La geotermiline energia See on üks olulisemaid ja vähem tuntud taastuvenergia allikaid. See tehnoloogia kasutab tootmiseks ära Maa pinna all talletatud soojust küte, jahutus ja soe tarbevesi (Soe vesi) kodudes, tööstustes ja muudes hoonetes. Selles artiklis käsitleme selle toimimist, selle eeliseid, puudusi ja võrdlusi teiste tehnoloogiatega, nagu aerotermiline energia.
Kuidas geotermiline energia töötab?
La geotermiline energia See põhineb Maa võimel säilitada sees toodetud soojust. Maasoojuspumpade abil on võimalik seda soojust ammutada ja kasutada talvel kütta, suvel jahutada ja sooja tarbevett pakkuda. Protsess põhineb suletud ahelal, milles vedelik (vee ja glükooli segu) ringleb läbi maa alla maetud torude.
Talvel neelab see vedelik püsiva temperatuuriga aluspinnasest soojust ja kannab selle hoonesse. Suvel on protsess vastupidine: hoone sees olev soojus kandub aluspõrandale, jahutades loomulikult ruumi. See süsteem on väga tõhus, kulutades vähem elektrit kui traditsioonilised kütte- ja kliimaseadmed.
Seda tüüpi energia on ammendamatu ja on saadaval 365 päeva aastas, 24 tundi päevas. Üks suuri eeliseid teiste taastuvate energiaallikate, nagu päikese- või tuuleenergia, ees on see jõudlus ei sõltu ilmastikutingimustest (päike, tuul, vihm jne). Geotermiline energia on stabiilne ja pidev.
Geotermilise energia rakendused
Geotermilisel energial on praegu mõned olulised rakendused nii elamutes kui ka tööstuses. Vaatame neid allpool.
- Küte ja jahutus: Nagu varem mainisime, pakuvad maasoojuspumbad talvel kütet ja suvel jahutust, mille paigaldust saab kohandada põrandaküttesüsteemidele või fan coilidele.
- Elektri tootmine: Teatud kohtades maailmas, kus geotermilised ressursid on kõrge temperatuuriga (üle 150ºC), on võimalik elektrit toota auruturbiinide abil.
- Tööstus- ja põllumajandusrajatised: Sellistes tööstusharudes nagu põllumajandus, saab geotermilist energiat kasutada suurte ladude või kasvuhoonete konditsioneerimiseks, suurendades põllumajandussaaki külmemas kliimas.
Geotermiliste ressursside tüübid
Geotermilised ressursid jagunevad nende temperatuuri järgi kolme suurde kategooriasse.
- Kõrge temperatuur (üle 150 ºC): Neid seostatakse üldiselt vulkaaniliste nähtuste või tektoonilise aktiivsuse piirkondadega. Sel juhul saab soojusenergiat kasutada elektrienergia tootmiseks.
- Keskmine temperatuur (90 ºC ja 150 ºC vahel): Nendest ressurssidest ei piisa elektri tootmiseks, kuid neid saab kasutada kütteks ja mõneks tööstuslikuks protsessiks.
- Madal temperatuur (alla 90 ºC): Need on kõige levinumad ja suudavad varustada kodusid ja hooneid kütte, jahutuse ja sooja veega.
Geotermilise energia eelised
Geotermilisel energial on teiste energiaallikate ees mitmeid eeliseid. Allpool kirjeldame üksikasjalikult kõige olulisemat:
- Ühtlane jõudlus: See ei sõltu ilmastikutingimustest ja selle tootmine on stabiilne aastaringselt.
- Kõrge efektiivsusega: Geotermilised soojuspumbad pakuvad väga kõrgeid jõudlusi, mille toimivuskoefitsient (COP) on suurem kui 4, see tähendab, et iga tarbitud elektrienergia kilovati kohta toodetakse rohkem kui 4 kilovatti soojusenergiat.
- Väiksem keskkonnamõju: See ei eralda mürgiseid gaase ega saastavaid osakesi. Fossiilkütuste mittekasutamine ei aita kaasa kasvuhooneefektile.
Geotermilise energia puudused
Kuigi maasoojusenergial on palju eeliseid, on mõned puudused, millega tuleks enne sellise süsteemi paigaldamist arvestada.
- Kõrge alginvesteering: Maasoojussüsteemide paigaldamine nõuab märkimisväärseid investeeringuid võrreldes traditsiooniliste kütte- või kliimaseadmetega. Kuid see kulu tasub oma kõrge efektiivsuse tõttu pikas perspektiivis ära.
- Vajab ruumi: Tavaliselt vajavad rajatised geotermilise ahela torude matmiseks märkimisväärsel hulgal maad.
- Ei ole elujõuline kõigis kohtades: On kohti, kus geotermilised ressursid ei ole piisavalt kättesaadavad, mis piirab nende rakendamist.
Geotermiline soojuspump (BCG)
Üks tuntumaid geotermilise energia rakendusi on maasoojuspump, mida nimetatakse ka BCG-ks. Selle süsteemi peamised omadused on järgmised:
Kõrge efektiivsusega: Geotermilised soojuspumbad on väga tõhusad, kuna need töötavad soojusallikaga (aluspinnas), mille temperatuur on aastaringselt konstantne, vältides meteoroloogilisi kõikumisi.
Stabiilsus: Soojuspumbad on ühendatud soojusvahetitega, mille temperatuur püsib stabiilsena aastaringselt, tagades pideva jõudluse.
Need pumbad ei paku mitte ainult kütmist talvel ja jahutamist suvel, vaid on ka ideaalne valik eelsoojendage sanitaarvett, mis aitab kaasa kombineeritud energiasäästule.
Kütmine ja jahutamine sama süsteemiga?
Nii geotermilise kui ka aerotermilise energia üks tugevamaid külgi on nende võime ühendada küte ja jahutus ühes süsteemis. Talvel edastab süsteem soojuse aluspõrandast hoonesse, suvel aga ajab süsteem soojuse kodust välja aluspõrandale.
Lisaks saab seda tüüpi paigaldust kasutada ka selliste kohtade soojendamiseks nagu basseinid, mis suurendab oluliselt selle atraktiivsust ühepereelamute või suurte komplekside omanike jaoks.
Geotermilise energia võrdlus teiste taastuvate energiaallikatega
Oluline aspekt geotermilise energia valikul on selle võrdlemine teiste taastuvate energiaallikatega. Teeme seda järgmisena.
- Maasoojus vs. Päikeseenergia: Geotermilise energia peamine eelis päikeseenergia ees on see, et selle jõudlus ei sõltu päikesevalguse tundide arvust. Kuigi päikeseenergia võib olla katkendlik, pakub geotermiline energia pidevat jõudlust aastaringselt.
- Maasoojus vs. Aerotermiline: Aerotermiline energia on veel üks arenev tehnoloogia, mis töötab sarnaselt geotermilise energiaga, kuid selle asemel, et kasutada aluspinnasest saadavat soojust, kasutab see ära välisõhu soojust. Peamine erinevus seisneb selles, et aerotermiliste süsteemide efektiivsust võivad mõjutada ekstreemsed välistemperatuurid, mida maasoojuse puhul ei juhtu.
- Maasoojus vs. Biomass: Biomass on orgaaniliste jäätmete põletamisel põhinev taastuv energiaallikas. Erinevalt geotermilisest energiast tekitab biomass heitmeid ega ole alati nii tõhus. Sellest hoolimata võib see olla elujõuline alternatiiv kohtades, kus juurdepääs geotermilistele ressurssidele on piiratud.
Järeldus
Geotermiline energia on üks lootustandvamaid taastuvenergia süsteeme. Kuigi esialgne investeering võib olla suur, on selle jõudluse stabiilsus, kõrge kasutegur ja asjaolu, et tegemist on puhta energiaallikaga, tegurid, mis muudavad geotermia eelistatud valikuks neile, kes otsivad minimaalse keskkonnamõjuga taastuvenergiasüsteeme. keskkonda aastaringselt.
Veelgi enam, selle võime ühendada küte ja jahutus ühte süsteemi muudab selle terviklikuks ja jätkusuutlikuks lahenduseks kodudesse ja tööstusesse.