Электричество из земли своими руками: схема для дома

Из года в год стоимость электроэнергии в наших домах и квартирах растет, что заставляет большинство людей задуматься об ее экономии. Но есть и такие, что пытаются всеми возможными способами добыть хоть немного бесплатной энергии, например, электричество из земли. Поскольку число этих людей неуклонно растет, есть смысл рассмотреть вопрос подробнее, что и будет сделано в данной статье.

Мифы и реальность

На просторах интернета есть большое количество видеороликов, где люди зажигают от земли лампы мощностью 150 Вт, запускают электродвигатели и так далее. Еще больше есть различных текстовых материалов, подробно рассказывающих о земляных батареях. К подобной информации не рекомендуется относиться слишком серьезно, ведь написать можно что угодно, а перед съемкой видеоролика провести соответствующую подготовку.

Просмотрев или прочитав эти материалы, вы действительно можете поверить в разные небылицы. Например, что электрическое или магнитное поле Земли содержит океан дармовой электроэнергии, получение которой довольно легко. Правда заключается в том, что запас энергии действительно огромен, но вот извлечь ее вовсе не просто. Иначе никто бы уже не пользовался двигателями внутреннего сгорания, не обогревался природным газом и так далее.

Для справки. Магнитное поле у нашей планеты действительно существует и защищает все живое от губительного воздействия разных частиц, идущих от Солнца. Силовые линии этого поля проходят параллельно поверхности с запада на восток.

Если в соответствии с теорией провести некий виртуальный эксперимент, то можно убедиться, насколько непросто заполучить электричество из магнитного поля земли. Возьмем 2 металлических электрода, для чистоты эксперимента – в виде квадратных листов со сторонами 1 м. Один лист установим на поверхности земли перпендикулярно силовым линиям, а второй – поднимем на высоту 500 м и сориентируем его в пространстве таким же образом.

Теоретически между электродами возникнет разность потенциалов порядка 80 вольт. Тот же эффект будет наблюдаться, если второй лист расположить под землей, на дне самой глубокой шахты. А теперь представьте такую электростанцию – в километр высотой, с огромной площадью поверхности электродов. Кроме того, станция должна противостоять ударам молний, что обязательно будут бить именно по ней. Возможно, это реальность далекого будущего.

Тем не менее получить электричество от земли – вполне возможно, хотя и в мизерных количествах. Его может хватить на то, чтобы зажечь светодиодный фонарик, включить калькулятор или немного зарядить сотовый телефон. Рассмотрим способы, позволяющие это сделать.

Электричество от двух стержней

Данный способ основан совсем на другой теории и никакого отношения к магнитному или электрическому полю Земли не имеет. А теория эта – о взаимодействии гальванических пар в солевом растворе. Если взять два стержня из разных металлов, погрузить их в такой раствор (электролит), то на концах появится разница потенциалов. Ее величина зависит от многих факторов: состава, насыщенности и температуры электролита, размеров электродов, глубины погружения и так далее.

Такое получение электричества возможно и через землю. Берем 2 стержня из разных металлов, образующих так называемую гальваническую пару: алюминиевый и медный. Погружаем их в землю на глубину ориентировочно полметра, расстояние между электродами соблюдаем небольшое, хватит 20—30 см. Участок земли между ними обильно поливаем солевым раствором и спустя 5—10 мин производим измерение электронным вольтметром. Показания прибора могут быть разными, но в лучшем случае вы получите 3 В.

Примечание. Показания вольтметра зависят от влажности почвы, ее природного солесодержания, размеров стержней и глубины их погружения.

В действительности все просто, получившееся бесплатное электричество – это результат взаимодействия гальванической пары, при котором влажная земля служила электролитом, принцип похож на работу солевой батарейки. Реальный эксперимент о разнице потенциалов на электродах, забитых в землю, можно посмотреть на видео:

Электричество от земли и нулевого провода

Данное явление тоже возникает не от магнитного поля Земли, а вследствие того, что часть тока «стекает» через заземление в часы наибольшего потребления электроэнергии. Большинству пользователей известно, что напряжение для дома подается через 2 проводника: фазный и нулевой. Если имеется третий проводник, присоединенный к хорошему заземляющему контуру, то между ним и нулевым контактом может «гулять» напряжение до 15 В. Этот факт можно зафиксировать, включив меж контактами нагрузку в виде лампочки на 12 В. И что характерно, проходящий из земли на «ноль» ток абсолютно не фиксируется приборами учета.

Воспользоваться таким бесплатным напряжением в квартире затруднительно, поскольку надежного заземления там не найти, трубопроводы таковым считаться не могут. А вот в частном доме, где априори должен быть заземляющий контур, электричество получить можно. Для подключения применяется простая схема: нулевой провод – нагрузка – земля. Некоторые умельцы даже приспособились сглаживать колебания тока трансформатором и присоединять подходящую нагрузку.

Внимание! Не идите на поводу у «добрых» советчиков, предлагающих вместо нулевого проводника использовать фазный! Дело в том, что при подобном подключении фаза и земля дадут вам 220 В, но прикасаться к заземляющей шине смертельно опасно. Особенно это касается «умельцев», проделывающих подобные вещи в квартирах, присоединяя нагрузку к фазе и батарее. Они создают опасность поражения током для всех соседей.

Заключение

Извлекать электроэнергию из магнитного поля планеты своими руками – нереально. Описанные выше способы – другое дело, но их практическая ценность невелика. Разве что заряжать телефон во время похода, но тогда придется тащить с собой металлические трубы. Касаемо второго способа надо отметить, что напряжение между землей и нулем появляется далеко не всегда, а если и есть, то очень нестабильно. Прочие методы требуют большого количества меди и алюминия при неизвестном результате, о чем честно предупреждает автор установки, изображенной на рисунке:

Подземное геотермальное отопление дома теплом земли

Поиски альтернативных источников энергии привели к изобретению устройств, которые способны аккумулировать тепло, в большом количестве находящееся в окружающей среде человека. Солнечные лучи, гейзерные источники, грунт — все это в той или иной степени может удовлетворить потребности в нагреве теплоносителя для системы отопления и ГВС.

Хотя геотермальное отопление за счет тепла земли является относительно новым направлением, перспективы такого решения очевидны. Благодаря установке специального оборудования появляется возможность получения дешевого, практически бесконечного типа тепловой энергии.

Как получить тепло в дом из земли

Земля даже в зимний период времени не промерзает полностью. Этой особенностью пользуются монтажные бригады, прокладывающие трубопровод ниже точки замерзания. Удивительно, но температура этих слоев редко опускается ниже, чем +5 +7°C градусов.

Можно ли воспользоваться способностью земли аккумулировать тепло, извлечь его и использовать для нагрева теплоносителя? Конечно! Но чтобы сделать альтернативное отопление частного дома с помощью тепла земли возможным, потребуется решить следующие проблемы:

• • Получение тепла — понадобится аккумулировать тепловую энергию и направить ее в аккумулирующий резервуар.

• • Нагрев теплоносителя. Нагретый антифриз должен передать тепловую энергию жидкости, которая циркулирует в системе отопления и ГВС.

• Остывший антифриз необходимо отвести обратно к теплообменнику для дальнейшего нагрева.

Чтобы решить эти вопросы был разработан геотермальный насос с использованием тепла земли. Геотермальный тепловой насос позволяет извлечь количество тепла, которого более чем достаточно для производства большого количества тепла и использования в зависимости от конструкции и месторасположения дома в качестве основного или дополнительного отопительного оборудования.

Как работает геотермальное отопление дома, принцип работы

Подземное глубинное отопление из земли, это больше не фантастика. Такие установки можно спокойно купить в России. Причем геотермальные установки в состоянии работать как в условиях Севера, так и в южных широтах. Но какой принцип они используют в своей работе?

Еще в прошлом столетии был отмечен факт, что при испарении определенные типы жидкостей способны охлаждать поверхность. Именно это происходит когда протирают спиртом кожу перед уколом или поливают асфальтированную площадку, нагретую под солнцем. Этот принцип был взят в качестве основы для разработки холодильного оборудования.

Дальше возникла идея почему бы не пустить процесс охлаждения в обратную сторону и не получить вместо холодного горячий воздух. Большинство современных кондиционеров в состоянии не только охлаждать воздух в помещении, но и работать на его нагрев. Но недостатком таких устройств является то, что они ограничены температурой окружающей среды. Так, после того как отметка достигает -5 градусов, они прекращают работать.

Геотермальные насосы для отопления частных домов от земли полностью лишены такого недостатка, хотя используют принцип, во многом напоминающий работу кондиционера на нагрев помещения.

Как устроено геотермальное отопление

Как уже отмечалось, геотермальная система отопления из недр земли, во многом напоминает работу кондиционера в режиме нагрева. Что происходит в этот момент?

• • В нижних слоях грунта, на дне реки или озера устанавливают водяные коллекторы, по которым циркулирует антифриз. Коллекторы поглощают тепло и высвобождают холод.

• • Нагретый антифриз с помощью насоса поднимается наверх.

• • В буферном баке происходит теплообмен. Нагретый антифриз отдает тепловую энергию теплоносителю или нагревает воду.

• Остывший антифриз поступает обратно к коллекторам.

Существуют установки, которые в состоянии самостоятельно отапливать большие помещения, другие используются исключительно, как вспомогательное оборудование способное обеспечить от 50-75% потребности помещения в тепле.

Геотермальное оборудование для использования тепла земли

Принцип работы глубинной системы отопления дома, за счет энергии земли, основан на применении особого оборудования. Оно выполняет следующие функции: аккумулирует тепло окружающей среды, передает его теплоносителю системы отопления. Для этого используют следующие узлы:

• • Испаритель — находится глубоко под землей. Функция испарителя заключается в том, чтобы поглотить тепловую энергию, находящуюся в окружающем грунте.

• • Конденсатор — доводит антифриз до необходимой температуры.

• • Тепловой насос — циркулирует антифриз в системе. Осуществляет контроль над работой всей установки.

• Буферный бак — собирает нагретый антифриз в одном месте, для передачи энергии теплоносителю. Состоит из внутреннего бака, в нем находится вода из системы отопления и внутренний змеевик, по которому движется нагретый антифриз.

Хотя природное низкотемпературное геотермальное отопление дома теплом земли дает достаточно тепловой энергии, наиболее практичным вариантом отопления при таком решении является подключение его к системе «теплый пол».

Монтаж и установка геотермального отопления

Основная сложность относительно монтажа геотермального оборудования связана с установкой контура теплообменника в грунте-земле. Хотя в интернете можно найти большое количество советов как выполнить эти работы самостоятельно, практика показывает, что большинство советов невозможно применить без специального профильного образования, следовательно, все работы должны выполнять профессиональные монтажники, являющиеся представителями производителя.

После обращения к специалистам, геотермальные системы отопления частных домов за счет тепла земли устанавливаются в следующие несколько этапов:

1. 1. Выезд инженера на дом. Во время первого визита берутся пробы грунта, определяются особенности местности и принимается решение о наиболее эффективном монтаже геотермальной системы. На эффективность установки может влиять также источник предполагаемого тепла. Более производительным считается монтаж теплообменников на дне водоема или у истоков термических источников.

1. 1. Заключение договора и приобретение необходимого оборудования. Расценки могут существенно отличаться в зависимости от сложности проведения монтажных работ и других нюансов. Но в среднем, если выбран качественный немецкий производитель, стоимость установки будет приблизительно равняться его цене. Приобретение под ключ установки Vaillant для дома в 350 кв. м. обойдется приблизительно в 21 тыс. $

1. 1. Монтажные работы. Отопление частного дома подземными геотермальными источниками тепла, а точнее, его эффективность во многом зависит от правильного проведения работ на этапе монтажа. После того как водяные теплообменники будут установлены в грунт, выполняется подключение к геотермальной установке и системе отопления дома.

1. Пуско-наладочные работы. Инженер запускает систему и выполняет точную регулировку устройства. После настройки подписывается Акт о сдаче работ.

Согласно действующему законодательству, предприятие устанавливающее оборудование, может предоставить дополнительные гарантийные обязательства при условии оплаты этих услуг. Такие гарантии обойдутся еще в дополнительную 1000 $.

Эффективно ли геотермальное отопление на Севере

Чтобы создать минимальные условия необходимые для работы геотермальной установки, достаточно соблюдения следующих условий:

• • Температура слоя грунта, в котором расположены теплообменники, не должна опускаться ниже +5,+7°C градусов.

• • На протяжении всей системы, по которой протекает антифриз, созданы условия, позволяющие избежать его замерзания.

• Геотермальный обогрев загородного дома выполнен после проведения всех необходимых расчетов и проектной документации.

Если учесть все описанные требования становится ясно, что такие установки могут быть эффективными, при соблюдении вышеперечисленных условий. Все же для северных регионов более целесообразно использовать такие установки для нагрева небольших площадей до 150-200 кв. м.

Гейзерное отопление частного дома

Производительность геотермального насоса во многом зависит от температуры грунта или воды, в которых находится теплообменник. В этом отношении жители Камчатки находятся в более выгодном положении. На полуострое Камчатка находится огромное количество термальных источников — гейзеров, которые не остывают даже в зимнее время года.

Перед монтажом оборудования обязательно проводится геологическая разведка. Если теплый источник находится на территории дома, имеет смысл расположить теплообменники на дне этого водоема. Геотермальная энергия в таком случае окупится значительно быстрее.

Как с помощью геотермального насоса отопить дом

Технология обогрева дома подземным теплом наиболее востребована на Западе. Это в первую очередь связано с менталитетом жителей западных стран. Они привыкли делать долгосрочные инвестиции, которые полностью окупаются только через несколько лет. Да и немного найдется людей, которые в состоянии заплатить за установку оборудования около 20 тыс. $ единовременно. Но количество желающих стать независимыми от остальных источников отопления постоянно растет.

Альтернативные способы геотермального отопления дома становятся более популярными, особенно если учесть постоянно растущую стоимость газа.

Тепловая энергия буквально лежит под ногами. Дело только за тем, чтобы нагнуться и «поднять» ее. В этом может помочь геотермальная установка. Монтаж насоса позволяет в зависимости от местности либо полностью компенсировать потребности в тепловой энергии, или удовлетворить их частично, существенно снизив нагрузку на основной источник отопления и систему ГВС частого дома.

Геотермальная энергия. отопление. НПО КВО

Геотермальная энергия – это энергия нашей Земли, которая может быть использована и для отопления загородного дома. В отличие от газа, электричества, жидкого и твердого топлива, этот вид энергии является бесплатным, а его использование безопасно и экологично. Цены на установку могут быть некоторым не по карману, но следует помнить, что вы избавляете себя от дальнейших расходов на расходные материалы.

Все большую популярность в нашей стране приобретают альтернативные источники энергии. Солнечная и геотермальная энергия применяется для отопления дач. Если солнечная энергия в центральной части России, а в частности в Московской области, может использоваться примерно 9 месяцев в году, то в случае с энергией Земли никаких ограничений нет.

Стоимость геотермального отопления коттеджа

Главным препятствием является более высокая стоимость оборудования, однако преимущества в дальнейшем использовании будут весьма существенны. Отопление загородного дома энергией земли автономно и не зависит от работы коммунальных служб. Каким же образом геотермальная энергия может быть использована в системе отопления коттеджа в климатических условиях нашей страны? Для генерации тепловой энергии Земли даже при низкой температуре используется специальный геотермальный тепловой насос, который устанавливается в скважину глубиной 200 м, где температура в любое время года держится на отметке плюс 10 градусов. После монтажа отопления «энергия земли» именно через него прогоняется холодная вода, она нагревается за счет земного тепла и возвращается в дом для его обогрева.

Такая установка может эффективно использоваться и летом, не только для горячего водоснабжения, но и для охлаждения дома, как кондиционер. Если просчитать все затраты, связанные с установкой и использованием более дешевых систем отопления, а также дополнительной системы кондиционирования, то цена установки геотермальной системы, если учесть, что в дальнейшем она не потребует трат, не покажется высокой. Система геотермального отопления не занимает большого пространства, не требует специальных помещений, в результате использования в атмосферу не выделяется никаких веществ, как в случаях с использованием газа, твердого или жидкого топлива. А соответственно, нет риска возгорания. Энергия земли для отопления дачи не оказывает радиационного, магнитного воздействия. Это самый экономичный, экологичный и безопасный способ отопления дома подходящий и для установки на территории Подмосковья.

Новые геотермальные системы Uponor | Новости UPONO

Большинство из нас не задумываются о том, что нефть, газ, уголь и многие другие энергоносители относятся к невозобновляемым источникам энергии, которые истощаются и становятся все дороже с каждым годом. В то же время, у нас под ногами находится мощнейший   источник энергии, который появился еще до возникновения человечества. Этот источник — сама земля, постоянно вырабатывающая огромное количество тепла, которое можно извлечь с помощью геотермальных систем.

В любое время года, независимо от климатических условий, температура в поверхностном слое земли на определенной глубине постоянно держится на примерно одинаковом уровне, каждые 100 метров увеличиваясь на 3°С. При этом на поверхности температура земли может быть любой.

Температура земли на глубине нескольких метров относительно постоянна,  таким образом, с помощью геотермальных систем можно обеспечить свой дом постоянным притоком тепловой энергии, за которую не нужно платить. Несомненным плюсом здесь является и то, что энергия, данная самой природой является экологически чистой.

Геотермия (греч.: geo = земля; therm = тепло) — раздел геофизики, изучающий тепловое состояние, распределение температуры и ее источников в недрах Земли, тепловую историю Земли. Геотермальная энергия — энергия земли, извлекаемая из почвы, атмосферы или грунтовых вод.

Получение «бесплатной» энергии все же требует некоторых денежных затрат на геотермальное оборудование, однако крупнейшие инженерные компании предлагают все более доступные решения для массового потребителя, в частности, владельцев загородных домов, а также малых и средних предприятий — небольших офисов, магазинов, складов, АЗС и т.п. 

Одно из главных достижений разработчиков – сокращение сроков окупаемости геотермальных систем.

Геотермальные системы становятся нормой жизни для крупных застройщиков и малого бизнеса. 

Игра на разнице

Энергия земли используется для отопления помещений и подогрева воды. Также с помощью геотермальных установок можно аккумулировать тепловую энергию и охлаждать помещения 

Геотермальные системы функционируют по принципу теплообменника. Так, в поверхностном слое земли до 400 м вглубь циркулируют грунтовые воды, которые нагревают почву. В это время, агент — теплоемкий раствор — проходит подземные области по грунтовому коллектору и собирает энергию или отдает ее. 

Современная геотермальная система представляет собой комплекс из грунтового теплообменника, системы труб, заполненных теплоемким раствором (например, солевым), и теплового насоса.

Принцип функционирования теплового насоса

Солевой раствор, проходя через теплообменник, забирает тепло, благодаря которому переходит из жидкого состояния в газообразное. При этом источник тепла (грунт) охлаждается на несколько градусов. Компрессор всасывает газообразную рабочую среду и сжимает ее. За счет увеличения давления происходит повышение температуры. Поскольку речь идет о компрессоре с охлаждением, энергия, производимая двигателем, не утрачивается, а вместе со сжатой рабочей средой направляется в конденсатор. Через теплообменник конденсатора тепло передается в систему водяного отопления. Данный процесс требует определенных затрат электроэнергии.

Итак, для извлечения тепла из земли пока еще требуется другой вид энергии, в основном, электрической. Однако, затратив на работу 1 кВт, тепловой насос отдает на выходе примерно 3-4,5 кВт. Выгода очевидна особенно в тех случаях, когда отсутствует возможность подведения магистрального газа, либо использование электрических мощностей ограничено. В последнем случае тепловой насос «увеличит» уже имеющиеся киловатты электричества в несколько раз, и мощности станет достаточно для полноценного отопления, охлаждения и горячего водоснабжения здания. При этом, затраты на электричество не вырастут.

Какие бывают решения

Сегодня геотермальные установки используют во многих странах для отопления и охлаждения коттеджей, промышленных объектов, деловых центров и т.п., при этом оборудование может использоваться для зданий любой площади. В качестве отопительного оборудования часто используются системы «теплый пол». Оба типа устройств — и тепловой насос, и система напольного отопления — являются низкотемпературными, т.е. работают при температурах до +55°С, что обеспечивает максимальную  эффективность. В этом материале речь пойдет об отопительных системах на основе грунтовых тепловых насосов.

Одним из наиболее экономичных решений для организации отопления малоэтажных зданий (коттедж, таунхаус, отдельно стоящие магазин или офис, АЗС, склад) является комбинация «тепловой насос — горизонтальный грунтовой коллектор». Данное решение требует минимального объема капиталовложений, но отличается достаточно высоким КПД. 

Для монтажа системы необходимо выделить относительно большую открытую площадь. Коллекторы монтируются на небольшой глубине — до 5 метров. Монтаж производится без устройства песчаной подушки, что также минимизирует затраты. Трубопроводная система не требует обслуживания: трубы из поперечно сшитого полиэтилена, срок службы которых составляет более 50 лет (например, трубы PE-Xa производства Uponor), закладываются один раз. Устройство горизонтальных грунтовых коллекторов для обогрева зданий требует тщательных расчетов, они могут быть ограниченно применены для охлаждения. При проектировании необходимо принимать во внимание температуру и состояние грунта, рабочие температуры систем отопления/охлаждения — все это оказывает влияние на эффективность и производительность теплового насоса. 

Вертикальные грунтовые коллекторы (зонды) — это теплообменники, состоящие из одной или двух параллельных труб U-образной формы, вертикально установленных в грунте. Такой тип коллектора может монтироваться на ограниченной площади практически в любом типе грунта. 

Системы с вертикальными коллекторами менее подвержены колебаниям температуры грунта, чем горизонтальные, поскольку на глубине более 15 метров она относительно постоянна. Вертикальные грунтовые коллекторы наилучшим образом подходят не только для отопления, но и охлаждения.

В отличие от традиционных труб из полиэтилена, молекулярные цепи в трубах Uponor PE-Xa связаны и располагаются одна под другой. Это повышает износостойкость и устойчивость к влиянию температур. Главным свойством данных труб является, так называемый, эффект памяти: исключительная способность материала возвращаться к своей первоначальной форме. Если расширить трубу специальным инструментом, то в течение короткого периода времени ее расширенная часть примет свой изначальный вид. Благодаря этому материал не нуждается в дополнительной герметизации. Так обеспечивается стопроцентно надежное соединение труб без применения уплотнительных колец.

Оригинальное и эффективное решение для отопления и охлаждения офисных зданий и крупных промышленных объектов — это энергетические сваи, в которые монтируются один или несколько трубопроводов. Первые здания, опирающиеся на них, были построены в Германии еще в конце прошлого века. С помощью энергетических свай появляется возможность интегрировать геотермальный теплообменник напрямую в свайный фундамент. Сваи могут быть как готовыми (забивные сваи), так и изготавливаться непосредственно на объекте (винтовые или буронабивные сваи из монолитного бетона). 

Энергетические сваи рекомендуется использовать в качестве переменного накопителя — для чередования режимов отопления и охлаждения. Энергетические сваи можно считать выгодным вложением для инвесторов, поскольку их установка позволяет совместить затраты на фундамент и устройство грунтового теплообменника, а в последующем экономить на энергопотреблении.

Еще одно решение для организации отопления и охлаждения жилых домов малой и средней площади, небольших промышленных зданий — энергетические корзины, или энергетические петли. 

Подобные системы монтируют там, где невозможно установить вертикальный и горизонтальный коллектор, например, в случае невозможности глубокого бурения, или недостатка свободного места. 

Энергетические корзины идеально подходят для геотермальных систем без теплового насоса, таких как станции пассивного охлаждения Uponor EPG6. За счет отсутствия самого дорогостоящего компонента это решение является одним из самых доступных в линейке геотермальных систем. Для нормальной работы станции необходимо всего 3% от потребляемой электроэнергии сплит-системой  кондиционирования сопоставимой мощности. Принцип работы Uponor EPG6 основан на том факте, что температура почвы на глубине 2-4 метров не поднимается выше 12-13°С даже в самый жаркий летний месяц. Система Uponor EPG6 состоит из циркуляционного насоса с электронным управлением, климат-контроллера, набора датчиков, компактного теплообменника и запорно-регулирующей арматуры. Станция пассивного охлаждения Uponor EPG6 может дополнить уже ранее установленное в здании оборудование, такое как газовый или твердотопливный котел и т.д.

Теория и практика

В Европе геотермальными системами уже оснащены многие жилые, и промышленные здания, в том числе: общественно-деловой центр Заргенсе (Швейцария), детский дом Orange House of the Tabaluga Children’s Foundation в Тутцинге (Германия), офисные комплексы в Германии, промышленные объекты в Швейцарии и др.

Теперь геотермальные установки работают и в России. Так в Центре городского развития Инновационного центра Сколково «Гиперкубе», площадью 6700 м2, —, функционирует геотермальная система, состоящая из теплового насоса Stiebel Eltron и 13-ти  зондов Uponor,  длиной 80 м каждый.  Тепловой насос обеспечивает здание  энергией для отопления, охлаждения и горячего водоснабжения. 

Важную роль в выборе системы для отопления/охлаждения объекта в Сколково сыграла  энергоэффективность системы. В данном случае геотермальное отопление в 4,5 раза  выгоднее стандартного электрического отопления. Кроме того, в Сколково предъявляются довольно высокие требования к материалам и комплектующим, которые должны использоваться на объекте, и оборудование Uponor и Stiebel Eltron полностью устроило заказчиков. 

Другой пример использования геотермальных систем в России: АЗС станция «Лукойл», площадью в 336 м2, во Внуково, где был установлен тепловой насос Stiebel Eltron (32,6 кВт), восемь 60-метровых зондов и система теплых полов, что позволило обеспечить отопление, охлаждение и горячее водоснабжение. Для АЗС геотермальная энергия стала идеальным решением с точки зрения эксплуатационных затрат и пожаробезопасности: самое дешевое топливо — газ — на бензоколонках использовать запрещается, а отопление всего комплекса электричеством обходится достаточно дорого. 

Тепловые насосы в сочетании с грунтовыми коллекторами успешно применяются в сегменте малоэтажной жилой застройки. По словам Тимура Жаркова, руководителя направления «Системы внутреннего климата» ЗАО «Упонор Рус»: «Сегодня средний срок окупаемости затрат на геотермальную установку составляет 6-8 лет, доходя в некоторых случаях до 2-3 лет в зависимости от условий объекта Расчеты проводились компанией Uponor совместно с производителем тепловых насосов Stiebel Eltron».

Использование геотермальный энергии – это простой и экономичный способ отопления и охлаждения помещений, который позволяет не только удовлетворить текущие потребности, но и внести свой посильный вклад в сохранение экологичного будущего нашей планеты.

Те, кто применяют данные технологии, уже сейчас оценили преимущество своей независимости от поставщиков энергоносителей.

О компании:

Компания Uponor является ведущим международным производителем решений для водоснабжения и внутреннего микроклимата помещений для жилого и коммерческого строительства на рынках Европы и Северной Америки. В Северной Европе Uponor является крупным поставщиком трубопроводов для объектов инфраструктуры. Компания Uponor предлагает своим клиентам энергоэффективные, безопасные и надежные решения. Штат сотрудников корпорации насчитывает около 3100 человек в 30 странах мира. В 2011 г. чистый объем продаж компании Uponor составил около 800 миллионов евро. Акции корпорации Uponor котируются на фондовой бирже NASDAQ OMX, Хельсинки, Финляндия. http://www.uponor.com  

За дополнительной информацией обращайтесь в пресс-службу компании Uponor к Светлане Тихоновой или Кристине Малолеткиной по тел.: +7 (495) 641-22-09, e-mail: [email protected] 

Геотермальная энергия | Плюсы и минусы геотермального отопления дома

Что такое геотермальное отопление дома?

Геотермальное отопление использует для обогрева помещений природное тепло земли. Это неограниченный и бесплатный ресурс. Его можно использовать независимо от температуры воздуха, времени года и расположения участка. Сейчас это самая экономичная альтернатива традиционным вариантам отопления.

Принцип действия системы

В основе функционирования геотермальных систем находятся физические процессы передачи тепла из окружающей среды. По принципу действия они аналогичны обычному холодильнику.

На большой глубине земной поверхности температура всегда постоянна и пребывает в пределах +5 — +8 °С. Почти 80% тепловой энергии, создаваемой геотермальной системой, представляет собой энергию окружающей среды. Ее передают и накапливают внутри зданий. Такая добыча не наносит урона экологическому и энергетическому балансу планеты, потому что она обладает способностью самовосстанавливаться.

Виды теплообменников

Горизонтальные теплообменники характеризуются тем, что трубы контура укладывают горизонтально на глубину, превышающую уровень промерзания грунта в данной местности. Их применяют тогда, когда приусадебный участок обладает большой свободной площадью без насаждений.

К примеру, чтобы обогреть частный дом площадью в 250 кв. м потребуется 600 кв. м для размещения теплообменного контура. Такая территория не всегда доступна в густонаселенных коттеджных поселках.

Когда территория участка небольшая, применяют вертикальные теплообменники. Но для их создания потребуется специальное бурильное оборудование. Это вызывает повышенные расходы.

При создании вертикальных теплообменников применяются геотермальные зонды. Их опускают в скважины глубиной до 200 м. Такой способ можно использовать даже на обустроенной территории. При этом существующий ландшафт не повреждается.

Еще одним вариантом является теплообменник, помещенный в воду. Он очень целесообразен при наличии поблизости водоема. При этом трубы контура укладывают на дне на глубину, превышающую уровень промерзания. В этом случае система функционирует за счет энергии водных массивов. Это наиболее экономичный способ обустройства геотермального отопления.

Существуют также воздушные теплообменники. Их контур получает тепло из воздуха. Особенно эффективны они в южных районах. Для их монтажа не требуются земляные работы. Недостатком является полная зависимость от температуры воздуха.

Горизонтальный коллектор

Горизонтальный коллектор – это система труб, уложенных параллельно земле в специальных траншеях. Ширина траншей составляет 50-70 см, глубина 1,5-2 м, дистанция между ними — не менее 1,5 м. Прокладка труб на расстоянии ближе 1,5 м от деревьев не допускается. Такие нормы необходимо выдерживать для предотвращения переохлаждения грунта. В противном случае система не получит достаточное количество тепла.

Длина труб и траншей зависит от теплоотдачи грунта и мощности теплового насоса. Чем выше значение последнего показателя, тем крупнее должен быть участок. При таком способе укладки труб значение теплоотдачи обычно составляет 15-35 ВТ/м².

Вертикальный контур

Для его создания необходимо пробурить скважину глубиной от 10 до 100 м и выше. В нее опускают U-образную трубу. За счет того, что на большой глубине температура всегда выше, чем у поверхности, такой способ укладки обладает повышенной эффективностью. Она в 4-5 раз выше, чем при использовании горизонтального коллектора.

Чтобы увеличить тепловую мощность, одновременно применяют несколько таких скважин. Расстояние между ними не меньше 5-6 м. Их соединение осуществляется с помощью специальных коллекторных узлов. Для получения 7-9 кВт тепловой энергии потребуется 150-200 м скважины. Долговечность системы такого вида составляет около сотни лет.

Теплообменник, размещенный в воде

Водоразмещенный теплообменник считается единственным реальным способом обеспечения геотермального отопления собственными силами. Для его применения необходимо наличие водоема размерами не менее 200 кв. м. Расстояние от него до дома должно не превышать 100 м. Обязательным условием является также то, что глубина водоема обязана превышать 2 м.

Плюсы и минусы геотермального отопления

Большим достоинством геотермальных систем отопления считается неисчерпаемость необходимых для нее ресурсов. Земная поверхность аккумулирует около 90% солнечной энергии. Может закончиться топливо, возможно прекращение подачи газа, но тепло земли бесконечно.

Значительным преимуществом геотермальных систем является также экологичность. Их функционирование не создает вредных отходов. Геотермальная установка является пожаробезопасным решением. При ее работе не используют легковоспламеняющиеся вещества.

Основным недостатком геотермальных систем считается сложность и значительная стоимость работ. Наиболее целесообразно их применение на не газифицированных участках.

Обогрев дома теплом Солнца и Земли

Вопрос о совершенно автономном независимом отоплении частного дома волнует многих жителей и владельцев загородных домов. Если вы владелец частного дома, то экономия на энергетических ресурсах, очень больная тема. Ведь частные дома не всегда удаётся разместить вблизи доступной газовой магистрали. Люди пытаются использовать энергию Земли и космоса, например, наладить обогрев дома внутренним, казалось бы, небольшим, теплом Земли.

Холодильник наоборот

Это очень интересное решение, которое не только предлагается в плане научных разработок, но уже использовано на практике и взятое на вооружение.

В геотермальных отопительных системах основным прибором является тепловой насос. Принцип действия такого насоса основан на принципе холодильного агрегата.

Холодильник забирает тепло изнутри и отдаёт его наружу, тепловой насос забирает тепло снаружи и отдаёт внутрь. Для такого устройства не нужны источники, нагревающиеся до высокой температуры, котлы не используются.

Жидкость, используемая в качестве антифриза, в тепловом насосе относится к низкопотенциальным источникам энергии. Для её закипания достаточно температуры – 4 градуса, такой температурой обладают земля, вода, воздух. Конечно, на глубине, ниже точки замерзания. Эта жидкость, проходя испаритель, закипает при температуре природной среды и испаряется. Получается пар, который сжимает компрессор. Этим паром нагревается воздух или другая жидкость – теплоноситель, который поступает в трубопровод, затем к радиаторам отопления. Так, происходит геотермальный обогрев дачного или загородного дома.

Теплоноситель нагревается примерно до 60 градусов, но этого достаточно, чтобы обогревать помещения. Таким же способом можно и охлаждать помещения в тёплом климате. Но этот вид охлаждения задействован меньше.

Эффективность использования

Эксплуатируя тепло Земли, вы получаете экологичную энергию для обогрева дома. Эффективность такой системы очень велика. Затратив 1 Киловатт энергии для работы насоса, можно получить от 4 до 6 киловатт тепловой энергии.

По прогнозам компетентных органов, большинство высокоразвитых стран перейдут на использование тепловых насосов уже к 2020 году. Многие будут пользоваться этой дешевой энергией.

Типы тепловых насосов

В российских условиях применяются четыре типа тепловых насоса, характеризующие теплоноситель на входе и выходе отопительной системы:

• вода — вода;
• воздух — воздух;
• грунт – вода;
• воздух — вода.

Выбирая любой из типов тепловых насосов необходимо помнить, что такой обогрев дачного или частного дома будет особенно эффективным в хорошо утеплённом доме. Утеплены должны быть стены, крыша, фасад, подвал. Тепловые потери должны быть максимально снижены.

Разница температур на входе и выходе теплового контура должна быть небольшая, поэтому системы лучше работают в низкотемпературном режиме. То есть тёплый пол подключить выгоднее, чем греть горячую воду. Также для достижения лучшего эффекта рекомендуется использование тепловых насосов совместно с другим источником тепла, например, электрическим насосом. А также целесообразно применение теплового аккумулятора.

Батареи на крыше

Обогрев дачного или загородного дома можно устроить и с помощью солнечной батареи. Если осуществить установку солнечной батареи на крыше, то можно использовать полученную энергию и для освещения, и для обогрева коттеджа теплом. Солнечные батареи бывают двух типов. Батареи с использованием кремниевой плёнки и батареи, использующие монокристаллы и поликристаллы, работающие как фотоэлементы. Чем больше площадь солнечной батареи, тем большее количество энергии вы получите. Это один из недостатков таких обогревателей. Другой недостаток – высокая цена. Использование солнечной батареи выгодно на территориях, где много солнца и температура воздуха достаточно высокая.

Солнечные батареи

Солнечный коллектор

В качестве генератора тепла лучше использовать солнечный коллектор. Принцип работы коллектора другой, чем обогрев дома солнечной батареей. Солнечный коллектор основан на стеклянных вакуумных трубках. В трубках нагревается вода, которая по типу естественной циркуляции (горячая легче холодной) поднимается наверх в накопительный бак. Эти системы используются сезонно, хотя КПД у них больше, чем у солнечных батарей.

Можно сделать вывод, что существующие системы, работающие от солнца, носят сезонный характер. Организовать обогрев дачного дома солнечной и тепловой энергией Земли возможно, но нельзя использовать только эту энергию. Необходим дополнительный генератор тепла.

Солнечный коллектор

Биореактор

Если продолжать разговор об экзотических видах отопления дачного или частного домов, можно сказать несколько слов о том, как происходит обогрев дома так называемым биореактором. Биореактор — это прибор, который позволяет производить биологическое топливо непосредственно в доме. Используются зелёные водоросли, выращенные в доме, в специальном аквариуме, поэтому аквариум самая большая часть этой конструкции. Водоросли поглощают углекислый газ и растут. Затем они перерабатываются в биотопливо.

Биореактор с использованием зелёных водорослей

Более прозаичное топливо для биореакторов навоз и другие органические отходы. Такие технологии всё чаще стали внедрять в нашей стране.

Пеллетные агрегаты

Зачастую биореакторами называют котлы, работающие на твёрдом древесном топливе в виде гранул. Гранулы называются пеллетами, а котлы — пеллетными. Эти котлы активно используются в европейских странах. А вот в России этот вид топлива достаточно дорог. Хотя это экологически чистый вид топлива с высоким КПД, составляющим около 90%. В таких котлах предусмотрено использование автоматики, что позволяет работать им круглосуточно без вмешательства человека. Благодаря своему устройству, а именно двойным стенкам топливной камеры, котлы не перегреваются, поэтому имеют большой срок эксплуатации.

Альтернативные источники энергии

В современном мире, с растущими показателями потребления и как следствие — ограниченными энергоресурсами, стремительные обороты набирает развитие технологий добычи энергии из альтернативных, возобновляемых источников. К таким источникам относятся, в первую очередь, солнечная и ветровая энергии, геотеримальное тепло, энергия морских волн и приливов.

Сегодня альтернативные источники энергии уже широко используются для решения проблем энергоснабжения не только в промышленных масштабах, но и в частном секторе.  Доступность технологий получения энергии из неисчерпаемых источников позволяет строить энергонезависимые дома с экологически чистой инфраструктурой в удаленных районах и решать проблемы энергоснабжения уже существующих объектов. 

Виды альтернативных источников энергии

Такие альтернативные источники энергии, как энергия солнечного света и ветра используются для энергоснабжения и нагрева воды, геотермальное тепло земли — для отопления и кондиционирования зданий. Преобразование солнечной энергии в электрическую происходит при помощи фотоэлектрических пластин из кремния — самого распространенного элемента на планете. Солнечные батареи, на основе кремниевых пластин имеют продолжительный ресурс жизни — более 25 лет и, в зависимости от технологии производства, сохраняют до 80% своей эффективности в течении всего ресурса. Количество энергии, получаемой от солнечных батарей, различается и напрямую зависит от месторасположения и солнечной активности в различные сезоны года. Эффективность преобразования энергии у солнечных батарей достигает 20% и зависит от технологии их производства и чистоты кремния. Технология стремительно развивается и показатель эффективности постоянно растет.

Эксплуатация ветро-установок (ветрогенераторов) для получения электричества, целесообразна в районах с высоким значением средней скорости ветра или в периоды низкой солнечной активности. Эффективность преобразования энергии ветра не уступает эффективности гелиоустановок, но зависит от точки расположения объекта и корректно рассчитанного потенциала местности.

Широко используется для отопления зданий и геотермальное тепло земли. Тепловые насосы позволяют получать тепло окружающей среды: земли, воды или воздуха. В зимний период геотермальное тепло используется для отопления зданий, а в летние месяцы позволяет эффективно отводить тепло, производя кондиционирование.

Альтернативные источники энергии и выгоды их использования

Эффективность использования тех или иных альтернативных источников энергии напрямую зависит от региона, в котором необходима установка. Качественный мониторинг энергопотенциала позволяет определять наиболее подходящую технологию и рассчитывать ее окупаемость на годы вперед, а так же исключает ошибки связанные с региональными особенностями.

Конечно, первоначальную цену энергонезависимого дома, с экологически чистыми, возобновляемыми источниками энергоснабжения, сегодня нельзя назвать низкой, но по истечении двух — пяти лет эксплуатации альтернативные источники энергии полностью окупают свою стоимость и приносят ощутимую финансовую выгоду в течении многих лет.  Не стоит забывать о экологичности альтернативных технологий добычи энергии. Солнечные, ветровые и гелиоустановки не производят вредных выбросов в атмосферу, не загрязняют воду и безопасны для человека.

Производство солнечных батарей набирает обороты

Нехватка ресурсов в удаленных регионах, в совокупности с быстрыми темпами развития технологии привело к ситуации, когда производство солнечных батарей быстро набирает обороты, а стоимость конечных изделий с каждым годом становится все более доступной для потребителей со средним уровнем доходов. И если вчера технология гелиоустановок была доступна лишь для космических программ, то уже сегодня мини-солнечные электростанции, как грибы после дождя, растут на крышах домов и садовых участках.

Дом Уиллиса на солнечной энергии, защищенный от земли

Фото любезно предоставлено Полом Уиллисом.

Пол Уиллис впервые столкнулся с «защищенным от земли» домом, работая фотожурналистом в Индиане, и ему понравилась эта концепция. Защищенные от земли дома — это прочные, удобные и энергоэффективные жилища, для которых характерно использование земли для защиты большей части конструкции и окон, выходящих на южное небо. Пассивный солнечный аспект привлекал Пола и его жену Вики, как и совершенно другой внешний вид таких жилищ.

Пол и Вики были достаточно впечатлены, чтобы начать поиски подобного жилища, которое можно было бы назвать своим. Однако ничего не вышло, и в то время они не могли справиться с этим самостоятельно, поэтому их собственный пассивный солнечный дом оставался мечтой.

Много лет, спустя пару ходов, интуитивная интуиция привела их к порогу защищенного от земли дома, выставленного на продажу. Они попросили своего риэлтора найти им недвижимость в деревенском стиле, и вскоре она сообщила о находке. По ее словам, участок был фантастическим, но она беспокоилась, что дом не будет привлекать их внимание.«Она не показывала нам его фото, а просто просила, чтобы мы пришли и посмотрели на него», — вспоминал Пол.

Фото любезно предоставлено Полом Уиллисом.

Под землей-укрытием

Пол и Вики прибыли в хорошо спроектированный, скромный, защищенный от земли дом своей мечты — они были первыми, кто увидел его на рынке, и они сказали своему риэлтору, что хотят купить его прямо сейчас.

Дом, первоначально спроектированный и проживаемый инженером на пенсии и его женой, расположен посреди 30 акров в южной части Нью-Гэмпшира.Он окружен горным хребтом с исторической пешеходной тропой, а поблизости находится бобровый пруд, полный дикой природы. «Это идеальное место», — поделился Пол. «Бобровый пруд — моя постоянная муза».

Изоляционный слой земли, покрывающий крышу, отлично удерживает тепло, обеспечиваемое южной теплицей, которая охватывает большую часть внешней стены. Зимой фанаты перемещают солнечное тепло по дому, и в результате им практически не нужно включать какое-либо дополнительное отопление. Когда они это сделают, это будет их печь на гранулах, которая заменила дровяную печь, которую они использовали в течение многих лет.Им никогда не было нужды в мазуте или газе.

«Без какого-либо обогрева температура внутри никогда не опускается ниже 58 градусов, — поделился Пол. — Но что действительно здорово, так это то, что мы никогда не становимся горячими при этой 90-градусной жаре. Он поддерживает температуру круглый год, и это главное преимущество этого укрытия на земле «.

Этим летом Пол и Вики попросили ReVision установить наземную солнечную батарею сразу за той частью их двора, которая оказывается крышей. Пассивная солнечная энергия творит чудеса в снижении энергопотребления в их доме, но преодоление дистанции с помощью солнечной энергии уже давно является частью их видения.Уменьшая электрические нагрузки с помощью более новых приборов и светодиодных светильников, было легко почти компенсировать их использование электричества солнечной батареей.

Фото любезно предоставлено Полом Уиллисом.

Простое совершенство

Пол и Вики были привлечены к эффективности конструкторского и инженерного решения ReVision, которое не требовало копания глубоких ям или установки массивных противовесов, как это было с предложением одного подрядчика, который предположил, что единственным жизнеспособным методом будет использование стеллажной системы с балластом. удерживается множеством бетонных «трикотажных барьеров» — много тысяч фунтов бетона.

«Мы решили использовать ReVision, потому что нам нравились компания, стратегия и философия, а также потому, что мы знали, что вы будете рядом. Кроме того, ReVision — единственная компания, которая производит винты для заземления ».

Винты заземления

— это простое решение проблем, связанных с надежным креплением солнечных батарей, а также экономия бесчисленных часов и долларов. ReVision объездил всю Новую Англию, установив тысячи винтов и ускорив переход на солнечную энергию.Однако для большинства домовладельцев рентабельность — не единственное соображение — не менее важна эстетика. «Мы были бы недовольны, если бы на крыше нашего дома был барьер из 10 джерси», — воскликнул Пол. «Это было гораздо менее инвазивное решение».

Плодотворные мечты

«Когда в наши дни светит солнце, мы производим больше, чем используем», — заметил Павел. «Мы находимся в этом земном убежище 23 года. Нам всегда нравилась идея о том, что мы используем солнце для обогрева, но возможность добавить фотоэлектрические элементы, чтобы сократить расходы на электроэнергию, — это то, что мы действительно хотели сделать.Итак, мы очень рады, что смогли завершить видение — строитель этого дома действительно опередил свое время в области солнечной энергетики. Я ущемляю себя каждый день, когда мы нашли такое классное место ».

Дом на солнечной энергии под землей

Земляной дом Estate Lättenstrasse, Dietikon, Швейцария, Автор Питер Ветч.

Человек использовал солнце и землю разными способами. В конце 70-х было много опасений по поводу использования солнечной энергии, когда я учился в бакалавриате.Степень S. Между коллегами разгорелись споры об использовании солнечной и ядерной энергии. Меня увлекла солнечная энергия. Было так много способов преобразовать энергию солнца в полезную энергию. В конце концов, мой разум остановился на земляном валу, солнечном доме, как его тогда называли. Прочитав и изучив множество проектов домов на солнечной энергии, один остался со мной.

Ниже приводится итог многолетних размышлений. Я выбрал дизайн дома, который построен под землей, за исключением стен, выходящих на юг.Стены, выходящие на южную сторону, застеклены, чтобы обеспечить как можно больше солнечного света в доме в зимние месяцы. В летние месяцы солнце закрывается навесами, чтобы дом не перегревался. Активная солнечная система отопления используется для дополнения пассивной солнечной энергии, которую получает дом в течение дня. Отфильтрованный и осушенный наружный воздух циркулирует по дому, чтобы при необходимости обмениваться воздухом и защищать от плесени.

Использование земли для изоляции и снижения внутренней температуры дома не новость.Аналогичным образом действуют самовольные дома, построенные в пустынях. Этот защищенный от земли дом будет поддерживать внутреннюю температуру 55 градусов по Фаренгейту, потому что окружающая земля имеет эту температуру и стены не изолированы. Земля защищена и изолирована примерно на 20 футов по горизонтали от края дома, чтобы земля оставалась относительно сухой. Это заземление теперь действует как теплоотвод и накопитель.

Исходя из предположения, что температура земли круглый год составляет 55 градусов по Фаренгейту, стены и пол в доме площадью 5000 квадратных футов не изолированы, и одна треть объема воздуха в доме меняется в день (0.35 ACH) были рассчитаны следующие числа теплопотерь. Эти значения тепловых потерь не учитывают дополнительную тепловую энергию, которая может храниться в изолированном грунте вокруг дома.

Общие потери тепла через неизолированные бетонные стены и пол: 1086 БТЕ / фут2 / день

Потери при инфильтрации воздуха: 1800 БТЕ / фут2 / день

ИТОГО: 2886 БТЕ / фут2 / день

Большинство муниципалитетов требует, чтобы первичная система отопления была известной конструкции.Будет использоваться установка природного газа. Система предварительного нагрева с использованием вакуумных трубчатых солнечных коллекторов в сочетании с резервуаром для хранения воды будет использоваться для обеспечения всех потребностей в отоплении и горячей воде.

Расчет потерь тепла для обычного дома был выполнен в Бангоре, Миннесота. Использованные допущения были неизолированными, бетонные стены, пол и потолок толщиной один фут, а температура наружного воздуха составляла -11 градусов по Фаренгейту. Было установлено, что общие потери тепла составили 20,335 БТЕ / фут2 / день. Расчет инфильтрации воздуха такой же, как показано выше.

Место для системы кондиционирования воздуха будет включено в дизайн дома, но не будет предоставлено. В этом не должно быть необходимости.

Фактический размер и материалы, использованные в этом доме, не будут указаны, чтобы побудить читателя узнать и инвестировать в строительство дома.

Если читатель должен заинтересоваться этим дизайном дома, пожалуйста, свяжитесь с автором для получения дополнительной информации. Автор заинтересован в дальнейшем изучении этой конструкции, записывая данные о температуре и влажности круглый год.Цель состоит в том, чтобы создать компьютерную модель, чтобы можно было изменить дом, чтобы он соответствовал любому климату.

Модернизация дома с использованием возобновляемых источников энергии: как мы это сделали — Возобновляемые источники энергии

Когда мы с женой Ли вышли на пенсию в 2003 году, мы решили, что одним из наших основных проектов будет значительное сокращение потребления ископаемого топлива за счет перехода на возобновляемые источники энергии. источников энергии, а также за счет повышения энергоэффективности нашего дома. Эта цель возникла из-за нашего осознания ужасных экологических последствий добычи, переработки и транспортировки ископаемого топлива, а также загрязнения и изменения климата, вызванных сжиганием этого топлива.

Мы с Ли живем на окраине Ороно, штат Мэн, города с населением около 10 000 человек в южно-центральной части штата. Наш одноэтажный дом площадью 2200 квадратных футов расположен вдоль тупиковой проселочной дороги, недалеко от вершины пологого склона в начале сенокоса. Он защищен лесом с одной стороны и рядом вечнозеленых деревьев с другой, а наш огород размером 60 на 20 футов прячется прямо за домом. Мы живем здесь 42 года и наслаждаемся одиночеством с ближайшим соседом примерно в полумиле от нас.У нас довольно мягкое лето и довольно холодная зима, но, к счастью, солнечных дней обычно больше, чем пасмурных.

До выхода на пенсию я 33 года проработал в Университете штата Мэн профессором биологических наук. Я участвовал в экологическом движении, будучи аспирантом в 1950-х годах, и благодаря своей активности я получил немного знаний об альтернативных источниках энергии. Однако на практическом уровне освоение возобновляемых источников энергии в домашних условиях потребовало терпения и большого количества знаний.Я проконсультировался со многими людьми — как с людьми из энергетических компаний, так и с другими домовладельцами в окрестностях, которые устанавливали системы — задавал много вопросов и посвятил время исследованиям. Мы с Ли решили направить значительную часть наших сбережений и пенсионного дохода на эти проекты по энергоснабжению дома, но, когда мы только начинали, мы не мечтали, что в конечном итоге мы сможем почти полностью обеспечивать электричеством наш дом и местный транспорт. с возобновляемыми источниками энергии.

Мы отправились в небольшой путь задолго до выхода на пенсию, добавив тепла дровами, чтобы уменьшить потребление мазута.Мы добавили небольшую дровяную печь в нашу гостиную, как это делают многие майнеры. Чтобы распределить тепло от дровяной печи по другим частям дома, я установил качающийся вентилятор высоко на стене гостиной, который выталкивал поднимающийся горячий воздух в оба коридора, ведущие в остальную часть нашего жилища.

Путем сжигания примерно 1 дубовой веревки в год мы получили приятно поджаренную гостиную, а использование мазута снизилось примерно на 20 процентов, что дало годовую экономию около 350 долларов после учета затрат на дрова и электроэнергию (вентилятор).В последние годы нам пришлось прекратить использование дровяной печи, потому что в нашем возрасте вывозить дрова — непростая задача (в августе 2015 года мне исполнится 84 года), но дровяное отопление также стало хорошим началом для использования возобновляемых источников энергии. Что касается концепции, что энергия не возникает из ничего — это требует работы.

До 2007 года та же масляная печь, которая обогревала дом, также нагревала нашу горячую воду. В том же году мы сделали первый крупный скачок в модернизации нашего дома для возобновляемых источников энергии, установив два солнечных коллектора на южной стороне нашей крыши для нагрева воды.Коллекторы марки Apricus, каждый состоит из 22 откачанных трубок. Коллекторы поглощают солнечную энергию для нагрева жидкости, циркулирующей в трубе, которая через нашу крышу соединяется с резервуаром для горячей воды Stiebel Eltron емкостью 80 галлонов. Жидкость циркулирует вниз к нагревательным змеевикам в резервуаре, который находится в нашем подвале.

Несмотря на изрядную емкость резервуара, периодические периоды продолжительной облачности или одновременное принятие душа несколькими гостями в редких случаях приводили к истощению запасов горячей воды.Таким образом, для небольшого процента нашего водяного отопления по-прежнему требуется мазут. Тем не менее, мы сэкономили в среднем около 875 долларов в год на нагревании воды, а чистая стоимость всей установки после скидки от Efficiency Maine — государственного агентства, отвечающего за программы энергоэффективности и возобновляемых источников энергии — составила 8 395 долларов. со сроком окупаемости около 10 лет. Нам осталось всего два года до того, как окупить эти вложения.

Ограничение утечек: энергоаудит в нашем доме

Примерно в то же время, когда мы начали работать с солнечным водонагревателем, мы договорились о проведении энергоаудита нашего 35-летнего дома.Мы хотели определить, где он теряет больше всего тепла зимой, так как понимание того, как мы можем экономить энергию, казалось разумным, прежде чем мы погрузились в производство своей собственной. Лицензированный энергоаудитор выполнил услугу примерно за 300 долларов. Мы обнаружили, что наш дом испускает много тепла, в основном через потолок основного этажа и верхнюю часть фундамента.

По результатам аудита началась герметизация и изоляция. Мы с Ли не используем наш чердак, поэтому в 2008 году мы добавили около 2 футов дополнительной изоляции из выдувного стекловолокна над чердачным полом.(Раньше у нас была только стандартная 6-дюймовая изоляция из стекловолокна поверх пола.) Это увеличило R-значение потолка основного пола примерно с 20 до 60, и мы сразу почувствовали разницу. В 2010 году мы добавили 3 дюйма пенопласта вдоль нижней стороны потолка подвала и внутри бетонного фундамента на 2–3 фута ниже внешней поверхности почвы. Зимой стало заметно теплее и в подвале, и на первом этаже. Стоимость всей этой работы (без учета энергоаудита) после скидки Efficiency Maine составила 2407 долларов.Подсчитать срок окупаемости для этих проектов немного сложно, потому что в разгар их мы перешли на геотермальное отопление дома, а позже начали вырабатывать собственное электричество, но наши среднемесячные счета за отопление упали примерно на 70 долларов в первую зиму после обоих проекты были завершены.

Установка геотермальной системы

В 2009 году мы отказались от использования большей части оставшегося мазута, установив геотермальную систему отопления и охлаждения. Нас привлекла геотермальная энергия, потому что для существующего дома существует ограниченное количество способов получения тепла, не связанных с ископаемым топливом, и для нас геотермальная энергия была наименее дорогостоящей и наиболее эффективной из этих вариантов.Наша геотермальная система, спроектированная и установленная компанией Elco Electric из Бангора, штат Мэн, состоит из теплового насоса ClimateMaster грузоподъемностью 6 тонн в подвале и горизонтально расположенной теплообменной трубы под землей. Около 6000 футов полиэтиленовой трубы, свернутой в три траншеи длиной 200 футов и глубиной 6 футов, простираются под сенокосом перед нашим домом.

Два небольших электрических насоса в подвале обеспечивают циркуляцию раствора антифриза по подземной системе трубопроводов и к тепловому насосу.В тепловом насосе тепло отбирается из раствора для обогрева дома зимой, а тепло из дома добавляется к раствору для охлаждения наших жилых помещений летом. Прокачивая раствор через заглубленную трубу, это тепло передается от земли или к земле в зависимости от сезона. Тепло от теплового насоса передается в систему приточной вентиляции или из нее, обогревая дом зимой и охлаждая его летом. Фаза нагрева забирает тепло, хранящееся в земле в теплый период года, так что, по сути, это солнечная система, которая обеспечивает все наши системы отопления и охлаждения с момента установки.

После установки теплового насоса для нашей геотермальной системы мы подключили его к нашей системе горячего водоснабжения, чтобы использовать отработанное тепло от работы насоса для дополнения нагрева воды. С тех пор, как наша геотермальная система была введена в эксплуатацию в августе 2009 года, мы использовали только около 50 галлонов мазута в год для резервного нагрева воды в пасмурные периоды и когда у нас много посетителей. Чистая стоимость геотермальной системы после скидки Efficiency Maine и федерального налогового кредита составила 25 495 долларов.Мы ежегодно экономим 2800 долларов на топливе для отопления дома и воды (без учета дополнительных затрат на электроэнергию для работы теплового насоса, который мы устранили в 2012 году, когда начали производить собственное электричество), поэтому срок окупаемости будет минимальным. чуть больше девяти лет.

Горизонтальная разводка теплообменной трубы, подобная нашей, не для всех, кто интересуется геотермальной энергией. У нас есть достаточно земли с достаточно глубоким грунтом возле нашего дома, чтобы разместить систему. Домовладельцы, у которых меньше земли или слишком мелкая почва, могут вместо этого пробурить глубокие колодцы для установки теплообменной трубы.

За годы, прошедшие с момента установки нашего геотермального теплового насоса, стали доступны бесканальные мини-сплит-тепловые насосы для дополнительного отопления и охлаждения. В этих пневматических насосах теплообменник обычно монтируется на открытом воздухе в жилом доме и подсоединяется к внутреннему настенному блоку. Такие системы предназначены для обогрева небольших помещений, чем наш полный дом — они эффективны для обогрева помещений, подобных тем, которые отапливаются настенным пропановым обогревателем, с дополнительным преимуществом, заключающимся в возможности охлаждать воздух летом.Они имеют электрическое питание, более энергоэффективны и дешевле в эксплуатации, чем пропановые обогреватели, но при этом они не так эффективны, как геотермальные системы, в холодные, затяжные зимы, как в штате Мэн.

Экологичное электричество

Хотя наша геотермальная система положила конец почти всем закупкам мазута, она увеличила потребление электроэнергии примерно на 1000 долларов в год, и большая часть этой электроэнергии электроэнергетической компании вырабатывалась на ископаемом топливе. Летом 2012 года мы сделали еще один шаг, установив солнечные фотоэлектрические (PV) панели для производства собственной электроэнергии.Мы установили массив мощностью 9,36 киловатт (кВт), состоящий из 39 фотоэлектрических панелей компании Canadian Solar. Основываясь на нашей истории использования электроэнергии и принимая во внимание соотношение количества солнечного света к облачности в нашем районе, мы подсчитали, что этого массива мощностью 9,36 кВт будет достаточно для удовлетворения всех наших домашних потребностей, включая питание теплового насоса и зарядку полностью электрического машина на 7000 км местных поездок в год.

Поскольку южная сторона нашей крыши не подходила для установки такого размера и уже была частично занята нашими солнечными коллекторами горячей воды, мы решили разместить отдельно стоящую фотоэлектрическую батарею на сенокосе перед нашим домом. .Полная стоимость этой установки составила 28 790 долларов после скидки Efficiency Maine и федеральной налоговой скидки. За первые два года использования массива мы сэкономили в среднем 2400 долларов в год на покупке электроэнергии. При таких темпах окупаемость затрат на установку займет у нас 12 лет с сентября 2012 года. Если ставки энергетической компании вырастут, срок окупаемости будет короче.

Как работает наша солнечная установка для электричества

Производство солнечной электроэнергии осложняется тем, что солнце не всегда появляется.Один из способов решить эту потенциальную ловушку — установить группу больших аккумуляторных батарей. Они заряжаются, когда светит солнце, и вы можете получать от них электричество, когда небо становится серым. Эти батареи дорогие, но это единственный вариант для домов в удаленных местах, где нет электросети. Напротив, наша солнечная батарея «привязана к сети», то есть она подключена к линии электропередачи у нашего дома, и мы совместно вырабатываем электроэнергию с энергокомпанией. Мы измеряем выход солнечной электроэнергии в сеть и отдельно измеряем электроэнергию, которую мы получаем из сети в нашем доме.Когда мы вносим больше киловатт-часов (киловатт-часов), чем потребляем, как это происходит примерно с апреля по октябрь, электроэнергетическая компания засчитывает нам избыточное количество киловатт-часов. Когда мы используем больше, чем производим, что происходит с ноября по март, мы расходуем заработанные кредиты.

Нашей целью было сделать нашу отдельно стоящую солнечную батарею достаточно большой, чтобы в течение года нам не приходилось покупать электроэнергию у энергетической компании. По нашим оценкам, с электромобилем мы будем использовать около 11 000 кВтч электроэнергии в год.За первые два года работы массив давал около 12 000 кВт / ч электроэнергии в год. С недавним добавлением электромобиля нам понадобится еще один год опыта, чтобы увидеть, насколько мы приблизились к достижению нашей цели — нулевой закупки электроэнергии.

Взгляд назад и вперед

Скидки в размере

от Efficiency Maine и налоговые льготы на электроэнергию для жилищного фонда от федерального правительства существенно снизили затраты, поскольку мы взялись за все эти модернизации домашних систем энергоснабжения. За годы, прошедшие с тех пор, как мы начали устанавливать наши энергетические системы, цены на некоторые из них снизились, и теперь для некоторых из них доступно финансирование под низкие проценты, что сделало набег на возобновляемые источники энергии возможным для молодых домовладельцев и других людей, которым может не хватать финансовых ресурсов, которые у нас были. .

Я должен признать, что наш переход от ископаемого топлива еще не завершен. Многое из того, что мы покупаем, включая большую часть продуктов питания и даже энергосберегающее оборудование, которое мы установили у себя дома, производится и поставляется с использованием энергии ископаемого топлива. Мы можем и будем предпринимать дальнейшие шаги по отказу от ископаемого топлива, но жизнь, полностью независимая от них, может быть невозможна в нашей экономике без полного отказа от нее и возврата к образу жизни, существовавшему до промышленной революции.Однако мы с Ли невероятно довольны тем, чего мы достигли. Уменьшение углеродного следа стало для нас серьезным эмоциональным стимулом. Мы ценим знание того, что наш дом питается от солнечной энергии, которую мы сами собираем, и что добрая Земля делится своим теплом зимой и принимает наше тепло летом через нашу геотермальную систему. Многие люди в нашем сообществе приходили к нам домой, чтобы проверить наши системы и задать нам вопросы, когда они начали предпринимать шаги по сокращению своего собственного углеродного следа.Безмерно приятно быть таким примером для других.

Транспортный переход, тоже

Наш переход от ископаемого топлива не был бы полным без решения проблемы использования транспортных средств. Общественный транспорт не подходит для нас здесь, в нашей сельской местности, и благодаря нашей волонтерской работе и участию в различных общественных проектах мы с Ли хотим свободы и удобства, имея отдельные машины.

В 2010 году у нас были Toyota Corolla 1987 и 2002 годов с пробегом от 30 до 35 миль на галлон.В том же году мы заменили машину 1987 года новой Toyota Prius. С этим гибридным автомобилем мы достигли около 49 миль на галлон зимой и около 52 миль на галлон летом. Как и в случае любого транспортного средства, полностью или частично работающего на бензине, расход топлива на галлон зависит от многих факторов, включая стиль вождения. Это требует практики, но мы обнаружили, что медленное ускорение, движение по инерции до остановок и выбор времени светофора, позволяющий избегать полных остановок (когда позволяет движение), а также постоянное соблюдение ограничений скорости значительно увеличивают расход топлива.

С момента покупки Prius мы приобрели примерно на 850 галлонов бензина меньше, чем нам потребовалось бы, чтобы обойти старую Corolla, сэкономив около 3000 долларов (по ценам на бензин 2013 года) и выбрасывая в атмосферу гораздо меньше углекислого газа и других загрязнителей. .Мы прогнозируем, что к концу 2015 года мы компенсируем разницу в цене на новый Prius по сравнению с новой Corolla за счет сокращения закупок бензина, даже с учетом недавнего падения цен на бензин.

В 2013 году мы все еще сжигали около 300 галлонов бензина в год между нашими двумя автомобилями, и к ноябрю мы были готовы заменить оставшуюся Corolla. Мы продали его, купили новый полностью электрический Nissan Leaf и установили 240-вольтовую зарядную станцию ​​для Leaf в нашем гараже.

Этот автомобиль идеально подходит для нас, потому что большинство наших поездок по окрестностям для покупок и других мероприятий находятся в пределах 10 миль (в одну сторону) от дома.Теперь мы планируем наши экскурсии так, чтобы минимизировать использование Prius для местных поездок, и мы смогли использовать Leaf более чем в 90% этих коротких поездок. Средний круглогодичный запас хода Leaf в нашем климате без подзарядки составляет около 85 миль, что примерно на 20 процентов больше летом, чем зимой. Если не считать этого небольшого ограничения, пользоваться им — безмолвное удовольствие. Это намного проще и дешевле в эксплуатации, чем автомобиль с бензиновым двигателем, поскольку у него нет выхлопной системы, нет бензобака или дозаправки, нет моторного масла для замены или охлаждающей воды для контроля, и его легко подключить для аккумулятора. обвинения.Полная зарядка на нашей домашней станции занимает два-три часа, что обычно происходит за ночь. На станции быстрой зарядки зарядка аккумулятора занимает всего около получаса. Наличие второго семейного автомобиля, который может работать на бензине для длительных поездок, придает дополнительную практичность владению полностью электрическим автомобилем. Мы по-прежнему полагаемся на наш гибрид Prius для таких поездок.

С тех пор, как мы приобрели Nissan Leaf в ноябре 2013 года, мы купили только около 125 галлонов топлива для Prius, чтобы покрыть поездки в Массачусетс и случайное одновременное использование двух наших автомобилей.Стоимость новой зарядной станции Nissan Leaf plus после вычета выручки от продажи старой Corolla и получения федерального налогового кредита составила 25 804 доллара, или примерно столько же, сколько новый Prius. Однако Leaf с нулевым уровнем выбросов намного превосходит экономически, потому что его пробег на милю намного дешевле.

Расходы на топливо для наших автомобилей на 1000 миль:

• Nissan Leaf (электрический): 1,50 доллара США
• Toyota Prius (гибрид): 58 долларов США
• Toyota Corolla: 94 доллара США

Первоначально опубликовано: июнь / июль 2015 г.

Геотермальная энергия | Пособие для студентов по глобальному изменению климата

Если бы вы вырыли большую яму прямо в Земле, вы бы заметили, что чем глубже вы войдете, тем выше температура.Это потому, что внутри Земли полно тепла. Это тепло называется геотермальной энергией.

Люди могут получать геотермальную энергию с помощью:

• Геотермальные электростанции, , которые используют тепло из глубины Земли для выработки пара для производства электроэнергии.
• Геотермальные тепловые насосы, , которые используют тепло вблизи поверхности Земли для нагрева воды или обеспечения теплом зданий.

Геотермальные электростанции

На геотермальной электростанции скважины пробурены на глубину 1 или 2 миль в землю, чтобы перекачивать пар или горячую воду на поверхность.Вы, скорее всего, найдете одну из этих электростанций в районе, где много горячих источников, гейзеров или вулканической активности, потому что это места, где Земля особенно горячая прямо под поверхностью.

Как это работает

1. Горячая вода под высоким давлением закачивается из глубины под землей через скважину.
2. Когда вода достигает поверхности, давление падает, в результате чего вода превращается в пар.
3. Пар вращает турбину, которая связана с генератором, вырабатывающим электричество.
4. Пар охлаждается в градирне и снова конденсируется в воду.
5. Охлажденная вода закачивается обратно в Землю, чтобы снова начать процесс.

Геотермальные тепловые насосы

Не вся геотермальная энергия поступает от электростанций.Геотермальные тепловые насосы могут делать все — от обогрева и охлаждения домов до обогрева бассейнов. Эти системы передают тепло путем перекачивания воды или хладагента (особого типа жидкости) по трубам чуть ниже поверхности Земли, где температура постоянна от 50 до 60 ° F.

Зимой вода или хладагент поглощают тепло Земли, и насос передает это тепло в здание наверху. Летом некоторые тепловые насосы могут работать в обратном направлении и помогать охлаждать здания.

Как это работает

1. Вода или хладагент движется по петле труб.
2. В холодную погоду вода или хладагент нагреваются, проходя через часть петли, которая находится под землей.
3. Когда он снова поднимается над землей, нагретая вода или хладагент передает тепло в здание.
4. Вода или хладагент остывают после передачи тепла.Его перекачивают обратно под землю, где он снова нагревается, снова запуская процесс.
5. В жаркий день система может работать в обратном направлении. Вода или хладагент охлаждают здание, а затем перекачиваются под землю, где дополнительное тепло передается земле вокруг труб.

Посмотрите видео, чтобы узнать больше о том, как геотермальные тепловые насосы могут обогревать и охлаждать ваш дом.

Интересные факты

• Взгляд в прошлое. Люди использовали геотермальную энергию тысячи лет. Древние римляне, китайцы и индейцы использовали горячие минеральные источники для купания, приготовления пищи и еды.
• Горячие штуки! Большинство людей в Исландии используют геотермальную энергию для нагрева воды и зданий.
• Кольцо Огня. Многие из лучших мест для геотермальной энергии находятся в «Огненном кольце», области в форме подковы вокруг Тихого океана, которая переживает множество землетрясений и извержений вулканов.Это потому, что горячая магма там находится очень близко к поверхности Земли.

Начало страницы

Нужен ли вашему старому дому энергетический ремонт ко Дню Земли?

В 50-ю годовщину Дня Земли мы расскажем, как сделать ваш старый дом более энергоэффективным.

В этом году исполняется 50 лет Дню Земли. Со времени первого Дня Земли в 1970 году изменения в строительных нормах сделали дома намного более эффективными, сократив потребление энергии на 47%, хотя типичный новый дом увеличился примерно на 900 квадратных футов.Но на жилье по-прежнему приходится около 20% парниковых газов в США. Чтобы решить проблему изменения климата, все дома должны стать умнее и менее расточительными, особенно старые дома.

Реальность такова, что большинство людей не живут в новых эффективных домах. Фактически, более половины всех домов, занимаемых владельцами, были построены до 1980 года, из них около 38% построено до 1970 года. Типичному дому около 37 лет, а это означает, что многие из нас живут в домах, которые могли быть на этом оригинале День Земли в 1970 году.

В результате ряда изменений современные дома стали более эффективными, чем дома, построенные в 1970 году. Улучшились изоляция зданий и материалы. Фундамент, стены и чердак в построенных сегодня домах надежно утеплены. Для сравнения: в доме 1970 года стены и чердак имеют световую изоляцию.

В более широком смысле, дома стали в среднем более эффективными, потому что больше людей переезжало из более холодных в более теплые районы страны, где общий спрос на энергию ниже.А с работающими родителями люди больше находятся вне дома и полагаются на еду на вынос, а не на домашнюю еду. Обе эти тенденции снижают энергопотребление в типичном доме.

Отопительное и охлаждающее оборудование, водонагреватели, холодильники, освещение и бытовые приборы стали намного эффективнее с 1970 года. Сертификат ENERGY STAR, дебютировавший в 1992 году Агентством по охране окружающей среды (EPA), повлиял на дизайн и энергетические характеристики многих бытовых приборов.

Итак, как старые дома могут сравниться с энергоэффективностью новых домов? Для этого вам нужно подумать об обновлениях, которые сделают ваш старый дом более похожим на новый:

• Добавьте солнечные батареи для производства электроэнергии и приблизьте свой дом к нулевому показателю.Sense Solar будет отслеживать производство солнечной энергии и потребление энергии в режиме реального времени, чтобы вы могли оптимизировать свои инвестиции в солнечную энергию.
• На отопление помещений и водяное отопление приходится 62% энергии, потребляемой в типичном доме. Тепловые насосы с воздушным источником тепла превратились в жизнеспособную альтернативу в более холодных регионах страны. Они могут сэкономить 3000 кВтч (или 459 долларов США) по сравнению с электрическими резистивными нагревателями и 6200 кВтч (или 948 долларов США) по сравнению с масляными системами. Эти сбережения складываются из года в год.
• Используйте интеллектуальные термостаты для автоматической регулировки нагрева и охлаждения, экономии энергии и затрат.
• Когда ваш водонагреватель устареет, подумайте о замене нового водонагревателя с тепловым насосом. Они в 2-3 раза эффективнее традиционных водонагревателей. Не ждите, пока водонагреватель сломается, чтобы принять поспешное решение о замене.
• Нанять подрядчика для установки сверхплотного барьера между внутренней и внешней стенами дома. Внесите это изменение, если вам нужно удалить и обновить сайдинг, или если вы планируете добавить его.
• Воспользуйтесь скидками от вашего коммунального предприятия, чтобы добавить теплоизоляции на чердак.Убедитесь, что монтажники тщательно заделывают щели в чердачном полу перед укладкой утеплителя.
• Подумайте о теплоизоляции стен подвала снаружи, если они доступны.
• Установите энергосберегающие окна с тройным стеклопакетом или низкие окна с функцией электронного шторма. Не забудьте также установить двери с уплотнителями и убедиться, что рамы хорошо закрыты.
• Обновите все освещение до светодиодов, которые используют примерно 1/7 энергии лампы накаливания.
• Выберите приборы с рейтингом Energy Star.

Некоторые из этих обновлений требуют значительных вложений, но дома, как и автомобили, требуют обслуживания. Водонагреватели неожиданно ломаются, сайдинг становится хрупким, а старые окна пропускают слишком много холодного воздуха в вашу комнату. Почему-то кажется, что ремонт возникает тогда, когда его меньше всего ждут.

Большинство американцев дома, и многие из нас беспокоятся о своем финансовом будущем. Сейчас самое время провести инвентаризацию дома, чтобы вы могли предвидеть необходимый ремонт и вдумчиво принять наилучшие решения.

Вот контрольный список для начала.

• Посмотрите общую годовую стоимость электроэнергии в приложении Sense или в счетах за коммунальные услуги. Воспользуйтесь солнечным калькулятором, чтобы вычислить, сколько вы сэкономите с помощью солнечных батарей. Сколько времени займет окупаемость панелей? Ты будешь в своем доме так долго? Подойдет ли вам аренда солнечной энергии?
• Проверьте свой водонагреватель, чтобы узнать, сколько ему лет. Изучите альтернативы, чтобы быть готовыми к замене, когда текущий водонагреватель подходит к концу или внезапно выходит из строя.
• Сколько лет вашей печи? Посчитайте, когда замена имеет смысл, и исследуйте варианты. Если вы полагаетесь на топочный мазут, вы можете сразу сэкономить, переключившись на более эффективный вариант.
• Энергетические программы по всей стране экономят деньги потребителей за счет программ повышения энергоэффективности. Ознакомьтесь с программами вашей местной утилиты. В настоящее время многие коммунальные предприятия проводят виртуальные энергетические аудиты. Воспользуйтесь ими, чтобы узнать, как можно уменьшить свои счета.Если у вас установлен Sense, поделитесь своими данными с инспектором, чтобы он дал их рекомендации.
• Обойдите свой дом, чтобы осмотреть сайдинг и фундамент. Потребуется ли замена сайдинга в ближайшие 10 лет? Планируете ли вы другой ремонт дома, который даст возможность утеплить ваши стены в соответствии с более высокими стандартами? Будет ли у вас возможность утеплить фундамент снаружи?
• Изучите федеральные, государственные и местные льготы и скидки на различные улучшения дома, от освещения до замены окон.Решите, какие из них больше всего повлияют на ваши расходы на коммунальные услуги, а какие вы можете себе позволить и когда.
• Возраст вашей техники больше 10 лет? Имеют ли они рейтинг Energy Star? Подумайте о лучших заменах, прежде чем они выйдут из строя.
• Составьте план, чтобы вы могли планировать и составлять бюджет проектов, когда ваш дом нуждается в ремонте или вы можете внести улучшения.

Если вы думаете о ремонте вашего старого дома, вы можете найти вдохновение в This Old House. Команда Old House отреставрировала коттедж архитектора Дона Пауэрса в стиле ремесленников начала 1900-х годов в Род-Айленде, превратив его в дом с нулевым балансом.

Хотя эти обновления будут иметь большое значение для переноса старого дома в современную эпоху, то, как вы живете каждый день, не менее важно. В Sense мы получили известия от домовладельцев, которые сэкономили сотни или даже тысячи долларов, обнаружив в своих домах скрытых энергетических боров. Проведите инвентаризацию энергии всех гаджетов и приборов в вашем доме с помощью приложения Sense, чтобы выяснить, какие из них потребляют больше всего энергии. Старый холодильник в вашем гараже или насос для бассейна, работающий все лето, могут стоить вам больше, чем вы думаете.Продолжайте делать небольшие шаги, которые сразу же сэкономят вам энергию. Каждая экономия складывается!

Sense может помочь вам по-другому планировать долгосрочную перспективу. В среднем дом 1970 года потреблял 161 млн БТЕ энергии ежегодно, а новый дом — почти 95 млн БТЕ. Сколько электроэнергии было использовано в вашем доме в прошлом году? Вы можете проверить вкладку «Тенденции» в приложении Sense и посмотреть свой последний полный год использования. Нажмите на общую сумму в долларах, чтобы переключиться на киловатт-часы, и используйте онлайн-калькулятор, чтобы вычислить общее количество БТЕ.

Если ваш дом использует электричество, вы можете сравнить свой энергетический след с домами 1970 года и нынешними домами. Если в вашем доме для отопления используется природный газ, вам нужно будет предпринять еще несколько шагов, чтобы рассчитать общие годовые БТЕ из вашего счета за газ.

Как вы сравниваете со средними показателями? Просмотр общего использования вашего дома может помочь вам понять обратную связь, которую вы получаете в информации «по сравнению с соседями» от вашего коммунального предприятия или в приложении Sense.

С продуманным планом предстоящего ремонта и улучшений вы можете сделать свой старый дом таким же эффективным, как новый дом 2020 года!

Геотермальная энергия | Национальное географическое общество

Геотермальная энергия — это тепло, которое генерируется внутри Земли.( Geo означает «земля», а термический означает «тепло» по-гречески.) Это возобновляемый ресурс, который можно собирать для использования человеком.

Примерно на 2 900 километров (1800 миль) под земной корой или поверхностью находится самая горячая часть нашей планеты: ее ядро. Небольшая часть тепла ядра происходит от трения и гравитационного притяжения, образовавшихся при создании Земли более 4 миллиардов лет назад. Однако подавляющая часть тепла Земли постоянно генерируется за счет распада радиоактивных изотопов, таких как калий-40 и торий-232.

Изотопы — это формы элемента, которые имеют другое количество нейтронов, чем обычные версии атома элемента.

Калий, например, имеет в своем ядре 20 нейтронов. Однако калий-40 имеет 21 нейтрон. Когда калий-40 распадается, его ядро ​​изменяется, выделяя огромное количество энергии (излучение). Калий-40 чаще всего распадается на изотопы кальция (кальций-40) и аргона (аргон-40).

Радиоактивный распад — это непрерывный процесс в активной зоне.Температура здесь повышается до более чем 5000 ° по Цельсию (около 9000 ° по Фаренгейту). Тепло от ядра постоянно излучается наружу и нагревает горные породы, воду, газ и другой геологический материал.

Температура Земли повышается с глубиной от поверхности до ядра. Это постепенное изменение температуры известно как геотермический градиент. В большинстве частей света геотермический градиент составляет около 25 ° C на 1 километр глубины (1 ° F на 77 футов глубины).

Если подземные горные образования нагреться примерно до 700–1300 ° C (1300–2400 ° F), они могут превратиться в магму.Магма — это расплавленная (частично расплавленная) порода, пронизанная газом и пузырьками газа. Магма существует в мантии и нижней коре и иногда всплывает на поверхность в виде лавы.

Магма нагревает близлежащие породы и подземные водоносные горизонты. Горячая вода может выпускаться через гейзеры, горячие источники, паровые каналы, подводные гидротермальные источники и грязевые котлы.

Это все источники геотермальной энергии. Их тепло можно улавливать и использовать непосредственно для получения тепла, или их пар можно использовать для выработки электроэнергии.Геотермальная энергия может использоваться для обогрева таких конструкций, как здания, автостоянки и тротуары.

Большая часть геотермальной энергии Земли не выделяется в виде магмы, воды или пара. Он остается в мантии, медленно исходя наружу и собираясь в очаги сильного тепла. Это сухое геотермальное тепло может быть получено путем бурения и дополнено закачиваемой водой для создания пара.

Многие страны разработали методы использования геотермальной энергии. В разных частях света доступны разные виды геотермальной энергии.В Исландии обильные источники горячей и легкодоступной подземной воды позволяют большинству людей полагаться на геотермальные источники как на безопасный, надежный и недорогой источник энергии. Другие страны, такие как США, должны бурить геотермальную энергию по более высокой цене.

Сбор геотермальной энергии: обогрев и охлаждение

Низкотемпературная геотермальная энергия
Практически в любой точке мира геотермальное тепло можно получить и сразу же использовать в качестве источника тепла.Эта тепловая энергия называется низкотемпературной геотермальной энергией. Низкотемпературная геотермальная энергия получается из очагов тепла около 150 ° C (302 ° F). Большинство очагов низкотемпературной геотермальной энергии находится всего в нескольких метрах под землей.

Низкотемпературная геотермальная энергия может использоваться для обогрева теплиц, домов, рыболовства и промышленных процессов. Низкотемпературная энергия наиболее эффективна при использовании для отопления, хотя иногда ее можно использовать для выработки электроэнергии.

Люди давно использовали этот вид геотермальной энергии для инженерии, комфорта, лечения и приготовления пищи.Археологические данные показывают, что 10 000 лет назад группы коренных американцев собирались вокруг природных горячих источников, чтобы восстановить силы или укрыться от конфликта. В третьем веке до нашей эры ученые и лидеры грелись в горячем источнике, питаемом каменным бассейном возле горы Лишань в центральном Китае. Один из самых известных термальных источников находится в городе Бат, Англия, с соответствующим названием. Начав строительство примерно в 60 г. н.э., римские завоеватели построили сложную систему парных и бассейнов, используя тепло из мелких очагов низкотемпературной геотермальной энергии.

Горячие источники Chaudes Aigues во Франции являются источником дохода и энергии для города с 1300-х годов. Туристы стекаются в город за его элитными курортами. Низкотемпературная геотермальная энергия также обеспечивает теплом дома и предприятия.

Соединенные Штаты открыли свою первую геотермальную систему централизованного теплоснабжения в 1892 году в Бойсе, штат Айдахо. Эта система по-прежнему обеспечивает теплом около 450 домов.

Совместно производимая геотермальная энергия
Совместно производимая геотермальная энергия основана на других источниках энергии.Этот вид геотермальной энергии использует воду, которая нагревается в качестве побочного продукта в нефтяных и газовых скважинах.

В Соединенных Штатах в качестве побочного продукта ежегодно производится около 25 миллиардов баррелей горячей воды. Раньше эту горячую воду просто выбрасывали. Недавно он был признан потенциальным источником еще большего количества энергии: его пар можно использовать для выработки электричества, которое будет немедленно использовано или продано в сеть.

Один из первых совместных проектов геотермальной энергии был инициирован в испытательном центре Rocky Mountain Oilfield в США.Южный штат Вайоминг.

Новые технологии позволили переносить совместно производимые объекты геотермальной энергии. Хотя мобильные электростанции все еще находятся на экспериментальной стадии, они обладают огромным потенциалом для изолированных или бедных сообществ.

Геотермальные тепловые насосы
Геотермальные тепловые насосы (ГТН) используют тепло Земли и могут использоваться практически в любой точке мира. GHP пробурены на глубину от 3 до 90 метров (от 10 до 300 футов), что намного меньше, чем у большинства нефтяных и газовых скважин.GHP не требуют трещин в коренных породах, чтобы достичь своего источника энергии.

Труба, подключенная к GHP, образует непрерывную петлю, называемую «узкой петлей», которая проходит под землей и над землей, обычно по всему зданию. Петля также может быть размещена полностью под землей для обогрева парковки или благоустроенной территории.

В этой системе вода или другие жидкости (например, глицерин, похожий на автомобильный антифриз) перемещаются по трубе. В холодное время года жидкость поглощает подземное геотермальное тепло.Он переносит тепло вверх по зданию и отдает тепло через систему воздуховодов. Эти обогреваемые трубы также могут проходить через резервуары с горячей водой и компенсировать расходы на отопление.

Летом система GHP работает противоположным образом: жидкость в трубах нагревается от тепла в здании или на парковке и переносит тепло для охлаждения под землей.

Агентство по охране окружающей среды США назвало геотермальное отопление самой энергоэффективной и экологически безопасной системой отопления и охлаждения.Крупнейшая система GHP была завершена в 2012 году в Государственном университете Болла в Индиане. Система заменила угольную котельную, и, по оценкам экспертов, университет сэкономит около 2 миллионов долларов в год на расходах на отопление.

Сбор геотермальной энергии: электричество

Чтобы получить достаточно энергии для выработки электроэнергии, геотермальные электростанции полагаются на тепло, которое существует в нескольких километрах от поверхности Земли. В некоторых районах тепло может естественным образом существовать под землей в виде пара или горячей воды.Однако большинство участков необходимо «улучшить» закачиваемой водой для создания пара.

Электростанции с сухим паром
Электростанции с сухим паром используют естественные подземные источники пара. Пар подается прямо на электростанцию, где он используется для топлива турбин и выработки электроэнергии.

Сухой пар — это старейший тип электростанции, вырабатывающий электричество с использованием геотермальной энергии. Первая электростанция сухого пара была построена в Лардерелло, Италия, в 1911 году.Сегодня электростанции с сухим паром в Лардерелло продолжают снабжать электроэнергией более миллиона жителей этого района.

В Соединенных Штатах есть только два известных источника подземного пара: Йеллоустонский национальный парк в Вайоминге и Гейзеры в Калифорнии. Поскольку Йеллоустон является охраняемой территорией, Гейзеры — единственное место, где используется электростанция с сухим паром. Это один из крупнейших геотермальных энергетических комплексов в мире, который обеспечивает около пятой части всей возобновляемой энергии в Калифорнии.

Электростанция мгновенного действия

Паровые электростанции мгновенного действия используют природные источники подземной горячей воды и пара. Вода с температурой выше 182 ° C (360 ° F) перекачивается в зону низкого давления. Некоторая часть воды «вспыхивает» или быстро испаряется, превращаясь в пар, и направляется в турбину и вырабатывает электроэнергию. Оставшуюся воду можно слить в отдельный резервуар, чтобы извлечь больше энергии.

Паровые электростанции мгновенного действия — наиболее распространенный тип геотермальных электростанций.Вулканически активное островное государство Исландия обеспечивает почти все свои потребности в электроэнергии с помощью серии геотермальных электростанций, работающих на мгновенном испарении пара. Пар и избыточная теплая вода, образующиеся в результате процесса мгновенного пара, нагревают обледеневшие тротуары и парковки холодной арктической зимой.

Острова Филиппин также расположены над тектонически активной зоной, «Огненным кольцом», окаймляющим Тихий океан. Правительство и промышленность Филиппин инвестировали в электростанции мгновенного испарения, и сегодня страна уступает только США по использованию геотермальной энергии.Фактически, самая большая геотермальная электростанция — это установка мгновенного пара в Малитбоге, Филиппины.

Электростанции с двойным циклом
Электростанции с двойным циклом используют уникальный процесс для экономии воды и выработки тепла. Вода под землей нагревается примерно до 107–182 ° C (225–360 ° F). Горячая вода находится в трубе, которая циркулирует над землей. Горячая вода нагревает жидкое органическое соединение, температура кипения которого ниже, чем у воды. Органическая жидкость создает пар, который проходит через турбину и приводит в действие генератор, вырабатывающий электричество.Единственный выброс в этом процессе — пар. Вода в трубе возвращается обратно в землю, чтобы снова нагреться Землей и снова обеспечить теплом органическое соединение.

Геотермальный комплекс Беоваве в американском штате Невада использует бинарный цикл для выработки электроэнергии. Органическое соединение, используемое на объекте, представляет собой промышленный хладагент (тетрафторэтан, парниковый газ). Этот хладагент имеет гораздо более низкую температуру кипения, чем вода, что означает, что он превращается в газ при низких температурах.Газ питает турбины, которые подключены к электрическим генераторам.

Расширенные геотермальные системы
Земля имеет практически бесконечное количество энергии и тепла под своей поверхностью. Однако его невозможно использовать в качестве энергии, если подземные области не являются «гидротермальными». Это означает, что подземные помещения не только горячие, но также содержат жидкость и проницаемы. Во многих областях нет всех трех этих компонентов. Усовершенствованная геотермальная система (EGS) использует бурение, гидроразрыв и закачку для обеспечения жидкости и проницаемости в областях с горячими, но сухими подземными породами.

Для разработки EGS «нагнетательная скважина» пробурена вертикально в земле. В зависимости от типа скалы это может быть от 1 километра (0,6 мили) до 4,5 километров (2,8 мили). Холодная вода под высоким давлением закачивается в пробуренное пространство, что заставляет породу создавать новые трещины, расширять существующие трещины или растворяться. Это создает резервуар подземной жидкости.

Вода закачивается через нагнетательную скважину и поглощает тепло горных пород при прохождении через пласт.Эта горячая вода, называемая рассолом, затем возвращается на поверхность Земли через «производственную скважину». Нагретый рассол находится в трубе. Он нагревает вторичную жидкость с низкой температурой кипения, которая испаряется в пар и приводит в действие турбину. Рассол охлаждается и снова проходит через нагнетательную скважину, чтобы снова поглотить подземное тепло. Кроме водяного пара испарившейся жидкости, газообразных выбросов нет.

Закачка воды в землю для EGS может вызвать сейсмическую активность или небольшие землетрясения.В Базеле, Швейцария, процесс закачки вызвал сотни крошечных землетрясений, которые переросли в более значительную сейсмическую активность даже после того, как закачка воды была остановлена. Это привело к отмене геотермального проекта в 2009 году.

Геотермальная энергия и окружающая среда

Геотермальная энергия является возобновляемым ресурсом. Земля излучает тепло примерно 4,5 миллиарда лет и будет продолжать излучать тепло в течение миллиардов лет в будущем из-за продолжающегося радиоактивного распада в ядре Земли.

Однако большинство скважин, которые отводят тепло, со временем остынут, особенно если тепло отводится быстрее, чем дается время для его пополнения. В Лардерелло, Италия, где находится первая в мире электростанция, работающая на геотермальной энергии, с 1950-х годов давление пара упало более чем на 25%.

Повторная закачка воды иногда может помочь охлаждающемуся геотермальному участку прослужить дольше. Однако этот процесс может вызвать «микроземлетрясения». Хотя большинство из них слишком малы, чтобы люди могли их ощутить или зарегистрировать в масштабах, иногда земля может сотрясаться до более угрожающих уровней и вызывать закрытие геотермального проекта, как это произошло в Базеле, Швейцария.

Геотермальные системы не требуют большого количества пресной воды. В бинарных системах вода используется только как теплоноситель, она не подвергается воздействию и не испаряется. Его можно перерабатывать, использовать для других целей или выпускать в атмосферу в виде нетоксичного пара. Однако, если геотермальный флюид не содержится в трубе и не используется повторно, он может поглотить вредные вещества, такие как мышьяк, бор и фтор. Эти токсичные вещества могут выноситься на поверхность и высвобождаться при испарении воды.Кроме того, если жидкость просачивается в другие подземные водные системы, она может загрязнить чистые источники питьевой воды и водные среды обитания.

Преимущества
Прямое или косвенное использование геотермальной энергии дает множество преимуществ:

• Геотермальная энергия возобновляемая; это не ископаемое топливо, которое в конечном итоге будет израсходовано. Земля непрерывно излучает тепло из своего ядра, и это будет продолжаться миллиарды лет.
• Геотермальная энергия в той или иной форме может быть получена в любой точке мира.
• Использование геотермальной энергии относительно чисто. Большинство систем выделяют только водяной пар, хотя некоторые выделяют очень небольшие количества диоксида серы, оксидов азота и твердых частиц.
• Геотермальные электростанции могут прослужить десятилетия, а возможно, и столетия. Если резервуар управляется должным образом, количество извлеченной энергии может быть уравновешено скоростью восстановления тепла горными породами.
• В отличие от других возобновляемых источников энергии, геотермальные системы являются «базовой нагрузкой». Это означает, что они могут работать летом или зимой и не зависят от меняющихся факторов, таких как присутствие ветра или солнца. Геотермальные электростанции производят электричество или тепло 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.
• Площадь, необходимая для строительства геотермального объекта, намного компактнее, чем у других электростанций. Для производства ГВтч (гигаватт-час, или один миллион киловатт энергии в час, огромное количество энергии) геотермальная установка использует эквивалент примерно 1046 квадратных километров (404 квадратных миль) земли.Для производства того же ГВт-ч энергии ветра требуется 3 458 квадратных километров (1335 квадратных миль), солнечному фотоэлектрическому центру требуется 8 384 квадратных километра (3237 квадратных миль), а угольные электростанции используют около 9 433 квадратных километров (3642 квадратных миль).
• Геотермальные энергетические системы можно адаптировать ко многим различным условиям.

Их можно использовать для обогрева, охлаждения или электроснабжения отдельных домов, целых районов или производственных процессов.

Недостатки
Получение геотермальной энергии по-прежнему сопряжено с множеством проблем:

• Процесс нагнетания потоков воды под высоким давлением в Землю может привести к незначительной сейсмической активности или небольшим землетрясениям.
• Геотермальные растения связаны с проседанием или медленным опусканием земли. Это происходит, когда подземные трещины обрушиваются сами на себя. Это может привести к повреждению трубопроводов, дорог, зданий и естественных дренажных систем.
• Геотермальные установки могут выделять небольшие количества парниковых газов, таких как сероводород и углекислый газ.
• Вода, протекающая через подземные резервуары, может собирать следовые количества токсичных элементов, таких как мышьяк, ртуть и селен.Эти вредные вещества могут попасть в источники воды, если геотермальная система не будет должным образом изолирована.
• Хотя процесс почти не требует топлива для работы, первоначальная стоимость установки геотермальной технологии высока. Развивающиеся страны могут не иметь сложной инфраструктуры или начальных затрат для инвестирования в геотермальную электростанцию. Некоторые объекты на Филиппинах, например, стали возможны благодаря инвестициям американской промышленности и правительственных агентств.Сегодня заводы принадлежат Филиппинам.

Геотермальная энергия и люди

Геотермальная энергия существует в различных формах по всей Земле (в виде паровых каналов, лавы, гейзеров или просто сухого тепла), и существуют разные возможности для извлечения и использования этого тепла.

В Новой Зеландии природные гейзеры и паровые вентили обогревают бассейны, дома, теплицы и фермы по выращиванию креветок. Новозеландцы также используют сухое геотермальное тепло для сушки древесины и сырья.

Другие страны, такие как Исландия, использовали расплавленные горные породы и ресурсы магмы в результате вулканической активности, чтобы обеспечить теплом дома и здания. В Исландии почти 90% населения страны используют геотермальные источники тепла. Исландия также полагается на свои природные гейзеры для таяния снега, подогрева рыбных запасов и обогрева теплиц.

Соединенные Штаты производят больше всего геотермальной энергии по сравнению с любой другой страной. Ежегодно в США производится не менее 15 миллиардов киловатт-часов, что эквивалентно сжиганию около 25 миллионов баррелей нефти.Промышленные геотермальные технологии были сконцентрированы на западе США. В 2012 году в Неваде было 59 геотермальных проектов, работающих или разрабатываемых, за ними следуют Калифорния с 31 проектом и Орегон с 16 проектами.

Стоимость технологий геотермальной энергии снизилась за последнее десятилетие и становится более экономически возможной для частных лиц и компаний.

Информация и факты о геотермальной энергии

Геотермальная энергия тысячелетиями использовалась в некоторых странах для приготовления пищи и обогрева.Это просто энергия, получаемая от внутреннего тепла Земли.

Эта тепловая энергия содержится в породах и флюидах под земной корой. Его можно найти на мелководье до нескольких миль под поверхностью и даже дальше до чрезвычайно горячей расплавленной породы, называемой магмой.

Как это используется?

Эти подземные резервуары пара и горячей воды могут использоваться для выработки электроэнергии или непосредственного обогрева и охлаждения зданий.

Система геотермального теплового насоса может использовать постоянную температуру верхних десяти футов (трех метров) поверхности Земли для обогрева дома зимой, извлекая тепло из здания и передавая его обратно в относительно более прохладную почву. летом.

Геотермальная вода из глубин Земли может использоваться непосредственно для отопления домов и офисов или для выращивания растений в теплицах. Некоторые города США прокладывают геотермальную горячую воду под дорогами и тротуарами для таяния снега.

Энергия 101: Геотермальные тепловые насосы

Производство геотермальной энергии

Для производства электроэнергии, вырабатываемой геотермальной энергией, в подземные резервуары пробурены скважины глубиной 1,6 км или более для отбора пара и очень горячей воды, которая движется. турбины, связанные с генераторами электроэнергии.Первая геотермальная электроэнергия была произведена в Лардерелло, Италия, в 1904 году.

Есть три типа геотермальных электростанций: сухой пар, мгновенная вспышка и бинарные. Сухой пар, старейшая геотермальная технология, выводит пар из трещин в земле и использует его для непосредственного привода турбины. Установки мгновенного нагрева закачивают глубокую горячую воду под высоким давлением в более прохладную воду с низким давлением. Пар, образующийся в результате этого процесса, используется для привода турбины. В бинарных установках горячая вода проходит через вторичную жидкость с гораздо более низкой температурой кипения, чем вода.Это заставляет вторичную жидкость превращаться в пар, который затем приводит в движение турбину. Большинство геотермальных электростанций в будущем будут бинарными.

Геотермальная энергия вырабатывается более чем в 20 странах. Соединенные Штаты являются крупнейшим производителем в мире, а крупнейшее геотермальное месторождение в мире — это Гейзеры к северу от Сан-Франциско в Калифорнии. В Исландии многие здания и даже бассейны отапливаются геотермальной горячей водой. В Исландии есть по крайней мере 25 действующих вулканов и множество горячих источников и гейзеров.

Преимущества и недостатки

Есть много преимуществ геотермальной энергии. Его можно добыть без сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, газ или нефть. Геотермальные поля производят только около одной шестой углекислого газа, который производит относительно чистая электростанция, работающая на природном газе. Бинарные установки практически не выделяют выбросов. В отличие от солнечной и ветровой энергии, геотермальная энергия доступна всегда 365 дней в году. Это также относительно недорого; экономия от прямого использования может достигать 80 процентов по сравнению с ископаемым топливом.

Но есть некоторые экологические проблемы. Основная проблема — выброс сероводорода, газа, который пахнет тухлым яйцом при низких концентрациях. Еще одна проблема — утилизация некоторых геотермальных жидкостей, которые могут содержать низкие уровни токсичных материалов.