Pompa Panas Panas Bumi: Panduan Pemula

Pompa panas panas bumi adalah metode yang paling hemat energi dan ramah lingkungan untuk pemanasan dan pendinginan yang ada — jadi tidak mengherankan bahwa setiap tahun melihat 50.000 pompa panas panas bumi baru dipasang di Amerika Serikat, menurut Departemen Energi. Sementara pompa panas panas bumi (juga dikenal sebagai pompa panas sumber tanah) dapat secara dramatis menurunkan biaya pemanasan dan pendinginan, yaitu they mahal untuk dipasang — dari $10.000 hingga $30.000 — yang mungkin merupakan alasan utama mengapa tidak ada lagi mereka. Pompa panas panas bumi sangat mahal karena membutuhkan sistem perpipaan yang terkubur untuk bertukar panas dengan tanah, yang suhu konstan 57 derajat Fahrenheit beberapa kaki di bawah permukaan di mana pun Anda berada dan berapa suhu udaranya kebetulan.

Pemilik rumah yang tinggal di dekat badan air yang besar memiliki keuntungan karena kolam atau danau dapat berfungsi sebagai sumber panas di musim dingin dan heat sink di musim panas, dan pompa panas sumber air lebih murah untuk dipasang daripada sumber tanah yang. Baik Anda memasang sistem sumber tanah atau sumber air, Anda menggunakan energi panas bumi — yaitu energi terbarukan — dan hanya mengonsumsi bahan bakar fosil yang cukup untuk menyediakan listrik untuk pendingin kompresor,

Bagaimana Pompa Panas Panas Bumi Bekerja

Secara umum, pompa panas berfungsi seperti kulkas atau AC. Refrigeran bersirkulasi melalui sistem pipa yang dibentuk menjadi dua kumparan yang berbeda. Dalam satu set — kumparan kondensor — refrigeran diberi tekanan dan mengembun menjadi cairan. Di set lain — kumparan evaporator — dibiarkan menguap. Kondensasi adalah proses yang melepaskan panas, sedangkan evaporasi adalah proses yang menyerap panas. Sebuah pompa panas mengambil keuntungan dari ini dengan mengalihkan aliran udara antara dua set koil sesuai kebutuhan dan mengeluarkan udara dari set koil lainnya. Dengan cara ini, pompa panas menukar energi panas dengan lingkungan.

Pompa panas sumber udara, yang merupakan jenis yang paling umum, bertukar panas dengan udara luar dan tidak bekerja dengan baik di iklim dingin karena udara tidak memiliki banyak panas untuk ditukar. Namun, sekitar 5 kaki di bawah permukaan bumi, suhunya konstan, sehingga pompa panas sumber tanah dapat bekerja hampir di mana saja. Masalah bagi para insinyur adalah bagaimana memanfaatkan reservoir energi panas ini, dan solusinya adalah menjalankan sistem pipa bawah tanah, mengedarkan cairan melalui itu dan mengekstrak panas tanah dari cair.

Tabung terbuat dari PEX atau HDPE, yang keduanya merupakan jenis plastik polietilen, dan diisi dengan campuran air dan antibeku ( khas larutan 25 persen), dengan air dari badan air terdekat atau dengan air tanah. Pompa sirkulasi membuatnya tetap bergerak, dan mampu mentransfer panas ke koil pendingin melalui penukar panas di dalam penangan udara pompa panas. Panas tersebut kemudian disirkulasikan melalui sistem ductwork oleh blower.

Jenis Sistem Loop

Sistem loop untuk pompa panas panas bumi dapat terbuka atau tertutup, dan sistem loop tertutup adalah yang paling umum. Pemasang sistem mengisi tabung dengan campuran air/antibeku saat sistem panas bumi dipasang dan, jika ada kebocoran, tidak perlu diisi ulang. Ada tiga jenis sistem loop tertutup:

• ​Loop horizontal, yang paling hemat biaya untuk sebagian besar aplikasi, ditata seperti pipa saluran pembuangan septik. Dua pipa dikubur sedalam 5 kaki dalam konfigurasi berdampingan, atau satu pipa dikubur sedalam 6 kaki, dan yang lainnya dikubur di atasnya pada kedalaman 4 kaki.

• ​Loop vertikaladalah alternatif ketika tanah terlalu berbatu untuk loop horizontal, atau tidak ada cukup ruang. Satu atau dua lubang dibor hingga kedalaman beberapa ratus kaki untuk menampung sepasang pipa yang terhubung di bagian bawah.

• ​Loop sumber airditempatkan di bawah beberapa kaki air di danau atau kolam terdekat dan menarik panas dari air, yang pada kedalaman 5 hingga 10 kaki memiliki suhu yang hampir sama dengan suhu bumi di sekitarnya. Pipa bawah tanah juga dapat memanjang melalui akuifer dan bertukar panas dengan air tanah.

SebuahHai​​sistem lingkaran penadapat digunakan ketika badan air yang sesuai tersedia. Alih-alih campuran air/antibeku, dibutuhkan air langsung dari sumber air, mensirkulasikan air melalui through penukar panas dan membuangnya kembali ke badan air atau ke saluran drainase tergantung pada peraturan setempat. Salah satu dari sistem ini dapat digunakan bersama dengan sistem pemanas konvensional, seperti tungku gas atau listrik, untuk membuat asistem hibridayang menggunakan pompa panas untuk panas tambahan untuk menekan biaya energi.

Pro dan Kontra Pompa Panas Panas Bumi

Pemasangan pompa panas panas bumi putaran horizontal mengubah lanskap dan tidak layak pada beberapa jenis medan atau jika tanahnya berhutan lebat karena, seperti bidang pembuangan septik, lingkaran panas bumi rentan terhadap serangan akar pohon. Memasang loop vertikal dapat menjadi solusi ketika loop horizontal tidak berfungsi, tetapi lebih mahal karena melibatkan pengeboran lubang sedalam ratusan kaki, seringkali melalui batuan dasar. Sistem sumber air adalah yang paling murah untuk dipasang, tetapi ini merupakan pilihan hanya untuk properti yang cukup dekat dengan badan air yang sesuai.

Jika Anda memutuskan untuk memasang sistem pompa panas panas bumi, Anda mendapatkan fasilitas berikut:

• ​Biaya operasi rendahyang dapat mengimbangi biaya pemasangan yang tinggi hanya dalam beberapa tahun. Setelah beroperasi, pompa panas geotermal harganya 65 persen lebih murah daripada sistem pemanas konvensional. Meskipun pompa kalor mengkonsumsi lebih banyak listrik daripada a sistem pemanas gas konvensional, menggunakan bahan bakar jauh lebih sedikit secara keseluruhan.

• ​Umur panjang.Pompa panas sendiri bertahan selama tungku, atau dari 15 hingga 20 tahun, dan mudah diganti. Loop panas bumi lebih sulit untuk diganti, tetapi Anda tidak perlu melakukannya karena dapat bertahan dari 50 hingga 100 tahun.

• ​Bersih, panas bebas emisi. Pompa panas panas bumi aman bagi lingkungan dan tidak menimbulkan bahaya karbon monoksida keracunan di dalam rumah. Emisi pada dasarnya nihil (terlepas dari emisi yang terkait dengan produksi listrik).

• ​Penghematan energi ekstra.Anda dapat menghubungkan pompa panas ke pemanas air Anda dan menggunakannya untuk memanaskan air. Selain sebagai strategi hemat energi, ini lebih bersih daripada memanaskan air dengan gas atau listrik.

Dua kelemahan yang paling penting adalah biaya dimuka untuk instalasi dan ketergantungan lokasi.

Tiga Pertanyaan untuk Ditanyakan pada Diri Sendiri

Jika Anda bertanya-tanya apakah Anda harus mempertimbangkan pompa panas geotermal untuk rumah Anda, tanyakan pada diri Anda pertanyaan seperti:

​1. Apakah rumah saya di lokasi yang baik?​

Jika berada di lingkungan perkotaan yang padat dengan sistem air dan limbah kota, Anda mungkin tidak memiliki ruang untuk menggali banyak, dan Anda tidak mungkin mendapatkan izin yang diperlukan. Jika dalam pengaturan yang sangat miring atau berhutan lebat, pemasangan mungkin juga tidak praktis.

​2. Apakah saya menyukai lansekap saya apa adanya?​

Penggalian yang diperlukan mengganggu, jadi Anda harus siap untuk perubahan. Itulah salah satu alasan mengapa pompa panas panas bumi paling baik dipasang sebagai bagian dari konstruksi baru ketika lansekap belum dikembangkan.

​3. Apakah rumah saya cukup ketat?​

Pompa panas tidak memberikan panas sebanyak tungku, dan Anda akan kehilangan banyak panas melalui jendela yang tidak tertutup dan celah di lantai dan langit-langit yang terisolasi dengan buruk. Menutup celah dan meningkatkan insulasi adalah pilihan, tetapi ini menambah biaya di muka yang sudah tinggi untuk memasang pompa panas panas bumi.