Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

Strona główna Energia geotermalna wykorzystanie energii geotermalnej
Wykorzystanie energii geotermalnej - Strona 4

 

Technologia wykorzystania energii geotermicznej jest w gruncie rzeczy bardzo prosta. Wykorzystując pompy ciepła pobieramy ciepło z gruntu w zimę żeby nas ogrzać, a latem możemy odwrócić proces i oddawać ciepło do gruntu aby chłodzić mieszkanie, ten drugi proces może być stosowany tylko w przypadku stosowania energii gruntu. Ponieważ temperatura gruntu
kilka metrów w głąb powierzchni pozostaje stała, niezależna od pór roku, ok. 10 oC - jest to dużo mniej niż temperatura powietrza w lato i dużo więcej niż temperatura
powietrza w zimę. Aby jednak można było tą energię wykorzystać potrzebne jest zastosowanie pompy ciepła.

Istnieje wiele różnych rozwiązań umożliwiających wykorzystanie energii geotermicznej. Do najczęściej stosowanych systemów wykorzystujących energię cieplną gruntu lub wód gruntowych należą:

  •  Systemy zamknięte, w których układ rur, zazwyczaj z tworzywa sztucznego, wypełniony wodą lub specjalnymi niezamarzającymi płynami tworzy zamkniętą pętlę, zakopaną w gruncie, połączoną z pompą ciepła i układem wydzielania ciepła w mieszkaniu; czynnik roboczy krąży w zamkniętym obiegu; w systemie tym możemy wyróżnić układ poziomy - z rurami ułożonymi poziomo, zajmującymi większą powierzchnię - tańszy jednak w realizacji o niższej jednak sprawności, nadający się do małych budynków mieszkalnych oraz układ pionowy stosowany w przypadku braku miejsca na układ poziomy, droższy w ułożeniu, lecz bezpieczniejszy w eksploatacji.

Coraz więcej firm w Polsce podejmuje się kompleksowego opracowania projektów i wykonania instalacji wykorzystujących energię geotermiczną w oparciu o pompę ciepła. Instalacje takie nie są zbyt drogie, dlatego znajdują szerokie zainteresowanie indywidualnych użytkowników.
Są dwa możliwe systemy ułożenia rur w systemie poziomym „jedna obok drugiej” – tzn. rury są ułożone poziomo w pętli. Na rysunku mamy przedstawiony układ szeregowy równoległy. Maksymalna
średnica rur wynosi ¾’’ do 1’’, długość pętli – 150m. Kolejną możliwością jest układ poziomy z rurami „jedna nad drugą” również w formie równoległej jak i szeregowej. Daje on lepsze
wykorzystanie powierzchni, lecz zmusza do wykonania głębszych rowów – ponieważ również górna rura musi znajdować się poniżej poziomu przemarzania gruntu – a odległość między rurami, zarówno w układzie „jedna obok drugiej” jak i „jedna nad drugą” powinna być większa niż 1,25m.

W celu jeszcze lepszego wykorzystania ciepła gruntu stosuje się układy z czterema rurami w dwóch wariantach.

  • Układ zamknięty, w którym jednak pobierane jest ciepło wody z dna rzeki lub jeziora. lecz rury ułożone są na dnie rzeki lub jeziora.
  • Układ otwarty, w którym woda gruntowa lub woda ze źródła termalnego pobierana z ziemi przepływa przez pompę ciepła, oddając swoją energię, a następnie jest wylewana na zewnątrz; system ten wymaga jednak zarówno źródła wody gruntowej jak i zbiornika na wodę wykorzystaną; jeżeli zbiornikiem będzie jakiś zbiornik wody powierzchniowej, to pojawiają się wątpliwości natury ekologicznej, związane z lokalnym obniżeniem poziomu wód gruntowych i wzrostem zasolenie wód powierzchniowych - chyba, że wykorzystana woda będzie wtłaczana z powrotem w to samo miejsce z którego była pobrana.
  1. Systemy z wykorzystaniem wód powierzchniowych. Systemy te wymagają blisko położonego zbiornika wodnego, w którym umieszczony jest wymiennik, przekazujący ciepło do pompy ciepła. W ten sposób wykorzystywana jest stała temperatura wody. W przeciwieństwie do systemów wykorzystujących ciepło z wód gruntowych, systemy te nie potrzebują kosztownych odwiertów. Pompy ciepła znajdują zastosowanie w systemach:
  • ogrzewania podłogowego
  • podgrzewania ciepłej wody użytkowej klimatyzacji
  • podgrzewania wody basenowej,
  • innych zastosowań do celów komunalnych.
 
 Literatura:
1. Bujakowski W., 2003 – Energia geotermalna – przegląd polskich doświadczeń. Systemy energetyczne wykorzystujące czyste, odnawialne źródła energii na przykładzie energii geotermalnej:
s. 97 – 108. Kraków.
2.Chowaniec J. 2003 – Wody podziemne niecki podhalańskiej. Współczesne problemy hydrogeologii. Tom XI, cz. 1: s. 45 – 53. Gdańsk.
3.Chowaniec J. 2003a – Wody mineralne uzdrowisk województwa podkarpackiego. Technika Poszukiwań Geologicznych. Geosynoptyka i Geotermia. Zeszyt 4: s. 23 – 32. PAN IGSMiE. Kraków.
4.Ciechanowicz W., Szczukowski S., 2006 – Paliwa i energia XXI wieku szansą rozwoju wsi i miast. Oficyna Wyd. WIT, Warszawa.
5.Górecki W., - red., 1990 – Atlas wód geotermalnych Niżu Polskiego. Kraków. Dowgiałło J., Karski A., Potocki I., 1969 – Geologia surowców balneologicznych. Wyd. Geol. Warszawa.
6.Karnkowski P., Jastrząb M., 1994 - Wody geotermalne w depresji strzyżowskiej Karpat. Przegl. Geol. vol. 42 nr 2, p. 121 - 123. Warszawa.
7.Kępińska B., Łowczowska A., 2002 – Wody geotermalne w lecznictwie, rekreacji i turystyce. Studia, Rozprawy, Monografie 113: s. 1 – 78. Wyd. IGSMiE PAN. Kraków.
8.Lewandowski W. M., 2002 – Proekologiczne źródła energii odnawialnej. WNT Warszawa.
9.Majorowicz J., 1971 – Przebieg wartości stopnia geotermicznego w Polsce w przedziale głębokości 200 – 2500 m. Kwart. Geol., t. 15, nr 4.
10.Pazdro Z., Kozerski B., 1990 – Hydrogeologia ogólna
 
 
(Źródło: Prof. dr hab. inż. Janusz Piechocki)