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집을 난방 및 냉방으로 에너지를 절약하고 비용을 절감하고 싶습니까? 글쎄, 대답은 코 바로 아래 일뿐만 아니라 발 아래있을 수도 있습니다!
서리 선 아래에서 몇 피트는 땅의 평균 온도가 약 55 도라는 것을 알 수 있습니다. 열은 지구 표면의 마그마라고 불리는 뜨거운 녹은 암석 층에서 비롯됩니다. 마그마는 2400 ° F의 온도에 도달 할 수 있으며이 열이 방출 될 때 지리적 위도에 따라지면 온도는 45 ° F ~ 75 ° F 사이 일 수 있습니다. 이는 난방 및 가정 냉방 요구에 활용할 수있는 안정적이고 지속 가능한 열원을 생성합니다.
지구의이 일정한 온도는 지열에서 사용됩니다 또는 접지 소스 열 펌프. 지열 히트 펌프는 겨울에 열을 발생시키기 위해 천연 가스 또는 오일을 연소시키는 노와 달리, 표면 바로 아래에있는 열을 집중시킵니다. 지열은 집을 데우고 식히는 데 사용될뿐만 아니라 가정용 물을 데우는데도 사용할 수 있습니다.
지열 시스템 작동 방식
이 마법은 어떻게 생깁니 까? 글쎄, 정말 간단합니다. 지열 시스템은 지구를 히트 싱크 (여름) 또는 열원 (겨울)으로 사용하는 히트 펌프입니다.
지열 시스템은 루프라고하는 일련의 파이프 (지상 서리 선 아래에 묻혀 있음)를 사용합니다. 루프의 파이프는 가장 일반적으로 플라스틱으로 만들어지며 물과 부동액으로 채워집니다. 펌프는 집안의 열 펌프로 수용액을 순환시킵니다. 컴프레서와 열교환 기는 공칭 55도 물을 사용하여 집을 가열하거나 냉각시킵니다.
겨울에는 공기 (예를 들어, 화씨 10도)가 지하의 기온 (예: 화씨 55도)보다 차갑습니다. 지열 시스템은 접지 루프를 통해 수용액을 순환시키고 지구의 열을 흡수합니다. 공칭 55도 물은 히트 펌프 또는 퍼니스로 가져와 필요에 따라 더 가열되어 집 전체의 덕트로 분배됩니다.
여름에는 공기 (예: 90도)가 지하 55 도보 다 더 뜨겁습니다. 여기서 지열 열교환 기는 가정의 열을 흡수하고 시스템은 접지 루프를 통해 수용액을 순환시켜 냉각시켜 열을 땅에 버립니다. 그런 다음 냉수는 열교환기에 의해 사용되고 집 전체를 덕트로 집 전체에 분배하여 집을 식 힙니다.
지열 시스템의 비용과 특성
- 지열 (Geothermal)은 기존의 가스 강제 공기 시스템과 25 %에서 50 % 사이의 공기 공급 열 펌프에 비해 에너지를 절약 할 수있는 매우 에너지 효율적인 난방 및 냉각 지상 소스 열 펌프 시스템입니다. 지열이 최대 75 % 더 적은 전기 에너지를 사용할 수있는 완전 전기 저항 가열 및 냉각 옵션 2017 년 1 월 1 일 기준, 열 펌프 시스템이 DOE Energy Star SEER 및 COP 표준을 충족하는 경우 지열은 300 달러의 연방 세금 공제 혜택을받을 수 있습니다.. 이전 세금 공제는 2016 년 12 월 31 일에 마감되었습니다. 경우에 따라 공기 처리기를 사용하여 지열이 기존 퍼니스에 추가 될 수 있습니다. 자체 통합 된 공기 처리기가있는 지열 히트 펌프도 찾을 수 있습니다. 집에 온수기 판 열이있는 경우 지열 시스템으로 개조 할 수도 있습니다.
지열 시스템의 종류
접지 루프 지열 히트 펌프 시스템은 가장 일반적으로 폐쇄 루프 시스템으로 설치됩니다. 이는 루프의 유체가 지속적으로 재순환됨을 의미합니다. 개방형 루프 시스템은 덜 일반적이며 열교환 기의 유체로 지하 우물, 호수, 강 또는 기타 지표수를 사용합니다. 그런 다음 물은 사용 후지면이나 수역으로 다시 버려집니다.
폐 루프 시스템은 일반적으로 수평 루프, 수직 루프 또는 수체 시스템으로 설치됩니다. 수역 시스템은 지표면 수역을지면과 반대로 일정한 열원으로 사용합니다. 이 세 가지 방법을 살펴 보겠습니다.
수평 루프: 수평 루프 시스템은 설치가 가장 경제적이지만 단점 중 하나는 수평 접지 루프를 설치하는 데 필요한 토지의 양입니다. 지열 시스템은 주택 크기와 하중에 따라 1, 500 ~ 3, 000 선형 피트의 파이프 또는 그 이상이 필요할 수 있습니다. 필요한 토지를 사용할 수있는 경우 가장 일반적인 주거 방법은 5 피트 깊이 트렌치에 2 개의 파이프를 나란히 설치하거나 6 피트 깊이 트렌치에 하나의 파이프를 설치하고 다른 하나는 4 피트 깊이 트렌치에 설치하는 것입니다.
파이프를 더 길게 설치할 때 필요한 토지를 쉽게 구할 수없는 경우 세 번째 방법을 사용할 수 있습니다. 이 방법은 파이프를 더 깊고 짧은 트렌치로 루프하거나 감습니다. 이를 통해 토양과 필요한 표면 접촉이 가능하지만 수평 트렌치 길이는 줄어 듭니다.
수직 루프: 수직 루프 시스템은 필요한 토지가 빡빡하거나 토양이 참호에 도움이되지 않는 상황에서 사용됩니다. 설치하기 위해 수평 시스템보다 더 비싼 수직 시스템은 일련의 드릴 구멍을 사용합니다. 구멍의 직경은 4 인치이며 약 20 분 간격입니다. 수심은 시스템 설계 및 토양에 따라 다르지만 100에서 400 피트까지 다양합니다. 파이프는 각 천공 된 구멍을 아래로 공급하고 백업하며 시스템을 집안의 히트 펌프에 연결하는 상단을 가로 지르는 트렌치 매니 폴드 파이프로 연결됩니다.
수역: 지열을 포획하는 또 다른 덜 일반적인 방법은 연못이나 호수와 같은 근접 수역을 사용하는 것입니다. 이 방법을 사용하면 플라스틱 파이프가 히트 펌프에서 수역으로 연결되어 수면 아래 8 ~ 10 피트의 코일에 배치됩니다. 수역은 지열 열 부하를 지탱할 수있는 적절한 크기 여야하고 적절한 깊이를 가져야합니다. 지방 및 주 정부 기관과의 조정 및 승인이 필요한 경우가 많습니다.
지열 시스템의 비용
지열 시스템 설치 비용은 사용 된 루프 시스템 유형과 지열 시스템 자체의 크기에 따라 다릅니다. 수평 접지 루프 지열 시스템의 비용은 2017 달러에서 톤당 약 $ 2, 700.00입니다. 수직 루프 시스템을 선택하면 토양, 부지 접근 및 시스템 크기에 따라 드릴링 비용이 $ 30, 000 ~ $ 40, 000 이상이 될 수 있으므로 비용이 크게 증가합니다.
올바른 응용 분야에서 지열은 가정 난방 및 냉방을위한 비용 효율적이고 환경에 민감한 솔루션 일 수 있습니다. 특히 답이 발 아래있을 때 살펴볼 가치가 있습니다.
