クローズドループシステムを理解する:スマートチョイスのための財団

密閉ループシステムの設計により、作業流体(水、消毒、または冷媒)を密閉回路で再循環させ、液体自体を消費したり、排出することなく環境で熱を交換します。この閉鎖回路原理は、地熱ヒートポンプから水力放射性加熱、さらには一部の太陽熱設定まで、多くの近代的なエネルギー効率技術を支持しています。井戸や池から水を汲み取り、他の場所で排出するオープンシステムループとは異なり、定常的なループは、優れた性能と性能、優れた性能、および性能、優れた性能、および性能を保証します。

建物コードがきつくと住宅所有者はエネルギー独立性を求めるように、クローズドループシステムは、ネットゼロエネルギー設計にますます統合されています。 彼らはあなたが安定した地下温度にタップするか、または、化石燃料に依存することなく熱を効率的に分配することができます。 適切なクローズドループシステムを選択すると、すべての決定は1つのサイズのフィットではありません。 それはあなたの重要な加熱と冷却負荷、あなたのサイトの地質学と利用可能なスペース、上方インストールと長期間の予算、あなたの目標とあなたの快適さを満足させるために、あなたの予算を満足させる必要があります。

クローズドループシステムを選択する前に評価する主な要因

第一次機能: 暖房、冷却するか、または両方か。

ほとんどのクローズドループシステムは、加熱、冷却、または両方を提供することができますが、その設計優先度は異なります。例えば、地熱ヒートポンプ(GHP)システムは、両方の温度を排泄し、冬と夏のヒートシンクとして地球の安定した温度を使用して。水力放射床システムが、他の手では、主に冷却用のチラーと統合することができます。あなたが一年中快適であるか、または単に季節的な加熱を必要とするかどうかを明確に定義します。このオプションは、ジオマートだけを加熱する必要がある場合、あなたは、単にヒートポンプを加熱する必要があります。

気候と地理学

地元の気候は、巨大な役割を果たします。 寒冷の北の気候では、地面の源(地熱)クローズドループシステムは、冬でも地面の温度が比較的暖かい(45〜55°F)を維持しているため、最も効率的です。 穏やかな気候では、空気源のヒートポンプは十分であるが、それは空気へのオープンシステムです。 クローズドループ、土壌タイプ、岩の深さ、および利用可能な土地面積は途方もなく。 ループは、水平に設置することができます(穴が掘る)、または十分な長さが、または周囲の掘削を防止することができます。

エネルギー源の統合

閉鎖したループシステムは、電力(グリッドまたは再生可能エネルギー)、天然ガス、またはソーラーサーマルパネルによって供給することができます。 あなたは、太陽の太陽光パネル(PV)パネルを持っている場合、電気熱ポンプと組み合わせることで、ほぼゼロエミッションシステムを作成します。 あなたがガスを好むならば、水力閉鎖ループと相まって凝縮ボイラーは、高効率を提供します。 互換性を確保するために、既存のまたは計画されたエネルギー源を評価します。 また、使用時の電力率を考慮する:いくつかのユーティリティは、夜間に電力を消費し、エネルギーを節約する費用を削減します。

予算: コスト対長期節約の先行

地熱閉鎖ループシステムは、住宅の設置のために、通常、$ 15,000から$ 30,000の初期コストが高いが、従来のシステムと比較して30%から60%のエネルギー請求書をスラッシュします。 ハイドロニック放射システムが高価で、多くの場合、単一のゾーンで$ 6,000から$ 12,000ですが、それらは別の冷却ソリューションを必要とするかもしれません。 インストール、年間メンテナンス、エネルギーコスト、および期待寿命(地熱ループの場合は25 +年、15〜20〜20〜20〜XNUMX〜XNUMX〜XNUMX〜XNUMX〜XNUMX年)、税金の支払いおよび税金の支払いを削減することができます。 より多くのクレジットプログラム。

メンテナンスの要件

閉鎖したループシステムは、一般に、外部水から汚すことがないため、オープンループよりもメンテナンスが少ないことを要求します。 しかし、あなたはまだヒートポンプコンプレッサー、循環器ポンプ、拡張タンク、および解凍濃度(水不凍液が使用される場合)に定期的なチェックを必要とします。 地熱システムは、年間フィルター変更と時々冷媒チェックを必要とするかもしれません。 ハイドロニックシステムは、空気清浄、バルブ調整、およびポンプ潤滑を必要とします。 メンテナンスがあなたのサービスが毎年行われるか、または、多くのサービスが、あなたのサービスがカバーすることを確認するために、システムを選択します。

宇宙制約と設置の複雑性

水平な地面ループは、容量のトン当たりの明確な土地の約1,500〜2,000平方フィートを必要とします。 垂直ループは、掘削リグを必要とし、造園を妨害することができますが、より少ない表面面積を使用する。 ハイドロニッククローズドループ(例えば、放射熱加熱用)床や壁に配管をインストールするための要求アクセス、新しい建設や主要な改装中に最善を尽くします。 あなたが適している場合は、地下の地下の上下に階段のような表面に取り付けられたオプションまたは低プロファイルループを検討してください。 地階と垂直方向に適している間は、または垂直方向に適している。

住宅用およびライト用クローズドループシステムの主な種類

地熱(丸源)ヒートポンプシステム

地熱システムは、効率性のための金規格です。 彼らは、冬に地球から熱を収集し、夏の地面に戻って熱を拒絶する水不凍液混合物で満たされた埋葬されたループを使用します。 一般的なループ構成は次のとおりです。

  • 横ループ - 深く4〜6フィートのトレンチにインストール。 十分な土地を持っている場合は費用対効果。
  • 垂直ループ - 穴にインストール 100〜400フィートの深さ; 小さいロットのための理想的な。
  • ]ポンド/レイクループ[ - 水体に水中に潜水; 非常に効率的しかし、適切な水源と許可が必要です。

これらのシステムは、通常、3.5〜5.0のパフォーマンス(COP)の係数を達成し、加熱およびエネルギー効率の比率(EER)を冷却します。 それらは、連邦の税務信用(例えば、米国住宅エネルギー効率税制が2032)年までに設置されたコストの30%をカバーする資格があります。 詳細については、 []]を参照してください。 エネルギーの地熱ヒートポンプガイドの部門 。

ハイドロニック放射加熱システム

ハイドロニックは、床、壁、または天井に埋め込まれたチューブを通して、温水(またはグリコール混合物)を循環させるループを閉じました。 彼らは、快適で、静かで、強制空気なしで熱を提供します。 これらのシステムは、高効率ボイラー、ヒートポンプ、または太陽熱コレクターとよく対しています。 主な考慮事項:

  • []Flooring] - タイル、石、または木を設計した最高の; 厚いカーペットを絶縁しないでください。
  • []Zoning] - 各部屋は、カスタマイズされた快適さのために独自のサーモスタットを持つことができます。
  • []Cooling] - ハイドロニックシステムは、チラーまたはエアハンドラーで適応できますが、これは複雑さとコストを追加します。

ハイドロニックシステムは、カスタムホームやレトロフィットプロジェクトで人気があり、所有者は快適さとサイレントオペレーションを優先します。 また、]]ソーラーウォーターヒーティングシステムとうまく統合します。

閉鎖したループ太陽熱システム

太陽熱パネルは太陽から熱を収集し、貯蔵タンクに閉鎖したループで循環する流体(通常プロピレングリコール)にそれを転送します。この予熱された水は、あなたの国内温水またはハイドロニック加熱システムに与えます。適度な気候で全温加熱のためにあまり一般的ではありませんが、それらは50〜80%の水加熱コストをオフセットすることができます。彼らは、良好な太陽の露出と温度を管理するコントローラを備えた屋上スペースを必要とします。注:グリコールによる凍結保護は、冷水域で必須です。これらのボイラーは、または加熱されたボイラーのようなものです。

閉鎖したループ熱交換の熱回復換気(HRV)

主加熱/冷却システムではありませんが、HRVは、閉ループコア(回転ホイールまたはクロスフロー熱交換器)を使用して、外出階段の空気と新鮮な空気を注入します。これにより、換気を維持しながらエネルギー損失が減少します。これは、地熱または水力系で密接に密閉された家に優れた補完物です。湿った気候では、エネルギー回収換気装置(ERV)も水分を転送する可能性があります。

クローズドループシステムとライフスタイルのマッチング方法

サステナビリティと長期節約を優先する場合

垂直閉鎖ループで地熱ヒートポンプを選択します。 より高い先行投資は、劇的な省エネと地上ループのための25〜50年の寿命によってオフセットされます。 このシステムは、特にあなたが再生可能エネルギー電力とそれを組み合わせた場合、あなたの炭素の足跡を大幅に削減します。 数十年以上にわたって家にいる予定の所有者にとって理想的です。 給与期間は、通常、インセンティブの5〜10年の範囲で、固体財務および環境選択を行います。

快適で静かな操作をしたいなら

ハイドロニック放射床システムは、あなたの最善の策です。 それは、ほこりやアレルゲンを吹くことなく熱でさえ、無声に作動し、ゾーン制御を可能にします。 これは、強制空気にアレルギーや感度を持つ人々のためにうまく動作します。 それは、太陽熱ループまたは高効率ボイラーと組み合わせることができます。 冷却のために、ダクトミニスプリットヒートポンプを追加して、放射システムの静粛性を損なうことなく、快適な年中を維持することを検討してください。

予算が狭いか、または改装がない場合

ウォーターヒーティング用のクローズドループソーラー熱システムや、土地を持っている場合は、小さな水平地熱ループを検討してください。 ハイドロニックシステムは、サブフロアの下にチューブを取り付けたり、薄いスラブオーバーレイを使用することができない限り、既存の家にとってあまりにも侵襲的であるかもしれません。 常に複数の引用を取得し、 ]を介して資金調達またはリベートプログラムを探索することができます。 一部の州では、エネルギーのアップグレードのための低利息融資を提供し、効率的な再燃費を削減することができます。

極度な温度で地域に住んでいる場合

地熱は地球の温度が一定であるため、最も弾力的です。 エアソースヒートポンプは、非常に寒い天候(0°F以下)の効率を失います。 地熱は、北の気候でも3.0上のCOPを維持しています。 冷却管理気候の場合、垂直ループを備えた地熱システムは、高冷却負荷を効率的に処理できます。 頻繁な停電のある領域では、バックアップジェネレータと地熱システムと組み合わせることで、継続的な快適さを保証します。

インストールとプロフェッショナルガイド

適切なクローズドループシステムを選択すると、戦闘の半分だけではありません。 適切な設計とインストールは、引用された効率と長寿を達成することが不可欠です。 常に認定契約者と協力して、国際グラウンドソースヒートポンプ協会(IGSHPA)が地熱のために認定されたもの、または水力学システム用のRadeiant Professionals Alliance(RPA)を探します。 それらは、熱損失/熱増加計算(手動Jまたは同等のもの)を実行し、フィールドまたはチューブのレイアウトを設計し、システムを正しく摩耗し、より効率的なサイクルを削減し、より効率的なサイクルを削減します。

参照と詳細な提案のための潜在的な請負業者に、ループの長さ、ポンプの仕様、および保証条件を含むように依頼してください。ほとんどの地熱ループフィールドには50年の保証が付いており、ヒートポンプは5〜10年を運びます。ハイドロニックコンポーネントは一般的に10年の保証を持っています。ドキュメントは、税務信用やユーティリティリベートを主張するために不可欠です。また、請負業者は、必要な許可を引き出し、地元のコードと従事していると確認し、地震の支障や特定の埋葬深さを必要とすることが多いです。

避ける一般的なインストール間違い

  • ]インプロパー液混合物 - あまりにも多くのまたはあまり少しの不凍剤は、熱ポンプを損傷したり、熱伝達を削減することができます。 充填後の濃度をテストします。
  • ] ループ内の空気ポケット - これらは効率を低下させ、ポンプキャビテーションを引き起こすことができます。 インストール後の適切な浄化が必須です。
  • アンダーサイズのループフィールド - 温度の漂流に時間をかけて、システム作業を困難にし、寿命を削減します。
  • []建物の封筒の改善[を無視する - 断熱、ダクトをシールし、窓をアップグレードすると、負荷が低下し、小さく、より安く閉じたループシステムを可能にします。
  • ]圧力試験[]を無視する - 常に漏れをチェックするために、バックフィルする前にループを圧力テストします。

環境影響とサステナビリティ

閉鎖したループシステムは、化石燃料加熱と比較して温室効果ガス排出量を大幅に削減します。例えば、地熱熱熱ポンプは、標準グリッドによって供給される場合でも、熱の1単位あたりのガス炉のCO2の半分を生成します。太陽PVと組み合わせた場合、排出量はゼロに近いに低下します。凝縮ボイラーを使用して水力放射性システムは、高燃焼効率(95% +)も達成します。持続可能性を優先する場合、環境にやさしい冷媒(R-G-R-G-R-R-G-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R-R

また、水が排出されないため、閉鎖したループシステムが水に付着します。これは干ばつ傾向にある地域で重要です。LEEDやパッシブハウスなどの多くの緑の建物認証は、クローズドループシステムの使用を報酬としています。 [Geothermal Exchange Organization[]は、特定のプロジェクトのために環境上のメリットを定量化するのに役立つケーススタディとライフサイクル分析レポートを提供します。

最終的な決定を下す

理想的なクローズドループシステムは、エネルギーニーズ、特性制約、財務計画、および環境値のバランスをとっています。 開始は、現在の消費を理解するために、家庭のエネルギー監査を実施することによって始まります。 その後、優先順位をランク付けします。目標の最大効率、または前面コストがより重要であるか? 1つのシステムから加熱および冷却するか、または別のソリューションを持つことを望むか? このガイドの情報では、あなたは自信を持ってオプションを評価し、専門家とそれらを議論することができます。 覚えておいてください。 よく選ばれた閉鎖システムは、投資用ループが、その費用を節約し、快適さを保ち、維持します。

更に読むには、DOEのヒートポンプシステム概要と]の「Geothermal Exchange Organizationをケーススタディと請負業者ディレクトリに探索してください。