Pozyskiwanie ciepła z gleby w celu zapewnienia dostaw czystej, ekologicznej energii na potrzeby budynków
Obecnie ogrzewanie pomieszczeń i wody stanowi około 47 % całkowitego zużycia energii w Europie. Dlatego największy potencjał znacznego ograniczenia emisji CO2 leży w sektorze ciepłowniczym. Jednym z potencjalnych sposobów na znaczne oszczędzenie energii jest wykorzystanie energii geotermalnej przy powierzchni, czyli ciepła pochodzącego od słońca zmagazynowanego pod ziemią, na głębokości 10 metrów. W ramach projektu GeoCollector opracowano innowacyjny system pochłaniaczy ciepła geotermalnego, który wykorzystuje energię geotermalną przy powierzchni jako opłacalne źródło ciepła. „Inicjatywa ta odgrywa ważną rolę w opracowywaniu i wytwarzaniu nowych, trwałych rozwiązań bazujących na systemach energii geotermalnej do tworzenia czystych i zrównoważonych systemów ogrzewania i chłodzenia zarówno w Europie, jak i na całym świecie”, mówi koordynator projektu, Ludwig Eichenseher. Partnerzy projektu wykorzystali odnawialne źródło energii do ogrzewania, produkcji ciepłej wody oraz chłodzenia przy zapewnieniu niskich kosztów i niewielkiego wysiłku. W przeciwieństwie do większości istniejących technologii geotermalnych, system pochłaniaczy wykorzystuje energię geotermalną, która jest dostępna tuż pod powierzchnią ziemi. „W przeciwieństwie do innych systemów, do ułożenia instalacji GeoCollect-Absorber-System wystarczą rowy o głębokości zaledwie 1,5 metra i szerokości 0,7 metra”, wyjaśnia Ludwig Eichenseher.
Ciepło z gleby
Naukowcy opracowali niezwykle wydajny system, który umożliwia pochłanianie z ziemi ciepła o niskiej temperaturze. Wytrzymałe moduły wykonane są z odpornego na zabrudzenia tworzywa sztucznego i składają się z 12 kolektorów, które zostały ze sobą zespawane w jednym rzędzie. Taki moduł jest następnie opuszczany do wykopu i zasypywany. Mieszanka wody i glikolu służy do transportowania ciepła z gleby do pompy ciepła, gdzie jest przygotowywana na potrzeby układu ogrzewania. Ludwig Eichenseher mówi: „Ciągły przypływ energii dostarczany jest przez cieplejszą glebę otaczającą moduł pochłaniacza”. Ważnym wyzwaniem stojącym przed technologiami wykorzystującymi energię geotermalną przy powierzchni jest duży obszar wymagany przez system źródła ciepła. Instalacja GeoCollect-Absorber-System została zatem zaprojektowana do znacznie wyższej ekstrakcji powierzchniowej niż w przypadku tradycyjnych kolektorów powierzchniowych lub sond geotermalnych.
Liczne korzyści
Większa wydajność odprowadzania ciepła oznacza, że system zajmuje bardzo mało miejsca i wymaga tylko jednej siódmej powierzchni gruntu potrzebnej w przypadku konwencjonalnych systemów kolektorów naziemnych. „Oznacza to, że instalacja możliwa jest na mniejszych działkach, umożliwiając w ten sposób wykorzystanie energii geotermalnej na dużą skalę na obszarach silnie zurbanizowanych”, wyjaśnia Ludwig Eichenseher. Po zainstalowaniu i opłaceniu systemu wszystko, czego potrzebuje pompa ciepła, to minimalna moc elektryczna. W związku z tym zamontowanie instalacji GeoCollect-Absorber-System i dostosowanie jej zarówno do nowych, jak i modernizowanych budynków nie wymaga zbyt dużych wysiłków. Innowacyjny system jest bowiem łatwy w utrzymaniu i obsłudze. Można go także łączyć z układami fotowoltaicznymi do ogrzewania i zapewniania ciepłej wody. Ponadto, ponieważ instalacja nie wymaga głębokiego wiercenia, nie musi wcześniej podlegać procedurze zatwierdzania. „W związku z tym, że system wykorzystuje niewyczerpane, przyjazne dla klimatu źródło energii, a zatem nie jest zależny od dostaw ropy lub gazu, wzrost cen paliw nie ma na niego wpływu”, podkreśla Ludwig Eichenseher.
Słowa kluczowe
GeoCollector, ogrzewanie, gleba, energia geotermalna przy powierzchni, pomieszczenia, GeoCollect-Absorber-System, pompa ciepła, oszczędność miejsca, ogrzewanie wody
