지열 에너지가 집을 가열하고 냉각하는 방법은 다음과 같습니다.

난방 및 냉방 시스템을 교체하려는 일부 주택 소유자는 지열(지열원이라고도 함) 열 펌프로 전환하고 있습니다. 이는 단순한 물리적 사실에 기초한 기술입니다. 가장 추운 겨울이나 가장 더운 여름에 지구 표면에서 몇 피트 아래를 파면 온도가 약 55도가 됩니다.

지열은 지하 깊은 곳까지 이어지는 유연한 파이프 루프를 통해 약간의 부동액과 함께 물을 밀어 넣어 일정한 온도를 활용합니다. 물은 일반적으로 지하실에 위치한 히트펌프 시스템을 통해 순환됩니다.

집에 냉방이 필요할 때(예: 85도 7월의 날) 특수 유체인 냉매는 실내에서 원치 않는 열을 흡수하여 긴 배관을 통해 물로 전달하여 지하로 순환시켜 일정한 온도까지 식힐 시간을 줍니다. 이하는 50대 중반. 차가운 유체 위로 집의 공기가 불어옵니다. 열을 방출하면 야외로 전달하기 위해 더 많은 것을 흡수할 수 있습니다.

건물을 따뜻하게 하는 것은 반대의 경우에도 거의 동일하게 작동합니다. 영하의 1월 날, 시스템은 지하 물을 순환시켜 약 55도까지 데웁니다. 펌프로 다시 도착하면 루프의 물이 이제 냉매를 가열하여 팽창을 원하게 됩니다. 그런 다음 전기 펌프가 이를 압축하여 온도가 급상승합니다. 그런 다음 시스템은 집안의 공기가 온도 조절 장치 온도에 도달할 때까지 뜨거운 냉매 위로 공기를 집안으로 밀어 넣습니다.

아파트 건물, 학교 또는 기타 상업용 건물에서 지하 루프는 깊이가 몇 피트에 불과하고 넓은 지역에 걸쳐 수평으로 확장될 수 있습니다. 소규모 주거용 부지의 경우 해결책은 물이 지면과 접촉하고 일정한 온도와 동일해질 수 있을 만큼 긴 루프를 얻기 위해 더 깊이(300피트 이상) 드릴링하는 것입니다.

지열 히트펌프용 드릴 장비가 2023년 5월 8일 월요일 뉴욕주 화이트 플레인스의 집 밖에 놓여 있습니다. (AP 사진/Julia Nikhinson)

지열 시스템은 일반적인 용광로보다 초기 비용이 더 높으며 때로는 수천 달러에 달하는 경우도 있습니다. 지지자들은 낮은 운영 비용으로 인해 결국 가치가 있다고 말합니다. 왜냐하면 지열 열 펌프의 강력한 힘은 열을 이동시키는 데 매우 적은 양의 전기를 사용한다는 것이기 때문입니다. 지하 부품의 경우 50년 이상 지속되도록 설계되었으며, 지상 부품의 경우 25년 이상 지속될 것으로 예상됩니다. 가스로는 일반적으로 평균 15~30년 동안 지속됩니다.

지열 또는 지열 열 펌프는 여전히 규칙이라기보다는 예외입니다. 공기 소스 열 펌프는 훨씬 더 일반적이며 실외 공기에서 에너지를 추출하여 집을 가열하고 냉각시키는 방식으로 작동합니다.

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