Come funziona il raffreddamento geotermico?
Il raffreddamento geotermico è un processo mediante il quale viene utilizzato un terreno poco profondo all'interno di un sistema per regolare la temperatura. I 10 piedi superiori della superficie terrestre mantengono una temperatura stabile tra 10 ° e 16 ° C. Questa temperatura stabile viene sfruttata, usando un dispositivo geotermico, per estrarre energia termica da un sistema e quindi trasferire le temperature fredde in un'area più calda.
La temperatura superficiale non ha quasi alcun effetto sul terreno sotto la linea di gelo. Usando questa conoscenza, una pompa può essere posizionata sotto terra, in un'area come un seminterrato, che tira efficacemente la fresca temperatura di mantenimento da terra. Questo dispositivo è collegato a un circuito di tubi di rame o polietilene ad alta densità, che è letteralmente sepolto sotto la superficie terrestre. Questo circuito contiene un refrigerante che viene pompato attraverso il tubo, scambiando l'energia calda nell'edificio con energia più fredda nel terreno e agendo quasi come un dissipatore di calore. Questo processo è noto come scambio diretto ed è molto efficace nel mantenere una posizione a una temperatura fredda stabile.
Il raffreddamento geotermico utilizza due diversi metodi per attuare il processo di raffreddamento: sistemi acqua-aria o sistemi acqua-acqua. I sistemi acqua-aria sostituiscono i sistemi di condizionamento d'aria centrali usando un liquido refrigerante per trasferire l'energia nell'aria che può quindi essere soffiata attraverso una struttura. I sistemi acqua-acqua utilizzano un ampio sistema di diffusione del liquido in tutto l'edificio che viene raffreddato, mantenendo l'area a una temperatura stabile. Il sistema acqua-acqua ha il vantaggio di lavorare in modo molto efficace anche per il riscaldamento.
Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti stima che ogni anno vengano installati circa 50.000 dispositivi di raffreddamento geotermico nelle case e nelle aziende. Il costo per tonnellata di capacità è in media di $ 2.500 dollari USA (USD). Un elettrodomestico da tre tonnellate è necessario per la casa media. Il risparmio energetico equivale al dispositivo che si ripaga da solo in circa cinque-dieci anni. I componenti all'interno della pompa di raffreddamento geotermica durano per circa 25 anni, mentre il circuito in rame o polietilene collocato nel terreno ha una durata di 50 anni.
Il vantaggio principale dell'utilizzo del raffreddamento geotermico è che non utilizza carburante o sostanze chimiche per regolare la temperatura. I dispositivi di condizionamento d'aria centrali utilizzano materiali che possono essere dannosi per l'ambiente. Inoltre creano emissioni di carbonio che inquinano l'atmosfera. Con la casa media che produce 5.550 tonnellate di emissioni ogni anno secondo l'Energy Information Administration degli Stati Uniti, il raffreddamento geotermico è un'opzione praticabile per ridurre le emissioni di gas serra pur mantenendo un ambiente domestico confortevole.