Varför är inte geotermiska värmepumpar vanligare?

7

Luftkonditionering och uppvärmning är viktiga energikonsumenter i amerikanska byggnader - kommersiella, bostads- och industriella. Jag har länge varit nyfiken på varför det inte är vanligare att använda den praktiskt taget konstanta 50-60 * F temperaturen på jorden, bara en meter under ytan, för att starta upp våra värme- och kylbehov.

Mer information om Värmepumpar

Som jag förstår är "jordslingan" dyr att gräva men varar i årtionden. Och när systemet är på plats är det 40-70% effektivare än traditionell HVAC på en enda hushållsbaserad basis.

Vad jag verkligen undrar är: varför kommuner inte ge geotermiska loopar som de gör avlopps- och vattenrör? De kunde och borde läggas ihop. Att knacka in i slingan skulle ha en viss månadsavgift, men endast för underhåll, inte för konsumtion (till skillnad från vattenanvändning).

    
uppsättning Matt Chambers 09.07.2011 16:05

5 svar

11

Tekniken är relativt ung, och inte så känd för konsumenter som traditionella uppvärmnings- och kylmetoder. Uppgifterna för ett geotermiskt system är också högre, och det finns färre företag runt med kunskapen och verktygen för att installera systemen.

I USA byggs de flesta bostäder inte av husägare, de byggs av utvecklingsföretag som köper stora tomter och bygger så många bostäder som billigt som de kan på dem. När de bygger dessa hem är de flesta av de produkter de använder "Contractor grade" (vilket betyder billigt), så att företagen kan maximera vinsten. På grund av detta kommer byggare typiskt inte att välja ett geotermiskt system över ett vanligare HVAC-system om kostnaden för det geotermiska systemet är högre.

När det gäller kommuner som kontrollerar ett geotermiskt system kommer detta igen till dollar och cent. Om du byggde en ny stad från grunden kan det vara meningsfullt, men att ombyga ett sådant system skulle kosta miljarder dollar.

Förhoppningsvis kommer den "gröna" rörelsen marschera, geotermiska och andra "alternativa" strömkällor bli mer populära. Och när de blir mer populära blir de billigare, och ju billigare de blir desto mer attraktiva kommer de att se till genomsnittliga hemmalag och husbyggare.

    
svaret ges 09.07.2011 17:25
5

För den andra delen av svaret tror jag att det allmänna problemet är typen av en "slinga" - ju längre det går, desto mer är det möjligt att flytta eller något slags problem, och när det händer tar ut flera hem och kräver omfattande arbete för att ta reda på var problemet / läckan / vad som helst är.

Den andra frågan är en enkel fråga om vad kommunernas ansvar är. Nu kan jag säga detta eftersom jag är en kommunkommissionär, och så en vald kommunal tjänsteman - jag tycker att det här ligger helt utanför ramen för vårt kommunala stadga. Det närmaste jag kan tänka på är att det var en utveckling där de ville sätta i en torr damm för vattenlagring för att ta itu med eventuella översvämningsfrågor och vår stad (innan jag valdes in) kom överens om att få en del av kostnaden för deras anslutning till stormavloppssystemet (som drivs av en större enhet, på landets skala, inte i stan). Anledningen var att vi inte ville ha obehag hos en felaktigt underhållen torr dam.

I det fallet handlar det lokala vattenbolaget om den långsiktiga underhållningen, inte kommunen ... och jag har ingen ide om vad som skulle vara alla problem med att upprätthålla en mark loop lång sikt. men jag vet att det inte är något jag skulle vara villig att ta del av vår stad när som helst snart. (personligen ja, jag skulle vara villig att göra det till mitt eget hus, även med kommentaren om ett hus som blåser upp, men jag tror inte att det är i bästa intresse för staden att engagera sig med ... om en ny utveckling ville göra någonting, och ha det förvaltat av en husägares förening, det är bra)

uppdatera : Bra, bra ... du bryr dig inte om de politiska orsakerna ... så här är mina tankar från ett tekniskt perspektiv:

El-, avlopps- och vattenfördelar från en central bearbetningsplats, i stället för mindre individuellt anpassade lösningar, förutsatt att det finns tillräcklig densitet för de platser som överförs till (med ny teknik, det är möjligt att det kan förändras i framtiden för elproduktion). I vissa fall (septisk) begränsar den byggnadsdensiteten om du måste se till att den är på plats, så det finns fördelar att det helt och hållet flyttas av den. När det gäller geotermiska värmepumpar behöver du jordkontakten för värmeväxlingen, och om du inte transporterar vattnet i tillräckligt djup har du signifikanta transmissionsförluster.

Om en stad / län / stat vad som helst skulle bli involverat, skulle de vara bättre inte försöker bygga en stor jordslinga och försöka behålla den, men istället antingen kontrakta för borrning för deras invånare och företag, eller inbegriper sådan expertis och utrustning som är nödvändig i sin budget och gör det internt. (men då kommer vi in i problem med att regeringen ska göra det eller erbjuda konkurrens, men den här är inte tänkt att vara det politiska svaret).

    
svaret ges 11.07.2011 16:20
2

Förutom att utvecklarna kan skära i ett tätbefolket område (stad), kanske det inte finns tillräckligt med mark för att extrahera värme från utan att frysa det om du inte går långt ner, dvs. sätt slingan i ett borrhål.

Eller om det blir tillräckligt varmt om sommaren kan dumpning av värme i marken för vintern genom att köra det i kylläge inuti hjälpa till.

Den sena professorn David MacKay gjorde några beräkningar på på sidan 301-305 i sin fria bok.

EDIT: Även om detta inte svarar på din fråga direkt, skulle jag också vilja tillägga att för mindre temperaturliftar (0C-20C yttemperatur) kan luftvärmepumpar (omvänd AC) bli effektivare för rymmeuppvärmning än allt annat jag vet om med (Seasonal) Performance Coefficients (COP) på 5-6 och SCOPs över 4.

    
svaret ges 07.01.2017 18:56
1

Det här är visserligen gissningar ...

Anledningen till att det inte är mer populärt är att det är väldigt nytt jämfört med de flesta husens medelålder. De flesta hus har befintliga värme / kyla system på plats och det är lättare att underhålla / uppgradera dem än byta till geotermisk.

När det gäller ny utveckling, åtminstone i USA, har trenden varit att maximera kvadratmeter och räkna på allt annat. Inte en bra trend.

Det är också sannolikt en geologi aspekt ... Om du är på ganska grundgrund berggrund kan du bara sprida ut horisontellt, vilket inte är livskraftigt i stadsområden.

När det gäller kommunens aspekt är min gissning det en fråga om avstånd. Värme- / kylvätskan måste transporteras över stora avstånd och förlorar mycket effektivitet.

    
svaret ges 11.07.2011 18:29
1

Goda svar alla; och det centrala temat verkar koka ner till ekonomin ... med smattering av tekniska frågor som egendomshänsyn och rättigheter ... kanske som vi kanske till och med kan lägga till risker som slående rörledningar (brandfarligt och annars), ledningar och så, eller bryter mot servitörer.

På den mest grundläggande nivån verkar det som om jordens inbäddade utbyte erbjuder lite om det finns några fördelar med fördelarna med friluftsutbytessystem som redan används i stora antal. De har också fördelen av långa liv - i den meningen att systemen slits ut och ersätts eller rehabiliteras (utan behov eller oro för utgrävning eller gränsföråldring).

Det är också den disponibla aspekten som fungerar till fördel för konventionella tillämpningar av värmepumpning. Tidsperspektivet för de flesta HVAC-system för hushållsapparater är en livstid (i vilket vanligtvis en eller två till några systemuppgraderingar kommer att hända. Ground imbed-system tar emellertid på sig mer karaktär av användning i en situation med multigenerationell beläggning. (särskilt bostadsområde) beläggning som sträcker sig över, säg hundra år, går alltid utöver planeringen av markanvändningsplanering: AC-system är sannolikt utformade endast för att möta kortare och mer realistiska planeringstidshorisont. HVAC-system för enhushållshus är därför inte utformad för "framtida" generations utnyttjande.

    
svaret ges 22.10.2012 14:34