Sposoby wykorzystywania energii geotermalnej
Instalacje geotermalne są stosowane do celów ogrzewania i przygotowywania ciepłej wody użytkowej.
Technologia korzystania z energii geotermalnej pozwala za pomocą naturalnego poziomu temperatury gruntu, podnieść przy zastosowaniu pompy ciepła temperaturę do poziomu wymaganego w instalacji grzewczej.
Zalety wykorzystywania energii geotermalnej:
- prosta technologia
- niewielkie wymagania przestrzenne
- brak konieczności obsługi
- trwałe i wytrzymałe instalacje
- zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych
- brak zależności od niestabilnych cen energii
- zmniejszenie redukcji dwutlenku węgla
- wykorzystanie zasobów natury
Sposoby wykorzystania energii geotermalnej możemy podzielić na:
- systemy otwarte, czyli instalacje oparte na studniach wodnych,
- systemy zamknięte, czyli instalacje oparte na gruntowych wymiennikach poziomych oraz pionowych.
Systemy otwarte
Studnie wodne wykorzystują energię termalną znajdującą się w wodzie gruntowej. Energia ta jest wydobywana za pomocą studni zasilającej i przesyłana do pompy ciepła, gdzie ciepło pobierane jest z wody. Następnie do gruntu wprowadzana jest schłodzona woda poprzez studnię zrzutową.
Cechy studni wodnych:
- efektywny system
- wymaga dużo nakładów projektowych — znaczenie dla budowy ma znajomość warunków hydrogeologicznych i hydrochemicznych
- nie są to instalacje bezobsługowe — studnia podlega procesowi starzenia
- należy zachować odpowiednią odległość pomiędzy studniami zasilającymi i zrzutowymi oraz odpowiednio rozmieścić studnie wraz z kierunkiem przepływu wód gruntowych.
Systemy zamknięte
W systemach zamkniętych odpowiedni płyn przepływa przez kolektory ułożone pionowo bądź poziomo. Przepływające medium oddaje ciepło do pompy ciepła. Systemy zamknięte dzielimy na: poziome gruntowe wymienniki ciepła oraz pionowe gruntowe wymienniki ciepła.
Poziome gruntowe wymienniki ciepła:
- układane są poziomo na głębokości 120-150 cm — poniżej poziomu przemarzania gruntu
- wymagana powierzchnia poziomego kolektora zależy od przepuszczalności gleby podczas opadów deszczu
- wadą systemu jest duża powierzchnia zajmowania, która nie może być zabudowana.
Pionowe gruntowe wymienniki ciepła:
- umieszczone pionowo w odwiertach wykopanych w gruncie
- głębokość odwiertu zależy od właściwości zalegających skał oraz przepływu wód gruntowych
- kolektory pionowe są mniej uzależnione od sezonowych wahań temperatury niż kolektory poziome, co wpływa na efektywność pompy ciepła.
Przesyłanie ciepła we wnętrzu ZiemiCiepło pobierane z gruntu jest uzupełniane przez ciepło wyprodukowane w naturalny sposób dzięki procesom konwekcji oraz przewodzenia ciepła.
- konwekcja — transport ciepła za pośrednictwem płynących wód gruntowych
- przewodzenie ciepła — transport ciepła ze skał o wyższej temperaturze do skał o niższej temperatury w zależności od przewodności cieplnej.
Pogłębiaj swoją wiedzę, czytaj poradniki
Opracowanie redakcja www.klimatyzacja.pl, www.ogrzewnictwo.pl [AJ].
Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji.
Wykorzystane zdjęcia: Viessmann
