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Sistemas de aquecimento geotérmico

Sistemas de aquecimento geotérmico


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O calor geotérmico representa cerca de dois por cento do mercado total de aquecimento nos EUA, com mais de 1,3 milhão de sistemas instalados. Um sistema geotérmico não queima combustíveis fósseis para criar calor. Transfere calor. E esse é o seu charme: transferir calor requer menos energia do que produzir calor.

Como funcionam os sistemas geotérmicos
Para aproveitar o calor armazenado na terra, um sistema geotérmico captura e converte esse calor para uso doméstico. Os componentes do sistema incluem um laço de tubo, um líquido para absorver e transferir calor e uma unidade de bomba de calor para processar o calor para uso. Para capturar calor, o líquido circula através de um cano enterrado no chão. À medida que circula, absorve o calor armazenado da Terra, que permanece constante entre 10 e 50 graus Celsius, a 10 pés abaixo do nível do solo.

O líquido aquecido entra em uma unidade de bomba de calor. Nesta unidade, o calor do líquido encanado é absorvido por um refrigerante líquido selado na unidade. Esse refrigerante evapora e é comprimido, o que aumenta sua temperatura para cerca de 100 graus Fahrenheit.

Agora um gás, o refrigerante passa por um trocador de calor, onde o calor é removido e bombeado para dentro da casa. Com o calor removido, o refrigerante esfria. Ele retorna ao seu estado líquido e continua a circular, absorvendo e usando continuamente o calor transferido da terra através do líquido encanado.

Aquecimento eficiente e de baixa manutenção
As bombas de calor geotérmica tornaram-se bastante eficientes. Sua eficiência de aquecimento é indicada pelo coeficiente de desempenho, ou COP, a razão de calor fornecida por unidade térmica britânica (Btu) da entrada de energia.

As bombas de calor com classificação Energy Star têm um COP de aquecimento a partir de 2,8, ou seja, para cada unidade de energia usada para alimentar o sistema, são fornecidas 2,8 unidades de calor.

Os sistemas geotérmicos são simples de manter. Um loop enterrado e instalado corretamente pode durar quase 50 anos. Os mecânicos são instalados em ambientes fechados e normalmente exigem apenas verificações periódicas e trocas de filtros.

Sistemas de circuito fechado
Os sistemas de aquecimento geotérmico operam como configurações de circuito fechado ou de circuito aberto. A determinação de qual loop usar depende de fatores do local, como composição do solo, paisagismo e utilidades subterrâneas.

Um circuito fechado usa a solução líquida em um circuito fechado de tubulação instalado horizontal ou verticalmente no subsolo.

Os loops horizontais são usados ​​quando há terra útil suficiente disponível. Os tubos são instalados em trincheiras cavadas com cerca de um metro e meio de profundidade e de 100 a 600 pés de comprimento, dependendo do tamanho do sistema.

Os loops verticais são a única opção quando o espaço é limitado, se o proprietário não deseja que a paisagem seja perturbada ou onde muitas rochas seriam encontradas ao cavar. Para instalar o tubo, furos de pequeno diâmetro de 100 a 400 pés de profundidade são perfurados usando equipamento de perfuração de poços. Loops verticais são conectados à casa através de um tubo subterrâneo horizontal. Ao perfurar loops verticais, aplicam-se códigos de perfuração.

Um sistema selado também pode ser colocado no fundo de uma lagoa, se houver uma lagoa disponível na propriedade. Os loops de lagoa podem ser a opção mais econômica, porque grande parte do custo da escavação pode ser eliminada.

Sistemas de malha aberta
Um sistema de malha aberta usa o calor da água do poço em vez do calor da terra. As águas subterrâneas, que também permanecem a uma temperatura relativamente constante durante todo o ano, são transportadas para a unidade da bomba de calor e o calor é extraído em um método semelhante ao sistema de circuito fechado.

A água não circula, mas faz uma passagem e é eliminada. Pode ser liberado em uma vala, ladrilhos de drenagem ou em um lago. Também pode ser devolvido ao lençol freático através de um poço de retorno perfurado no solo. No entanto, com preocupações sobre o declínio e aqüíferos poluídos, é importante verificar as condições e os códigos locais antes de decidir sobre esse tipo de sistema.

Custos e Payback
Os custos iniciais de instalação e equipamento para bombas de calor geotérmicas variam com a maturidade do mercado local, tipo e tamanho do sistema e local. Não há dúvida de que o sistema custará mais no início do que um forno convencional de combustível fóssil.

Se uma casa não possui dutos, o proprietário pode precisar adicionar isso ao custo. No entanto, uma pequena casa que utiliza o calor do rodapé pode impedir a instalação do duto.

Estimativas aproximadas colocam um sistema geotérmico de fonte subterrânea entre US $ 1.000 e US $ 2.500 por tonelada de capacidade. Uma tonelada de capacidade, de acordo com o Programa Federal de Gerenciamento de Energia do Departamento de Energia, traduz-se em 12.000 Btu por hora. Em climas de aquecimento, estima-se que é necessária uma tonelada de capacidade para cada 550 pés quadrados.

O apelo de custo do calor geotérmico está no retorno operacional. O sistema fornece mais energia por unidade consumida do que os sistemas convencionais, com eficiência de até 400% em comparação com 75 a 90% de eficiência em fornos de combustível fóssil.

De acordo com Jim Bose, diretor executivo da Associação Internacional de Bombas de Calor Terrestre da Universidade Estadual de Oklahoma, em Stillwater, OK, uma casa existente com um forno antigo pode esperar uma melhoria de eficiência de cerca de 50% ao mudar para geotérmica. Uma nova casa com o melhor forno de combustível fóssil esperaria uma melhoria de 30%.

Aproveite ao máximo seu sistema geotérmico
Não espere que um novo sistema resolva seus problemas de aquecimento, a menos que você reduza sua carga de aquecimento. Selar todos os vazamentos. Verifique se a remoção do tempo está em boas condições e se o sistema de dutos não está vazando. Eliminar rascunhos. Considere fazer uma avaliação de perda / ganho de calor / vazamento de calor em casa.

Encontre uma empresa certificada, com pessoas treinadas especificamente em tecnologia geotérmica, e obtenha mais do que lance. Peça referências e ligue para os proprietários. Peça para ver as instalações que a empresa concluiu.

Discuta os benefícios de um sistema híbrido. Uma bomba de calor de fonte subterrânea pode ser adicionada a um forno de ar forçado existente e usar seu soprador. As bombas de calor de fonte dupla são mais baratas de instalar e mais eficientes do que apenas a unidade de fonte de ar. Pergunte sobre sopradores de velocidade variável e compressores de várias velocidades no sistema para melhorar o conforto e a eficiência.

Considere a capacidade do sistema de produzir água quente. Um dispositivo chamado "dessuperaquecedor" pode complementar a produção de água quente sanitária, usando o excesso de calor quando o sistema está em operação. Para aqueles que desejam que o sistema atenda a todas as necessidades de água quente, existem alguns sistemas de demanda total oferecidos que usam uma unidade separada para uso doméstico de água quente.



Comentários:

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    Concordo, a mensagem útil



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