Energia geotermalna w Twoim domu – dlaczego nie


Tradycyjne źródła energii pochodzące z kopalnych zasobów ziemi są wyczerpywalne, dlatego wciąż wzrastają ceny paliw takich jak węgiel, olej opałowy czy gaz. Ludzie zdają sobie sprawę z tego że ogrzewanie domów staje się drogą inwestycją, skłaniają się dzięki temu do zwrócenia uwagi ku odnawialnym źródłom energii po to aby ograniczyć koszty, których nie da się uniknąć.

 

Każdy kto ma dom przede wszystkim myśli jak go ogrzać, dlatego ludzkość szukała i znalazła sposób na oszczędności. W ostatnich latach  nowością jest wykorzystywanie energii geotermalnej, czyli zgromadzonej w ziemi, do ogrzewania domów jedno i wielorodzinnych. W tym przypadku mamy do czynienia z pewnego rodzaju przełomem.

Zasadniczo energię geotermalną możemy podzielić na cztery rodzaje:
1. wysoka o temperaturze > 180˚C
2. średnia o temperaturze w zakresie od 100 do 180˚C
3. niska pomiędzy 30 – 100 ˚C
4. bardzo niska < 30˚C

Pierwsze trzy czerpią swoją energię z wnętrza ziemi i na terenach stabilnych sejsmicznie są stosunkowo trudno dostępne, a ich wykorzystanie wiąże się z bardzo dużymi nakładami finansowymi.

Czwarty rodzaj energii geotermalnej odnawia swoje zasoby z dwóch źródeł:

energii jądra ziemi (od dołu)

• energii słonecznej dostarczanej przez promieniowanie, wiatr i opady deszczu (od góry)

Niskotemperaturowe zasoby geotermalne używane są do zmniejszenia zapotrzebowania na energię poprzez wykorzystywanie w bezpośrednim ogrzewaniu domów, fabryk, szklarni lub mogą być zastosowane w pompach ciepła, czyli urządzeniach, które pobierają ciepło z ziemi na płytkiej głębokości i uwalniają je wewnątrz domów w celach grzewczych. Nazwa pompa ciepła jest analogiczna z pompą jaką używamy do pobierania wody ze studni. Podczas pompowania wody „podnosimy” wodę ze studni, czyli stanu o niższej energii do stanu poziomu ogrodu, czyli stanu o wyższej energii. Aby tego dokonać wykorzystujemy siłę własnych mięśni lub, podobnie jak w pompie ciepła, prąd elektryczny.

 Schemat prostej sprężarkowej pompy ciepła

1) skraplacz, 2) zawór dławiący (lub kapilara), 3) parownik, 4) sprężarka.

Pompy ciepła wykorzystują ciepło niskotemperaturowe (o niskiej energii) (w praktyce 0°C – 60°C), trudne do innego praktycznego wykorzystania. Najczęstszym wariantem zastosowania pompy ciepła w Polsce jest wykorzystanie ciepła gruntu poprzez tzw. kolektor gruntowy (kolektor ziemny).

Możemy wyróżnić pompy ciepła z poziomym oraz pionowym gruntowym wymiennikiem ciepła. 

Poziome wymienniki ciepła (kolektory poziome) – ułożone są na głębokości ok. 1,0 – 1,6m , gdzie temperatura zmienia się wprawdzie w ciągu roku, ale jej dobowe wahania są minimalne. Na tym poziomie temperatura wynosi w naszym klimacie w lipcu +17°C, a w styczniu +5°C. Ułożony w ziemi kolektor poziomy w żaden sposób nie zakłóca wegetacji roślin rosnących w ogrodzie. Najwięcej ciepła można odebrać układając kolektory w wilgotnej glebie. Charakteryzuje się łatwością wykonania i niskim kosztem, jednak wymaga dużej powierzchni gruntu.

Pionowy wymiennik ciepła (sonda pionowa) – ułożony w odwiercie wymiennik pionowy stanowi zamknięty obieg, w którym cyrkuluje niezamarzający roztwór glikol-woda. Pobrane ciepło jest zamieniane przez pompę ciepła na energię. Zajmuje on małą powierzchnię gruntu jednak wadą są wysokie koszty odwiertu.

 

Uproszczony schemat funkcjonowania sprężarkowej pompy ciepła przedstawia poniższa rycina  Źródło: http://www.muratorplus.pl

Dolne źródło ciepła dostarcza do parownika pompy ciepła energię niezbędną do zmiany stanu skupienia czynnika roboczego. Czynnik roboczy odparowuje pobierając ciepło od źródła dolnego, a następnie jest sprężany. Sprężanie powoduje wzrost ciśnienia i temperatury czynnika roboczego. Kolejno w skraplaczu ma miejsce skroplenie czynnika (schłodzenie) i oddanie ciepła użytecznego (np. do ogrzewania pomieszczeń). Zawór rozprężający następnie rozpręża czynnik, czemu towarzyszy obniżenie jego ciśnienia i temperatury, po czym jest on ponownie kierowany do parownika zamykając obieg.

Pompy ciepła mogą wykorzystywać również ciepło pochodzące z wód gruntowych oraz powierzchniowych a także z powietrza atmosferycznego.

Woda gruntowa. Instalacja wykorzystuje pompę ciepła pobierającą energię z układu dwóch studni głębinowych. W jednej studni – czerpalnej jest zanurzona pompa głębinowa. Pobiera ona i przekazuje wodę na zewnątrz do wymiennika w pompie ciepła. Następnie wychłodzona woda jest oddawana do drugiej studni –zrzutowej.


Wody powierzchniowe. Rzeki, jeziora, stawy również mogą być źródłem ciepła dla pomp. Kolektor poziomy, wypełniony wodnym roztworem substancji niezamarzającej, rozkłada się wtedy na dnie zbiornika wodnego. Nawet w sytuacji, gdy zbiornik wodny zimą zamarza, nie jest to przeszkodą w pozyskiwaniu z niego energii cieplnej.
Powietrze atmosferyczne. Powietrze jest łatwo dostępnym źródłem zasilania pomp ciepła. Wentylator zasysa powietrze i przesuwa je przez parownik pompy ciepła. Część energii cieplnej zmagazynowanej w powietrzu zostaje przekazana do systemu grzewczego budynku.

Pompy ciepła najczęściej mają zastosowanie w:

– gospodarstwach domowych (chłodziarki, zamrażarki)
– przetwórstwie spożywczym (chłodnie, zamrażalnie, fabryki lodu)
– klimatyzacji pomieszczeń (chłodzenie pomieszczeń)
– chłodnictwie
– ogrzewaniu pomieszczeń ciepłem pobieranym z otoczenia (z gruntu, zbiorników wodnych lub powietrza)

źródło: http://www.sofath.pl, www.mae.com.pl, http://www.wikipedia.pl, http://www.danwent.com.pl

Reklamy

2 uwagi do wpisu “Energia geotermalna w Twoim domu – dlaczego nie

  1. W tym momencie jest to drugi najwydajniejszy sposób ogrzewania i gminy mają duże dofinansowania na tego typu ogrzewanie.
    Świetny blog, oby więcej takich, które uświadamiają o ekologii

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj / Zmień )

Connecting to %s