Bagaimana panas bawah tanah dapat memanaskan dan mendinginkan rumah Anda

Pompa panas sedang panas saat ini. Ini adalah teknologi yang dapat mengubah bisnis padat energi yang sebagian besar berbasis bahan bakar fosil yang menjaga kenyamanan rumah, kantor, dan bisnis Anda, menjadi sesuatu yang berpotensi dijalankan dengan listrik ramah lingkungan.

Namun tidak semua pompa panas diciptakan sama. Itu dia pompa panas udarayang, dengan risiko penyederhanaan yang berlebihan, agak dapat dibalik AC. Mereka sempurna untuk menggantikan tungku bertenaga gas atau minyak dengan tungku bertenaga listrik, yang dapat disediakan oleh panel surya atau pemasok energi ramah lingkungan.

Ada juga pompa panas bumi, yang biaya pemasangannya sedikit lebih mahal tetapi dapat beroperasi lebih efisien. Dalam teknologi inilah pompa panas dihidupkan tanaman liar berbunga kuning cerah melihat masa depan. CEO Dandelion Dan Yates membandingkannya dengan peralihan dari mobil bertenaga gas ke kendaraan listrik.

“Ini adalah transisi panas yang sama yang perlu kita lakukan,” kata Yates kepada CNET. “Solusinya adalah pompa panas, dan belum ada pompa panas Tesla. “Jaskier memimpin tuduhan bahwa pompa panas Tesla akan menjadi perusahaan panas bumi.”

Dandelion, sebuah perusahaan yang lahir dari “pabrik sinar bulan” Project X Google, telah berkembang dari menawarkan pompa panas bumi di Timur Laut hingga kini menawarkannya secara nasional melalui jaringan pemasang. Namun ini bukan satu-satunya perusahaan yang menawarkan teknologi ini, yang meskipun revolusioner, tidak terlalu rumit.

Sebuah laporan oleh Kantor Teknologi Panas Bumi Departemen Energi memperkirakan sekitar potensi pasar untuk 28 juta pompa panas bumi pada tahun 2050 di seluruh negeri, yang tidak mencakup lebih dari 17.000 sistem pemanas dimana satu sistem dapat memanaskan seluruh area.

Jadi bagaimana sebenarnya teknologi ini memanfaatkan panas bawah tanah untuk menjaga kenyamanan rumah Anda?

Apa yang membedakan pompa panas bumi?

Teknologi di balik pompa kalor cukup sederhana: mesin mensirkulasikan sejenis zat pendingin (terkadang air) melalui tabung, yang kemudian menyerap energi panas dari satu tempat dan memindahkannya ke tempat lain. Jika ingin ruangan menjadi lebih hangat, ia menggunakan energi ini untuk memanaskan ruangan. Jika Anda ingin bagian dalam lebih dingin, panas akan berpindah ke arah yang berlawanan. Konsep yang sama memberi kekuatan pada lemari es Anda.

Namun, alih-alih mengekstraksi energi panas dari udara luar yang mudah menguap dan tidak efisien, pompa panas bumi menggunakan suhu yang jauh lebih konstan beberapa meter di bawah tanah.

Hal ini memberikan pompa panas bumi beberapa keunggulan operasional dibandingkan unit udara. Yates mengatakan pompa panas Geo Dandelion mampu menghasilkan suhu lebih tinggi dibandingkan unit udara, yang berarti dapat bekerja lebih efisien dan memanaskan rumah lebih baik pada suhu lebih rendah. Ia juga tidak kehilangan kinerja secara signifikan ketika suhu luar turun.

Yates mengatakan Dandelion Geo dua kali lebih efisien daripada pompa panas sumber udara dalam kondisi normal dan hingga empat kali lebih efisien pada hari-hari terpanas dan terdingin. Hal ini memungkinkan Dandelion tumbuh di Timur Laut, di mana satu-satunya pilihan nyata adalah pompa panas yang tahan terhadap musim dingin.

Untungnya bagi masyarakat yang tinggal di daerah yang lebih dingin, banyak produsen sedang mengerjakan produk, termasuk pompa panas sumber udara, yang lebih efisien dan efektif pada suhu yang lebih rendah. Hal ini diperkuat oleh tantangan Departemen Energi AS untuk menciptakan lebih banyak pompa panas untuk iklim dingin.

Seorang kru melakukan pengeboran di bawah tanah untuk memasang pompa panas bumi.

Pompa panas bumi memerlukan pengeboran atau penggalian ekstensif untuk memasang jalur yang mengangkut zat pendingin ke bawah tanah.

tanaman liar berbunga kuning cerah

Pompa dan jaringan panas bumi

Efisiensi energi pompa panas bumi menjadikannya alat yang ampuh dalam memecahkan masalah peningkatan permintaan listrik di jaringan listrik. Elektrifikasi, baik di rumah atau mobil Anda, adalah salah satu alasan utama meningkatnya permintaan energi di AS untuk pertama kalinya dalam beberapa dekade. (Kecerdasan buatan, mata uang kripto, dan teknologi lain yang menggunakan server besar juga ikut bertanggung jawab.) Namun teknologi yang mengurangi permintaan energi selama elektrifikasi sebenarnya dapat membantu memelihara jaringan listrik.

Jika 70% bangunan di AS menggunakan pompa panas bumi, hal ini berpotensi menghemat sistem energi lebih dari $300 miliar biaya jaringan listrik dan mengurangi tagihan pemanas musim dingin sebesar $19 miliar per tahun, menurut sebuah studi yang dirilis tahun lalu oleh Departemen Energi.

Seperti panel surya, baterai rumah, dan pembangkit listrik virtual, efeknya adalah mengurangi beban pada jaringan listrik terpusat melalui penggunaan banyak solusi kecil.

“Anda dapat menganggapnya sebagai infrastruktur terdistribusi,” kata Yates.

Tantangan pompa panas bumi

Semua manfaat pompa panas bumi berasal dari fakta bahwa pompa tersebut memompa zat pendingin ke bawah tanah untuk memanfaatkan suhu tanah yang relatif stabil. Dari sinilah tantangan terbesarnya muncul. Setiap pompa panas bumi memerlukan penggalian atau pengeboran, yang sulit dan mahal.

Pertimbangkan contoh biaya pompa panas Dandelion untuk rumah hipotetis seluas 2.500 kaki persegi di Maryland. Perusahaan mengatakan peralatan tersebut, termasuk pompa panas dan bahan lainnya, bisa berharga $10.000. Namun pemasangannya, yang mencakup pekerjaan kelistrikan dan pengeboran, dapat menghabiskan biaya hingga $35.000. Sebagian besar biaya tersebut berasal dari pengeboran, yang bisa sangat sulit untuk rumah yang sudah ada di mana Anda harus menggali lubang yang dalam di ruang bawah tanah atau membuat parit besar di halaman.

Teknologi pompa panas memainkan peran besar dalam jumlah pengeboran yang dibutuhkan. Yates memuji kemampuan Dandelion dalam memusatkan panas, yang berarti ia dapat berfungsi dengan baik tanpa perlu terlalu gelisah. Namun, biaya pemasangan masih jauh lebih tinggi dibandingkan dengan pompa panas sumber udara, yang mungkin memerlukan tingkat pekerjaan listrik dan kabel yang sama seperti pompa panas bumi, namun tanpa pengeboran.

Tingginya biaya pemasangan pompa panas bumi dibandingkan dengan pompa panas sumber udara tercermin dalam kenyataan bahwa pemerintah federal memperlakukan keringanan pajak secara berbeda. Pompa panas bumi dilindungi oleh Art Pinjaman Perumahan Energi Bersihmirip dengan panel surya, artinya pinjaman mencakup 30% dari total biaya pemasangan. Tidak ada batasan – jika biayanya $50.000, Anda akan menerima kredit sebesar $15.000. Namun, unit bertenaga udara dilindungi oleh Art Pinjaman untuk perbaikan rumah hemat energiyang mencakup 30% tetapi hanya sampai total pinjaman $2,000.

Akankah pompa panas bumi menjadi produk besar berikutnya?

Berkat kredit pajak federal, kami mengetahui berapa banyak orang Amerika yang memanfaatkan insentif ini untuk membeli pompa panas bumi pada tahun 2023.

data Kantor Pajak menunjukkan bahwa 80.730 pengembalian pajak mengklaim kredit pompa panas bumi dengan total lebih dari $975 juta. Jumlah ini tidak seberapa jika dibandingkan dengan jumlah kredit untuk panel surya (752.300), namun lebih banyak orang Amerika yang menggunakan kredit untuk pompa panas bumi dibandingkan untuk baterai rumah tangga (48.840).

Hambatan terbesar untuk beralih ke pompa panas bumi adalah tingginya biaya pengeboran. Namun, pompa panas ini mungkin memiliki masa depan yang cerah dalam konstruksi baru daripada di rumah yang sudah ada, karena memasangnya di rumah baru bisa jadi jauh lebih sederhana. “Jauh lebih mudah untuk memasang sistem di dalam rumah Anda karena Anda tidak perlu melakukan retrofit atau mendesain ulangnya,” kata Yates.



Sumber