Viss par ģeotermālo apkuri: kā tā darbojas, pielietojumi un priekšrocības

Kad pienāk aukstā ziema, mums ir jāapsilda māja, lai justos ērtāk. Tieši tad rodas šaubas par globālo sasilšanu, piesārņojumu un citām problēmām, kas saistītas ar parastās enerģijas izmantošanu apkurei. Tomēr mēs varam paļauties uz atjaunojamo enerģiju māju apsildīšanai. Tas ir par ģeotermālo apkuri.

Ģeotermālā enerģija izmanto priekšrocības zemes iekšējais siltums lai uzsildītu ūdeni un paaugstinātu temperatūru ēkās. Šo zemes slāņos uzkrāto siltumu var izmantot kā ilgtspējīgu enerģijas avotu dažādiem sadzīves un rūpnieciskiem lietojumiem. Šajā rakstā mēs izskaidrosim visu par ģeotermālā apkure: tā darbība, pielietojumi, priekšrocības un daudz kas cits. Ja vēlaties uzzināt, kā izmantot šo iespaidīgo tehnoloģiju savās mājās, turpiniet lasīt! 

Kas ir ģeotermālā enerģija?

Vispirms ir jāveic īss pārskats par to, kas ir ģeotermālā enerģija. Tā ir enerģija, kas uzkrāta siltuma veidā zem Zemes virsmas. Šī enerģija aptver augsnē, gruntsūdeņos un akmeņos uzkrātais siltums, jebkurā temperatūrā, neatkarīgi no dziļuma vai izcelsmes.

Pateicoties šim zemes dzīlē uzkrātajam siltumam, mēs varam izmantot ģeotermālās enerģijas priekšrocības sadzīves un rūpnieciskām vajadzībām. Atkarībā no temperatūras, kurā tas atrodas, to var izmantot dažādiem mērķiem:

• Nodrošināt siltums apkurei, karstajam ūdenim vai gaisa kondicionēšanai.
• Radīt elektrība augstas entalpijas objektos (augstas temperatūras rezervuārā).

Ģeotermālās apkures kontekstā izmantojam resursus no zema entalpija, kurā temperatūra nav pietiekami augsta, lai ražotu elektroenerģiju, bet ir ideāli piemērota māju un ēku efektīvai un ilgtspējīgai apkurei.

Kā tiek izmantota ģeotermālā enerģija?

Pētījumi liecina, ka dziļumā starp 15 un 20 metri, zemes dzīļu temperatūra saglabājas stabila visu gadu, neatkarīgi no ārējās temperatūras svārstībām. Vidēji šī temperatūra ir aptuveni 15-16ºC. Ja nolaižamies tālāk, temperatūra aptuveni paaugstinās 3 grādi ik pēc 100 metriemģeotermālā gradienta dēļ.

Lai izmantotu šo enerģiju, tiek izmantotas pazemes caurules, caur kurām a siltuma pārneses šķidrums (ūdens sajaukts ar antifrīzu), kas transportē siltumu no zemes dzīlēm uz virsmu. Tādā veidā mēs varam uztvert Zemes dabisko siltumu un izmantot to, lai radītu siltuma komfortu.

Tur trīs galvenās tehnoloģijas ģeotermālā siltuma savākšana:

• Horizontālās sistēmas: Caurules tiek uzstādītas tranšejās, kuru dziļums ir mazāks par 2 metriem. Tie ir ideāli piemēroti lieliem zemes gabaliem, taču tiem ir nepieciešams pietiekami daudz vietas.
• Vertikālās sistēmas: Caurules, kas uzstādītas dziļās akās, kuru dziļums ir no 25 līdz 100 metriem. Šis risinājums ir piemērots apgabaliem, kur nav daudz brīvas zemes.
• Tiešās lietošanas sistēmas: Tie izmanto dabisko, karsto gruntsūdeni māju apkurei vai liela mēroga procesiem.

Ģeotermiskā apkure

Lai paaugstinātu mājas temperatūru ziemā, a ģeotermālais siltumsūknis. Šis sūknis caur siltuma pārneses šķidrumu atsūc zemes dzīlē uzkrāto siltumu un nodod to mājas apkures sistēmai.

Ģeotermālā siltumsūkņa darbība ir līdzīga citām siltumsūkņu sistēmām, taču tam ir viena galvenā priekšrocība: Zemes stabila temperatūra. Sūknim nav jāsaskaras ar ekstremālām temperatūras izmaiņām, kas ietekmē cita veida sūkņus (piemēram, aerotermiskos sūkņus), kas uzlabo tā efektivitāti.

Pamatdarbības process ietver šādas darbības:

1. siltuma uztveršana: Šķidrums cirkulē pa pazemes caurulēm un absorbē siltumu no zemes.
2. Apmaiņa un saspiešana: Savāktais siltums tiek pārnests uz siltummaini, kur kompresors to koncentrē, palielinot tā temperatūru.
3. Sadale: Karstais gaiss vai ūdens tiek izplatīts visā mājā caur radiatoriem, grīdas apsildes vai ventilācijas sistēmām.
4. Vasarā sistēma var darboties apgrieztā režīmā, absorbējot iekšējo siltumu un izlaižot to pamatgrīdā, lai atdzesētu telpas.

La ūdens-ūdens siltumsūknis Tas ir ideāli piemērots ģeotermālās apkures sistēmām. Enerģija tiek patērēta tikai cirkulācijas sūkņu un kompresora darbībā, kas būtiski samazina elektroenerģijas patēriņu.

Ģeotermālās apkures pielietojumi

Ģeotermālajai enerģijai ir dažādi pielietojumi sadzīves un rūpniecības jomās. Lai gan tā izmantošana mājās joprojām ir ierobežota, to arvien biežāk izmanto ilgtspējīgās ēkās un kā daļu no enerģijas taupīšanas stratēģijām. Dažas no šīm lietojumprogrammām ir:

• Ģeotermālā apkure: izmanto pazemes enerģiju, lai efektīvi apsildītu ēkas.
• mājas karstais ūdens: izmantojiet siltuma priekšrocības, lai radītu karstu ūdeni.
• apsildāmi baseini: Ģeotermālos siltumsūkņus izmanto arī āra un iekštelpu baseinu apsildīšanai.
• atsvaidzinoša augsne: Ļauj mainīt ciklu karstā klimatā, atdzesējot zemi un ēku iekšpusi.

Kombinēta lietošana ģeotermālā apkure ar saules siltumenerģiju nodrošina vēl lielāku enerģijas ietaupījumu, jo abas tehnoloģijas viena otru papildina, lai samazinātu atkarību no tradicionālajiem enerģijas avotiem.

Ģeotermālās apkures priekšrocības

Ģeotermālās apkures izmantošanai ir vairākas priekšrocība svarīgi gan ekonomiski, gan ekoloģiski:

• Augsta energoefektivitāte: Ģeotermiskie siltumsūkņi ir par 300% līdz 500% efektīvāki nekā parastās apkures sistēmas.
• CO2 samazināšana: Šis enerģijas veids ir tīrs un krasi samazina oglekļa dioksīda emisijas.
• Disponibilidad konstante: Atšķirībā no saules vai vēja enerģijas, ģeotermālā enerģija ir pieejama visu gadu un nav atkarīga no laika apstākļiem.
• Zemas uzturēšanas izmaksas: Ģeotermālās sistēmas ir uzticamas un to ilgā lietošanas laikā (līdz 50 gadiem) tām ir nepieciešama neliela apkope.

Apsvērumi pirms ģeotermālās sistēmas uzstādīšanas

Pirms ģeotermālās apkures sistēmas uzstādīšanas ir nepieciešams veikt pētījumu par ekonomisko dzīvotspēju. Ne visās teritorijās tiek piedāvāti vienādi ģeotermālie resursi, tāpēc ir jāizvērtē, vai reljefs piedāvā uzstādīšanai ideālas īpašības. It īpaši, ja tas ir a vertikāla uztveršana, kur urbumu urbšanas izmaksas var palielināt sākotnējās izmaksas.

Lai gan uzstādīšanas izmaksas ir augstākas nekā citām sistēmām, ieguldījumus var amortizēt 5 7 ir vuotta pateicoties augstajai efektivitātei un enerģijas patēriņa ietaupījumam.

Izmantojot ģeotermālo sistēmu, jūs varat baudīt siltu māju ziemā, dzesēšanas grīdu vasarā un karsto ūdeni mājsaimniecībā visu gadu, samazinot gan oglekļa pēdas nospiedumu, gan enerģijas rēķinus.