Wie funktionieren Erdwärmepumpen?

Geothermie ist zu einer der am wenigsten diskutierten Formen erneuerbarer Energien geworden, obwohl wir sie seit den 1940er Jahren für den täglichen Betrieb nutzen.

Geothermische Wärmepumpen nutzen im Winter hohe Temperaturen aus dem Erdkern zur Wärmeergänzung, während sie im Sommer die Erde als Wärmesenke nutzen können, um Wärme von der Oberfläche abzuleiten.

Es verfügt über eine bewährte Technologie und gilt als effizienter im Vergleich zu anderen Methoden und Formen erneuerbarer Energien.

Sie können ohne Lärm kühlen und ohne Verschmutzung heizen und gleichzeitig Ihre Energiekosten um fast 70% senken!

Wussten Sie schon? Eine Erdwärmepumpe ist 400% effizient!

Geothermie wird in allen 50 Bundesstaaten der Vereinigten Staaten genutzt. In den USA werden jedes Jahr rund 80000 Erdwärmeeinheiten installiert.

27000 einheiten werden jährlich in Schweden installiert. Aufgrund ihrer hohen Nachfrage wurde der weltweite Marktanteil der Geothermie im Jahr 2018 auf 4,6 Milliarden US-Dollar geschätzt, wobei bis 2026 ein Anstieg auf 6,8 Milliarden US-Dollar erwartet wurde.

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Wie funktionieren Erdwärmepumpen?

Erdwärmepumpen werden auch Erdwärmepumpen genannt, die unterirdische Wärme nutzen, indem sie Wasser durch den Boden pumpen. Die Bodentemperaturen liegen je nach geografischer Lage zwischen 7 und 21 Grad.

Die Wärmepumpe nutzt diese Temperatur, um Ihr Haus oder Wasser zu heizen. Es verbraucht eine gewisse Menge an Elektrizität, aber die Menge ist viel geringer im Vergleich zu der Menge, die benötigt würde, um ähnliche Wärmemengen zu erzeugen. Es funktioniert wie ein Kessel, aber die Wärmepumpe verwendet Luft aus dem Boden, anstatt Brennstoff dafür zu verbrennen.

Das unterirdische Wasser ist im Winter wärmer und im Sommer kühler, genau wie eine Höhle.

Geothermische Systemkomponenten

Eine geothermische Pumpe hat viele kleine Komponenten, einschließlich einer Erdschleife, die ein sehr wesentlicher Satz von miteinander verbundenen Rohren ist, die unterirdisch sind. Die Wärmepumpe ist jedoch ebenerdig installiert. Die Größe Ihres Hauses bestimmt die Größe der Erdschleife und wie viel Wärme benötigt wird. Die Wärmepumpe würde mehr Platz benötigen, wenn Sie die Größe der Schleife groß sein müssen.

Die Wärmepumpe besteht aus folgenden Komponenten:

• Ein Kompressor
• Ein Kondensator
• Ein Verdampfer

Die Wärmepumpe und die Rohrleitungen bilden also das gesamte geothermische Pumpensystem.

Mechanik von Erdwärmepumpen

Die Wasserleitungen pumpen eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel unterirdisch. Die Wärmepumpe wird dann verwendet, um dieses Gemisch zurückzupumpen und anschließend die Wärme daraus zu extrahieren, so dass es zu Ihnen nach Hause übertragen werden kann. Die entnommene Wärme wird an das Heizsystem weitergeleitet, das die Innentemperaturen erhöht.

Geothermische Pumpen gehen tatsächlich voran und erhöhen die Temperatur wesentlich von 1,5 auf 4 mal. Es würde bedeuten, dass, wenn das extrahierte Wasser von 11 Grad Celsius ist, es bis zu 18 bis 48 Grad erreichen kann, wenn es Ihr Haus erreicht.

Dieses Wasser kann dann zum Baden und Duschen verwendet werden, während die gespeicherte Wärme zu den Heizkörpern zurückgeleitet wird, um Ihre Häuser zu heizen.

Restwärme kann in Form von Warmwasserflaschen gespeichert und später genutzt werden.

Um Ihre Konzepte zu verdeutlichen, können Sie sich dieses 2-minütige Video ansehen, in dem gezeigt wird, wie Erdwärmepumpen zur Aufrechterhaltung der Innentemperaturen arbeiten.

Nun, da Sie die Mechanik von Erdwärmepumpen kennen; Ich möchte, dass Sie auch die Vor- und Nachteile von Erdwärmepumpen kennen!

Vorteile des geothermischen Wärmepumpensystems

Die geothermische Wärmepumpenstation ist ideal, um Ihr Haus in den Wintermonaten warm und im Sommer kühl zu halten. Es verwendet eine natürliche Wärmequelle, weshalb es einen geringen ökologischen Fußabdruck hat und dazu beitragen kann, Ihre Energiekosten zu senken. Lesen Sie unten weitere Vorteile.

Erdwärmepumpen sparen Geld

Sie können Ihr hart verdientes Geld sparen (indem Sie 40-60% Ihrer Rechnungen senken), wenn Sie Erdwärmepumpen installieren. Es kostet Sie zunächst etwa $ 3000-8000 einschließlich der Installationskosten, Wärmepumpe, unterirdische Schleifen und Kontrollen.

Wenn Sie den jährlichen Anstieg der Wartungskosten und Stromrechnungen um 4% einbeziehen, liegen Ihre Einsparungen über die 20-jährige Lebensdauer des geothermischen HLK-Systems bei rund 50.000 USD.

Staatliche Anreize

Die Pumpenkosten sind eine erhebliche Investition. Daher bieten viele Länder Anreize, um es den Menschen zu erleichtern, geothermische Wärmepumpen zu installieren. In einigen Ländern können Sie sogar Steuergutschriften erhalten.

Wenn Sie in den USA sind und keine geothermische Wärmepumpe haben; Sie sollten ernsthaft in Betracht ziehen, eine zu kaufen, da die Steuergutschriften für Geothermie Jahr für Jahr sinken.

Ab 2020 erhalten Sie 26% Gutschrift auf die Installation gemäß ‚The Energy Credit‘. Dieser wird 2021 sogar noch auf 22% sinken.

Wie erhalten Sie diese Energiegutschrift für Ihre Wärmepumpen?

Sie können das IRS-Formular 5695 verwenden, um den Residential Energy Efficient Property Credit zu beanspruchen. Wenn Ihr Haus nach 2009 gebaut wird; Gute Nachrichten, es gibt keine Begrenzung für diesen Kredit!

Sie sollten jedoch die Allgemeinen Geschäftsbedingungen auf dem Formular richtig lesen! Zumindest um sicherzustellen, dass Sie berechtigt sind.

Return on Investment

Auch wenn Sie keine staatlichen Anreize erhalten, können Sie eine Rendite für Ihre Investition erzielen. Es dauert irgendwo zwischen 2-8 Jahren, um einen Return on Investment zu erhalten; wie vom Air Force Institute of Technology geschätzt.

Es kann Ihnen helfen, jedes Jahr zwischen 480 und 2400 US-Dollar zu sparen. Aber es hängt alles von der Art des Heizsystems ab, das Sie installieren.

Hohe Effizienz

Geothermische Heizung gilt als eine der effizientesten Möglichkeiten, Ihr Zuhause zu heizen. Obwohl die Wärmepumpe nur mit minimalem Strom betrieben wird, können Sie für jede Stromeinheit, für die Sie bezahlen, viel mehr Energie erzeugen.

Geothermische Heizsysteme haben einen Wirkungsgrad von 400%! Der gesamte Prozess spart bis zu 70% Ihrer Heiz- und Kühlkosten.

Effiziente Kühlung Ihres Hauses

Wenn es um die Kühlung Ihres Hauses geht, sind Geothermiepumpen auch eine effiziente Wahl. Die Wärmepumpe entnimmt die Wärme aus Ihrem Haus und überträgt sie je nach Art der installierten Geothermieanlage ins Freie oder in den Boden.

Umweltvorteile von Erdwärmepumpen

Erneuerbare und nachhaltige Energiequelle

Geothermie ist völlig stabil und nachhaltig. Die Solar- und Windenergie ändern sich beide mit saisonalen Schwankungen. Geothermie ist konsistent in ihrer Funktion der Aufrechterhaltung der Innentemperaturen, egal wie das Wetter ist.

Leicht zugänglich und zuverlässig

Mehrere Energiequellen wie Wind und Sonne benötigen viel Platz für die Installation. Viele Menschen sind aufgrund des begrenzten Platzes nicht in der Lage, Geothermieanlagen in ihren Häusern einzurichten, aber Sie können immer noch eine in Ihrer Nähe haben oder eine mit Ihren Nachbarn teilen.

Näher an der Oberfläche liegende Dampfbetten erleichtern es Einzelpersonen und Unternehmen, sie zu erreichen und für die Erdwärmeheizung zu nutzen.

Geringe Treibhausgasemissionen

Die Wärmepumpe emittiert im Vergleich zu anderen konventionellen Heizsystemen deutlich weniger CO2. Dies geschieht, weil die Wärmepumpen auf Bodentemperaturen angewiesen sind, wenig Strom benötigen und sehr effizient sind.

Nachteile von geothermischen Wärmepumpen

Erfordert Ausgrabung

Eines der Probleme bei der Geothermie besteht darin, dass vor der Installation einige Vorarbeiten erforderlich sind, z. B. unterirdische Ausgrabungen, um Schleifenrohre zu platzieren. im Gegensatz zu Wind- und Solarenergieanlagen.

Das Graben des Bodens ist eine absolute Notwendigkeit, weil Sie Ihr Haus damit verbinden. Dies macht es für Laien etwas schwierig zu installieren und macht es kostengünstiger als andere Energieformen.

Viele Menschen sind in der Lage, es zu tun, weil ihre Häuser auf festem Boden gebaut sind, aber das Projekt ist immer noch nicht einfach und teuer.

Nutzt lokale Wasserressourcen

In großen geothermischen Kraftwerken wird mit Geothermie Wasser unterirdisch geführt und erwärmt, das heiße Wasser wird dann zur Stromerzeugung genutzt. Es wird geschätzt, dass eine einzelne Anlage etwa 1700 bis 4000 Gallonen Wasser verbraucht, um eine Megawattstunde Strom zu erzeugen. Die begrenzte Wasserversorgung ist ein Problem.

Region Prohibitiv

Geothermie ist nicht in allen Gebieten zugänglich. In vielen Gebieten liegt der Grundwasserspiegel tiefer im Boden, was den Betrieb der Anlage sehr erschwert, da mehr Graben erforderlich wäre, was in vielen Stadtteilen möglicherweise nicht zulässig ist.

Umweltnachteile von Erdwärmepumpen

Aushub (Graben):

Ausgrabung hat ihre ökologischen Nachteile. In erster Linie; Wenn Sie es in Ihrem Garten installieren, müssen Sie den Garten und die gesamte Landschaft nach der Installation der Rohre neu entwickeln. Obwohl es nichts gibt, was ich mehr mag, als einen Garten zu entwickeln und Bäume zu pflanzen und Landschaften zu erneuern, denken andere vielleicht, dass es eine zusätzliche Anstrengung ist.

Die andere Auswirkung des Aushubs sind Bodenschäden. Bodenschäden umfassen schlammartigen Regenwasserabfluss und Bodenverschmutzung. Sie können jedoch Ihr Unternehmen benachrichtigen, um minimale Schäden beim Aushub zu gewährleisten.

Fazit

Erdwärme ist eine großartige Option, wenn sie an Ihrem geografischen Standort machbar ist, insbesondere wenn Sie sich in den USA befinden. Wenn Sie zurückgehen und die Vorteile eines solchen Systems lesen, werden Sie feststellen, wie vorteilhaft Erdwärmepumpen tatsächlich sind; Sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch. Wenn Sie erwägen, auf erneuerbare Energien umzusteigen, ist dies eine großartige Option für Sie und Ihre Familie!