หมายเหตุบรรณาธิการ: ทุกวันพุธ Livescience ตรวจสอบความมีชีวิตของเทคโนโลยีพลังงานที่เกิดขึ้นใหม่ - พลังแห่งอนาคต
คำว่า "พลังงานความร้อนใต้พิภพ" อาจทำให้นึกถึงน้ำพุร้อนและไอน้ำที่เพิ่มขึ้นจากดิน แต่คุณสามารถรับพลังงานจากพื้นดินได้โดยไม่ต้องย้ายไปที่ไอซ์แลนด์หรือเยลโลว์สโตน คุณเพียงแค่ต้องใช้ปั๊มความร้อนใต้พิภพ
“ เราเรียกอะไรก็ตามที่อยู่ใต้ความร้อนใต้พิภพพื้นดิน” จอห์นลุนด์ผู้อำนวยการศูนย์ความร้อนทางภูมิศาสตร์ที่สถาบันเทคโนโลยีโอเรกอนกล่าว
ซึ่งรวมถึงการให้ความร้อนใต้พิภพซึ่งมีน้ำใต้ดินร้อนในการทำความร้อนอาคารและพลังความร้อนใต้พิภพซึ่งมีไอน้ำจากหินใต้ดินที่ร้อนมาก (มากกว่า 300 องศาฟาเรนไฮต์) ใช้เพื่อขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
อย่างไรก็ตามทรัพยากรไฮโดรเทอร์มอลเหล่านี้มีเฉพาะในพื้นที่ที่เลือกเท่านั้น อันปั๊มความร้อนใต้พิภพ(บางครั้งเรียกว่าปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดิน) สามารถทำงานได้ทุกที่
“ พวกเขาเป็นการใช้ความร้อนใต้พิภพที่เติบโตเร็วที่สุดในโลก” ลุนด์บอกกับLiveScienceมีการเติบโตประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ต่อปี
แช่เย็นกลางแจ้ง
หากคุณเคยสัมผัสหลอดที่ด้านหลังของตู้เย็นที่ทำงานคุณรู้ว่ามันกำลังดึงความร้อนจากด้านในและแผ่ออกไปยังส่วนที่เหลือของห้องครัว
ปั๊มความร้อนเป็นเหมือนตู้เย็นวิ่งไปข้างหลัง มันดึงความร้อนจากกลางแจ้ง (ราวกับว่ามันพยายามทำให้เย็นออกไปข้างนอก) และปล่อยมันในบ้าน
ทั้งในตู้เย็นและปั๊มความร้อนระบบของหลอดจะหมุนเวียนของเหลวสารทำความเย็นที่ร้อนเมื่อถูกบีบอัดและเย็นเมื่อขยาย
เพื่อให้ความร้อนในบ้านของเหลวที่บีบอัดร้อนมักจะผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำให้อากาศอบอุ่นซึ่งป้อนเข้าสู่ระบบท่อ ของเหลว "ใช้จ่าย" นี้จะถูกทำให้เย็นลงผ่านการขยายตัวและนำไปสู่การสัมผัสกับแหล่งพื้นดินดังนั้นจึงสามารถ "เติมพลัง" ด้วยความร้อน
แม้ว่าการสูบน้ำของเหลวจะต้องใช้ไฟฟ้า แต่ปั๊มความร้อนใต้พิภพมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบทำความร้อนทางเลือกใด ๆ ในความเป็นจริงรุ่นปัจจุบันสามารถผลิตความร้อนได้มากถึง 4 กิโลวัตต์สำหรับไฟฟ้าทุก ๆ 1 กิโลวัตต์ นี่เป็นเพราะพวกเขาไม่ได้สร้างความร้อน แต่จะย้ายจากภายนอก
และปั๊มความร้อนบางอย่างอาจทำให้เย็นลงเช่นเดียวกับความร้อนที่บ้าน วาล์วควบคุมทิศทางของของเหลวเพื่อให้ความร้อนสามารถไหลได้ทั้งสองทิศทาง
ลงสู่พื้นดิน
บางคนคุ้นเคยกับปั๊มความร้อนที่แลกเปลี่ยนความร้อนกับอากาศด้านนอก บางครั้งสิ่งเหล่านี้จะได้รับความคิดเห็นอุ่นเพราะพวกเขาทำงานได้ไม่ดีเมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่าการแช่แข็ง - เมื่อคุณต้องการมากที่สุด
ปั๊มความร้อนใต้พิภพเอาชนะปัญหานี้โดยการแลกเปลี่ยนความร้อนกับพื้นดินซึ่งรักษาอุณหภูมิคงที่ระหว่าง 45 และ 70 องศาฟาเรนไฮต์ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง
“ คุณจะไม่สังเกตเห็นความแตกต่างระหว่างบ้านที่มีปั๊มความร้อนใต้พิภพและอีกอันหนึ่งที่มีเตาหลอมก๊าซ” ลุนด์กล่าว
มีหลายวิธีในการดึงความร้อนจากพื้นดิน
ที่นิยมมากที่สุดคือปั๊มความร้อนใต้พิภพในแนวตั้งซึ่งเจาะรูใต้พื้นผิว 150 ถึง 200 ฟุต ท่อที่ติดตั้งในรูเหล่านี้ไหลเวียนน้ำ (ด้วยเส้นประของการแช่แข็ง) ที่ทำให้เกิดความร้อนเพื่ออุ่นของเหลวสารทำความเย็น
อีกทางเลือกหนึ่งคือปั๊มความร้อนในแนวนอนซึ่งมีการวางท่อที่เต็มไปด้วยน้ำลึกประมาณ 6 ฟุตเหนือพื้นที่กว้าง แม้ว่าจะมีราคาไม่แพง แต่ระบบเหล่านี้ต้องการที่ดินจำนวนมากเพื่อให้ความร้อนในการสร้างอาคารขนาดปานกลาง
สำหรับผู้ที่อาศัยอยู่ใกล้กับแหล่งน้ำหรือผู้ที่มีน้ำเป็นของตัวเองเป็นไปได้ที่จะใช้น้ำนั้นโดยตรงเป็นแหล่งความร้อนภายนอก
บวมบด
ข้อเสียเปรียบที่ใหญ่ที่สุดสำหรับปั๊มความร้อนใต้พิภพคือค่าใช้จ่ายเริ่มต้นของพวกเขาอาจเป็นหลายครั้งของระบบทำความร้อนและความเย็นแบบดั้งเดิม การติดตั้งบ้านทั่วไปสามารถใช้งานได้จาก $ 6,000 ถึง $ 13,000 ตามข้อมูลของ Toolbase Services ซึ่งเป็นทรัพยากรอุตสาหกรรมที่อยู่อาศัย
อย่างไรก็ตามปั๊มความร้อนใต้พิภพสามารถจ่ายด้วยตัวเองเมื่อเวลาผ่านไปด้วยค่าพลังงานที่ลดลง เจ้าของบ้านสามารถประหยัดได้ 30 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์สำหรับการทำความร้อนและ 20 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์สำหรับค่าใช้จ่ายในการระบายความร้อนผ่านระบบทั่วไปตามที่สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกา
นี่อาจเป็นสาเหตุที่ความนิยมของพวกเขาเพิ่มขึ้น สหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำด้วยปั๊มความร้อนใต้พิภพเกือบหนึ่งล้านเครื่องซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในมิดเวสต์และชายฝั่งตะวันออก อีกล้านหน่วยสามารถพบได้ทั่วทั้งยุโรปและแคนาดา
“ บางทีในแอนตาร์กติกามันไม่ได้ผล แต่ทุกที่อื่น ๆ ” ลุนด์กล่าว
