Skip to content

GEOTERMALNO GREJANJE I HLAĐENJE

Pojam Geotermalna energija se odnosi na iskorišćavanje toplote koju emituje zemljino jezgro. U središtu Zemlje temperatura iznosi između 4.000 i 7.000°C. Udaljavanjem od površine Zemlje, ka jezgru, temperatura raste za 10 do 30°C po kilometru.

Na dubinama većim od 150 centimetara nalazi se sloj zemljine kore sa relativno nepromenljivom temperaturom. Toplota iz ovog sloja može da se iskoristi za grejanje i hlađenje vode, staklenika, kuća i poslovnih objekata. Leti je pod zemljom hladnije, a zimi toplije, u odnosu na temperature u atmosferi. Dakle, primenom geotermalne energije leti hladite objekat, a zimi grejete.

Island je poznat po tome što poseduje mnogo geotermalnih izvora. Rejkjavik, glavni grad Islanda, poseduje najveći sistem grejanja zasnovan na geotermalnoj energiji.

KAKO FUNKCIONIŠE OVAJ SISTEM?

Princip grejanja i hlađenja se zasniva na upotrebi sistema cevi koje se postavljaju na određenoj dubini zemljišta (više od 150 cm) i koje su povezane sa objektom koji želimo da zagrejemo ili rashladimo. Početak i kraj cevi se nalaze u objektu, a ostatak pod zemljom. Kroz ove cevi se usmerava vazduh (ventilatorom) ili voda sa antifrizom (toplotnom pumpom).

Tokom leta, topao vazduh iz prostorije prolaskom kroz zemljište se hladi i tako ohlađen se vraća u objekat. Zimi, hladan vazduh iz prostorije prolaskom kroz zemlju se greje i zatim vraća u objekat. Uduvavanje vazduha u cevi većeg prečnika ventlatorom koristi se za grejanje i hlađenje manjih prostorija (npr. „GAHT“ sistem kod staklenika) ili bolje izolovanih objekata (npr. kod „Earthship“ eko kuća).

Po istom principu koristi se voda sa antifrizom koja će da cirkuliše pod zemljom umesto vazduha. U ovom slučaju je potrebna geotermalna toplotna pumpa koja predstavlja spoj pumpe i toplotnog izmenjivača. Zahvaljujući izmenjivaču, deo toplote iz vode sa antifrizom se prenosi u freon koji tada isparava. Freon koji je sada u gasovitom stanju sabija se kompresorom i otpušta toplotu koju zatim predaje vazduhu koji će ventilacijom da se raširi kroz objekat.

TIPOVI SISTEMA ZA GEOTERMALNO GREJANJE

Postoje horizontalni, vertikalni i jezerski sistemi, kao i sistem koji koristi podzemnu vodu. Ovi sistemi se razlikuju u odnosu na: dostupnu površinu zemljišta, efikasnost, isplativost, dostupnost jezera ili podzemne vode, slojevitosti zemljišta (horizonti), itd.

Horizontalni sistem - geotermalno grejanje:

U slučaju da posedujemo veću površnu zemljišta pored objekta koji želimo da grejemo, cevi se najčešće postavljaju horizontalno. Dubina zemljišta na kojoj se postavljaju cevi iznosi između 1 i 2 metra. To se najčešće radi iskopavanjem bagerom, postavkom i naknadnim zatrpavanjem cevi.

Horizontalni sistem - geotermelno grejanje

Vertikalni sistem - geotermalno grejanje:

U slučaju da posedujete malu površinu zemljišta pored objekta koji želite da ugrejete, onda biste mogli da instalirate vertikalni sistem. Alatom za bušenje bunara buše se rupe vertikalno do dubine od 40 do 120 metara. Što je veća dubina, to je bolje grejanje.

Vertikalni sistem - geotermalno grejanje

Jezerski sistem - geotermalno grejanje:

Ukoliko se pored objekta koji želimo da zagrejemo nalazi jezero ili prirodni bazen, onda cevi možemo da postavimo dublje u jezerskoj vodi. Na ovaj način se iskorišćava temperatura vode.

Jezerski sistem - geotermalno grejanje

Sistem sa podzemnim vodama:

Temperatura podzemnih voda najčešće iznosi iznad 15°C tokom cele godine. Na mestima gde postoje geotermalni izvori, temperatura vode se kreće iznad 30 °C, a često prelazi 100°C. Iz izbušenog bunara voda se prepumpava toplotnom pumpom u razmenjivač toplote u kome se deo toplote iz podzemne vode prenosi u freon koji tada isparava. Freon koji je sada u gasovitom stanju sabija se kompresorom i otpušta toplotu koju zatim predaje vodi koja cirkuliše kroz kondenzator i sistem radijatorskog ili podnog grejanja. Delimično ohlađena voda vraća se u drugi bunar koji je iste dubine kao i prvi, tako da se tokovi podzemnih voda ne remete. 

Korišćenje podzemnih voda i geotermalnih izvora za grejanje

EFIKASNOST

Efikasnost je uslovljena položajem sistema, dubinom na kojoj su postavljene cevi, slojevitosti zemljišta, temperaturom i procentom vode u određenom geotermalnom rezervoaru, brzinom  kretanja vazduha ili vode kroz sistem, kao i proporcionalnosti između veličine objekta i površine postavljenih cevi.

Najefikasniji sistemi se grade na zemljištu ispod kojeg se nalaze tople stene i gde su dobro razvijeni slojevi zemlje (horizonti). Za poboljšanje efikasnosti mogli biste postaviti, u zemlju, veliko bure ispunjeno slanom vodom. Oko bureta je potrebno postaviti cevi i napraviti površinsku izolaciju da bi se spečio gubitak toplote. Bure bi tokom leta akumuliralo i zadržavalo toplotu, a tokom zime je emitovalo.

Prema dostupnim podacima, primenom geotermalne energije za grejanje i hlađenje objekata ostvaruje se ušteda energije za oko 80%. Da biste ostvarili ovoliku efikasnost potrebno je da objekat ima dobru izolaciju.

EKOLOGIJA I GEOTERMALNO GREJANJE

Zemlja prirodno emituje toplotu, a geotermalnim grejanjem samo mali deo te energije se preusmerava za grejanje i hlađenje objekata ili vode. Geotermalno grejanje spada u obnovljive izvore energije i ima drastično manji efekat na životnu sredinu u odnosu na druge vrste grejanja, poput grejanja na gas, ugalj, drva, itd. Kod geotermalnog grejanja nema ispuštanja ugljen dioksida i drugih štetnih gasova u atmosferu.

Jedan od problema koji može da se dogodi jeste da dođe do curenja vode sa antifrizom u podzemne vode. Ukoliko se adekvatno instalira jedan geotermalni sistem, ovo ne bi trebalo da se dešava. Takođe, kod korišćenja podzemnih voda, ne bi trebalo da se zagrejana voda ispušta direktno u vodene ekosisteme. Topla voda, kao vid termalnog zagađenja, bi mogla negativno da utiče na organizme vodenih ekosistema. Pre puštanja tople vode u vodeni recipijent, potrebno je da se ona prethodno ohladi.

Zbog svog malog uticaja na životnu sredinu, ovakav tip grejanja se često koristi prilikom izgradnje nezavisnih domaćinstava. Odličan primer korišćenja ovakvog tipa grejanja jeste kod zemunica i „Earthship“ eko kuća.

Vojvodina ima veliki potencijala za korišćenje geotermalne energije, kako za dobijanje toplote, tako i za dobijanje električne energije. Ovo naročito važi za mesta koja su poznata po geotermalnim izvorima.

Otkrij više

Komentariši

Vaša email adresa neće biti objavljivana. Neophodna polja su označena sa *

Translate »