Lahat ng tungkol sa geothermal heating: Paano ito gumagana, mga aplikasyon at mga benepisyo

  • Ang geothermal na enerhiya ay mahusay at napapanatiling, sinasamantala ang natural na init ng Earth.
  • Ang isang geothermal heat pump ay nagbibigay ng heating, cooling at domestic hot water.
  • Sa kabila ng mataas na paunang gastos nito, ang pamumuhunan ay nagbabayad para sa sarili nito sa loob ng ilang taon na may pagtitipid sa enerhiya.

Pag-init ng geothermal

Kapag dumating ang malamig na taglamig, kailangan nating painitin ang ating bahay upang maging mas komportable. Ito ay kapag ang mga pagdududa tungkol sa global warming, polusyon at iba pang mga problema na may kaugnayan sa paggamit ng maginoo na enerhiya para sa pagpainit. Gayunpaman, maaari tayong umasa sa renewable energy para magpainit ng mga tahanan. Ito ay tungkol sa pag-init ng geothermal.

Sinasamantala ng geothermal energy panloob na init ng lupa upang magpainit ng tubig at tumaas ang temperatura sa mga gusali. Ang init na ito, na naipon sa mga layer ng lupa, ay maaaring gamitin bilang isang napapanatiling mapagkukunan ng enerhiya para sa iba't ibang mga aplikasyon sa domestic at industriya. Sa artikulong ito, ipapaliwanag namin ang lahat tungkol sa pag-init ng geothermal: ang operasyon nito, mga aplikasyon, mga pakinabang at higit pa. Kung gusto mong malaman kung paano mo masusulit ang kahanga-hangang teknolohiyang ito sa iyong tahanan, ipagpatuloy ang pagbabasa! 

Ano ang geothermal na enerhiya?

Operasyon ng pag-init ng geothermal

Ang unang bagay ay gumawa ng maikling pagsusuri kung ano ang geothermal energy. Ito ang enerhiya na nakaimbak sa anyo ng init sa ilalim ng ibabaw ng Earth. Ang enerhiya na ito ay sumasaklaw init na nakaimbak sa lupa, tubig sa lupa at mga bato, sa anumang temperatura, anuman ang lalim o pinagmulan.

Salamat sa init na naipon sa ilalim ng lupa, maaari nating samantalahin ang geothermal energy para sa domestic at industrial na layunin. Depende sa temperatura kung saan ito, maaari itong magamit para sa iba't ibang layunin:

  • proporcionar init para sa heating, domestic hot water o air conditioning.
  • Bumuo kuryente sa mga pasilidad na may mataas na enthalpy (reservoir ng mataas na temperatura).

Sa konteksto ng geothermal heating, ginagamit namin ang mga mapagkukunan ng mababang enthalpy, kung saan ang temperatura ay hindi sapat na mataas upang makabuo ng kuryente, ngunit mainam para sa pagpainit ng mga bahay at gusali nang mahusay at napapanatiling.

Paano ginagamit ang geothermal energy?

Pag-install ng heat pump

Ipinakita ng mga pag-aaral na sa kalaliman sa pagitan 15 at 20 metro, ang temperatura sa ilalim ng lupa ay nananatiling matatag sa buong taon, anuman ang mga pagkakaiba-iba ng temperatura sa labas. Ang temperaturang ito ay karaniwang nasa 15-16ºC. Kung bababa tayo, humigit-kumulang tataas ang temperatura 3 degrees bawat 100 metro, dahil sa geothermal gradient.

Upang samantalahin ang enerhiya na ito, ginagamit ang mga tubo sa ilalim ng lupa kung saan a likido sa paglipat ng init (tubig na may halong antifreeze), na nagdadala ng init mula sa ilalim ng lupa patungo sa ibabaw. Sa ganitong paraan, makukuha natin ang natural na init ng Earth at samantalahin ito para makabuo ng thermal comfort.

doon tatlong pangunahing teknolohiya koleksyon ng init ng geothermal:

  • Mga sistemang pahalang: Ang mga tubo ay inilalagay sa mga trench na wala pang 2 metro ang lalim. Ang mga ito ay perpekto para sa malalaking plots ngunit nangangailangan ng sapat na espasyo.
  • Mga sistemang patayo: Mga tubo na inilagay sa malalalim na balon na may lalim na 25 at 100 metro. Ang solusyon na ito ay angkop para sa mga lugar na walang gaanong magagamit na lupa sa ibabaw.
  • Direktang paggamit ng mga sistema: Gumagamit sila ng natural, mainit na tubig sa lupa para sa pagpainit ng mga tahanan o malalaking proseso.

Operasyon ng pag-init ng geothermal

Pag-init ng ilalim ng lupa

Upang itaas ang temperatura ng isang tahanan sa taglamig, a geothermal heat pump. Kinukuha ng pump na ito ang init na nakaimbak sa ilalim ng lupa sa pamamagitan ng heat transfer fluid at inililipat ito sa home heating system.

Ang operasyon ng isang geothermal heat pump ay katulad ng iba pang mga heat pump system, ngunit may isang pangunahing bentahe: Ang matatag na temperatura ng daigdig. Ang bomba ay hindi kailangang harapin ang matinding pagbabago sa temperatura na nakakaapekto sa iba pang mga uri ng mga bomba (tulad ng mga aerothermal na bomba), na nagpapabuti sa kahusayan nito.

Kasama sa pangunahing proseso ng pagpapatakbo ang mga sumusunod na hakbang:

  1. pagkuha ng init: Ang likido ay umiikot sa mga tubo sa ilalim ng lupa at sumisipsip ng init mula sa lupa.
  2. Palitan at compression: Ang nakolektang init ay inililipat sa isang exchanger kung saan ang isang compressor ay tumutuon dito, na nagpapataas ng temperatura nito.
  3. Pamamahagi: Ang mainit na hangin o tubig ay ipinamamahagi sa buong bahay sa pamamagitan ng mga radiator, underfloor heating o mga sistema ng bentilasyon.
  4. Sa tag-araw, ang sistema ay maaaring gumana nang baligtad, sumisipsip ng init sa loob at ilalabas ito sa subfloor upang palamig ang mga espasyo.

La water-water heat pump Ito ay perpekto para sa geothermal heating system. Ang enerhiya ay natupok lamang sa pagpapatakbo ng mga circulators at ang compressor, na makabuluhang binabawasan ang paggasta ng elektrikal na enerhiya.

Mga aplikasyon sa pag-init ng geothermal

Mga aparatong kontrol sa pag-init

Ang geothermal energy ay may iba't ibang aplikasyon sa domestic at industrial na larangan. Bagama't limitado pa rin ang paggamit nito sa mga tahanan, mas karaniwan ito sa mga napapanatiling gusali at bilang bahagi ng mga diskarte sa pagtitipid ng enerhiya. Ang ilan sa mga application na ito ay:

  • Pag-init ng geothermal: Gumagamit ng enerhiya mula sa ilalim ng lupa upang mahusay na magpainit ng mga gusali.
  • domestic mainit na tubig: Samantalahin ang init upang makabuo ng mainit na tubig.
  • pinainit na pool: Ginagamit din ang mga geothermal heat pump para magpainit ng mga panlabas at panloob na pool.
  • nakakapreskong lupa: Nagbibigay-daan sa pag-ikot na baligtarin sa mainit na klima, nagpapalamig sa lupa at nagpapalamig sa loob ng mga gusali.

Ang pinagsamang paggamit ng geothermal heating na may solar thermal energy ay nagbibigay ng mas malaking pagtitipid sa enerhiya, dahil ang parehong mga teknolohiya ay umaakma sa isa't isa upang mabawasan ang pag-asa sa mga kumbensyonal na pinagmumulan ng enerhiya.

Mga kalamangan ng geothermal heating

Ang paggamit ng geothermal heating ay may ilang kalamangan mahalaga, kapwa pang-ekonomiya at pangkapaligiran:

  • Mataas na kahusayan ng enerhiya: Ang mga geothermal na heat pump ay nasa pagitan ng 300% at 500% na mas mahusay kaysa sa mga nakasanayang sistema ng pag-init.
  • Pagbawas ng CO2: Ang ganitong uri ng enerhiya ay malinis at lubhang binabawasan ang mga paglabas ng carbon dioxide.
  • Patuloy na kakayahang magamit: Hindi tulad ng solar o wind energy, ang geothermal energy ay available sa buong taon at hindi nakadepende sa mga kondisyon ng panahon.
  • Mababang gastos sa pagpapanatili: Ang mga geothermal system ay maaasahan at nangangailangan ng kaunting pagpapanatili sa panahon ng kanilang mahabang buhay na kapaki-pakinabang (hanggang sa 50 taon).

Mga pagsasaalang-alang bago mag-install ng geothermal system

Bago mag-install ng geothermal heating system, kinakailangan na magsagawa ng pag-aaral ng kakayahang mabuhay sa ekonomiya. Hindi lahat ng mga lugar ay nag-aalok ng parehong geothermal resources, kaya dapat itong suriin kung ang terrain ay nag-aalok ng mga perpektong katangian para sa pag-install. Lalo na kung ito ay a patayong pagkuha, kung saan ang halaga ng mga balon sa pagbabarena ay maaaring tumaas ang paunang gastos.

Bagama't ang gastos sa pag-install ay mas mataas kaysa sa iba pang mga sistema, ang pamumuhunan ay maaaring amortize sa 5 hanggang 7 taon salamat sa mataas na kahusayan nito at pagtitipid sa pagkonsumo ng enerhiya.

Sa isang geothermal system, masisiyahan ka sa isang mainit na tahanan sa taglamig, isang malamig na sahig sa tag-araw at mainit na tubig sa tahanan sa buong taon, na binabawasan ang iyong carbon footprint at ang iyong mga singil sa enerhiya.