拜登政府是否会恢复家庭地热?这个初创公司认为是这样的。

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拜登政府的第一项行为之一是将美国归还巴黎气候协议以及为应对气候变化带来的日益严重的威胁而做出的减少国家碳足迹的承诺。这几乎肯定意味着重新燃起对可再生能源的兴趣和投资。

这也可能是太阳能和风能的复兴。但凯西汉恩他是纽约北部公司的联合创始人兼总裁蒲公英能量,相信时序对于最不利用的绿色能源之一是完美的:地热能。

HVAC分包商愿意在舒适区外冒险可以分享。

深入挖掘到地球上,你会发现过度的岩石,理论上可以提供基本上自由的能量来驱动涡轮机并产生大量的电力。这是地热机会的一个愿景。但这不是Hannun的愿景。

对于蒲公英来说,“最佳点”更接近地表,而且目标不是发电,而是使用“地源热泵”来为郊区的家庭供暖和制冷,而不是传统的燃油或燃气燃烧炉。

“有机会在当地社区创造数百万个工作 - 良好的蓝领工作安装热泵,”汉恩说。“我们可以升级我们的基础设施,提高建筑效率标准,减少碳排放量。我们正在做的很多我们正在做的与拜登总统提出的愿景和新政府将加速的趋势紧密地保持一致。“

一位拥有计算机科学研究所的土木工程师Hannun认为其他可再生能源技术也将受益。地热她解释说,与太阳能互补,因为太阳能可以取代燃料油,丙烷或气体供电热泵。

自由能的地下

地热能的优势在于,无论地面发生什么,几英尺以下的地面常年保持恒定的温度——一般在华氏55度左右。(它实际上是储存太阳能的。)

热泵是将热量从下部移动到更高温度的环境的装置。如果您的家庭被加热并冷却地热,您将有一个地面回路(基本上是安装在地下钻孔地下的塑料管道电路)连接到地下室中的热泵。


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热泵通过地环循环空气。夏季,其目标是将房屋的热空气推入环中冷却吧;在冬季,目标是将冷空气带到地下温度。热泵电气电动,它提高了循环空气的温度,使得它可以用于在房屋中加热或冷却环境空气。

传统的气体炉使用从燃烧燃料中的热量直接加热空气。相比之下,热泵使用其大部分电力通过压缩机空气移动,这已经靠近您通常需要的环境温度。Hannun说,热泵使用能量的供应量比传统炉子更有效,大约需要四倍的燃料效率,大约是用于冷却的空调的两倍。

地热能挑战直到最近一直是在安装方面的前线投资。“地面源热泵没有得到思维份额,因为过去的普遍繁重,”汉恩说。“他们已经陷入了恶性循环 - 这是一种利基技术,并没有吸引发展它进入大众市场选择所需的投资。每次安装都是手工制作的。“

蒲公英,一个启动纺出来了X,谷歌母公司欧宝科技最新版app下载的创新实验室是alphabet,正试图优化软件组件,并改善其对接地传输热量方式的理解,从而可以最小化地面环的尺寸,复杂性和成本。目标是具有可重复,标准化的安装方法,因此不必为每个家庭定制。

蒲公英公司不仅致力于为新住宅开发地热资源,而且还将其用于改造现有住宅。这样做的目的是让房主将地热作为一种正常的、有竞争力的替代能源,来替代他们现有的燃油炉或最终的煤气炉。

一个更小的足迹

地热和传统的暖通空调技术的一个明显区别是需要在现场钻一个孔。蒲公英公司的首要任务之一是开发一种小型钻机,能够适应典型的郊区庭院。它在轨道上,转弯比很小。配套的设备——动力、水、压缩机等——放在蒲公英的卡车上,放在街上。

“减少设备的规模至关重要,”汉恩说,“因为我们的一半客户都有码,对于传统的钻井平台来说太小了。我们通过适当大小的钻井设备将可寻址市场翻了一番。“

蒲公英开发了自己的地面环设计软件,利用工程师的理解,了解各个地点的土壤如何进行和交换热量。这是当地地质学的函数以及土壤中存在多少水。

“有机会在当地社区创造数百万个工作 - 良好的蓝领工作安装热泵。”

凯西汉恩他是纽约北部公司的联合创始人兼总裁蒲公英能量

在一个有数百个接地回路的大型商业安装中,供应商会进行导热系数测试,看看地面传导热量的情况,然后用这个值来确定接地回路的大小。“在住宅安装中,我们只安装一两个地面回路;进行测试钻孔是不实际的,”Hannun说。“根据我们对当地地质情况的了解,我们采用了保守的经验法则。”

蒲公英已经完成了足够的安装来拥有可靠的数据来监控其现有热泵的性能,以推断出新位置的土壤电导率。

“例如,韦斯彻斯特县的地面[纽约市北部]比奥尔巴尼周围的北方北方约30%,因为韦斯彻斯特有更多的基岩,”汉恩说。“这允许我们为每个位置安装适量的接地环路。我们能够收集的经验和监测数据使我们能够从每个房屋平均两个钻孔到一个。“

数据驱动的

当扩展到蒲公英没有第一手地面导电性数据的新地区时,安装人员会根据当地的公共地质信息进行保守估计。

“你知道给定岩石类型的导热率,”汉恩说。“它有助于知道那里有多少水,因为水增加了导电性。当我们在新位置安装地面循环时,我们开始假设没有水。当我们为我们完成大量安装的区域获得更大的数据集时,如果我们知道水将在那里,我们可以利用更好的导电性。“

与许多技术创新领域一样,地热能行业也高度依赖数据。欧宝科技最新版app下载优化地回路设计可以提高系统性能,足以为房主节省数千美元的运营成本。

蒲公英公司一直在试验地面回路的设计——例如,安装在地面上的塑料管的形状——使更多的表面积暴露在土壤中,以改善热交换。这种优化使得设计者能够将循环的大小和深度削减15%(通常相当于2000美元的成本)。

什么类型的房屋最适合地热能?

目前,汉恩表示,该技术最好适用于带有加热管道的房屋,而不是散热器。“今天,我们的热泵设计用于导管,”她说。“散热器含有比较热的水,而今的热泵最好适合于在较低温度下供应空气。但是,最终,我们将拥有散热器的家园产品。“

蒲公英现在正在使用伦纳尔该公司是美国最大的住宅建筑商之一。汉农说:“他们对地热感兴趣,因为他们不想被困在一个不能再安装天然气的市场中。”

蒲公英的商业模式是混合型的。它负责所有的钻井工作,但也承包了一些热泵装置。汉农说,未来可能会将更多的安装工作外包出去。

她说:“我们为天然气基础设施融资的方式,即通过管道输送天然气,预计天然气的使用寿命约为80年。”“这是资产的物理寿命。但是人们开始意识到,如果我们想要实现我们作为一个国家减少碳排放的承诺,我们将无法运营那条管道那么长时间。”

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