محله جدید کلرادو می تواند نگاهی اجمالی به آینده استفاده از انرژی خانگی داشته باشد

یک توسعه مسکونی جدید در جنوب دنور، محل آزمایش یک مشارکت غیرمعمول است که می تواند گرمایش و سرمایش خانه را در سراسر کشور متحول کند.

Dandelion Energy، یک استارتاپ زمین گرمایی، و Lennar، یکی از بزرگ‌ترین خانه‌سازان کشور، اخیرا ساخت نزدیک به 100 خانه در پایه محدوده کلرادو را به پایان رساندند که هر کدام به پمپ حرارتی منبع زمینی خود مجهز شده‌اند. این سیستم‌ها حتی نسبت به کارآمدترین پمپ‌های حرارتی با منبع هوا از برق کمتری استفاده می‌کنند، که به طور بالقوه به کلرادو کمک می‌کند تا اهداف آب و هوایی خود را برآورده کند و در عین حال اوج تقاضای انرژی را کاهش دهد و نیاز به خطوط لوله گاز جدید را از بین ببرد.

پمپ های حرارتی منبع زمینی برای کمک به گرما و خنک کردن ساختمان ها از دمای ثابت زیر زمین استفاده می کنند. با این حال، طرح‌های سفارشی پروژه‌ها و الزامات حفاری - خانه‌ها معمولا به یک یا چند گمانه نیاز دارند که در عمق چند صد فوتی حفر شده باشند - گران هستند. حفاری به تنهایی اغلب بیش از 10000 دلار هزینه دارد.

Dandelion، شرکتی که کار خود را در X -یک زیرمجموعه تحقیق و توسعه "moonshot" از Alphabet، شرکت مادر گوگل- آغاز کرد، می‌گوید که می‌تواند پروژه‌های گرمایش و سرمایش زمین‌گرمایی را دو برابر سریع‌تر و با نصف هزینه نصب‌های مشابه تکمیل کند.

استارتاپ زمین گرمایی Dandelion Energy و سازنده خانه Lennar اخیرا نزدیک به 100 خانه را با گرمایش و سرمایش زمین گرمایی در توسعه مسکن کن کریل در لیتلتون، کلرادو تکمیل کرده است. فیل مک کنا / Inside Climate News

دن ییتس، مدیر عامل و رئیس قاصدک انرژی گفت: این شرکت "نوعی از بازار انبوه و لنزهایی با حداکثر کارایی را به آنچه که در طول تاریخ یک محصول سفارشی و پیشرفته بوده است، در نظر گرفته است."

در اوایل سال جاری در توسعه مزرعه لنار در کن کریل، تیم حفاری قاصدک یک دکل سبک وزن را به نمایش گذاشتند که برای جابجایی سریع از زمینی به زمین دیگر طراحی شده بود، گمانه‌ها را حفاری می‌کرد و قبل از ریختن پایه‌های ساختمان، لوله‌های پلی اتیلن را در سرتاسر توسعه مسکن پراکنده نصب می‌کرد.

هر خانه دارای یک حفره با عمق بین 200 تا 500 فوت است که دمای آن تقریبا 50 درجه فارنهایت در طول سال است. آب در گردش در لوله توسط زمین اطراف گرم یا خنک می شود قبل از اینکه یک پمپ حرارتی نصب شده در زیرزمین هر خانه جدید گرمایش یا سرمایش اضافی را بسته به زمان سال فراهم کند.

تیم حفاری Dandelion می تواند گمانه های یک یا چند خانه را در روز تکمیل کند. اگر آنها مجبور به حفاری تاسیسات مشابه در جای دیگری برای یک ساختمان واحد شوند، ممکن است یک روز کامل را صرف حمل و نقل دکل به محل مورد نظر از دست بدهند.

استارتاپ زمین گرمایی Dandelion Energy و سازنده خانه Lennar اخیرا نزدیک به 100 خانه را با گرمایش و سرمایش زمین گرمایی در لیتلتون تکمیل کرده است. فیل مک کنا / Inside Climate News

نصب دستگاه ها در ده ها خانه جدید مشابه به طور همزمان، نیاز به طرح های سفارشی برای هر ساختمان را از بین می برد و از بهسازی بالقوه پرهزینه سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع ساختمان ها جلوگیری می کند.

نتیجه نهایی یک سیستم گرمایشی و سرمایشی بسیار کارآمد است که داندلیون می گوید از پمپ های حرارتی منبع هوا و سیستم های گرمایش گاز معمولی رقابت می کند. به گفته یتس، این به ویژه در هنگام سرماخوردگی، زمانی که تقاضای انرژی به اوج خود می رسد و پمپ های حرارتی منبع زمینی یک چهارم انرژی الکتریکی مصرف می کنند، بیشتر از پمپ های حرارتی منبع هوا است.

او گفت: «این تنها سیستمی است که در واقع اوج تقاضا را کاهش می‌دهد و خانه‌ها را در همان زمان برق می‌دهد».

توسعه Ken Caryl Ranch بخشی از یک ابتکار بزرگتر است که این شرکت با Lennar در سال 2025 برای نصب گرمایش و سرمایش زمین گرمایی در بیش از 1500 خانه در کلرادو طی دو سال راه اندازی کرد. قاصدک امیدوار است در سال‌های آینده به 10000 خانه در سال در سراسر کشور برسد.

یتس گفت: "مأموریت ما در Dandelion، جریان اصلی زمین گرمایی است، و ما فکر می کنیم که بالاخره زمان تحقق آن فرا رسیده است."

بر اساس گزارش وزارت انرژی ایالات متحده در سال 2025، بیش از یک میلیون خانه در ایالات متحده دارای پمپ های حرارتی زمینی هستند که هر سال تقریبا 100000 نصب جدید انجام می شود. این آژانس دریافت که گرمایش و سرمایش زمین گرمایی می تواند تا سال 2035 به 7 میلیون خانه برسد. طبق این گزارش، انجام این کار باعث کاهش بیش از 40 گیگاوات تقاضای انرژی در زمستان در سراسر کشور می شود که منجر به صرفه جویی سالانه حدود 4 میلیارد دلار در هزینه های شبکه برق ایالات متحده می شود.

پمپ های حرارتی زمینی در حال حاضر تنها بخش کوچکی از سیستم های گرمایش و سرمایش خانه های جدید را تشکیل می دهند. یارا ون اینگن، یکی از همکاران تیم کربن زدایی ساختمان BloombergNEF گفت، در مقابل، 3.6 میلیون پمپ حرارتی منبع هوا در سال گذشته در ایالات متحده فروخته شد که برای چهارمین سال متوالی از فروش کوره های گازی پیشی گرفت.

بر اساس مطالعه‌ای که در این ماه در مجله iScience منتشر شده است که مشوق‌ها، هزینه‌های انرژی و شرایط آب و هوایی و زیرسطحی محلی را در نظر می‌گیرد، پمپ‌های حرارتی زمینی در سراسر قاره ایالات متحده مقرون به صرفه هستند.

جولیت سیمپسون، مهندس تحقیقات سابق در آزمایشگاه ملی راکی ​​و نویسنده اصلی این مطالعه گفت: «از لحاظ فنی در همه جا امکان پذیر است و پتانسیل اقتصادی در همه ایالت ها وجود دارد.

طبق گزارش وزارت انرژی، یک چالش اصلی برای پمپ های حرارتی منبع زمینی هزینه اولیه آنها است که به طور متوسط ​​برای یک خانه جدید معمولی حدود 25000 دلار است. ون اینگن اضافه کرد که محدودیت‌های فضا، به‌ویژه در محیط‌های شهری متراکم، و همچنین الزامات مجوز که در ایالات متحده متفاوت است نیز می‌تواند حفاری گمانه را پیچیده کند.

Dandelion و Lennar، سرمایه گذار در شرکت زمین گرمایی، از جمله کسانی هستند که برای کاهش هزینه ها تلاش می کنند. اما مشوق ها و تغییر سیاست ها نیز کمک می کند. یک برنامه بهینه‌سازی انرژی توسط Xcel Energy، بزرگترین شرکت برق و گاز کلرادو، تقریبا 25000 دلار برای هر خانه برای ساختمان‌های جدید و با راندمان بالا با پمپ حرارتی زمینی فراهم می‌کند تا هزینه‌های اضافی ساختمان و پمپ حرارتی را جبران کند.

سخنگوی Xcel در بیانیه ای کتبی گفت: "برای محله های بزرگ با صدها خانه، سازندگان ممکن است مبلغ هفت رقمی تخفیف دریافت کنند."

لوله های زمین گرمایی از زیرزمین هر ساختمان عبور می کنند. فیل مک کنا / Inside Climate News

این تخفیف ها به Xcel کمک می کند تا اهداف آب و هوایی خود را پیش برد و الزامات استاندارد گرمای پاک کلرادو را برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای 22 درصد کمتر از سطح سال 2015 تا سال 2030 برآورده کند.

کلرادو همچنین یک اعتبار مالیاتی 2000 دلاری برای پمپ‌های حرارتی زمینی ارائه می‌کند و از سازندگان خانه می‌خواهد که برای لوله‌های توسعه خدمات گاز جدید پرداخت کنند، هزینه‌هایی که اگر توسعه‌دهندگان خانه‌های تمام برقی بسازند متحمل نمی‌شوند.

ویل تور، مدیر اجرایی دفتر انرژی کلرادو، گفت: سیاست‌هایی که انگیزه گرمایش و سرمایش الکتریکی با راندمان بالا را فراهم می‌کنند و در عین حال از استفاده از سوخت‌های فسیلی در خانه‌ها جلوگیری می‌کنند، هدفشان کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از ساختمان‌ها است.

سایر ایالت‌ها و شرکت‌های خدماتی نیز مشوق‌هایی را برای پمپ‌های حرارتی زمینی ارائه می‌دهند، از جمله مریلند، جایی که Dandelion اخیرا برنامه‌های خود را برای نصب این فناوری در 129 خانه جدید اعلام کرده است. علاوه بر این، پروژه های تجاری پمپ حرارتی منبع زمینی اکنون واجد شرایط دریافت اعتبار مالیاتی فدرال هستند که 30 درصد یا بیشتر از کل هزینه های نصب را پوشش می دهد.

جسیکا سیلبر-بیرن، مدیر ارشد شبکه های انرژی حرارتی برای ائتلاف کربن زدایی ساختمان، یک سازمان غیرانتفاعی که برای حذف استفاده از سوخت های فسیلی در ساختمان ها کار می کند، "اقتصاد فقط بهتر و بهتر به نظر می رسد." ترکیبی از مشوق‌ها و سیگنال‌های بازار وجود دارد که نشان می‌دهد این موضوع واقعا در حال پیشرفت است.»

این داستان در ابتدا توسط Grist با عنوان محله New Colorado می‌تواند نگاهی اجمالی به آینده استفاده از انرژی خانگی در 3 اکتبر 2026 ارائه دهد منتشر شد.