Od vrtine do toplotne črpalke

Geotermalna energija

Geotermalna energija je produkt vroče zemeljske notranjosti. V nekaterih delih sveta, imajo veliko geotermalne energije, ki doseže površino in jo neposredno uporabljajo za ogrevanje. V večini držav pa uporabljajo za ogrevanje vročo vodo iz vrtin, ki lahko sežejo tudi do 3000 m globoko. Največje rezerve geotermalne energije pa so še globlje, pri okoli 6000 m globine. Ker so kamnine v tej globini suhe, je težje in dražje izčrpati toploto, ker je potrebno najprej shraniti vodo.

Geotermalna energija ima številne prednosti pred tradicionalnimi viri energije. Njena največja prednost je, da je čista in varna za okolje in ljudi, ker ne oddaja škodljivih emisij v okolje. Z uporabo geotermalne energije se zmanjšuje uporaba fosilnih goriv, zaradi tega se zmanjšujejo tudi emisije toplogrednih plinov. Prednost so tudi zaloge te energije, ki so na razpolago, saj so praktično neizčrpne.

Geotermalna energija je zelo zanimiva za pridobivanje električne energije. Geotermalne elektrarne zavzamejo manj prostora, kot na primer hidroelektrarne. Geotermalne elektrarne se zgradijo neposredno na viru energije in tako okolici zlahka oddajajo toploto ali električno energijo. Geotermalna energija ni odvisna od vremenskih vplivov, električno energijo ali toploto lahko proizvaja 24 ur na dan.

Geotermalne elektrarne imajo tudi nizke stroške proizvodnje v primerjavi z drugimi vrstami elektrarn.

 

Potencial geotermalne energije je ogromen in bo v prihodnosti lahko nadomestil druge vire energije, ki jih bomo do takrat že izčrpali ali opustili njihovo izkoriščanje zaradi njihovih negativnih vplivov na okolje. Geotermalni viri se nahajajo na različnih globinah, od nekaj metrov pod površino do več kilometrov globoko v obliki hranilnikov tople vode in pare, ki se lahko privedejo na površino in uporabijo za ogrevanje ali proizvodnjo električne energije . V naravi se geotermalna energija največkrat pojavi kot izvir tople vode ali gejzir.Geotermalna energija se pri nas uporablja največ za ogrevanje sistemov daljinskega ogrevanja v stanovanjskih območjih, ogrevanje individualnih hiš in za ogrevanje rastlinjakov.


 Shema daljinskega ogrevanja z geotermalno energijo

Najbolj razširjena uporaba geotermalne energije za ogrevanje oz. za ogrevanje in hlajenje je z uporabo toplotne črpalke. Takšni ogrevalni sistemi so sposobni prenašati toploto iz tal in v tla z minimalno porabo energije. Tudi ob upoštevanju višjih začetnih stroškov, se naložba relativno hitro povrne. Tak sistem ne onesnažuje okolja in je eden najbolj učinkovitih sistemov za ogrevanje in hlajenje.

Geotermalna energija se učinkovito uporablja tudi v kmetijstvu. Voda iz geotermalnih rezervoarjev se uporablja za ogrevanje rastlinjakov za pridelavo cvetja in zelenjave.


Geotermalna elektrarna

Ena izmed najbolj zanimivih oblik izkoriščanja geotermalne energije je proizvodnja električne energije. Pri tem procesu se uporablja vroča voda in para iz zemeljske notranjosti, ki zažene generator. Pri tem procesu ne pride do izpustov škodljivih emisij v ozračje, sprosti se le para.

Princip delovanja je preprost: hladna voda se dovaja do vročih granitnih sten, ki so blizu površine in povzroči izhlapevanje vroče pare, ki doseže temperaturo tudi več kot 200°C. Para nato s pomočjo visokega pritiska poganja generatorje.

 
 Princip delovanja geotermalne elektrarne

Geotermalna energija, oziroma energija zemlje je razporejena po kamninah in podzemnih tekočinah. Ta notranja energija vedno prehaja s toplejšega telesa na hladnejšega in ta princip uporabljajo toplotne črpalke pri svojem delovanju. Toplota se prenaša: 

  • z gibanjem snovi (npr. s pretakanjem vode in plinov)
  • s toplotnim prevajanjem,
  • s sevanjem.

V osnovi sta možni 2 tehnologiji rabe geotermalne energije:

  • izkoriščanje toplote kamnin
  • izkoriščanje naravnih termalnih vrelcev.

V pionirskih časih izkoriščanja geotermalne energije je na ekonomičnost vplivala temperatura geotemalnih tekočin. S hitrim tehnološkim razvojem v zadnjih letih pa so se takšne zahteve bistveno spremenile. Predvsem v zadnjem obdobju, se je razširila raba pri-površinskih oziroma nizkotemperaturnih geotermalnih sistemov. Gre za sisteme posredne rabe geotermalne energije s pomočjo toplotnih črpalk, katerih vir je lahko bodisi Zemlja ali Voda.

 
Uporaba geotermalne energije za ogrevanje stanovanjske hiše

 

Tako v osnovi ločimo naslednje sisteme rabe geotermalne energije:

sistem Voda-Voda = izkoriščanje toplote podtalnice

sistem Zemlja-Voda = izkoriščanje toplote kamnin s sistemi horizontalnega ali vertikalnega zemeljskega kolektorja

Minimalne temperature, ki jih že lahko izkoriščajo toplotne črpalke s katerimi se lahko izvaja ogrevanje se gibljejo od 5 °C dalje. Pri sistemu ogrevanja s toplotno črpalko se uporablja minimalno 75% potrebne enrgije za ogrevanje in pripravo sanitarne vode iz toplotnega vira na katerega je toplotna črpalka priključena. Z uporabo vira toplote in 25% električne energije toplotna črpalka proizvede 100% energije za ogrevanje. Razmerje med vloženo električno energijo in dobljeno toplotno energijo imenujemo grelno število. Pri sodobnih toplotnih črpalkah znaša grelno število 4 in več, kar pomeni, da je bilo za 10 kW toplotne energije za ogrevanje, potrebno le 2 kW električne energije za pogon toplotne črpalke (kompresorja).


GeoTech
Opekarska ulica 16
SI - 8250 Brežice
Slovenija, EU

Povpraševanje

Za hitra vprašanja smo vedno dosegljivi na brezplačni številki 080 72 87