כשמגיע החורף הקר אנחנו צריכים לחמם את הבית שלנו כדי להרגיש יותר בנוח. זה כאשר מתעוררים ספקות לגבי התחממות כדור הארץ, זיהום ובעיות נוספות הקשורות לשימוש באנרגיה קונבנציונלית לחימום. עם זאת, אנו יכולים לסמוך על אנרגיה מתחדשת לחימום בתים. מדובר בחימום גיאותרמי.
אנרגיה גיאותרמית מנצלת חום פנימי של כדור הארץ לחמם מים ולהעלות את הטמפרטורה בבניינים. חום זה, שנצבר בשכבות כדור הארץ, יכול לשמש כמקור אנרגיה בר קיימא ליישומים ביתיים ותעשייתיים שונים. במאמר זה, אנו הולכים להסביר הכל על חימום גיאותרמי: פעולתו, יישומים, יתרונות ועוד. אם אתה רוצה לדעת איך אתה יכול לנצל את הטכנולוגיה המרשימה הזו בבית שלך, המשיכו לקרוא!
מהי אנרגיה גיאותרמית?
הדבר הראשון הוא לעשות סקירה קצרה של מהי אנרגיה גיאותרמית. זוהי האנרגיה האצורה בצורת חום מתחת לפני כדור הארץ. אנרגיה זו מקיפה חום המאוחסן באדמה, מי תהום וסלעים, בכל טמפרטורה, ללא קשר לעומק או מוצא.
הודות לחום זה שנצבר בתת הקרקע, אנו יכולים לנצל את האנרגיה הגיאותרמית למטרות ביתיות ותעשייתיות. בהתאם לטמפרטורה שבה הוא נמצא, ניתן להשתמש בו למטרות שונות:
- לספק חום לחימום, מים חמים ביתיים או מיזוג אוויר.
- ליצור חשמל במתקני אנתלפיה גבוהה (מאגר בטמפרטורה גבוהה).
בהקשר של חימום גיאותרמי, אנו משתמשים במשאבים של אנתלפיה נמוכה, שבה הטמפרטורה אינה גבוהה מספיק לייצור חשמל, אך היא אידיאלית לחימום בתים ומבנים בצורה יעילה ובר קיימא.
כיצד משתמשים באנרגיה גיאותרמית?
מחקרים הראו שבעומקים בין 15 ו -20 מטר, טמפרטורת תת הקרקע נשארת יציבה לאורך כל השנה, ללא קשר לשינויים בטמפרטורה החיצונית. טמפרטורה זו נוטה להיות בערך 15-16 מעלות צלזיוס בממוצע. אם נרד עוד יותר, הטמפרטורה עולה בערך 3 מעלות כל 100 מטר, בשל השיפוע הגיאותרמי.
כדי לנצל את האנרגיה הזו משתמשים בצינורות תת קרקעיים שדרכם א נוזל העברת חום (מים מעורבים עם חומר נגד קפיאה), המעביר חום מתת הקרקע אל פני השטח. בדרך זו נוכל ללכוד את החום הטבעי של כדור הארץ ולנצל אותו ליצירת נוחות תרמית.
שם שלוש טכנולוגיות עיקריות איסוף חום גיאותרמי:
- מערכות אופקיות: צינורות מותקנים בתעלות בעומק של פחות מ-2 מטרים. הם אידיאליים עבור מגרשים גדולים אבל צריכים מספיק מקום.
- מערכות אנכיות: צינורות מותקנים בבארות עמוקות בעומק של בין 25 ל-100 מטר. פתרון זה מתאים לאזורים ללא הרבה שטחי שטח זמינים.
- מערכות שימוש ישיר: הם משתמשים במי תהום טבעיים וחמים לחימום בתים או לתהליכים בקנה מידה גדול.
פעולת חימום גיאותרמית
להעלאת הטמפרטורה בבית בחורף, א משאבת חום גיאותרמית. משאבה זו שואבת את החום האגור בתת הקרקע דרך נוזל העברת החום ומעבירה אותו למערכת החימום הביתית.
פעולתה של משאבת חום גיאותרמית דומה למערכות משאבות חום אחרות, אך עם יתרון מרכזי אחד: הטמפרטורה היציבה של כדור הארץ. המשאבה אינה צריכה להתמודד עם שינויי טמפרטורה קיצוניים המשפיעים על סוגי משאבות אחרים (כגון משאבות אווירותרמיות), מה שמשפר את יעילותה.
תהליך ההפעלה הבסיסי כולל את השלבים הבאים:
- לכידת חום: הנוזל מסתובב דרך צינורות תת קרקעיים וסופג חום מהקרקע.
- החלפה ודחיסה: החום שנאסף מועבר למחליף שבו מדחס מרכז אותו, ומעלה את הטמפרטורה שלו.
- הפצה: אוויר חם או מים מופצים בכל הבית באמצעות רדיאטורים, חימום תת רצפתי או מערכות אוורור.
- בקיץ, המערכת יכולה לעבוד הפוך, לספוג חום פנימי ולשחרר אותו אל תת הרצפה כדי לקרר את החללים.
La משאבת חום מים-מים זה אידיאלי עבור מערכות חימום גיאותרמי. אנרגיה נצרכת רק בפעולת הסירקולטורים והמדחס, מה שמפחית משמעותית את הוצאת האנרגיה החשמלית.
יישומי חימום גיאותרמי
לאנרגיה גיאותרמית יש יישומים שונים בתחומי הבית והתעשייה. למרות שהשימוש בו עדיין מוגבל בבתים, הוא נפוץ יותר ויותר במבנים ברי קיימא וכחלק מאסטרטגיות חיסכון באנרגיה. חלק מהיישומים הללו הם:
- חימום גיאותרמי: משתמש באנרגיה תת-קרקעית לחימום מבנים ביעילות.
- מים חמים ביתיים: נצלו את החום ליצירת מים חמים.
- בריכות מחוממות: משאבות חום גיאותרמיות משמשות גם לחימום בריכות חיצוניות ופנימיות.
- אדמה מרעננת: מאפשר להפוך את המחזור באקלים חם, קירור הקרקע וקירור פנים מבנים.
השימוש המשולב ב חימום גיאותרמי עם אנרגיה תרמית סולארית מספק חיסכון גדול עוד יותר באנרגיה, מכיוון ששתי הטכנולוגיות משלימות זו את זו כדי להפחית את התלות במקורות אנרגיה קונבנציונליים.
יתרונות של חימום גיאותרמי
השימוש בחימום גיאותרמי יש כמה ventajas חשוב, גם כלכלי וגם סביבתי:
- יעילות אנרגטית גבוהה: משאבות חום גיאותרמיות יעילות בין 300% ל-500% ממערכות חימום קונבנציונליות.
- הפחתת CO2: סוג זה של אנרגיה נקי ומפחית באופן דרסטי את פליטת הפחמן הדו חמצני.
- זמינות מתמדת: בניגוד לאנרגיה סולארית או רוח, אנרגיה גיאותרמית זמינה כל השנה ואינה תלויה בתנאי מזג האוויר.
- עלות תחזוקה נמוכה: מערכות גיאותרמיות אמינות ודורשות תחזוקה מועטה במהלך חייהן השימושיים הארוכים (עד 50 שנה).
שיקולים לפני התקנת מערכת גיאותרמית
לפני התקנת מערכת חימום גיאותרמית, יש צורך לבצע מחקר של כדאיות כלכלית. לא כל האזורים מציעים את אותם משאבים גיאותרמיים, ולכן יש להעריך אם השטח מציע את המאפיינים האידיאליים להתקנה. במיוחד אם זה א לכידה אנכית, כאשר עלות קידוח בארות יכולה להגדיל את העלות הראשונית.
למרות שעלות ההתקנה גבוהה מזו של מערכות אחרות, ניתן להפחית את ההשקעה 5 ל 7 שנים הודות ליעילותו הגבוהה ולחסכון בצריכת האנרגיה.
עם מערכת גיאותרמית, אתה יכול ליהנות מבית חם בחורף, רצפת קירור בקיץ וממים חמים ביתיים כל השנה, מה שמפחית הן את טביעת הרגל הפחמנית והן את חשבונות האנרגיה.
מאוד מעניין את המערכת הזו ומוסבר היטב, מזל טוב.