Все больше домовладельцев, желающих усовершенствовать свои системы отопления и охлаждения, обращаются к домашним геотермальным тепловым насосам, которые становятся все более доступными. Об этом сообщает агентство Associated Press (AP). Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Технология геотермальной энергетики основана на простом примере из области физики: если копнуть на несколько десятков метров ниже поверхности Земли, самой холодной зимой или самым жарким летом температура там будет намного более близкой к комфортной «комнатной».
Геотермальные тепловые станции используют этот эффект постоянства температуры в глубине грунта, пропуская воду с небольшим количеством антифриза по гибкой трубе, проходящей глубоко под землей. Вода циркулирует с помощью системы теплового насоса, в домашнем варианте обычно расположенного в подвале.
Когда дом нуждается в охлаждении, например, в 35-градусный июльский день, хладагент, представляющий собой специальную жидкость, поглощает нежелательное тепло внутри помещения и передает его воде по длинным трубопроводам, циркулируя под землей, давая время остыть до постоянной температуры. Воздух из помещений дома также продувается через прохладную жидкость.
Утепление здания работает почти так же, но в обратном порядке. В морозный январский день система обеспечивает циркуляцию воды под землей, нагревая ее примерно до 55 градусов. Возвращаясь к насосу, вода в контуре теперь нагревает хладагент, заставляя его расширяться. Затем электрический насос сжимает его, что приводит к резкому повышению температуры. Затем система проталкивает воздух через горячий хладагент в дом, пока воздух в доме не достигнет комфортной температуры (регулируемой термостатом).
В многоквартирных домах, школах или других коммерческих зданиях подземная геотермальная скважина может иметь глубину около десятка метров, но простираться горизонтально на большую площадь. Для небольших жилых участков решение состоит в том, чтобы бурить глубже – на 100 метров или более – чтобы получить тепловой контур, достаточно длинный, чтобы вода успевала выравнивать свою температуру с постоянной температурой на глубине.
«Тем не менее, геотермальные тепловые насосы в домашнем обиходе по-прежнему являются скорее исключением, чем правилом. Воздушные тепловые насосы гораздо более распространены и работают, извлекая энергию из наружного воздуха для обогрева и охлаждения дома», – отмечает AP.
Геотермальные системы стоят дороже, чем обычные печи, иногда на несколько тысяч долларов. Но сторонники геотермальной энергетики указывают, что более низкие эксплуатационные расходы в конечном итоге оправдывают затраты: выгода геотермальных тепловых насосов заключается в том, что они используют очень мало электроэнергии для перемещения тепла. Они рассчитаны на срок службы более 50 лет для подземных частей, и не менее 25 лет – для надземных компонентов. Для сравнения: стандартные газовые печи служат в среднем от 15 до 30 лет.