Totul despre încălzirea geotermală: Cum funcționează, aplicații și beneficii

Când vine iarna rece trebuie să ne încălzim casa pentru a ne simți mai confortabil. Acesta este momentul în care apar îndoieli cu privire la încălzirea globală, poluare și alte probleme legate de utilizarea energiei convenționale pentru încălzire. Cu toate acestea, putem conta pe energie regenerabilă pentru încălzirea locuințelor. Este vorba despre încălzirea geotermală.

Energia geotermală profită căldura internă a pământului pentru a încălzi apa și a crește temperatura în clădiri. Această căldură, acumulată în straturile pământului, poate fi folosită ca sursă de energie durabilă pentru diverse aplicații casnice și industriale. În acest articol, vom explica totul despre încălzire geotermală: funcționarea, aplicațiile, avantajele și multe altele. Dacă vrei să știi cum poți profita de această tehnologie impresionantă în casa ta, continuă să citești! 

Ce este energia geotermală?

Primul lucru este să facem o scurtă trecere în revistă a ce este energia geotermală. Aceasta este energia stocată sub formă de căldură sub suprafața Pământului. Această energie cuprinde căldură stocată în sol, ape subterane și roci, la orice temperatură, indiferent de adâncime sau origine.

Datorită acestei călduri acumulate în subsol, putem profita de energia geotermală în scopuri casnice și industriale. În funcție de temperatura la care se află, poate fi utilizat în diferite scopuri:

• proporcionar căldură pentru incalzire, apa calda menajera sau aer conditionat.
• genera electricitate în instalații cu entalpie înaltă (rezervor de temperatură înaltă).

În contextul încălzirii geotermale, folosim resursele de entalpie scăzută, in care temperatura nu este suficient de ridicata pentru a genera energie electrica, dar este ideala pentru incalzirea locuintelor si cladirilor eficient si durabil.

Cum se utilizează energia geotermală?

Studiile au arătat că la adâncimi între 15 și 20 metri, temperatura subsolului rămâne stabilă pe tot parcursul anului, indiferent de variațiile temperaturii exterioare. Această temperatură tinde să fie de aproximativ 15-16 °C în medie. Dacă coborâm mai departe, temperatura crește aproximativ 3 grade la fiecare 100 de metri, din cauza gradientului geotermal.

Pentru a profita de această energie se folosesc conducte subterane prin care a fluid de transfer termic (apa amestecata cu antigel), care transporta caldura din subsol la suprafata. În acest fel, putem capta căldura naturală a Pământului și putem profita de ea pentru a genera confort termic.

Acolo trei tehnologii principale colectare geotermală a căldurii:

• Sisteme orizontale: Conductele sunt instalate în șanțuri cu adâncimea mai mică de 2 metri. Sunt ideale pentru terenuri mari, dar au nevoie de spațiu suficient.
• Sisteme verticale: Conducte instalate in puturi de adancime cuprinse intre 25 si 100 de metri adancime. Această soluție este potrivită pentru zonele fără prea mult teren disponibil.
• Sisteme de utilizare directă: Folosesc apă subterană naturală, caldă, pentru încălzirea locuințelor sau procese pe scară largă.

Operație de încălzire geotermală

Pentru a ridica temperatura unei case iarna, a pompa de caldura geotermala. Această pompă extrage căldura stocată în subsol prin fluidul de transfer termic și o transferă în sistemul de încălzire a locuinței.

Funcționarea unei pompe de căldură geotermale este similară cu alte sisteme de pompe de căldură, dar cu un avantaj cheie: Temperatura stabilă a Pământului. Pompa nu trebuie să facă față schimbărilor extreme de temperatură care afectează alte tipuri de pompe (cum ar fi pompele aerotermale), ceea ce îi îmbunătățește eficiența.

Procesul de operare de bază include următorii pași:

1. captarea căldurii: Fluidul circulă prin conductele subterane și absoarbe căldura din sol.
2. Schimb și compresie: Căldura colectată este transferată într-un schimbător unde un compresor o concentrează, crescându-i temperatura.
3. Distribuire: Aerul sau apa calda sunt distribuite in toata casa prin calorifere, incalzire in pardoseala sau sisteme de ventilatie.
4. Vara, sistemul poate funcționa invers, absorbind căldura interioară și eliberând-o în pardoseală pentru a răci spațiile.

La pompa de caldura apa-apa Este ideal pentru sistemele de încălzire geotermală. Energia este consumată doar în funcționarea circulatoarelor și a compresorului, ceea ce reduce semnificativ consumul de energie electrică.

Aplicații de încălzire geotermală

Energia geotermală are diverse aplicații în domeniul casnic și industrial. Deși utilizarea sa este încă limitată în locuințe, este din ce în ce mai frecventă în clădirile durabile și ca parte a strategiilor de economisire a energiei. Unele dintre aceste aplicații sunt:

• Încălzire geotermală: Folosește energia din subteran pentru a încălzi eficient clădirile.
• apa calda menajera: Profitați de căldură pentru a genera apă caldă.
• piscine incalzite: Pompele de caldura geotermale sunt folosite si pentru incalzirea piscinelor exterioare si interioare.
• sol răcoritor: Permite inversarea ciclului în climă caldă, răcind pământul și răcind interiorul clădirilor.

Utilizarea combinată a incalzire geotermala cu energie solara termica asigură economii și mai mari de energie, deoarece ambele tehnologii se completează pentru a reduce dependența de sursele convenționale de energie.

Avantajele încălzirii geotermale

Utilizarea încălzirii geotermale are mai multe avantaj importante, atât economice, cât și de mediu:

• Eficiență energetică ridicată: Pompele de căldură geotermale sunt între 300% și 500% mai eficiente decât sistemele convenționale de încălzire.
• reducerea CO2: Acest tip de energie este curat și reduce drastic emisiile de dioxid de carbon.
• Disponibilitate constantă: Spre deosebire de energia solară sau eoliană, energia geotermală este disponibilă pe tot parcursul anului și nu depinde de condițiile meteorologice.
• Cost redus de întreținere: Sistemele geotermale sunt fiabile și necesită puțină întreținere pe durata lungii lor durate de viață (până la 50 de ani).

Considerații înainte de instalarea unui sistem geotermal

Înainte de a instala un sistem de încălzire geotermal, este necesar să se efectueze un studiu de viabilitate economică. Nu toate zonele oferă aceleași resurse geotermale, așa că trebuie evaluat dacă terenul oferă caracteristicile ideale pentru instalație. Mai ales dacă este vorba de un captarea verticală, unde costul forării puțurilor poate crește costul inițial.

Deși costul de instalare este mai mare decât alte sisteme, investiția poate fi amortizată în Anii 5 până la 7 datorită eficienței sale ridicate și economiilor în consumul de energie.

Cu un sistem geotermal, vă puteți bucura de o casă caldă iarna, de o podea răcoritoare vara și de apă caldă menajeră pe tot parcursul anului, reducând atât amprenta de carbon, cât și facturile la energie.