Sve o geotermalnom grijanju: kako funkcionira, primjene i prednosti

Kada dođe hladna zima, moramo zagrijati našu kuću kako bismo se osjećali ugodnije. Tada se javljaju sumnje o globalnom zagrijavanju, zagađenju i drugim problemima vezanim za korištenje konvencionalne energije za grijanje. Međutim, možemo računati na obnovljivu energiju za grijanje domova. Radi se o geotermalnom grejanju.

Geotermalna energija koristi prednosti unutrašnja toplota zemlje za zagrijavanje vode i povećanje temperature u zgradama. Ova toplota, akumulirana u slojevima zemlje, može se koristiti kao održivi izvor energije za različite kućne i industrijske primjene. U ovom članku ćemo objasniti sve o geotermalno grijanje: njegov rad, primjena, prednosti i drugo. Ako želite znati kako možete iskoristiti ovu impresivnu tehnologiju u svom domu, nastavite čitati! 

Šta je geotermalna energija?

Prva stvar je da napravimo kratak pregled o tome šta je geotermalna energija. To je energija pohranjena u obliku topline ispod površine Zemlje. Ova energija obuhvata toplina pohranjena u tlu, podzemnim vodama i stijenama, na bilo kojoj temperaturi, bez obzira na dubinu ili porijeklo.

Zahvaljujući ovoj toplini akumuliranoj u podzemlju, možemo iskoristiti geotermalnu energiju za kućne i industrijske svrhe. U zavisnosti od temperature na kojoj se nalazi, može se koristiti u različite svrhe:

• Obezbedite kalor za grijanje, potrošnu toplu vodu ili klimatizaciju.
• Generirajte struja u objektima visoke entalpije (rezervoar visoke temperature).

U kontekstu geotermalnog grijanja koristimo resurse niska entalpija, u kojem temperatura nije dovoljno visoka za proizvodnju električne energije, ali je idealna za efikasno i održivo grijanje domova i zgrada.

Kako se koristi geotermalna energija?

Istraživanja su pokazala da na dubinama između 15 i 20 metara, temperatura podzemlja ostaje stabilna tokom cijele godine, bez obzira na varijacije vanjske temperature. Ova temperatura je u prosjeku oko 15-16ºC. Ako se spuštamo dalje, temperatura raste otprilike 3 stepena na svakih 100 metara, zbog geotermalnog gradijenta.

Da bi se iskoristila ova energija, koriste se podzemne cijevi kroz koje a fluid za prenos toplote (voda pomiješana sa antifrizom), koja prenosi toplinu iz podzemlja na površinu. Na ovaj način možemo uhvatiti prirodnu toplinu Zemlje i iskoristiti je za stvaranje toplinske udobnosti.

Postoje tri glavne tehnologije geotermalno prikupljanje toplote:

• Horizontalni sistemi: Cijevi se postavljaju u rovove dubine manje od 2 metra. Idealne su za velike parcele, ali im je potrebno dovoljno prostora.
• Vertikalni sistemi: Cijevi ugrađene u duboke bunare od 25 do 100 metara dubine. Ovo rješenje je pogodno za područja bez mnogo raspoloživog površinskog zemljišta.
• Sistemi direktne upotrebe: Koriste prirodnu, toplu podzemnu vodu za grijanje domova ili velike procese.

Geotermalno grejanje

Za podizanje temperature u domu zimi, a geotermalna toplotna pumpa. Ova pumpa izvlači toplinu pohranjenu u podzemlju kroz fluid za prijenos topline i prenosi je u sistem grijanja kuće.

Rad geotermalne toplotne pumpe je sličan drugim sistemima toplotnih pumpi, ali sa jednom ključnom prednosti: Zemljina stabilna temperatura. Pumpa ne mora da se nosi sa ekstremnim promenama temperature koje utiču na druge tipove pumpi (kao što su aerotermalne pumpe), što poboljšava njenu efikasnost.

Osnovni operativni proces uključuje sljedeće korake:

1. hvatanje toplote: Tečnost cirkuliše kroz podzemne cevi i apsorbuje toplotu iz zemlje.
2. Razmjena i kompresija: Sakupljena toplota se prenosi u izmenjivač gde je kompresor koncentriše, povećavajući njenu temperaturu.
3. Distribucija: Topli zrak ili voda se distribuiraju po cijeloj kući kroz radijatore, podno grijanje ili sisteme ventilacije.
4. Ljeti, sistem može raditi u obrnutom smjeru, apsorbirajući unutrašnju toplinu i oslobađajući je u podlogu kako bi ohladio prostore.

La toplotna pumpa voda-voda Idealan je za geotermalne sisteme grijanja. Energija se troši samo na rad cirkulatora i kompresora, što značajno smanjuje potrošnju električne energije.

Primene geotermalnog grejanja

Geotermalna energija ima različite primjene u domaćinstvu i industriji. Iako je njegova upotreba još uvijek ograničena u kućama, sve je češća u održivim zgradama i kao dio strategija za uštedu energije. Neke od ovih aplikacija su:

• Geotermalno grijanje: Efikasno koristi energiju iz podzemlja za grijanje zgrada.
• topla voda za domaćinstvo: Iskoristite toplinu za proizvodnju tople vode.
• grijani bazeni: Geotermalne toplotne pumpe se također koriste za grijanje vanjskih i unutarnjih bazena.
• osvježavajuće tlo: Omogućava obrnuti ciklus u vrućim klimama, hlađenje tla i hlađenje unutrašnjosti zgrada.

Kombinovana upotreba od geotermalno grijanje solarnom toplotnom energijom pruža još veće uštede energije, budući da se obje tehnologije međusobno nadopunjuju kako bi se smanjila ovisnost o konvencionalnim izvorima energije.

Prednosti geotermalnog grijanja

Upotreba geotermalnog grijanja ima nekoliko prednosti važni, kako ekonomski tako i ekološki:

• Visoka energetska efikasnost: Geotermalne toplotne pumpe su između 300% i 500% efikasnije od konvencionalnih sistema grijanja.
• Smanjenje CO2: Ova vrsta energije je čista i drastično smanjuje emisiju ugljičnog dioksida.
• Konstantna dostupnost: Za razliku od solarne energije ili energije vetra, geotermalna energija je dostupna tokom cele godine i ne zavisi od vremenskih uslova.
• Niski troškovi održavanja: Geotermalni sistemi su pouzdani i zahtijevaju malo održavanja tokom dugog vijeka trajanja (do 50 godina).

Razmatranja prije instaliranja geotermalnog sistema

Prije ugradnje geotermalnog sistema grijanja potrebno je izvršiti studiju ekonomska održivost. Ne nude sva područja iste geotermalne resurse, pa se mora procijeniti da li teren nudi idealne karakteristike za instalaciju. Pogotovo ako se radi o a vertikalno snimanje, gdje troškovi bušenja bunara mogu povećati početni trošak.

Iako je trošak instalacije veći nego kod drugih sistema, investicija se može amortizovati 5 do 7 godina zahvaljujući visokoj efikasnosti i uštedi u potrošnji energije.

Uz geotermalni sistem, možete uživati ​​u toplom domu zimi, u rashladnom podu ljeti i potrošnoj toploj vodi tijekom cijele godine, smanjujući i ugljični otisak i račune za energiju.