanjutan yang bagus yang dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan pemanasan dan pendinginan rumah kita.

Suhu konstan bumi ini digunakan pada pompa panas bumi panas bumi . Berbeda dengan tungku yang membakar gas alam atau minyak untuk menghasilkan panas di musim dingin, pompa panas bumi memanaskan panas yang ada di tanah tepat di bawah permukaan. Panas bumi tidak hanya bisa digunakan untuk memanaskan dan mendinginkan rumah kita tapi juga memanaskan air domestik kita.

Bagaimana Sistem Panas Bumi Bekerja:

Jadi bagaimana keajaiban ini terjadi? Nah, ini sangat sederhana. Sistem panas bumi adalah pompa panas yang menggunakan bumi sebagai heat sink (musim panas) atau sumber panas (musim dingin).

Sistem panas bumi akan menggunakan serangkaian pipa (dikubur di bawah garis beku di tanah) yang disebut loop. Pipa dalam lingkaran paling sering terbuat dari plastik dan diisi dengan larutan air dan antibeku. Sebuah pompa mengedarkan larutan air ke pompa panas di dalam rumah.

Ada kompresor dan penukar panas menggunakan air derajat 55 derajat untuk memanaskan atau mendinginkan rumah.

Di musim dingin udara (e. G, 10 derajat F) lebih dingin dari suhu bumi di bawah tanah (suhu g, 55 derajat F). Sistem panas bumi mengedarkan larutan air melalui ground loop dan menyerap panas dari bumi.

Air derajat 55 derajat dibawa ke pompa panas atau tungku untuk dipanaskan lebih lanjut sesuai kebutuhan dan kemudian didistribusikan melalui saluran air di seluruh rumah.

Di musim panas udara (e. G, 90 derajat F) lebih panas dari 55 derajat F di bawah tanah. Di sini, penukar panas geothermal menyerap panas di rumah dan sistem mengedarkan larutan air melalui ground loop untuk mendinginkannya, membuang panas ke dalam tanah. Air dingin kemudian digunakan oleh heat exchanger dan didistribusikan melalui saluran air di seluruh rumah untuk mendinginkan rumah.

Biaya dan Karakteristik Sistem Panas Bumi:

• Panas bumi adalah sistem pemanas panas sumber panas dan pendinginan yang sangat hemat energi dengan penghematan utilitas dari sistem udara paksa gas konvensional dan pompa panas bersumber udara antara 25% dan 50%.
• Payback adalah antara 5 sampai 10 tahun namun jauh lebih pendek jika dibandingkan dengan opsi pemanasan dan pendinginan daya tahan listrik dimana panas bumi dapat menggunakan energi listrik hingga 75% lebih sedikit.
• Pada tanggal 01 Januari 2017, panas bumi hanya memenuhi syarat untuk kredit pajak federal $ 300 jika sistem pompa panas memenuhi standar DOE Energy Star SEER dan COP. Kredit pajak sebelumnya yang berakhir pada tanggal 31 Desember 2016.
• Panas bumi mungkin dalam beberapa kasus harus diperbaiki ke tungku yang ada dengan pawang udara. Anda juga dapat menemukan pompa panas bumi yang memiliki penangan udara terintegrasi sendiri. Jika rumah Anda memiliki hot baseboard air panas juga bisa dipasang dengan sistem panas bumi.
  

Jenis Sistem Panas Bumi:

Sistem pompa panas bumi loop ground loop paling sering dipasang sebagai sistem loop tertutup. Itu berarti cairan dalam lingkaran terus disirkulasikan ulang. Sistem loop terbuka kurang umum dan menggunakan tanah dengan baik, danau, sungai atau air permukaan lainnya sebagai cairan penukar panas. Air tersebut kemudian dibuang kembali ke tanah atau masuk ke badan air setelah digunakan.

Sistem loop tertutup biasanya dipasang sebagai loop horizontal, loop vertikal atau sistem badan air. Sistem air tubuh menggunakan badan air permukaan sebagai sumber panas konstan dibandingkan dengan tanah. Mari kita tinjau tiga metode yang berbeda ini.

Loop Horizontal: Sistem loop horizontal adalah yang paling ekonomis untuk dipasang namun salah satu kekurangannya adalah jumlah lahan yang dibutuhkan untuk memasang loop tanah horisontal.

Sistem panas bumi memerlukan 1, 500 sampai 3, 000 kaki pipa linear atau lebih tergantung pada ukuran dan beban rumah. Jika Anda memiliki lahan yang dibutuhkan tersedia, metode hunian yang paling umum adalah memasang dua pipa berdampingan dengan parit dalam 5 kaki atau satu pipa mengalir di parit dalam 6 kaki dan lintasan lainnya berada dalam parit sedalam 4 kaki.

Metode ketiga dapat digunakan bila lahan yang dibutuhkan untuk pipa berjalan lebih lama tidak tersedia. Metode itu menguraikan atau mengumpankan pipa di parit pendek yang lebih dalam. Hal ini memungkinkan kontak permukaan yang dibutuhkan dengan tanah namun dalam panjang parit kurang horisontal.

Vertikal Loop: Sistem dilingkarkan vertikal digunakan dalam situasi di mana lahan yang dibutuhkan sangat ketat atau tanah tidak kondusif untuk penggalian. Lebih mahal maka sistem horisontal untuk dipasang, sistem vertikal menggunakan serangkaian lubang bor. Lubangnya berukuran 4 "dengan diameter dan berjarak sekitar 20 terpisah. Kedalaman tergantung pada desain sistem dan tanah tapi bisa berkisar dari 100 sampai 400 kaki dalamnya. Pipa-pipa itu dimandikan dan dibackup setiap lubang bor dan dihubungkan dengan pipa manifold berjejer di bagian atas yang menghubungkan sistem ke pompa panas di rumah.

Air Tubuh: Cara lain yang kurang umum untuk menangkap panas di tanah adalah dengan menggunakan badan air dekat seperti kolam atau danau. Dengan metode ini pipa plastik mengalir dari pompa panas ke badan air dan ditempatkan di gulungan 8 sampai 10 kaki di bawah permukaan air. Badan air harus memiliki ukuran yang memadai untuk mendukung panas panas bumi dan memiliki kedalaman yang tepat.Koordinasi dengan dan persetujuan oleh instansi lokal dan negara sering dibutuhkan.

Biaya Sistem Panas Bumi:

Biaya pemasangan sistem panas bumi akan bervariasi menurut jenis sistem loop yang digunakan dan ukuran sistem panas bumi itu sendiri. Biaya untuk sistem panas bumi loop horizontal adalah sekitar $ 2, 700. 00 per ton pada 2017 dolar. Jika Anda memilih sistem loop vertikal, biaya akan meningkat secara signifikan karena biaya pengeboran bisa mencapai $ 30.000 sampai $ 40.000 atau lebih tergantung pada tanah, akses dan ukuran sistem.

Dalam aplikasi yang tepat, panas bumi bisa menjadi solusi hemat biaya dan ramah lingkungan untuk pemanasan dan pendinginan rumah. Ini layak lihat, terutama bila jawabannya benar di bawah kaki Anda.