Знаете ли вы, что летом можно использовать свой двор для охлаждения дома?
В этом посте мы подробно расскажем обо всем, что касается геотермального переменного тока: что это такое, как он работает, чем он отличается от обычных систем переменного тока и чем он отличается от геотермального отопления. Мы также поможем вам понять некоторые из основных преимуществ геотермального переменного тока, включая эффективность, стоимость, удобство, комфорт и экологичность.
Я думал, что геотермальная энергия для нагрев твой дом. Можно ли использовать геотермальную энергию для охлаждения?
Да! Ваш геотермальный тепловой насос на самом деле представляет собой систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха «два в одном», используемую как для обогрева, так и для охлаждения. Несмотря на вводящее в заблуждение название, геотермальная « тепло насосы» так же эффективно охлаждают ваш дом летом, как и обогревают его зимой!
Как работает геотермальное охлаждение?
Напомним, что геотермальное отопление работает путем перемещения теплопроводной жидкости по подземной петле труб под вашим домом или рядом с ним. Это позволяет жидкости собирать тепловую энергию, отложенную в земле от солнца. Это хорошо работает даже в самые холодные зимы, потому что температура земли ниже линии промерзания составляет 55 градусов по Фаренгейту круглый год. Тепло циркулирует обратно в насос, а затем равномерно распределяется по всему дому с помощью воздуховода.
Теперь главный вопрос: как тот же геотермальный тепловой насос, который обогревает ваш дом зимой, также производит кондиционер летом?
По сути, процесс теплопередачи происходит в обратном порядке. Вот краткое объяснение: когда воздух циркулирует в вашем доме, ваш тепловой насос забирает тепло из воздуха и передает его жидкости, которая циркулирует по земле. Поскольку земля имеет более низкую температуру (55F), тепло рассеивается от жидкости к земле. Ощущение холодного воздуха, дующего в ваш дом, является результатом процесса удаления тепла из циркулирующего воздуха, передачи этого тепла на землю и возврата холодного воздуха обратно в ваш дом.
Вот более подробное объяснение: цикл начинается, когда компрессор внутри вашего теплового насоса увеличивает давление и температуру хладагента. Этот горячий хладагент проходит через конденсатор, где он вступает в контакт с жидкостью контура заземления и передает тепло ей. Затем эта жидкость циркулирует по трубопроводу контура заземления, где отдает тепло земле.
Но вернемся к тепловому насосу. После передачи тепла контурам заземления хладагент проходит через расширительный клапан, который снижает как температуру, так и давление хладагента. Теперь уже холодный хладагент проходит через змеевик испарителя, чтобы вступить в контакт с горячим воздухом внутри вашего дома. Тепло из воздуха внутри поглощается холодным хладагентом, оставляя только холодный воздух. Этот цикл повторяется до тех пор, пока в вашем доме не будет достигнута желаемая температура.
Чем геотермальное охлаждение отличается от обычного кондиционирования воздуха?
Эффективность
Когда дело доходит до эффективности, геотермальный кондиционер значительно превосходит обычный центральный кондиционер. Ваш геотермальный тепловой насос не тратит электроэнергию впустую, пытаясь накачать горячий воздух из помещения в и без того горячий воздух снаружи; вместо этого он легко отдает тепло в прохладное подземелье.
Как вы понимаете, ваш геотермальный тепловой насос всегда будет эффективно охлаждать ваш дом, даже в самое жаркое лето. Установка геотермального кондиционера может сократить потребление электроэнергии на 25-50 процентов! Использование геотермального охлаждения — отличный способ избежать резких скачков счетов за коммунальные услуги в предстоящие жаркие летние месяцы.
Чем выше коэффициент энергоэффективности (EER), тем больше энергии вы получаете от своей системы HVAC по сравнению с тем, сколько энергии требуется для ее работы. Система HVAC с EER 3.4 находится в точке безубыточности, когда она производит столько энергии, сколько ей требуется. Геотермальные системы переменного тока обычно имеют EER от 15 до 25, в то время как даже самые эффективные традиционные системы переменного тока имеют EER только от 9 до 15!
Возможно, вы слышали о нескольких других методах измерения эффективности, таких как сезонный EER (SEER) и коэффициент эффективности (COP). Однако все эти разные аббревиатуры — всего лишь сбивающий с толку результат отсутствия отраслевой стандартизации. По сути, все они выполняют одну и ту же функцию. Таким образом, независимо от того, какой метод измерения вы используете, рейтинг эффективности систем HVAC остается неизменным, и геотермальная энергия каждый раз побеждает.
Цена
Важно отметить разницу между первоначальными и операционными затратами: первоначальные затраты переводятся в единовременные затраты (или несколько единовременных затрат, если вы решили платить в рассрочку), а операционные затраты повторяются ежемесячно. Обычные системы HVAC, как правило, имеют более низкие первоначальные затраты, но более высокие эксплуатационные расходы, в то время как для геотермальных систем HVAC верно обратное.
В конце концов, геотермальный кондиционер обычно оказывается намного более доступным, чем обычный кондиционер, потому что после более высоких первоначальных затрат эксплуатационные расходы очень низкие. Эксплуатационная экономия геотермального переменного тока становится очевидной, когда вы видите свой счет за электроэнергию: геотермальные тепловые насосы снижают потребление электроэнергии летом!
Самое приятное то, что через несколько лет ваша геотермальная система окупится за счет экономии! Мы называем это время «периодом окупаемости».
Другими соответствующими соображениями стоимости являются федеральные, государственные и коммунальные стимулы, предлагаемые домовладельцам, которые переходят на геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с обычных систем. Геотермальная энергия не сжигает ископаемое топливо для обогрева и охлаждения зданий, поэтому в программах по возобновляемым источникам энергии часто используются финансовые стимулы для дальнейшего поощрения домовладельцев к модернизации и переходу на экологичность. Эти финансовые стимулы еще больше снижают первоначальные затраты на геотермальную энергетику, в то время как эксплуатационные расходы остаются прежними. Это означает, что ваш геотермальный «период окупаемости» сокращается еще больше благодаря финансовым стимулам — в некоторых случаях он достигает пяти лет!
удобство
Геотермальная энергия — это чистое удобство по сравнению с обычными системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Если бы вы могли упростить и уменьшить количество деталей, необходимых для достижения тех же результатов, почему бы и нет? В обычном HVAC разные приборы выполняют разные функции. Эти различные движущиеся части играют свою роль в зависимости от времени года.
Возможно, вы отапливаете свой дом с помощью центральной печи, работающей на природном газе, электричестве или даже на жидком топливе. Или, может быть, у вас есть котел, который работает на природном газе, топливе или жидком топливе. Возможно, вы используете газовые или электрические обогреватели в дополнение к дровяной печи или камину.
Тогда летом никакое это оборудование не используется и ваше внимание обращается на центральный кондиционер с его различными частями, как внутри, так и снаружи. Как минимум, обычное отопление и охлаждение требуют двух совершенно разных систем для разных сезонов.
Геотермальная система состоит всего из двух частей: контура заземления и теплового насоса. Эта простая, понятная и удобная система может обеспечить как отопление, и охлаждение, которое экономит ваши деньги, место и так много головной боли. Вместо того, чтобы устанавливать, эксплуатировать и обслуживать по крайней мере две отдельные единицы оборудования HVAC в вашем доме, вы можете просто иметь одну, которая будет обслуживать ваш дом круглый год.
Техническое обслуживание и срок службы
Обычные центральные системы кондиционирования обычно служат от 12 до 15 лет. Часто основные компоненты значительно дегенерируют в течение первых 5-10 лет, вызывая неуклонное снижение эффективности. Они также требуют более регулярного обслуживания и с большей вероятностью могут быть повреждены, поскольку компрессор подвергается воздействию элементов.
Насос геотермальной системы охлаждения служит более 20 лет, а подземная петлевая система — более 50 лет. Они также требуют очень небольшого обслуживания, если таковое требуется, в течение этого времени. Не подвергаясь воздействию элементов, детали, обеспечивающие работу геотермальной системы, служат дольше и сохраняют превосходную эффективность в течение этого времени.
Одной из причин продления срока службы геотермальной системы является ее защита от непогоды: контуры заземления спрятаны глубоко под землей, а тепловой насос спрятан в помещении. Обе части геотермальной системы с гораздо меньшей вероятностью понесут сезонные повреждения из-за колебаний температуры и агрессивных погодных условий, таких как снег и град.
Напротив, обычные блоки переменного тока остаются над землей и на открытом воздухе, поэтому воздействие элементов вызывает повышенный износ. В результате рекомендуется регулярное техническое обслуживание системы, если оно не требуется.
Комфорт
Обычные блоки переменного тока имеют репутацию шумных, но не секрет, почему они такие громкие. Обычные блоки переменного тока ведут непрекращающуюся тяжелую борьбу с наукой, перекачивая тепло из помещений в жаркое снаружи и потребляя при этом огромное количество энергии.
Геотермальные системы переменного тока намного тише, потому что они направляют горячий воздух из помещения в холодную землю. Вместо того, чтобы беспокоиться о перегрузке вашего кондиционера, вы можете расслабиться и насладиться освежающим комфортом тихого прохладного дома летом.
Каково воздействие геотермального переменного тока на окружающую среду и здоровье?
Геотермальное охлаждение не оказывает отрицательного воздействия на здоровье, а также не оказывает отрицательного воздействия на окружающую среду!
Геотермальные системы HVAC используют только температуру земли и электричество для выработки тепла или переменного тока для вашего дома. В некоторых случаях геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования могут быть не полностью возобновляемыми, поскольку некоторые поставщики коммунальных услуг поставляют электроэнергию только из невозобновляемых источников энергии.
Тем не менее, вы можете быть уверены, что косвенное использование геотермальной энергии невозобновляемой энергии все еще меньше, чем прямое использование ископаемого топлива в больших количествах в любых обычных системах HVAC. Таким образом, в целом использование геотермальной энергии вместо обычного переменного тока снижает воздействие на окружающую среду.
Геотермальная энергия также лучше, чем обычные HVAC, когда речь идет о воздействии на здоровье человека. Когда вы включаете отопление зимой, традиционные системы отопления, работающие на сжигании топлива, создают в качестве побочного продукта угарный газ, который является ядовитым и вызывает болезни или даже смерть. Угарный газ не имеет запаха, вкуса и цвета, поэтому его часто невозможно обнаружить, пока не станет слишком поздно.
Между тем, геотермальные системы HVAC вообще не сжигают ископаемое топливо ни зимой, ни летом. Геотермальная энергия не представляет опасности ни для вас, ни для ваших близких!
Более того, качество воздуха внутри вашего дома остается чистым, так как в нем нет дыма или твердых частиц, образующихся при сжигании ископаемого топлива.
В широком смысле это относится не только к качеству воздуха в вашем доме, но и к нашей атмосфере в целом. Переход на геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха — одна из самых эффективных вещей, которые вы можете сделать для поддержания более здоровой окружающей среды. Кондиционеры только в США ежегодно выбрасывают в атмосферу более 100 миллионов тонн углекислого газа.
Подходит ли вам геотермальная энергия?
Геотермальная энергия — это здоровая, безопасная и устойчивая альтернатива традиционным системам переменного тока, которые имеют негативные последствия как для окружающей среды, так и для здоровья человека.
Думаете о переходе на геотермальный кондиционер на лето? Пришло время связаться и получить больше информации о геотермальном охлаждении для вашего дома. Свяжитесь с нами здесь!
Основы систем отопления и охлаждения
Простое обслуживание может значительно продлить срок службы центрального кондиционера.
Большинство из нас воспринимают отопление и охлаждение как должное. Мы рассчитываем, что наши системы отопления согреют нас зимой, и мы зависим от кондиционеров, чтобы нам было прохладно летом.
Когда в доме холодно зимой или жарко летом, естественной реакцией будет обращение за профессиональной помощью. К счастью, есть альтернатива. Вы можете значительно сократить расходы на обслуживание и обеспечить эффективную работу систем отопления и охлаждения, выполняя техническое обслуживание и ремонт самостоятельно. Но сначала важно знать основы функционирования систем отопления и охлаждения.
Как работают системы отопления и охлаждения
Все устройства или системы климат-контроля состоят из трех основных компонентов: источника нагретого или охлажденного воздуха, средства подачи воздуха в отапливаемые или охлаждаемые помещения и устройства управления, используемого для регулирования системы (например, термостат). Источники теплого воздуха, такого как печь, и холодного воздуха, такого как кондиционер, в доме часто используют одни и те же системы распределения и управления. Если в вашем доме есть центральное кондиционирование воздуха, холодный воздух, вероятно, проходит по тем же каналам, что и тепло, и регулируется тем же термостатом. Когда система отопления или охлаждения выходит из строя, причиной проблемы может быть любой из этих трех основных компонентов.
И отопление, и кондиционирование воздуха работают по тому принципу, что тепло всегда переходит от более теплого объекта к более холодному, подобно тому как вода течет от более высокого уровня к более низкому. Печи и обогреватели нагревают воздух, чтобы сделать ваш дом теплее; кондиционеры удаляют тепло, чтобы сделать ваш дом прохладнее.
Все нагревательные и охлаждающие устройства работают на топливе. Кондиционеры потребляют электричество. В большинстве домашних систем отопления используется газ или мазут; другие системы используют электричество. Тепловой насос — блок климат-контроля с электрическим приводом — нагревает и охлаждает воздух. Летом он извлекает тепло из воздуха внутри вашего дома. Зимой он забирает тепло из наружного воздуха и использует это тепло для обогрева воздуха внутри.
Когда печь включена, она потребляет топливо, которое питает ее, будь то газ, нефть или электричество. По мере сжигания топлива выделяется тепло, которое направляется в жилые помещения вашего дома по воздуховодам, трубам или проводам, а затем выдувается из регистров, радиаторов или отопительных панелей. Старые системы используют тепло, которое они производят, для нагрева воды, которая, в свою очередь, нагревает воздух в вашем доме. В этих системах используется бойлер для хранения и нагрева воды, которая затем циркулирует в виде горячей воды по трубам, встроенным в стену, пол или потолок.
Когда кондиционер включен, электрическая энергия используется для охлаждения газа в змеевике до его жидкого состояния. Теплый воздух в вашем доме охлаждается при контакте с охлаждающим змеевиком, и этот охлажденный воздух направляется в комнаты вашего дома через воздуховоды и внешние регистры или — в случае комнатных кондиционеров — непосредственно из самого устройства.
В следующем разделе мы рассмотрим различные системы распределения, используемые для отопления и охлаждения дома.
Системы распределения тепла и охлаждения
Как только воздух нагревается или охлаждается в источнике тепла/холода, он должен быть распределен по различным комнатам вашего дома. Это может быть достигнуто с помощью систем с принудительной подачей воздуха, гравитационных или радиационных систем, описанных ниже.
Системы принудительной подачи воздуха
Система принудительной вентиляции распределяет тепло, производимое печью, или прохладу, производимую центральным кондиционером, через вентилятор с электрическим приводом, называемый нагнетателем, который нагнетает воздух через систему металлических воздуховодов в комнаты вашего дома. По мере того, как теплый воздух из печи поступает в помещения, более холодный воздух в помещениях стекает через другой набор воздуховодов, называемый системой возврата холодного воздуха, в печь для нагрева. Эта система регулируется: вы можете увеличить или уменьшить количество воздуха, проходящего через ваш дом. В системах центрального кондиционирования используется одна и та же система принудительной вентиляции, включая вентилятор, для распределения холодного воздуха по комнатам и возврата более теплого воздуха для охлаждения.
Проблемы с системами принудительной вентиляции обычно связаны с неисправностями вентилятора. Вентилятор также может быть шумным, и он добавляет стоимость электроэнергии к стоимости печного топлива. Но поскольку в ней используется вентилятор, система с принудительной подачей воздуха является эффективным способом направления переносимого по воздуху тепла или холодного воздуха по всему дому.
Гравитационные системы
Гравитационные системы основаны на том, что горячий воздух поднимается вверх, а холодный опускается. Поэтому гравитационные системы нельзя использовать для распределения холодного воздуха от кондиционера. В самотечной системе топка располагается у пола или под ним. Нагретый воздух поднимается вверх и проходит по воздуховодам к регистрам в полу по всему дому. Если печь расположена на первом этаже дома, то регистры тепла обычно располагают высоко на стенах, потому что регистры всегда должны быть выше печи. Нагретый воздух поднимается к потолку. Когда воздух охлаждается, он опускается, поступает в возвратные воздуховоды и возвращается в печь для повторного нагрева.
Другой основной системой распределения тепла является лучистая система. Источником тепла обычно является горячая вода, которая нагревается в печи и циркулирует по трубам, встроенным в стену, пол или потолок.
Радиантные системы
Излучающие системы функционируют за счет обогрева стен, полов или потолков комнат или, чаще, за счет обогрева радиаторов в комнатах. Затем эти предметы нагревают воздух в комнате. В некоторых системах используются электрические нагревательные панели для выработки тепла, которое излучается в помещения. Как и гравитационные настенные обогреватели, эти панели обычно устанавливаются в странах с теплым климатом или там, где электроэнергия относительно недорогая. Излучающие системы нельзя использовать для распределения холодного воздуха от кондиционера.
Радиаторы и конвекторы, наиболее распространенные средства распределения лучистого тепла в старых домах, используются в системах водяного отопления. Эти системы могут зависеть от силы тяжести или от циркуляционного насоса для циркуляции нагретой воды от котла к радиаторам или конвекторам. Система, в которой используется насос или циркуляционный насос, называется гидравлической системой.
©2006 Publications International, Ltd. Системы лучистого отопления функционируют за счет обогрева стен, полов, или потолки, которые затем нагревают окружающий воздух.
Современные системы лучистого отопления часто встраивают в дома, построенные на фундаменте из бетонных плит. Сеть труб горячей воды проложена под поверхностью бетонной плиты. Когда бетон нагревается трубами, он нагревает воздух, контактирующий с поверхностью пола. Плита не должна сильно нагреваться; в конечном итоге он будет контактировать и нагревать воздух во всем доме.
Радиационные системы — особенно когда они зависят от гравитации — подвержены нескольким проблемам. Трубы, используемые для распределения нагретой воды, могут забиваться минеральными отложениями или иметь неправильный угол наклона. Котел, в котором нагревается вода на источнике тепла, также может выйти из строя. Системы горячего водоснабжения редко устанавливаются в новых домах.
В следующем разделе вы узнаете, как термостат и другие элементы управления используются для поддержания микроклимата в помещении, создаваемого вашими системами отопления и охлаждения.
