Всичко за геотермалното отопление: как работи, приложения и предимства

Когато настъпи студената зима, трябва да отоплим къщата си, за да се чувстваме по-комфортно. Тогава възникват съмнения за глобалното затопляне, замърсяването и други проблеми, свързани с използването на конвенционална енергия за отопление. Въпреки това можем да разчитаме на възобновяема енергия за отопление на домовете. Става въпрос за геотермално отопление.

Геотермалната енергия се възползва от вътрешна топлина на земята за загряване на вода и повишаване на температурата в сградите. Тази топлина, акумулирана в земните слоеве, може да се използва като устойчив източник на енергия за различни битови и индустриални приложения. В тази статия ще обясним всичко за геотермално отопление: неговата работа, приложения, предимства и др. Ако искате да знаете как можете да се възползвате от тази впечатляваща технология във вашия дом, продължете да четете! 

Какво е геотермална енергия?

Първото нещо е да направим кратък преглед на това какво е геотермална енергия. Това е енергията, съхранявана под формата на топлина под повърхността на Земята. Тази енергия обхваща топлина, съхранявана в почвата, подземните води и скалите, при всяка температура, независимо от дълбочината или произхода.

Благодарение на тази топлина, акумулирана в подпочвата, можем да се възползваме от геотермалната енергия за битови и промишлени цели. В зависимост от температурата, на която се намира, може да се използва за различни цели:

• предоставяне топлина за отопление, битова гореща вода или климатизация.
• генериране електричество в съоръжения с висока енталпия (резервоар с висока температура).

В контекста на геотермалното отопление ние използваме ресурсите на ниска енталпия, в който температурата не е достатъчно висока за генериране на електричество, но е идеален за ефективно и устойчиво отопление на домове и сгради.

Как се използва геотермалната енергия?

Проучванията показват, че на дълбочина между 15 и 20 метра, температурата на почвата остава стабилна през цялата година, независимо от колебанията на външната температура. Тази температура обикновено е около 15-16ºC средно. Ако се спуснем още повече, температурата се повишава приблизително 3 градуса на всеки 100 метра, поради геотермалния градиент.

За да се възползват от тази енергия, се използват подземни тръби, през които a течност за пренос на топлина (вода, смесена с антифриз), която пренася топлина от подпочвения слой към повърхността. По този начин можем да уловим естествената топлина на Земята и да се възползваме от нея, за да генерираме топлинен комфорт.

там три основни технологии събиране на геотермална топлина:

• Хоризонтални системи: Тръбите се монтират в изкопи с дълбочина по-малка от 2 метра. Те са идеални за големи парцели, но се нуждаят от достатъчно пространство.
• Вертикални системи: Тръби, монтирани в дълбоки кладенци с дълбочина между 25 и 100 метра. Това решение е подходящо за райони без много налична земя.
• Системи за директна употреба: Те използват естествени, горещи подземни води за отопление на домове или мащабни процеси.

Работа с геотермално отопление

За да повишите температурата на дома през зимата, a геотермална термопомпа. Тази помпа извлича топлината, съхранена в подпочвата, чрез топлопреносната течност и я прехвърля към отоплителната система на дома.

Работата на геотермалната термопомпа е подобна на други термопомпени системи, но с едно ключово предимство: Стабилна температура на Земята. Помпата не трябва да се справя с екстремните температурни промени, които засягат други видове помпи (като аеротермални помпи), което подобрява нейната ефективност.

Основният оперативен процес включва следните стъпки:

1. улавяне на топлина: Течността циркулира през подземни тръби и абсорбира топлина от земята.
2. Обмен и компресия: Събраната топлина се прехвърля към обменник, където компресор я концентрира, повишавайки нейната температура.
3. Разпределение: Горещ въздух или вода се разпределят в цялата къща чрез радиатори, подово отопление или вентилационни системи.
4. През лятото системата може да работи в обратна посока, като абсорбира вътрешната топлина и я освобождава в основата, за да охлади пространствата.

La термопомпа вода-вода Идеален е за геотермални отоплителни системи. Енергията се консумира само при работата на циркулационните помпи и компресора, което значително намалява разхода на електроенергия.

Приложения за геотермално отопление

Геотермалната енергия има различни приложения в бита и промишлеността. Въпреки че употребата му все още е ограничена в домовете, тя е все по-често срещана в устойчиви сгради и като част от стратегии за пестене на енергия. Някои от тези приложения са:

• Геотермално отопление: Използва енергия от под земята за ефективно отопление на сградите.
• битова гореща вода: Възползвайте се от топлината, за да генерирате топла вода.
• отопляеми басейни: Геотермалните термопомпи се използват и за отопление на открити и вътрешни басейни.
• освежаваща почва: Позволява цикълът да бъде обърнат в горещ климат, охлаждайки земята и охлаждайки вътрешността на сградите.

Комбинираното използване на геотермално отопление със слънчева топлинна енергия осигурява още по-голямо спестяване на енергия, тъй като и двете технологии се допълват взаимно, за да се намали зависимостта от конвенционалните енергийни източници.

Предимства на геотермалното отопление

Използването на геотермално отопление има няколко ventajas важни, както икономически, така и екологични:

• Висока енергийна ефективност: Геотермалните термопомпи са между 300% и 500% по-ефективни от конвенционалните отоплителни системи.
• Намаляване на CO2: Този вид енергия е чиста и драстично намалява емисиите на въглероден диоксид.
• Постоянна наличност: За разлика от слънчевата или вятърната енергия, геотермалната енергия е достъпна през цялата година и не зависи от метеорологичните условия.
• Ниски разходи за поддръжка: Геотермалните системи са надеждни и изискват малко поддръжка през дългия им полезен живот (до 50 години).

Съображения преди инсталиране на геотермална система

Преди инсталирането на геотермална отоплителна система е необходимо да се извърши проучване на икономическа жизнеспособност. Не всички райони предлагат еднакви геотермални ресурси, така че трябва да се прецени дали теренът предлага идеалните характеристики за инсталацията. Особено ако е а вертикално улавяне, където разходите за пробиване на кладенци могат да увеличат първоначалните разходи.

Въпреки че разходите за инсталиране са по-високи в сравнение с други системи, инвестицията може да се амортизира 5 до 7 години благодарение на високата си ефективност и икономията на енергия.

С геотермална система можете да се насладите на топъл дом през зимата, охлаждащ под през лятото и битова гореща вода през цялата година, намалявайки както въглеродния си отпечатък, така и сметките си за енергия.