Heiz- und Kühlsysteme spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung komfortabler Innenraumtemperaturen in Haushalten in verschiedenen Regionen. Mit den technologischen Fortschritten haben Hausbesitzer heute verschiedene energieeffiziente Heiz- und Kühlsysteme zur Auswahl. Zwei beliebte Optionen sind geothermische Heizsysteme und Luft-Wärmepumpen (ASHP). Dieser umfassende Leitfaden hilft Ihnen dabei, zu entscheiden, ob Sie ein geothermisches Heizsystem oder eine Luft-Wärmepumpe für Luft-zu-Luft in Wohngebäuden in Kanada und den Vereinigten Staaten installieren sollten. Wir werden verschiedene Arten von geothermischen Systemen besprechen, darunter Erdlaufsysteme, Bohrlochsysteme, Seelaufsysteme sowie Kaltklima-Luft-Wärmepumpensysteme und auch die Subventionen und Steuervergünstigungen, für die jede Option in Frage kommen könnte.

 

Verschiedene Arten von geothermischen Heizsystemen

Geothermische Heizsysteme nutzen die konstante Temperatur der Erde, um Gebäude zu heizen und zu kühlen. Diese Systeme bestehen aus drei Hauptkomponenten: dem Erdlaufsystem, der Wärmepumpe und dem Verteilungssystem. Geothermische Systeme gibt es in verschiedenen Ausführungen, darunter Erdlaufsysteme, Bohrlochsysteme und Seelaufsysteme – hier können Sie mehr über geothermische Heizsysteme erfahren.

 

Erdlaufsysteme  

Erdlaufsysteme nutzen eine Reihe vergrabener Rohre, um Wärme aus der Erde zu extrahieren. Diese Rohre enthalten eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel, die im Kreislauf zirkuliert und Wärme aus dem Boden aufnimmt.

 

Bohrlochsysteme  

Bohrlochsysteme beinhalten das Bohren tiefer Löcher in den Boden und das Einsetzen von Rohren in vertikaler Ausrichtung. Solche Systeme eignen sich für Gebiete, in denen der Platz für horizontale Erdlaufsysteme begrenzt ist.

 

Seelaufsysteme  

Seelaufsysteme nutzen Gewässer wie Teiche oder Seen als Wärmequelle. Rohre werden im Wasser versenkt, wo Wärme extrahiert und an das Gebäude übertragen wird.

 

Luft-Wärmepumpe (ASHP)

Luft-Wärmepumpen entziehen der Außenluft Wärme und übertragen diese ins Gebäude. Sie können auch umgekehrt arbeiten, indem sie Wärme aus der Innenluft entziehen und nach außen abführen, um das Gebäude zu kühlen. Kaltklima-ASHPs sind so konzipiert, dass sie auch bei niedrigeren Temperaturen funktionieren, ohne auf Zusatzheizung angewiesen zu sein.

 

Vergleich von geothermischen Heizsystemen und ASHP  

Bei der Wahl zwischen einem geothermischen Heizsystem und einer ASHP sollten die folgenden Faktoren berücksichtigt werden:

 

Klima  

Geothermische Systeme sind in kälteren Klimazonen effizienter, während Luft-Wärmepumpen in milderen Klimazonen besser funktionieren. Kaltklima-ASHPs können niedrigere Temperaturen bewältigen, aber ihre Effizienz kann mit sinkenden Außentemperaturen abnehmen.

 

Verfügbare Fläche  

Geothermische Systeme benötigen mehr Installationsfläche, insbesondere Erdlaufsysteme. Wenn der Platz begrenzt ist, können Bohrloch- oder Seelaufsysteme besser geeignet sein. ASHPs benötigen weniger Platz und können an der Seite eines Gebäudes installiert werden.

 

Installationskosten  

Geothermische Systeme haben in der Regel höhere Anfangskosten aufgrund der Installation von Erdlaufsystemen oder Bohrlöchern. Ihre Betriebskosten sind jedoch niedriger, was über die Zeit hinweg zu erheblichen Einsparungen führen kann. ASHPs haben geringere Installationskosten, aber die Betriebskosten können höher sein, insbesondere in kalten Klimazonen.

 

Energieeffizienz

Geothermische Systeme sind in der Regel energieeffizienter als Luft-Wärmepumpen, insbesondere in kalten Klimazonen. Sie können im Vergleich zu Öl- und Erdgasheizsystemen bis zu 70 % der Heizkosten sparen. ASHPs bieten ebenfalls erhebliche Energieeinsparungen von bis zu 60 %, aber ihre Effizienz nimmt ab, wenn die Außentemperaturen sinken.

 

Nachrüstung vs. Neubau  

Geothermische Systeme lassen sich leichter in Neubauten integrieren und können während der Bauphase durch die Installation von Erdlaufsystemen oder Bohrlöchern eingebaut werden. Die Nachrüstung eines geothermischen Systems in ein bestehendes Haus kann umfangreichere Renovierungen und höhere Kosten erfordern. ASHPs (Luft-Wärmepumpen) lassen sich leichter in bestehende Häuser nachrüsten, ohne dass größere Renovierungsarbeiten erforderlich sind, und ductless mini-split Systeme bieten eine kostengünstige Möglichkeit, älteren Häusern eine Heizung hinzuzufügen und gleichzeitig Klimaanlage bereitzustellen.

 

Anreize und Steuervergünstigungen für Geothermie und Wärmepumpen

Sowohl geothermische Systeme als auch ASHPs (Luft-Wärmepumpen) können in Kanada und den USA für Anreize und Steuervergünstigungen in Frage kommen, die dazu beitragen können, die anfänglichen Installationskosten zu senken. In Kanada können Hausbesitzer über Programme wie das Canada Greener Homes Grant Zuschüsse von bis zu 5.000 $ für Energie-Upgrades, einschließlich geothermischer Systeme und ASHPs, erhalten. Doch durch provinzielle Anreize können die Kosten für Wärmepumpen auf bis zu 17.000 $ und geothermische Heizsysteme auf bis zu 56.250 $ (wenn ein großes Gerät mit 75.000 Btu benötigt wird) ansteigen. In den Vereinigten Staaten können geothermische Systeme für Steuervergünstigungen auf Bundesebene qualifiziert werden, die 26 % der Installationskosten bis 2022 abdecken, wobei dieser Prozentsatz bis 2023 auf 22 % sinkt. ASHPs können ebenfalls für Steuervergünstigungen auf Bundesebene sowie für staatliche und lokale Anreize in Frage kommen, abhängig vom Standort – wir empfehlen, sich bei Ihrer lokalen Regierung über die neuesten Informationen zu Zuschüssen zu informieren.

 

Ist Geothermie besser als Luft-Wärmepumpen?  

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Wahl zwischen der Installation eines geothermischen Heizsystems und einer Luft-Wärmepumpe von vielen Faktoren abhängt, wie z. B. Klima, verfügbarem Platz, Installations- und Betriebskosten, Energieeffizienz und der Frage, ob Sie ein bestehendes Haus renovieren oder ein neues bauen. Indem Sie diese Faktoren sorgfältig berücksichtigen und den oben skizzierten logischen Prozess befolgen, können Sie die beste Entscheidung für Ihre spezifische Situation treffen und von den Vorteilen eines energieeffizienten Heiz- und Kühlsystems profitieren. Denken Sie daran, verfügbare Anreize und Steuervergünstigungen zu prüfen, um die anfänglichen Kosten zu senken und Ihre Wahl kostengünstiger zu gestalten, was zu Einsparungen und einer Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks beiträgt. Wir möchten außerdem darauf hinweisen, dass die beste Kapitalrendite bei Renovierungen und Upgrades von Häusern oft durch die einfachsten und kostengünstigsten Maßnahmen erzielt wird, wie z. B. die Auswahl der besten Dichtungsmaterialien, die Sicherstellung einer guten Luftdichtung im Haus, die Installation von Wärmerückgewinnungs- oder Energie-Rückgewinnungs-Lüftungssystemen (HRV oder ERV) und die Sicherstellung einer guten Dach- und Wandisolierung im Haus. Überlegen Sie, welche Verbesserungsmaßnahmen den größten Effekt und die größten Energieeinsparungen zu den niedrigsten Kosten erzielen können.

 

Los sistemas de calefacción y refrigeración juegan un papel crucial en el mantenimiento de temperaturas interiores cómodas en hogares de diferentes regiones. Con los avances en tecnología, los propietarios de viviendas tienen diversas opciones de sistemas de calefacción y refrigeración energéticamente eficientes. Dos opciones populares son los sistemas de calefacción geotérmica y las bombas de calor de fuente de aire (ASHP, por sus siglas en inglés). Esta guía integral te ayudará a decidir si instalar un sistema de calefacción geotérmica o una bomba de calor aire-aire de fuente de aire en aplicaciones residenciales en Canadá y Estados Unidos. Discutiremos los diferentes tipos de sistemas geotérmicos, incluidos los sistemas de circuito cerrado, sistemas de perforación, sistemas de circuito en lagos, y las bombas de calor de fuente de aire para climas fríos, así como los subsidios e incentivos fiscales a los que cada opción puede ser elegible.

 

Diferentes Tipos de Sistemas de Calefacción Geotérmica  

Los sistemas de calefacción geotérmica utilizan la temperatura constante de la Tierra para calentar y enfriar edificios. Estos sistemas constan de tres componentes principales: el circuito de tierra, la bomba de calor y el sistema de distribución. Los sistemas geotérmicos vienen en varias formas, incluidos los sistemas de circuito cerrado, sistemas de perforación y sistemas de circuito en lagos. Aprende todo sobre la calefacción geotérmica aquí.

 

Sistemas de Circuito Cerrado  

Los sistemas de circuito cerrado utilizan una serie de tuberías enterradas para extraer calor de la Tierra. Estas tuberías contienen una mezcla de agua y anticongelante que circula en el circuito y absorbe calor del suelo.

 

Sistemas de Perforación  

Los sistemas de perforación implican perforar agujeros profundos en el suelo e insertar tuberías de manera vertical. Estos sistemas son adecuados para áreas donde el espacio para los sistemas de circuito cerrado es limitado.

 

Sistemas de Circuito en Lagos  

Los sistemas de circuito en lagos utilizan cuerpos de agua, como estanques o lagos, como fuente de calor. Las tuberías se sumergen en el agua, donde se extrae el calor y se transfiere al edificio.

 

Bomba de Calor de Fuente de Aire (ASHP)  

Las bombas de calor de fuente de aire extraen calor del aire exterior y lo transfieren al edificio. También pueden funcionar en reversa, extrayendo calor del aire interior y moviéndolo al exterior para enfriar el edificio. Las bombas de calor ASHP para climas fríos están diseñadas para manejar temperaturas más bajas sin necesidad de calefacción auxiliar.

 

Comparación entre Sistemas de Calefacción Geotérmica y ASHP  

Al elegir entre un sistema de calefacción geotérmica y una bomba de calor de fuente de aire (ASHP), considera los siguientes factores:

 

Clima  

Los sistemas geotérmicos son más eficientes en climas fríos, mientras que las bombas de calor de fuente de aire funcionan mejor en climas más suaves. Las ASHP para climas fríos pueden manejar temperaturas más bajas, pero su eficiencia puede disminuir a medida que las temperaturas bajan.

 

Espacio Disponible  

Los sistemas geotérmicos requieren más espacio de instalación, especialmente los sistemas de circuito cerrado. Si el espacio es limitado, los sistemas de perforación o de circuito en lagos pueden ser más adecuados. Las ASHP requieren menos espacio y se pueden instalar en el costado de un edificio.

 

Costos de Instalación  

Los sistemas geotérmicos generalmente tienen costos iniciales más altos debido a la instalación de circuitos cerrados o perforaciones. Sin embargo, sus costos operativos son más bajos y pueden generar ahorros significativos a lo largo del tiempo. Las ASHP tienen costos de instalación más bajos, pero los costos operativos pueden ser más altos, especialmente en climas fríos.

 

Eficiencia Energética  

Los sistemas geotérmicos generalmente son más eficientes energéticamente que los sistemas de bombas de calor de fuente de aire, especialmente en climas fríos. Pueden ahorrar hasta un 70% en costos de calefacción en comparación con sistemas de aceite y gas natural. Las ASHP también pueden proporcionar ahorros significativos en los costos de energía, hasta un 60%, pero su eficiencia disminuye a medida que bajan las temperaturas exteriores.

 

Renovación vs. Nueva Construcción  

Los sistemas geotérmicos son más fáciles de integrar en la construcción nueva y se pueden instalar durante la construcción añadiendo circuitos cerrados o perforaciones. La adaptación de un sistema geotérmico en una vivienda existente puede requerir renovaciones más extensas y costos más altos. Las bombas de calor de fuente de aire (ASHP) pueden ser más fácilmente adaptadas en viviendas existentes sin necesidad de grandes renovaciones, y los sistemas mini-split sin conductos pueden ofrecer una forma rentable de agregar calefacción a viviendas más antiguas, al mismo tiempo que proporcionan aire acondicionado.

 

Incentivos y Créditos Fiscales para Geotérmica y Bombas de Calor  

Tanto los sistemas geotérmicos como las ASHP pueden ser elegibles para incentivos y créditos fiscales en Canadá y Estados Unidos, lo que ayuda a compensar los costos iniciales de instalación. En Canadá, los propietarios pueden acceder a subvenciones a través de programas como el Canada Greener Homes Grant, que ofrece hasta $5,000 para mejoras energéticas, incluidos sistemas geotérmicos y ASHP, pero los incentivos provinciales pueden aumentar el costo de las bombas de calor a $17,000 y los sistemas de calefacción geotérmica a $56,250 (si necesita una unidad grande de 75,000 Btu). En los Estados Unidos, los sistemas geotérmicos son elegibles para créditos fiscales federales que cubren el 26% de los costos de instalación hasta 2022, disminuyendo al 22% en 2023. Las ASHP también pueden calificar para créditos fiscales federales, así como incentivos estatales y locales, dependiendo de la ubicación; recomendamos consultar con su gobierno local para obtener la información más actualizada sobre subvenciones.

 

Entonces, ¿Es Mejor la Geotermia que las Bombas de Calor de Fuente de Aire?  

En conclusión, la elección entre instalar un sistema de calefacción geotérmico o una bomba de calor de fuente de aire depende de muchos factores, como el clima, el espacio disponible, los costos de instalación y operación, la eficiencia energética, y si está renovando una vivienda existente o construyendo una nueva. Al considerar cuidadosamente estos factores y seguir el proceso lógico descrito anteriormente, puede tomar la mejor decisión para su situación específica y disfrutar de los beneficios de un sistema de calefacción y refrigeración eficiente en energía. Recuerde explorar los incentivos y créditos fiscales disponibles para ayudar a compensar los costos iniciales, lo que hará que su elección sea más rentable y contribuirá a los ahorros de costos y a la reducción de su huella de carbono. También nos gustaría señalar que el mejor retorno de inversión para renovaciones y mejoras en el hogar a menudo proviene de las medidas más simples y rentables, como seleccionar los mejores materiales de sellado, garantizar un buen sellado del aire en la vivienda, instalar sistemas de ventilación de recuperación de calor o de energía (HRV o ERV) y asegurar una buena aislamiento del ático y las paredes de la vivienda. Investigue qué medidas de mejora del hogar pueden lograr la máxima mejora y ahorro energético al costo más bajo.

 

Heating and cooling systems play a crucial role in maintaining comfortable indoor temperatures in homes around the world. With advancements in technology, homeowners have various choices for energy-efficient heating and cooling systems. Two popular options are geothermal heating systems and air source heat pumps (ASHP). This comprehensive guide will help you decide whether to install a geothermal heating system or an air source air-to-air/air-to-water heat pump in residential applications in Canada and the United States. We’ll discuss different types of geothermal systems, ground loop systems, borehole systems, lake loop systems, and cold-climate air source heat pump systems, along with potential grants and tax incentives for each approach.

 

Different Types of Geothermal Heating Systems

Geothermal heating systems use the Earth’s constant temperature to heat and cool buildings. These systems consist of three main components: the ground loop, the heat pump, and the distribution system. Geothermal systems come in various forms, including ground loop systems, borehole systems, and lake loop systems – learn all about geothermal heating here.

 

Ground Loop Systems

Ground loop systems use a series of buried pipes to extract heat from the Earth. These pipes contain a mixture of water and antifreeze that circulates in the loop and absorbs heat from the ground.

 

Borehole Systems

Borehole systems involve drilling deep holes into the ground and inserting pipes vertically. Such systems are suitable for areas with limited horizontal ground loop space.

 

Lake Loop Systems

Lake loop systems utilize bodies of water such as ponds or lakes as heat sources. Pipes submerged in the water extract heat and transfer it to the building.

 

Air Source Heat Pump (ASHP)

Air source heat pumps extract heat from outdoor air and transfer it to the building. They can also operate in reverse, extracting heat from indoor air and transferring it outside to cool the building. Cold-climate ASHPs are designed to handle lower temperatures without needing backup heating.

 

Comparison of Geothermal Heating Systems and ASHP

When choosing between a geothermal heating system and an ASHP, consider the following factors:

 

Climate
Geothermal systems are more efficient in colder climates, while air source heat pumps perform better in milder climates. Cold-climate ASHPs can handle lower temperatures, but their efficiency decreases as temperatures drop.

 

Available Space
Geothermal systems require more installation space, especially ground loop systems. If space is limited, borehole or lake loop systems might be more suitable. ASHPs require less space and can be installed on the side of a building.

 

Installation Cost
Geothermal systems usually have higher upfront costs due to the installation of ground loops or boreholes. However, their operating costs are lower and can result in significant savings over time. ASHPs have lower installation costs, but operating costs might be higher, especially in cold climates.

 

Energy Efficiency
Geothermal systems are generally more energy-efficient than air source heat pump systems, particularly in cold climates. They can save up to 70% of heating costs compared to oil or natural gas systems. ASHPs can also save up to 60% of energy costs, but their efficiency decreases as outdoor temperatures drop.

 

Geothermal vs. Air Source Heat Pumps – What’s the Difference?

 

Renovation vs. New Build – ASHP or Geothermal Heating System?

Geothermal systems are easier to integrate into new constructions, as ground loops or boreholes can be installed during the construction phase. Installing a geothermal system in an existing home might require extensive renovations and higher costs. ASHPs can be more easily retrofitted into existing homes without major renovations, and ductless mini-split systems offer a cost-effective way to add heating and cooling to old homes.

 

Grants and Tax Incentives for Geothermal and Heat Pumps

Both geothermal systems and ASHPs may qualify for grants and tax incentives in Canada and the United States, helping offset the initial installation costs. In Canada, homeowners can access grants through programs like the Canada Greener Homes Grant, offering up to $5,000 for energy-efficient renovations, including geothermal systems and ASHPs. Provincial benefits can raise the cost of pumps to $17,000 and geothermal systems to $56,250 (for a 75,000 Btu unit). In the United States, geothermal systems are eligible for federal tax credits, covering 26% of installation costs until 2022, reducing to 22% by 2023. ASHPs may also qualify for federal tax credits and state and local incentives, depending on location – it’s advised to check with local authorities for the latest funding information.

 

Logic-based Winner between Geothermal and ASHP?

To choose between a geothermal heating system and an ASHP for your home, consider these points:

• Evaluate the climate in your area. Geothermal systems might be more effective in colder climates.
• Assess available installation space. If space is limited, consider borehole or lake loop geothermal systems or ASHPs.
• Compare installation and operating costs of both systems. Geothermal systems have higher upfront costs but lower operating costs, while ASHPs have lower installation costs but might have higher operating costs in colder climates.
• Consider potential energy efficiency and heating cost savings. Geothermal systems usually offer more significant savings, especially in cold climates.
• Determine if you’re renovating an existing home or building a new one. Geothermal systems are easier to integrate into new builds, while ASHPs can be more easily retrofitted into existing homes.
• Research available grants and tax incentives in your area to help offset installation costs.

 

So, Is Geothermal Better than ASHP?

In conclusion, choosing between a geothermal heating system and an air source heat pump depends on several factors, such as climate, available space, installation and operating costs, energy efficiency, and whether you’re renovating an existing home or building a new one. By carefully considering these factors and following the logic flow outlined above, you can make the best decision for your specific situation and enjoy the benefits of energy-efficient heating and cooling systems. Remember to explore available grants and tax incentives to make your choice more cost-effective, saving significant funds and helping reduce the burden and carbon footprint.

 

We also want to emphasize that the best return on investment for home renovation and upgrades often comes from the simplest and cheapest improvements, paying attention to details such as choosing the best sealing materials, ensuring good airtightness of the house, installing heat recovery or energy recovery ventilation systems (HRVs or ERVs), and ensuring proper insulation of attics and walls. Explore which home improvement measures can achieve the most significant improvements and energy savings at the lowest cost.

 

Now that you have learned more about geothermal heating vs. air source heat pumps and how to decide which one is best, explore our Green Building Guide and the linked pages for more information on efficient home heating systems in eco-friendly and sustainable home construction.