Geotermalna energija

Neograničene količine energije leže nadohvat ruke – ispod površine zemlje!

Geotermalna energija visokog stepena leži u dubljim delovima Zemljine unutrašnjosti i do nje je teže doći, ali geotermalna energija se akumulira i u plićim delovima Zemljine kore na oko 10 m od površine i predstavlja najperspektivnije trajne i obnovljive izvore energije. 
Da bi se izbegla zabuna i miješanje ova dva vida geotermalne energije stvoreni su novi izrazi za tehnologiju koja koristi toplotu iz Zemljine kore za zagrijevanje stambenih i poslovnih objekata, a to su

  • georazmenjivač ili
  • razmenjivač toplote bušotine.

Toplota u zemlji-tlu na ovoj dubini je u suštini energija Sunčevog zračenja koja ostaje konstantna tokom cijele godine i iznosi oko 12ºC (njena temperatura je veća od temperature vazduha u zimskim mesecima i hladnija tokom letnjih meseci). 
Geotermalne toplotne pumpe mogu iskoristiti ovaj prirodni resurs za vrlo efikasno dobijanje energije za sisteme grejanja i hlađenja svih vrsta građevinskih objekata.

Sistemi za grejanje i hlađenje pomoću energije Zemlje

Toplotne pumpe pružaju mogućnost efikasnog dobijanja niskotemperaturne toplote. Komponente grijnog sistema su sama zgrada, odnosno objekat zagrijevanja, sistem za distribuciju toplote, toplotna pumpa i izvor toplote za toplotnu pumpu (razmenjivač toplote u zemlji).

Razmenjivač toplote je u osnovi sistem polietilenske cijevi koje se nazivaju geotermalne sonde. Geotermalne sonde je potrebno instalirati u energetsku bušotinu u blizini ili ispod samog odjekta zagrijevanja. Kroz njih kruži radni fluid-glikol (mešavina vode i antifriza).

Na ovaj način zemlja-tlo se koristiti kao izvor energije za rad toplotne pumpe u zimskom režimu rada, a tokom ljeta zemlja će biti toplotni ponor za prijem toplote kondezacije pri radu toplotne pumpe u režimu hlađenja. Najbolja iskorišćenost sistema je u kombinaciji sa niskotemperaturnim sistemima grejanja, kao što su podno i zidno grejanje.

Vrste sistema za razmenjivanje toplote

Postoji više vrsta razmenjivača toplote, a to su otvorene ili zatvorene petlje postavljene horizontalno ili vertikalno.

Zatvoreni sistem

Osnova ovog sistema je da radni fluid konstantno cirkuliše kroz polietilenske cijevi povezane u U-petlju. Radni fluid nikada ne dolazi u kontakt sa podzemnim vodama ili stijenama.

Otvoren sistem

Za razliku od predhodnog, voda uzeta iz bunara je direktno spojena sa toplotnom pumpom nakon čega se vraća u zemlju preko drugog bunara. Ovakav sistem može biti instaliran samo na lokacijama na kojima postoje dovoljne količine podzemnih voda.

Tipovi instalacija

Vertikalne instalacija sondi

Ovakvi sistemi zahtevaju adekvatnu opremu za bušenje kojom će se pre svega izbušiti energetska bušotina a zatim i izvršiti instalacija geotermalne sonde u nju. Ovaj tip je idealan za sisteme koje je potrebno instalirati na prostorno ograničenim lokacijama. Može biti i otvorenog i zatvorenog tipa ali se u praksi češće koristi zatvoreni tip.

U zavisnosti od kvadrature objekta zagrevanja i raspoloživog prostora za bušenje energetskih bušotina određuje se raspored i broj potrebnih bušotina kao i sama dužina sondi koja je potrebna za efikasno zagrevanje objekta.

Horizontalna instalacija sondi

Horizontalne petlje se postavljaju u rovove ili serije rovova čija najmanja dubina treba da bude 6 m. Ovakav sistem zahteva raspolaganje dovoljnom površinom terena, znatno većom nego što je slučaj kod vertikalnih sondi.

Sonde postavljene u akumulacije površinskih voda (more, jezera,..)

Ovaj sistem je idealan za vikendice u blizini većih vodenih površina, maksimalno udaljenih 100 m od vodene površine koja ne mrzne duboko tokom zime i ne presušuje tokom leta. Otežani namotaji sondi se ubacuju na dno jezera i predstavljaju podjednako efikasan izvor toplote kao i ostali sistemi.