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一个能源宅男的沉思

重新审视地源热泵

由于成本高昂,这些系统很难在独栋住宅中得到推广

这种类型的地源热泵系统具有垂直闭环。图中所示的系统类型包括插入井眼的垂直油管。一旦u型油管插入井眼,井眼就会被灌浆填满。其他系统包括安装在4 - 5英尺深沟槽中的水平长度油管。(插图的良好的住宅建筑

在美国,大多数住宅热泵,包括无管道微型热泵和有管道微型热泵,都是空气源热泵。在夏天,这种类型的热泵就像空调一样:它从室内空气中收集热量,并将热量转移到室外空气中。在冬天,热泵的方向相反:它从室外空气中收集热量,并将热量转移到室内空气中。

第二类热泵是地源热泵(GSHP)。在夏天,这种类型的热泵将热量从室内空气转移到你房子周围的土壤。在某些情况下,它可能会将室内空气中的热量转移到钻孔井的水中,或转移到附近的湖泊或池塘。在冬天,地源热泵会从你房子周围的土壤(或从钻的井或附近池塘的水)收集热量,并将热量转移到室内空气中。

为了实现这种热量传递,地源热泵系统需要埋设管道——将垂直管道插入钻孔,或将水平长度的管道埋设在深沟中——或将从钻井或池塘中钻出的水通过管道循环输送到热泵。

一些地源热泵制造商声称他们的设备收集可再生能源,或将他们的设备标记为“地热”。澄清这些误解:地源热泵并不使用地热能。它不是一种可再生能源系统。就像空气源热泵一样,它只是一种用电作为燃料的加热和冷却系统。

空气源热泵要便宜得多,效率也几乎一样

GBA有几十篇关于地源热泵的文章(其中许多在“相关文章”侧栏中列出)。如果你是…

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9日评论

  1. charlie_sullivan||# 1

    这都是公正的批评。作为一名工程师,我很高兴参与了一个工程项目,为我的房子设计了一个系统,并对其进行了调整,以获得出色的性能,所有的成本都在你们的最低范围内(15年前)。但这一经历也突显出,没有工程专业知识的人要达到类似的效果是多么困难。

    然而,还有一个我在这里没有提到的优势,我认为它在未来几十年将变得越来越重要。即,即使良好的空气源热泵安装的全年总耗电量与良好的地源热泵安装的无显著差异,空气源热泵在寒冷的1月夜晚的峰值耗电量明显更多。对于消费者来说,这并不重要,因为你支付的是总能耗,而不是峰值负荷。但对电网运营商来说,这种差异真的很重要。随着电网中各种可再生能源的比例越来越高,包括太阳能(它在1月的一个漫长夜晚都不会产生任何东西),以及供暖电气化的增加,空气源热泵的COP在你最需要它的时候下降,这是一个令人担忧的事实,也是继续努力改进这些系统的成本效益安装和调试方法的动力。

    像Dandelion这样的公司正在努力使安装更加系统化,以降低成本和避免问题,并使用合适尺寸的设备和方法进行钻井,最小化开销。

    对于一个典型的房主来说,这不是一个好的选择,但我还没有准备好放弃它作为一项未来应该使用的技术。

  2. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||#2

    一些地源热泵制造商声称他们的设备收集可再生能源,或将其设备标记为“地热”。澄清这些误解:地源热泵并不使用地热能。它不是一种可再生能源系统。就像空气源热泵一样,它只是一种以电为燃料的加热和冷却系统。”

    一个基本但重要的区别,不知怎么的,直到现在我都没弄明白。

    1. charlie_sullivan||# 4

      或者,我们也可以说空气源热泵利用了可再生的对流层热能量。

      1. 专家成员
        马尔科姆·泰勒||# 5

        查理,

        也许你可以。我试过三次想说那个词,但都说不出来。

  3. iainb||# 3

    你见过土工格栅试验项目吗?其基本理念是在街道上的钻孔网络,在房屋、企业等之间的网络中共享水。他们正在测试这是否具有经济意义,以及目前的天然气供应商是否可以从根本上转向热能。

    https://heet.org/2022/02/28/six-geogrid-demos-approved-for-massachusetts/

    有多个试点地点,MA两家天然气公司都参与其中。

  4. superman22x||# 6

    《通货膨胀削减法案》的其中一个细节似乎包括对第25C条的更新和更新。它将所有热泵的返利(包括其他东西)改为30%,上限为2000美元/年。目前的地热退税也将以30%的税率延长到2033年。该法案目前尚未通过,但值得注意。

    编辑:仔细一看——如果你的家庭收入低于中位数的150%,回扣是热泵成本的50%(最高8000美元)。在我所在的底特律市区,最终是13万6千美元!30%/ 2000美元的上限是在你的收入超过150%的门槛时。如果你的收入低于该地区中位数的80%,回扣是100%。我认为在未来几年我们会看到更多的空气源热泵。看看这项技术如何发展将是很有趣的。

  5. shaknbak||# 7

    我最近注意到一个“开环”地质系统,它使用你现有的井水作为热交换器的来源。我刚刚开始我的研究,想知道是否有人有经验或意见分享。

    1. 用户- 723121||# 8

      你指的是抽水和倾倒吗?该系统一次使用新鲜的地下水提取热量或冷空气,然后在地面上运行,最终到达最近的分水岭。

      1. shaknbak||# 9

        是的,这是正确的。水在使用后被排到分水岭。我无法引用具体规格,但有人告诉我,它耗水非常少,而且非常高效。

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