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您想节约能源并为住宅供暖和制冷节省金钱吗？ 好吧，答案不仅在您的鼻子下面，而且可能在您的脚下！
在霜冻线以下几英尺处，您会发现地面的平均温度约为55华氏度。热量来自地壳深处称为岩浆的一层热融化岩石。 岩浆可能达到2400华氏度的温度，并且随着热量的散发，根据地理纬度的不同，地面温度可能会在45°F至75°F之间变化。 这创造了一个很好的可靠且可持续的热源，可用于我们的采暖和家庭制冷需求。
地球的这种恒定温度用于地热 或地源热泵。 与在冬天燃烧天然气或石油以产生热量的熔炉相反，地热热泵将地表以下地下的热量集中在一起。 地热不仅可以用来加热和冷却我们的房屋，还可以用来加热我们的生活用水。
地热系统如何工作
那么，这种魔术是如何发生的呢？ 好吧，这真的很简单。 地热系统是一种热泵，它利用地球作为散热器（夏季）或热源（冬季）。
地热系统将使用一系列管道（埋在地下霜冻线下方），称为环路。 回路中的管道通常由塑料制成，并充满水和防冻液。 泵将水溶液循环到房屋内部的热泵。 那里的压缩机和热交换器使用名义上的55度水加热或冷却房屋。
在冬季，空气（例如10华氏度）比地下的地球温度（例如55华氏度）低。 地热系统使水溶液循环通过地面回路，并吸收来自地球的热量。 名义上的55度水被带到热泵或熔炉中，根据需要进一步加热，然后通过管道系统分配给整个房屋。
在夏季，空气（例如90华氏度）要比地下55华氏度高。 在这里，地热热交换器吸收了家中的热量，系统使水溶液通过地面回路循环以将其冷却下来，然后将热量倾泻到地下。 然后，冷水由热交换器使用，并通过管道系统分配给整个房屋，以对房屋进行冷却。
地热系统的成本和特征
- 地热是一种非常节能的加热和冷却地源热泵系统，与传统的气体强制空气系统和气源热泵相比，可节省25％至50％的公用事业费用。投资回收期为5至10年，但相比之下要短得多一种全电阻加热和冷却选项，地热能最多减少75％的电能.2017年1月1日，如果热泵系统符合DOE能源之星SEER和COP标准，地热仅能获得300美元的联邦税收抵免。 先前的税收抵免截止于2016年12月31日。在某些情况下，地热可能会改装为带有空气处理器的现有熔炉。 您还可以找到具有自己的集成空气处理机的地热热泵。 如果您的房屋有热水踢脚线加热，也可以使用地热系统进行改造。
地热系统的类型
接地回路地热热泵系统最常安装为闭环系统。 这意味着回路中的流体不断循环。 开环系统不太常见，使用地井，湖泊，河流或其他地表水作为热交换器的流体。 使用后，水再倒回到地下或水体中。
闭环系统通常安装为水平回路，垂直回路或水体系统。 与地面相反，水体系统使用地表水体作为恒定的热源。 让我们回顾一下这三种不同的方法。
水平回路：水平回路系统是最经济的安装方法，但其缺点之一是需要安装水平接地回路的用地数量。 地热系统可能需要1, 500至3, 000线性英尺的管道或更多，具体取决于房屋的大小和负荷。 如果您有可用的土地，最常见的住宅方法是在5英尺深的沟槽中并排安装两根管道，或者在6英尺深的沟槽中并排安装另一根在四英尺深的沟槽中。
在不易获得较长管段所需的平台的情况下，可以使用第三种方法。 该方法使管道在更深的短沟槽中成环或盘绕。 这允许所需的表面与土壤接触，但具有较小的水平沟槽长度。
垂直环行系统：垂直环行系统用于要求土地紧实或土壤不利于挖沟的情况。 垂直系统使用一系列钻孔，比水平安装系统贵。 孔的直径名义上为4英寸，相距约20英寸。 深度取决于系统设计和土壤，但深度范围可以从100到400英尺。 管道向下和向上钻入每个钻孔，并通过顶部的沟槽歧管连接，该歧管将系统连接到房屋中的热泵。
水体：另一种不常见的吸收地热的方法是使用附近的水体，例如池塘或湖泊。 通过这种方法，塑料管从热泵延伸到水体，并被放置在水面下8到10英尺的盘管中。 水体必须具有足够的尺寸以支撑地热负荷并具有适当的深度。 通常需要与地方和州机构的协调和批准。
地热系统的成本
安装地热系统的成本将因所使用的回路系统类型和地热系统本身的大小而异。 以2017年美元计算，水平接地回路地热系统的成本约为每吨2, 700.00美元。 如果您选择垂直循环系统，则成本将显着增加，因为钻探成本可能在30, 000美元到40, 000美元之间，甚至更多，具体取决于土壤，现场进出和系统的大小。
在正确的应用中，地热可以成为家庭供暖和制冷的经济高效且对环境敏感的解决方案。 值得一看，尤其是答案就在您脚下时。
