エネルギー節約はあなたの足元にあります
地熱は一見価値がある
暖房と冷房の両方でエネルギーを節約し、お金を節約したいですか？ まあ、答えはあなたの鼻のすぐ下にあるだけでなく、あなたの足の下にあるかもしれません！
霜のラインの下に数フィートの地面が約55度Fの平均温度であることが分かります。熱はマグマと呼ばれる地殻の深い深い溶けた岩の層から来ます。 マグマは2400°Fの温度に達することがあります。この熱が放射すると、地理的な緯度によって地上の温度は45°F〜75°Fの間で変化します。
これにより、信頼性の高い持続可能な熱源が生み出され、暖房や家庭の冷却ニーズに対応できます。
地球のこの一定の温度は、 地熱または地上のヒートポンプで使用されます。 冬に天然ガスや石油を燃焼させて熱を発生させる炉とは対照的に、地熱熱ポンプは地面のすぐ下にある地熱を集中させます。 地熱は、私たちの家を加熱し、冷やすだけでなく、私たちの家庭の水を暖めるためにも使用することができます。
地熱システムの仕組み：
では、この魔法はどうやって起こるのですか？ それは本当にとてもシンプルです。 地熱システムは、ヒートシンク（夏）または熱源（冬）として地球を使用するヒートポンプです。
地熱システムは、ループと呼ばれる一連のパイプ（地面の霜のラインの下に埋設）を使用します。 ループ内のパイプは、最も一般的にはプラスチック製で、水と不凍液で満たされています。 ポンプは、水溶液を家庭内のヒートポンプに循環させる。
そこにコンプレッサーと熱交換器は、家庭を加熱したり冷やしたりするために公称55度の水を使用します。
冬では、空気（例えば10°F）は地中の温度（例えば55°F）よりも寒い。 地熱システムは、地下のループを通して水の溶液を循環させ、地球からの熱を吸収する。
公称55度の水は、ヒートポンプまたは炉に運ばれ、必要に応じてさらに加熱され、家庭の配管によって配管されます。
夏には、空気（例えば、90°F）は地下55°Fよりも暑いです。 ここでは、地熱熱交換器が家庭内の熱を吸収し、システムが地下のループを通って水を循環させて冷却し、熱を地面に投棄します。 冷水は、熱交換器によって使用され、家全体を冷却するために家全体を通して配管によって分配される。
地熱システムのコストと特性：
- 地熱は、 従来のガス強制空気システムと25％〜50％の空気供給ヒートポンプに比べて省エネルギーを実現した、非常にエネルギー効率の高い暖房および冷却地上熱源システムです 。
- 返済額は5〜10年ですが、地熱が最大75％も電気エネルギーを消費しないすべての電気抵抗加熱冷却オプションと比較すると、はるかに短くなります。
- 2001年1月1日現在、ヒートポンプシステムがDOE Energy Star SEERおよびCOP基準を満たしている場合、2017年の地熱は300米ドルの連邦税額控除の対象となります。 以前の税額控除は2016年12月31日に終了しました。
- 地熱は、場合によってはエアハンドラを備えた既存の炉に改装することができる。 独自の統合エアハンドラを備えた地熱ヒートポンプもあります。 あなたの家が温水ベースボードの熱を持っている場合、それはまた、地熱システムで改装することもできます。
地熱システムのタイプ：
地中ループ地熱ヒートポンプシステムは、閉ループシステムとして最も一般的に設置されている。 つまり、ループ内の流体は常に循環しています。 オープンループシステムはそれほど一般的ではなく、熱交換器の流体として地上の井戸、湖、河川などの地表水を使用します。 その後、水は使用後に地面または水域に投棄されます。
閉ループシステムは、通常、水平ループ、垂直ループまたは水域システムとして設置されます。 水の体系は、地面とは対照的に、一定の熱源として地表の水体を使用します。 これらの3つの異なる方法を見てみましょう。
水平ループ：水平ループシステムは最も経済的ですが、その欠点の1つは水平グランドループを取り付けるために必要な土地の量です。
地熱システムには、家の大きさや負荷に応じて、1,500〜3,000フィートのパイプが必要です。 必要な土地がある場合、最も一般的な居住方法は、5フィートの深いトレンチに2本のパイプを並べて設置するか、6フィートのトレンチで1本のパイプを走行させ、もう1つを4フィートの深さのトレンチで走らせることです。
より長い管路のために必要な土地が容易に入手できない場合、第3の方法を用いることができる。 その方法は、より深い短いトレンチ内でパイプをループまたはコイルに巻く。 これは、土壌との必要な表面接触を可能にするが、水平トレンチ長さはより短い。
垂直ループ：垂直ループシステムは、必要な土地が逼迫しているか、土壌がトレンチに適していない状況で使用されます。 より高価な水平システムをインストールするには、垂直システムは、一連の穴を開けて使用します。 穴の直径は名目上4インチで、間隔は約20です。 深さはシステム設計と土壌に依存しますが、深さは100~400フィートです。 パイプは、各穿孔された穴に供給されて戻され、システムをハウス内のヒートポンプに接続する頂部を通る溝付きマニホールドパイプによって接続される。
水の体：地上の熱を捕獲するもう一つのあまり一般的でない方法は、池や湖のような水の近くを使うことです。 この方法では、プラスチック製のパイプがヒートポンプから水面まで延び、水面下の8~10フィートのコイルに配置されます。 水域は、地熱負荷を支えるのに適した大きさでなければならず、適切な深さを持たなければならない。 地方や州の機関との調整や承認が必要なことがよくあります。
地熱システムのコスト：
地熱システムを設置するコストは、使用されるループシステムのタイプと地熱システムそのもののサイズによって変わります。 水平グランドループ地熱システムの費用は、2017ドルでトン当たり約2,700.00ドルです。 垂直ループシステムを選択した場合、掘削コストは土壌、敷地内のアクセス、システムの大きさに応じて3万〜4万ドル以上になるため、大幅にコストが上昇します。
適切なアプリケーションでは、地熱は、家庭の暖房と冷房のための費用効果が高く、環境に敏感な解決策になります。 特に答えがあなたの足元にあるときは、一見の価値があります。