Jeotermal ısı pompaları, karbon emisyonlarını azaltarak küresel ısınma sorununu çözebilen yeşil teknolojilerden biridir. Ancak diğer pek çok yenilenebilir enerji kaynağı gibi, bu enerji kaynağı da kendi problemleriyle birlikte geliyor. Bu teknolojiyi kullanmak isteyen kişiler, gereksiz maliyetlerden kaçınmak ve olumsuz çevresel etkilerin önlenmesine yardımcı olmak için onu iyi anlamalıdır.
Jeotermal Isı Pompaları
Jeo-değişim olarak da adlandırılan jeotermal ısı pompaları (GHP'ler), sıcaklıkların yıl boyunca yaklaşık olarak sabit olduğu birkaç fitin altındaki derinliklerde toprakla ısı alışverişi yaparak çalışır.
haziran b jones kitapları sıraylaİlgili Makaleler
- Güneş Enerjisi Hakkında Gerçekler
- Yeşil Resimlere Git
- İşletmem Paradan Tasarruf Etmek İçin Nasıl Yeşile Dönebilir
Enerji.gov Ev ve işyerlerinde kullanılan GHP türlerini açıklar.
- Kapalı çevrim sistemi içerisinde üç tip bulunmaktadır. Bunlar yatay, dikey ve zemindir. Yer veya su ile ısı alışverişi yapmak için kapalı borularda dolaşan antifriz ile karıştırılmış su kullanırlar. Yerin üstündeki bir ısı eşanjörü, soğutucu akışkanları ile antifriz çözeltisi arasındaki ısıyı kapalı döngülerde aktarır.
- Doğrudan ısı değişim sistemleri, ısı alışverişi için doğrudan yeraltı kapalı döngülerinde soğutucu akışkanlar kullanır ve ara ısı eşanjörüne sahip değildir.
- Açık çevrim sistemleri, ısı değişimi için kuyular veya göller gibi dış kaynaklardan sürekli olarak su çeker ve deşarj olarak geri verir.
Bir Oregon Üniversitesi raporu (s. 6) 2015'teki Dünya Jeotermal Konferansı'nda, ABD'de 1,4 milyon GHP olduğunu ve bunların %90'ının kapalı döngü sistemleri ve sadece %10'unun açık döngü sistemleri olduğunu tahmin ediyor.
Genel Sorunlar
Jeotermal ısı pompalarının birçok avantajı olsa da, birçok dezavantajı da vardır. Bazıları genel, diğerleri ise sisteme özgü problemlerdir.
İlk maliyet
Bir GHP'nin ilk kurulum maliyetinin yüksek olduğu konusunda herkes hemfikirdir ve hesaplanması zor , evin/binanın büyüklüğüne, pompaya, toprağa, iklime ve döngü alanına bağlı olduğundan. Başarılı bir kurulum sağlamak için deneyimli bir yüklenici önemlidir.
Özel teşebbüsten tahminler Enerji Evleri 2500 metrekarelik bir ev için, 6 tonluk Dikey döngü sisteminin 34.000 ABD Doları, radyan ısıtma ve soğutma için 5 tonluk Yatay döngünün 29.500 ABD Doları ve Güneş enerjisiyle ısıtma ile birleştirilmiş 5 tonluk Yatay döngünün maliyeti 47.500 ABD Doları olduğunu göstermektedir.
Enerji Evleri maliyet sorununu çözer 'Bu, geleneksel bir ısıtma, soğutma ve sıcak su sisteminin maliyetinin yaklaşık iki katıdır, ancak jeotermal ısıtma/soğutma sistemleri, faturaları %40 ila %60 oranında azaltabilir' diyerek.
Nitelikli Profesyonellerin Eksikliği
GHP teknolojisi karmaşıktır ve çeşitli yönlerden bilgi gerektirir. Endişeli Bilim Adamları Birliği birçok ısıtma ve soğutma tesisatçısının 'teknolojiye aşina olmadığını' ve bunun da yayılmasını ve bakımını engellediğini belirtiyor. Ülkenin belirli bölgelerine GHP sistemleri kurabilecek kalifiye müteahhitler bulmak da zor ve bu da jeotermal ısıtma sisteminin maliyetini daha da artırıyor.
Kendin Yap Projesi Değil
ABD Enerji Bakanlığı, GHP'nin bir DIY projesi olarak ele alınmasını önermemektedir. Bu teknoloji, birçok alanda özel bilgi birikimi gerektirir. Karar vermek sistem en uygun bir ev veya iş yeri için jeoloji, hidroloji, arazi kullanılabilirliği, ısıtma ve soğutma gereksinimleri ve evdeki diğer önemli enerji tasarruflu cihazlar gibi faktörlerin kapsamlı bir incelemesi gereklidir. Herkesin bu sistemden en iyi şekilde yararlanmak için gereken optimum döngü alanı veya pompa boyutunu hesaplaması mümkün değildir.
biri öldüğünde çiçek yerine ne gönderilir
Elektrik Kullanımı
Kapalı devre sistemlerde ısı kompresörünü çalıştırmak ve açık devre sistemlerde tüm yıl boyunca suyu pompalamak için elektrik gereklidir. tamamen karbon nötr değil.
Kapalı Döngü Sistem Sorunları
Kapalı döngü sistemleri, toprakların verimlilik üzerindeki etkisi ve antifriz varlığı gibi ortak dezavantajları paylaşır. Döngü sorunları Doğrudan ısı değişim sistemleri ve havuz sistemleri ile ilgili endişeler gibi yatay veya dikey yönlendirme ile ilgili sorunlar da mevcuttur.
Toprak Çeşitleri
Sıcaklık depolama ve aktarma kil veya kaya gibi ağır topraklarda en iyisidir. Kumlu topraklar çok fazla ısı depolayamaz veya aktaramaz, bu nedenle daha büyük döngü alanları gereklidir. Toprak nemindeki '%12,5'in altındaki düşüş, ısı pompalarının performansı üzerinde yıkıcı bir etkiye sahiptir' durumlarında Enerjiler'de yayınlanan bir 2014 araştırması (s. 3), toprak neminin %25'in üzerine çıkması ısı transferini iyileştirir. Bu nedenle kuru topraklar özellikle doğrudan ısı değişim sistemlerinde uygun değildir.
Antifriz
Kapalı devre sistemler, ısı değişimi için antifrizli su kullanır. Kullanılan eski modeller metanol bu hızla buharlaşır ve insanlar ve hayvanlar için toksiktir, bu nedenle ABD'nin birçok yerinde yasaklanmıştır. Etanol metanol kadar toksik değildir ancak pahalıdır. Endişeler EtilenGlikol yeraltı suyu kaynaklarını sızdırabilir ve kirletebilir, bu tür antifrizlerin birçok eyalette jeotermal sistemlerde kullanılmasının yasaklanmasına yol açmıştır. Tuzlu su (kalsiyum klorür) iyi bir seçenektir, ancak aşındırıcıdır, bu nedenle cupronickel borulara ihtiyaç duyar. Propilen glikolün insanlar veya çevre üzerinde hiçbir olumsuz etkisi yoktur.
Antifriz ile karıştırılan su kapalı devrelerde dolaştığı sürece çevresel bir etki yoktur. Bununla birlikte, küçük sızıntılar bile tehlikeli olabilir, bu nedenle tuzlu su veya propilen glikol tipi antifrizleri kullanmak en iyisidir.
Yatay Sistem
Teknik Haber Bülteni Yatay sistemin her bir ton ısıtma veya soğutma için 1.500-3.000 fit kare arazi gerektirdiğini tespit etti.
- Geniş alan gerekli - Bu arazi daha sonra sadece bahçecilik için uygundur, ev veya diğer bina inşaatlarının genişletilmesi için uygun değildir. Yeterli alan bulunmayabileceğinden, bu sistemler güçlendirme için uygun değildir.
- Sıcaklık farklılıkları - 3 ila 6 fitlik sığ derinliklerde mevsim, gömme derinliği ve yağış nedeniyle verimliliği etkileyen sıcaklık farklılıkları olabilir, ancak derinliği sınırlamak kapalı devre kurmanın en pahalı kısmı olan toprak kazısının maliyetini düşürür. sistem.
- toprak sorunları - Kayalık veya sığ topraklar bu sistemler için uygun değildir, bu durumda dikey sistemler gereklidir.
Dikey Sistem
Teknik Haber Bülteni'ne göre, U şeklindeki halkalar toprakta 150-450 fit derinliğe indiği için bu en verimli sistemdir. Diğer sorunlar şunları içerir:
- gider - U şeklindeki döngüler ve derinlikleri, onları tüm GHS sistemlerinin en pahalısı yapar.
- Nitelikli kurulum ve ekipman gerekli - Ayrıca, bu derinliklere sondaj yapmak, her yerde bulunmayan yetenekli deliciler ve özel ekipmanlar gerektirir.
Doğrudan Isı Değişim Sistemi (DX)
DX, yerin 4 ila 6 fit altına gömülü soğutucu akışkanlarla dolu bakır borular kullanır. Bu sistem, tüm GHP modellerinin en eskisidir ve en fazla çevresel etkiye sahiptir.
monitör ekranı nasıl temizlenir
- Bakır boruların korozyonu asidik topraklarda yaygındır, bu nedenle DX bu topraklar için uygun değildir, diye açıklıyor bir üye. Coğrafi Değişim Forumu . Bunu önlemek için, yüksek konsantrasyonlarda asit, klorür, hidrojen sülfür, sülfat veya amonyak olup olmadığını kontrol etmek için kurulacakları derinlikte toprak örnekleri toplanmalıdır, bu da planlama aşamasını pahalı hale getirir. Daha iyi bir ısı iletkeni olduğu için PVC yerine bakır kullanılır.
- Soğutucu akışkanlar, DX ile ilgili en büyük çevre sorunudur. Küçük çatlaklar bile onları serbest bırakarak küresel ısınmaya neden olabilir. Daha önceki modellerde kloroflorokarbonlar (CFC'ler) ve hidroklorofloronlar (HCFC'ler) kullanılıyordu. Montreal Protokolü ozon tabakasına zarar verdiği için kullanımını yasaklamıştır. Bunların ikameleri florokarbonlar (FC'ler) ve hidroflorokarbonlar (HFC'ler) küresel ısınmaya neden olabilir ve Kyoto Protokolü İklim Değişikliği Sözleşmesi tarafından yasaklanmıştır. 2016 yılında, Çevre Koruma Ajansı (EPA) bu kimyasalların aşamalı olarak kaldırılmasını amaçlayan tavsiyeler yayınladı ve bunları kabul edilemez olarak sıraladı. EPA ayrıca R410A'yı önermez Sera emisyonlarına neden olduğu için en son popüler soğutucu.
- Yeşil Bina uzmanları, kirletici soğutucu akışkanların kasıtlı veya kazayla dökülmesinin yasa dışı olduğunu belirtiyor.
2001 yılında Oregon Üniversitesi'ndeki bilim adamları (s. 2) DX sistemlerini bir çevre riski olarak ilan etti ve bunları önermedi. Energy.gov'a göre, yerel çevresel kısıtlamalar nedeniyle ABD'nin bazı bölgelerinde yasaklanmıştır.
Havuz Kapalı Çevrim Sistemleri
Kapalı döngü sistemleri, ısı alışverişi için su kütlelerini de kullanabilir. Ancak bunların da birkaç sorunu var.
- Teknik Haber Bülteni'ne göre, sığ sular sıcaklıklarda farklılıklar gösteriyor ve halka açık su kaynaklarında boruların hasar görme ihtimali var.
- Energy.gov'a göre yalnızca gerekli minimum derinliğe ve su miktarına sahip havuzlar faydalıdır. Bu seçeneği kullanmak için doğru koşullara sahip bir inşaat yeri bulmanız gerekecek.
Açık Döngü Sistemi Endişeleri
Açık sistemler bir kuyudan veya göller ve göletler gibi sığ sulardan su çeker. Belirtildiği gibi, ABD'de çok sık kullanılmazlar, ancak insanlar yine de potansiyel dezavantajlarının farkında olmalıdır.
- Döngü için açılan kuyu yeterince derin değilse veya akiferden aşırı su çekilmesi nedeniyle yetersiz su akışı meydana gelebilir. Washington Eyalet Üniversitesi Enerji Programı çalışma (s. 5). Yeterli su olmadığında tortulaşma filtreleri tıkar. bir Idaho Jeotermal Rapor, yazın sprinkler gibi alternatif kullanımlara yönelik mevsimsel talebin, ısı pompası için mevcut su miktarlarını etkileyebileceğini kaydetti.
- Su kalitesi her yerde ve yıl boyunca aynı değildir. Göllerdeki enkaz bir sorundur. Ağır sudan kaynaklanan kireç birikintilerinden kaynaklanan kireçlenmenin giderilmesi için kimyasallarla muamele edilmesi gerekir.
- Washington Eyalet Üniversitesi Enerji Programı'na göre (s. 5) biyolojik büyüme, özellikle bakteriler, kimyasallar kullanılmadan bir kez kurulduktan sonra ortadan kaldırılması zordur.
- Idaho Jeotermal Raporu, açık döngü yeraltı suyu sistemini kurmadan önce deşarj için uygun bir yer bulmayı önerir. Kumlu topraklar deşarjı kolayca emebilir, ancak toprak sertse boşaltma için ek bir matkap, sondaj maliyetini iki katına çıkarabilir ve bu da onu kapalı devre bir sistem kadar pahalı hale getirebilir. Göllerden su çekildiğinde, deşarj ona geri beslenir.
- Energy.gov'a göre deşarjla ilgili tüm yerel kısıtlamalar da karşılanmalıdır.
- Washington Eyalet Üniversitesi Enerji Programı çalışmasına (s. 5) göre, pompaların sisteme su almak ve sistemden çıkmak için tüm yıl çalışması gerektiğinden işletme maliyetleri yüksektir. Bakımları da önemli bir konu.
- Teknik Haber Bülteni'ne göre mevcut su sınırlı olabileceğinden, kuyularda yerel çevre ve su kısıtlamaları dikkate alınmalıdır.
- Bir akiferden su pompalayan ayakta kolon kuyuları su tablasını indirin.
Aydınlık Bir Taraf Var mı?
Jeotermal ısı pompaları zor ve maliyetli gibi görünse de sistemin birçok avantajı vardır. Hükümetler ve çevresel kar amacı gütmeyen kuruluşlar Yeşil Barış ve Endişeli Bilim Adamları Birliği jeotermal enerjiyi teşvik ediyor. Jeotermal ısı pompalarının performansı birçok çevresel faktörle bağlantılı olduğundan, bu bir tak ve çalıştır teknolojisi değildir. Bir jeotermal sistem düşünüldüğünde, doğru sistemi seçmek için binaların ve alanın bireysel detaylarını analiz etmek, doğru planlama ve kurulum ile birlikte bu teknolojiden en iyi şekilde yararlanmak için gerekli adımlardır.
