Hoe werkt geothermische koeling?
Geothermische koeling is een proces waarbij ondiepe grond wordt gebruikt in een systeem om de temperatuur te regelen. De bovenste 10 voet van het aardoppervlak heeft een stabiele temperatuur tussen 50 ° tot 61 ° F (10 ° tot 16 ° C). Deze stabiele temperatuur wordt met behulp van een geothermisch apparaat benut om warmte-energie uit een systeem te halen en zo de koele temperaturen naar een warmer gebied over te brengen.
De oppervlaktetemperatuur heeft vrijwel geen effect op de grond onder de vorstlijn. Met behulp van deze kennis kan een pomp onder de grond worden geplaatst, in een gebied zoals een kelder, dat effectief de koele aanhoudende temperatuur uit de grond trekt. Dit apparaat is verbonden met een lus van koperen buizen of hogedichtheidspolyethyleen, dat letterlijk onder het aardoppervlak is begraven. Deze lus bevat een koelmiddel dat door de buis wordt gepompt, waarbij de warme energie in het gebouw wordt uitgewisseld met koelere energie in de grond en bijna als een koellichaam werkt. Dit proces staat bekend als directe uitwisseling en is zeer effectief om een locatie op een stabiele koele temperatuur te houden.
Geothermische koeling maakt gebruik van twee verschillende methoden om het koelproces te implementeren: water-lucht systemen of water-water systemen. Water-luchtsystemen vervangen centrale airconditioningsystemen door een vloeibaar koelmiddel te gebruiken om de energie in de lucht over te brengen die vervolgens door een structuur kan worden geblazen. Water-tot-water systemen gebruiken een groot systeem van vloeistof verspreid over het gebouw dat wordt gekoeld, waardoor het gebied op een stabiele temperatuur wordt gehouden. Het water-water-systeem heeft de bonus dat het ook zeer effectief werkt bij verwarming.
Het Amerikaanse ministerie van Energie schat dat elk jaar ongeveer 50.000 geothermische koelapparaten in huizen en bedrijven worden geïnstalleerd. De kosten per ton capaciteit zijn gemiddeld $ 2.500 US Dollars (USD). Voor de gemiddelde woning is een apparaat van drie ton nodig. De energiebesparing komt overeen met dat het apparaat zichzelf in ongeveer vijf tot tien jaar terugbetaalt. De componenten in de geothermische koelpomp gaan ongeveer 25 jaar mee, terwijl de in de grond geplaatste koperen of polyethyleen lus een levensduur van 50 jaar heeft.
Het belangrijkste voordeel van geothermische koeling is dat het geen brandstof of chemicaliën gebruikt om de temperatuur te regelen. Centrale airconditioningapparaten gebruiken materialen die schadelijk kunnen zijn voor het milieu. Ze veroorzaken ook koolstofemissies die de atmosfeer vervuilen. Met de gemiddelde woning die volgens de Amerikaanse Energy Information Administration elk jaar 5550 ton uitstoot produceert, is geothermische koeling een haalbare optie om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen met behoud van een comfortabele thuisomgeving.