为您的家庭使用地热冷却
利用地热能为家庭降温
随着能源成本不断上升,给家里供暖和降温变得越来越具有挑战性。
这对几乎每个人来说都是个问题,但对居住在气候较暖地区的人们来说尤其如此。
降温往往比供暖更费钱,因为空调的耗电量是出了名的高。
对我们中的许多人来说,供暖不是什么大问题,因为我们在家里安装了烧木头的炉子。
考虑到如果我们愿意花点功夫砍柴和劈柴,就能免费找到木材,这样我们就能节省不少供暖费用,即便不能完全省掉这些费用。
但降温就没有这样的方法了吗?难道我们所需要的答案一直就在我们脚下,而我们却不知道?有没有什么办法可以利用地下温度来给家里降温呢?答案是肯定的,不过我得提醒你,这需要付出相当多的工作。
但从长远来看,这是值得的,因为能为你节省不少开支。
基本思路是利用已有的地下温度。
有井的人都知道,从井里抽上来的水很凉。
你甚至可以通过自家自来水的温度有同样的感受。
即便在最热的日子里,流到家里的地下水也是凉的。
利用这种地下温度被称为“地热能”。
地热能有供暖和降温两种用途。
供暖需要工程师,要打数百英尺深的井。
(1英尺约等于0.3公里)而降温则简单得多,根本不需要工程师的服务。
你自己就能安装一个系统,几乎不需要设计工作,技术知识要求也不高。
不同地方的地下温度有所差异,但全年基本保持稳定。
据我了解,大约55华氏度(约12.8摄氏度)是最常见的地下温度,不过地下温度也可能高达75华氏度(约23.9摄氏度)。
(这里要注意,我所说的不包括有地下温泉或者存在火山活动的地方。
)但即便75华氏度也不是很糟糕,因为这个温度正好处于家庭供暖和降温的“舒适区”。
基本的地热降温系统
一个基本的地热降温系统包括埋在地下的管道或管材,空气从中通过。
更复杂的系统会让水通过这些管材,然后用热交换器冷却从水中出来的空气。
但这样做的问题是,成本会高很多,建造起来也更费事。
我所说的这种系统由用于地下的波纹塑料软管组成。
它的直径至少要四英寸(约10.2厘米),但也可以达到六英寸(约15.2厘米)。
关键是要确保它不是多孔的。
多孔的那种是用于化粪池渗滤系统的,不适合我们这种用途。
100英尺(约30.5米)这样的软管价格大概在100元到150元之间,具体取决于材料、制造工艺和供应商。
100英尺的软管大约能提供相当于2000英热单位(BTU)的空调制冷量。
实际上这不足以给一个房间完全降温,因为要给10×10到12×12英尺(约3×3到3.7×3.7米)的房间降温需要5000英热单位。
以下是一些其他基本的尺寸要求来帮助你确定自己的系统:
- 2000英热单位足够给50平方英尺(约4.6平方米)的空间降温。
-
5000英热单位足够给100到150平方英尺(约9.3到13.9平方米)的空间降温。
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6000英热单位足够给150到250平方英尺(约13.9到23.2平方米,比如12×20英尺的房间)的空间降温。
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7000英热单位足够给250到300平方英尺(约23.2到27.9平方米,比如16×16英尺的房间)的空间降温。
使用250英尺(约76.2米)直径为4英寸的埋地软管可以获得5000英热单位的制冷量。
但问题是,软管越长,推动空气通过所需的动力就越大。
为了降低建造系统的成本和工作量,最好使用两段100英尺的塑料管并行铺设,而不是使用一段200英尺的管子。
限制自己使用100英尺长的管子的另一个重要原因是,很容易买到100英尺长的软管。
如果要得到200英尺长的管子,就得把两段100英尺的管子粘在一起。
这样就会出现漏水的可能性,最终会阻塞系统中的气流。
安装地热降温系统
要想持续获得想要的温度,至少要挖到地面以下六英尺深。
虽然靠近地面也能得到较凉的温度,但不能保证能得到你想要的温度并且保持稳定。
这就意味着要挖很多土,最好是用履带式挖掘机之类的工具,而不是靠人工。
沟渠不需要是笔直的或者有特定的形状,只要确保软管不交叉或者并排铺设就行。
在挖掘之前,你要规划好沟渠的位置。
一个简单的环形或者S形就很好,只要没有东西妨碍就行。
挖掘之前一定要拨打8 - 1 - 1查询,看看是否有地下管道或者电线穿过你的地产。
他们会很乐意出来标记出任何管道或电线的位置,这样你就不会挖到它们。
如果你的地产上有树木,你还需要注意树根。
一般来说,树根在地下延伸的距离和树枝在地上延伸的距离一样远。
规划沟渠时要避开有树根的地方,挖过树根会困难得多。
一旦穿过家里的墙进入地下,就要尽快挖掘。
任何暴露在地面上方的软管部分都要彻底绝缘(喷涂泡沫保温材料,装在胶合板箱子里效果很好),以防止空气从地下到家里的过程中变热。
在软管的进气端,也就是从家里抽气的地方,要安装一个鼓风机。
可以使用直径为4英寸的鼠笼式鼓风机或者直径为4英寸的直排管道风扇。
在软管的出气端,也就是冷空气返回家里的地方,要添加一个圆形或方形的风扇。
这两个风扇最好尽可能远离放置,比如放在房间的两端。
它们都需要电源,所以在布置的时候要考虑这一点。
同时,不要把它们直接放在电源插座下面,以免有触电的危险。
热空气上升,冷空气下沉,所以乍一看,从靠近天花板的地方抽气,让空气通过地下软管似乎是最合理的。
但这样做有几个问题。
首先,从美观的角度来看,在靠近天花板的墙上安装鼠笼式鼓风机看起来不太好看。
其次,户外的额外软管或者通风管会让空气有更多时间变热,从而降低系统的效率。
基于这些原因,你最好把进气口和出气口都放在靠近地板的地方,甚至可以藏在家具后面。
但要确保它们不是藏得太隐蔽,空气能够轻松地进出。
如果房间里没有安装吊扇的话,添加一个吊扇有助于克服热空气上升、冷空气下沉的趋势。
吊扇会搅动空气,消除空气温度的分层,使整个房间的温度基本相同。
你可能决定为你的地热降温系统安装一个恒温器。
任何标准的恒温器都可以使用;但需要将恒温器的控制输出通过继电器连接鼓风机和电机,因为恒温器不是为驱动电机所需的电流而设计的。
继电器用于暖通空调(HVAC)系统,它接受恒温器传来的低电流、低电压信号,然后利用这个信号让更高电流、更高电压的电源驱动鼓风机和暖通空调系统的其他部件。
其中一些需要220伏交流电,而另一些则使用正常的家庭用电。
还需要考虑制作绝缘插头,也许可以用泡沫橡胶制作,在冬天系统不使用时插在地热降温系统的进气口和出气口。
即使没有通电,如果软管没有堵塞,在寒冷的月份里系统也会让一些冷空气进入家里。
比尔·怀特(Bill White)是《征服即将到来的崩溃》一书的作者,他曾是一名军官、制造工程师和业务经理。
最近,他离开商界,到美墨边境做跨文化传教士。
比尔从20世纪70年代起就是一名生存狂,当时国家处于冷战后期。
他曾决定如果华盛顿方面有任何举动,他就前往科罗拉多落基山脉。
虽然那些日子已经过去,但比尔当时所学到的知识并没有被遗忘。
现在他致力于教育他人认识社会中存在的风险以及如何做好准备应对这些风险。
你可以给比尔发送邮件到editor [at] survivopedia.com。
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引用:https://www.survivopedia.com/using-geothermal-cooling-for-your-home/
原文: https://www.tttl.online/blog/1736507425/