vegis.ro%20
kurtmann.ro%20
bestkids.ro%20
vegis.ro%20
Constructii case ecologice

Energia geotermală

De articoleutile - miercuri ianuarie 30, 2019

Energia geotermală este una dintre energiile regenerabile şi reprezintă căldura care provine din interiorul Pământului (prin roci şi fluide subterane). Aceasta se obţine prin captarea apei fierbinţi şi a aburilor din zonele cu activitate vulcanică şi tectonică sau a căldurii subterane. Actualmente, energia geotermală este folosită la scară largă, respectiv din jurul anilor 1904, când a început să fie utilizată în special căldura apelor geotermale sau cea provenită din gheizere, pentru încălzirea locuinţelor sau a unor spaţii comerciale.

Folosirea de energii alternative vine in ideea de a se gasi soluții pentru stoparea folosirii cobustibililor fosili și gazelor naturale- surse neregenerabile- în scopul conservării resurselor naturale epuizabile. Un alt scop este acela de a reduce poluarea si efectele acesteia pentru un mediu durabil si sănătos atât pentru noi cât și pentru generațiile viitoare.

Datorită scăderii costurilor de furnizare și a dezvoltării tehnologiilor de foraj, energia geotermală a devenit din ce în ce mai utilizată față de resursele convenționale, neecologice și limitate. În momentul de față, datorită tehnologiilor moderne, din ce în ce mai performante, cu ajutorul sistemului geotermal putem folosi căldura Pământului care este de 5000 de ori mai mare decât totalul de energie consumată anual de om.

Locuințele din zonele cu potențial geotermal pot să funcţioneze pe baza acestui tip de energie, independent de sisteme centralizate. Mecanismul pentru încălzirea spațiilor în acest mod este format din următoarele elemente de bază: o pompă de căldură, şi un sistem de ţevi îngropate prin care curge un fluid (de obicei, un amestec de apă cu antigel).

Pe timpul iernii, fluidul respectiv absoarbe energia din pământ şi o duce în locuinţă, iar căldura este canalizata către pompe şi distribuită în interior, la o temperatură mai ridicată.

Pe timpul verii acest proces este inversat- excesul de căldură din locuinţă este extras cu pompa şi dispersat în pământ. Acest exces de căldură mai poate fi folosit, în cazul în care nu vrem să-l dispersăm în subteran, la încălzirea apei menajere. Procedura ar putea astfel înlocui efectele nedorite ale aerului conditionat și, în același timp, scuteşte cheltuieli în plus la factura pentru energie termică. Din punct de vedere al potenţialului termic, energia geotermală poate fi clasificată în două categorii:

Energie geotermală de potenţial termic ridicat – în acest caz temperatura apei este ridicată, energia transformându-se direct în energie electrică sau termică. Acest tip de energie este folosit doar în zonele cu vulcani activi, de exemplu în Cercul de Foc al Pacificului, dar și tări cu gheizere, cum ar fi Islanda și Norvegia.

Energie geotermală de potenţial termic scăzut – în acest caz temperatura apei are un nivel mai scazut, energia utilizându-se doar pentru uz casnic și nu poate fi folosită ca energie electrică. Avantajul pentru acest tip de energie este faptul că este disponibilă la adâncimi mici, ceea ce implică și costuri de exploatare mai mici.

PRINCIPII DE FUNCTIONARE

Scopul principal al acestor centrale este acela de captare şi distribuire a energiei emise de Pământ. Principiul de funcționare este simplu: apa se injectează prin crăpături în zonele calde, cu presiune, la câtiva kilometri adâncime, iar pe cealaltă parte iese încălzită sub formă de aburi care sunt apoi transformaţi în electricitate sau folosiţi ca atare. Ciclul se reia prin pomparea apei acum răcite.

Energia termică aflată la adâncimi mici sau aproape de suprafață este folosită de sistemele de încălzire pentru a oferi confortul termic în locuințe sau spații comerciale cu ajutorul pompelor de căldură. Aceste sisteme neconvenționale- naturale transferă caldură, în timp ce sistemele convenţionale de producere a energiei termice ard combustibil. Plecând de la acest considerent, energia geotermală devine o sursă altenativă complet nepoluantă si, practic, inepuizabila.

Captarea căldurii naturale a Pământului se face printr-un sistem de conducte din polietilenă prin care circulă apă cu antigel. Aceasta absoarbe energia din adâncime și o transportă spre pompele de căldură. Vara, dacă nu folosim căldură pentru incălzirea apei menajere, putem inversa procesul adică, pompa de căldură captează excesul de căldură din interiorul locuinței şi o dispersează în pământ.

Eficiența pompei de căldură geotermală este dată de economisirea energiei sistemului care încălzește sau răcește folosind o sursa geotermală, sursă care mai poartă și numele de energie la sol.

În scopul valorificării acestui tip de energie se pot utiliza următoarele variante: centrale geotermale pentru exploatare la scară largă şi pentru un consum casnic se folosesc pompele de căldura sau sisteme de geo-schimb.

Acestea din urmă nu pot asigura independent necesarul de căldură pentru o locuință pe timpul iernii; este necesar un supliment de caldură pentru a încălzi apa la 70-80ºC, acesta fiind normat pentru încălzirea caloriferelor. Apa încălzită de pompă are o temperatură de 20-30ºC.
Domenii de utilizare pentru energia geotermale:
– pentru încălzire (a locuinţei, a apei);
– ca sursă de apă de gătit,
– pentru producerea curentului electric;
– pentru a produce energie;
– pentru procese industriale (exemplu pasteurizarea laptelului);
– încălzirea şoselelor pentru topirea zăpezii;
– pentru baie;
– se cresc plante în sere;
– se usucă recolte;
– se încălzeşte apă în crescătorii de peşti;
– în staţiuni balneare;
– piscine,centre spa,sauna;
– se cresc plante în sere;

Avantaje:

– energia rezultată este curată pentru mediul înconjurător şi regenerabilă; – centralele geotermale nu sunt afectare de condițiile meteorologice şi ciclul noapte/zi;

– este mai ieftină de obicei decât cea rezultată din combustibilii fosili;
– lipsa de periculozitate – nu există risc de incendii, nu emană gaze toxice, nu există combustie chimică;
– instalaţia este silenţioasă;
– întreţinerea nu este costisitoare.

Dezavantaje:
– activitatea geotermală nu reprezintă o sursă inepuizabilă, dovedit fiind faptul că zonele active se răcesc după câteva decenii de utilizare;
– costurile de forare sunt foarte ridicate, iar studiile de pre-foraj pot fi şi mai costisitoare;
– montarea instalațiilor duce la instabilitate a masivului de pământ în zona respectivă, uneori provocând cutremure de intensitate redusă.

SISTEME DE ÎNCĂLZIRE GEOTERMALĂ

Țevile, numite și captatoare, pot fi îngropate în sol sau în apă. Datorită acestui fapt, există mai multe tipuri de pompe de căldură: cu captatoare orizontale, cu sonde de adâncime/verticale şi prin sistem apă-apă.

Colectorii orizontali sunt montați la o adâncime de 1.2-1.5 metri, iar colectorii verticali (sonde) sunt montați prin forare la adâncimi de până la 100 metri. Pentru ultima categorie, este dificil de obținut autorizații pentru a realiza foraje datorită adâncimii mari la care se afla sursa de căldura.

Pentru a putea fi utilizată de către pompele de căldură, sursa de căldură trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:
– disponibilitate în cantitate suficientă şi capacitate cât mai mare de a acumula căldură;
– nivel cât mai ridicat de temperatură şi capacitate de regenerare suficient de mare, precum şi posibilitate de captare în condiţii cât mai economice.

CONCLUZII

Energia geotermală poate fi folosită in orice locuintă din zonele cu potențial geotermic, ceea ce reduce semnificativ cheltuielile de intreținere. De asemenea, poate fi folosită în combinație cu alte tipuri de energii regenerabile, cum ar fi: energia solară, energia eoliană.

Datorită costurilor ridicate, peste 40.000 € pentru o locuință- în funcție de suprafața ce urmează a fi încălzită, acest tip de energie poate ridica probleme în aplicarea ei pentru o casă. Costurile instalației se estimează a fi amortizate pe o perioadă de 5-7 ani, ceea ce este un lucru benefic in contextul dezvoltării durabile.

Articole similare