Geotermia – co to jest? Energia geotermalna.

Energia geotermalna, podobnie jak energia pochodzące ze słońca, zaliczana jest do źródeł odnawialnych o nieograniczonej dostępności. Jest to energia pochodząca z wnętrza ziemi, która kumuluje się w składach i wodzie. W Polsce wykorzystywana jest głównie jako źródło energii cieplnej, czyli tzw. geotermia. Może mieć ona postać pojedynczej pompy ciepła przy budynku mieszkalnym lub rozległej instalacji zasilającej całą miejscowość. Energię wykorzystuje się także na skalę przemysłową w tzw. ciepłowniach geotermalnych.

Co to jest energia geotermalna?

Energia geotermalna to ciepło nagromadzone we wnętrzu planety. Źródłem energii jest tzw. jądro ziemi, w którym dochodzi do rozpadu pierwiastków promieniotwórczych. Temperatura towarzysząca temu zjawisku dochodzi nawet 5000⁰C. W ten sposób ciepło stale przepływa do górnych warstw skorupy ziemskiej oraz na jej powierzchnię. Naukowcy przyjmują, że średnia temperatura skorupy ziemskiej wynosi około 15⁰C, choć wartość ta różni się od szerokości geograficznej, pory roku oraz pory dnia.

Geotermia – jak otrzymać i wykorzystać energię termalną?

Geotermia polega na wykorzystaniu energii geotermalnej w celu pozyskania energii cieplnej. Można tego dokonać w sposób pośredni, bezpośredni lub poprzez instalację pompy ciepła. Przedstawiamy sposoby wykorzystywania energii geotermicznej oraz jej zastosowania.

Geotermia pośrednia

Geotermia pośrednia to sposób wykorzystywany przy pozyskiwaniu energii elektrycznej. W tej metodzie wykorzystuje się przede wszystkim wysoką temperaturę pary wodnej i wód. Technologia wykorzystywana jest m.in. w elektrowniach binarnych produkujących energię cieplną i elektryczną. Polega na kierowaniu nagrzanej energią geotermalną pary na turbinę napędzającą generator prądu elektrycznego.

Geotermia pośrednia

W przypadku tego rozwiązania wykorzystuje się wody termalne o wysokiej energii (temperaturze) i kieruje się je bezpośrednio do użytkowników. Pozyskaną w ten sposób energię wykorzystuje się m.in. w ciepłownictwie i rekreacji. Tak ogrzewane są popularne kąpieliska termalne i uzdrowiska. Sposób wymaga przeprowadzenia odwiertów na odpowiednią głębokość i dostępu do źródeł temperaturze 100⁰C.

Pompy ciepła

W przypadku gospodarstw domowych największe zastosowanie mają pompy ciepła, za pomocą których można grzać lub chłodzić budynek. Pompy instalowane są w ziemi tuż obok domu. Urządzenia wykorzystują energię geotermalną pochodzącą z gruntu oraz wód zalegających na niewielkich głębokościach. Taki sposób ogrzewania budynku zaliczany jest do odnawialnych źródeł energii i wchodzi w zakres termomodernizacji domu. Jakie są rodzaje pomp cieplnych?

• pompa ciepła typu woda/woda – przy takim typie urządzenia woda pobierana jest ze znajdujących się w gruncie studni zasilających, a następnie kierowana jest do wymiennika ciepła, w którym znajduje się parownik. W dalszej kolejności ciepło oddawane jest czynnikowi niskowrzącemu, który przekazują je do instalacji. Po przejściu przez wymiennik woda transportowana jest z powrotem do gruntu za pomocą studni chłonnej.
• pompa ciepła typu grunt/woda – w tym układzie wykorzystywane są dwa typy wymienników. Są to sądy głębinowe, umieszczane w otworach i głębokości 50 m oraz kolektor gruntowo-rurowy układany poziomo poniżej lokalnej strefy przemarzania gruntu.

Zalety i wady geotermalnego źródła energii

Geotermia zaliczana jest do odnawialnych zasobów energii. Wśród zalet takiego pozyskiwana energii można wymienić:

• nieograniczoną dostępność energii i niezależność od warunków pogodowych i klimatycznych;
• ochronę środowiska – urządzenia nie wpływają negatywnie na środowisko naturalne. Wyjątek mogą stanowić bardzo głębokie odwierty;
• niewielkie rozmiary urządzeń, brak wpływu na krajobraz;
• niskie koszty eksploatacyjne;
• możliwość skorzystania z ulgi termomodernizacyjnej przy instalacji pompy ciepła w domu.

Rozwiązanie ma także wady, wśród których znajdują się:

• wysokie koszty instalacji;
• woda może przyczynić się do większego zasolenia gleby;
• korozja rur na skutek przepływu wód geotermalnych;
• konieczność instalacji dodatkowego źródła ciepła w celu dogrzania wody.

Geotermia – ekologiczna energia

Geotermia to rozwiązanie, które zyskuje na popularności. Energia z wnętrza ziemi wykorzystywana jest zarówno na skalę przemysłową, jak i w prywatnych gospodarstwach domowych, do czego zachęcają liczne dofinansowania i możliwość skorzystania z ulgi termomodernizacyjnej. Wśród zalet tego rozwiązania można wymienić odnawialność energii, niskie koszty eksploatacji oraz nieograniczony dostęp do surowca. Energia pozyskana z ziemi jest także przyjazna środowisku oraz domowemu budżetowi.