Wielu ludziom słowo „geotermalny” kojarzy się z roztopioną lawą i wrzącymi gejzerami. Być może czytałeś o tym, jak Islandia czerpie większość energii elektrycznej, zbierając energię cieplną z wulkanicznej aktywności pod wyspą. Chociaż może to działać, aby utrzymać włączone światła na Islandii, większość właścicieli domów (na szczęście) nie ma wulkanów ani gorących źródeł, z których można by korzystać i ogrzewać się zimą. A jednak geotermalne ogrzewanie i chłodzenie domu to popularny, zrównoważony sposób ogrzewania i chłodzenia budynków, z którego korzystają właściciele domów na całym świecie. Czym więc jest ogrzewanie geotermalne? Mówiąc najprościej: ogrzewanie i chłodzenie geotermalne to fantazyjne określenie dla pomp ciepła ze źródłem gruntowym (GSHP). Gruntowa pompa ciepła lub system ogrzewania geotermalnego wykorzystuje ciepło otoczenia zmagazynowane pod trawnikiem lub pobliskim zbiornikiem wodnym, aby zapewnić Ci ciepło zimą i chłód latem. To najbardziej efektywny i opłacalny sposób na ogrzewanie i chłodzenie domu, bez konieczności stosowania stopionej lawy.

Co to jest pompa ciepła?

Mówiąc najprościej: pompa ciepła to urządzenie, które pobiera BTU (ciepło) z jednego miejsca i przenosi je w drugie. Każdy, kto ma lodówkę, może być zaskoczony, gdy dowie się, że ma w domu pompę ciepła! Lodówki działają na zasadzie przekazywania ciepła mierzonego w BTU z wnętrza lodówki na zewnątrz (kuchnia), dzięki czemu warzywa są chrupiące, a resztki, miejmy nadzieję, jadalne. Technologia pompy ciepła jest również wykorzystywana do ogrzewania i chłodzenia domów. Kiedy większość ludzi myśli o pompach ciepła, myślą o pompach ciepła ze źródłem powietrza (ASHP) jak o mini-splitach. Zgodnie ze swoją nazwą, powietrzne pompy ciepła pobierają BTU z powietrza na zewnątrz i przenoszą je do domów, aby je ogrzać. W cieplejszych miesiącach system działa odwrotnie, a ciepło z domu jest wyprowadzane na zewnątrz, aby zapewnić klimatyzację. System geotermalny, czyli gruntowa pompa ciepła (GSHP) działa w podobny sposób, ale zamiast z powietrza pobiera ciepło z gruntu. Podczas gdy temperatura powietrza na zewnątrz oczywiście się zmienia, temperatura poniżej linii zamarzania pozostaje stała przez cały rok. Dzięki temu system geotermalny może pobierać BTU do efektywnego ogrzewania domów nawet w najzimniejsze dni w roku. Wszystkie systemy pomp ciepła działają przy użyciu energii elektrycznej. Powietrzne pompy ciepła są często używane jako uzupełnienie systemów grzewczych na paliwa kopalne, ponieważ po pewnym spadku temperatury nie mogą już efektywnie pobierać BTU do ogrzania domu. Porównaj to z geotermalną pompą ciepła, która wykorzystuje stałą temperaturę gruntu do pracy z wydajnością 300-600% bez względu na pogodę na zewnątrz.

Jak działa geotermalna pompa ciepła?

Ziemia pochłania ciepło słoneczne przez cały rok, magazynując je pod ziemią. Oznacza to, że około ośmiu stóp pod trawnikiem temperatura na ziemi jest dość stała przez cały rok, około 55 stopni. System ogrzewania geotermalnego wykorzystuje tę temperaturę przez podziemne rury zwane „pętlami gruntowymi”, które wydobywają ciepło, aby utrzymać ciepło w domu. Oczywiście, chociaż 55 stopni może brzmieć kojąco w środku zimy, nie jest to idealna temperatura dla wygodnego domu. W tym miejscu pojawia się pompa ciepła. Mieszanina wody i środka przeciw zamarzaniu klasy spożywczej jest pompowana przez pętle uziemienia, pochłaniając tę ​​temperaturę otoczenia i wprowadzając ją do pompy ciepła. Pompa ciepła, która zastępuje kocioł lub piec, wykorzystuje kompresor i wymiennik ciepła, aby podnieść temperaturę gruntu o 55 stopni do dowolnej temperatury. Pompa ciepła rozprowadzałaby następnie to ciepło w całym domu za pośrednictwem systemu HVAC, w taki sam sposób, jak tradycyjny system ogrzewania. W ciepłych miesiącach letnich system działa na odwrót i zapewnia super wydajną klimatyzację centralną. Nadmiar ciepła z domu jest oddawany z powrotem do ziemi przez pętle uziemienia, tworząc tzw. „Radiator”. Podczas odprowadzania nadmiaru ciepła z domu te pętle uziemienia nadal pochłaniają tę chłodną, ​​55-stopniową temperaturę otoczenia, aby schłodzić Twój dom. Podsumowując: system geotermalny to super wydajny sposób na ogrzewanie i chłodzenie domów, wykorzystując temperaturę gruntu pod trawnikiem. Funkcjonalnie system ogrzewania geotermalnego działałby w podobny sposób jak każdy tradycyjny system ogrzewania domu, taki jak olej opałowy, gaz ziemny lub propan. Ustawiasz termostat na żądaną temperaturę, a gruntowa pompa ciepła zacznie ogrzewać Twój dom. System geotermalny oferuje to, co najlepsze z obu światów; nie spala żadnych paliw kopalnych do ogrzewania domu, a system działa również w odwrotnym kierunku, zapewniając wydajną centralną klimatyzację latem.

Czy systemy ogrzewania geotermalnego można instalować w dowolnym miejscu?

Geotermalne systemy grzewcze można instalować praktycznie w dowolnym miejscu na świecie. Skandynawskie kraje Szwecja i Finlandia są światowymi liderami w dziedzinie geotermalnego ogrzewania i chłodzenia domów. Pomimo położenia tak blisko Arktyki, co piąty dom w Szwecji jest ogrzewany przez gruntową pompę ciepła! Przyczyna jest zaskakująco prosta: kiedy znajdziesz się poniżej linii mrozu, ziemia prawie wszędzie utrzymuje stałą temperaturę. Wykorzystując ciepło ze stałej temperatury gruntu, geotermalne pompy ciepła działają w dowolnym miejscu z wydajnością 300-600%! Porównaj to z nowoczesnym piecem o wysokiej wydajności, który spala gaz ziemny, którego wydajność wynosi około 98%. Ta wydajność oznacza, że ​​ciepło geotermalne może utrzymać ciepło w domach nawet w najzimniejszym klimacie.

Jak zrównoważone i opłacalne jest instalowanie energii geotermalnej?

Innym wielkim błędnym przekonaniem na temat energii geotermalnej jest to, że jest drogie, ale w dłuższej perspektywie jest to w rzeczywistości najbardziej opłacalny system grzewczy. Jak każdy właściciel domu może ci powiedzieć, tradycyjny system ogrzewania, który spala olej opałowy, gaz ziemny lub propan, zapewni wysokie rachunki za ogrzewanie w zamian za ciepły dom zimą. Chociaż instalacja geotermalna z góry może kosztować więcej, całkowicie eliminuje również rachunki za ogrzewanie. W artykule Vox z 2020 r., Pisarz David Roberts obliczył liczby i stwierdził, że ogrzewanie geotermalne to „lepsza wartość niż ich konkurenci w całym okresie eksploatacji systemu”. Aby przejście na energię geotermalną było jeszcze bardziej bezbolesne, rząd federalny, stany i wiele przedsiębiorstw użyteczności publicznej oferuje hojne zachęty pieniężne do zmiany. Z Dmuchawcem możesz nawet sfinansować przejście na ogrzewanie geotermalne bez żadnych kosztów i zapłacić zaledwie 140 USD miesięcznie! Oczywiście, poza wysokimi kosztami rachunków za ogrzewanie, które nieuchronnie wiążą się z paliwami kopalnymi, przyczyniają się one również do szkodliwych emisji, które napędzają zmiany klimatyczne. Ponieważ energia geotermalna jest tak wydajna, może zaspokoić 100% Twoich potrzeb grzewczych, nawet w najzimniejsze dni, całkowicie eliminując zapotrzebowanie na paliwa kopalne w ogrzewaniu domu. Oznacza to, że energia geotermalna może znacznie pomóc w zmniejszeniu śladu węglowego Twojego domu, zapewniając jednocześnie wygodę i oszczędność pieniędzy.