Геотермалните ресурси са неизчерпаеми източници на топлина, с която можем да си осигуряваме екологично чисто отопление и битова гореща вода (снимка: CC0 Public Domain)
Геотермалната енергия е огромен ресурс, който до голяма степен стои неизползван, но индустрията на термопомпите все повече се сеща за него. Когато обаче говорим за геотермални термопомпи, трябва да разграничим двата вида: геотермални и земни. Каква е разликата?
Налице е известно объркване в терминологията на геотермалната енергия и термопомпите. То е разбираемо, предвид, че двата термина „геотермална термопомпа“ и „термопомпа със земен източник“ масово се използват взаимозаменяемо. Съществува и голямо сходство между двете енергийни решения, тъй като и двете използват топлина от земята. Въпреки това става дума за два различни процеса.
Какво е геотермална енергия?
Геотермалната енергия е топлинната енергия на земята. Тя се извлича от сърцевината на земята. Някои региони по света имат лесен достъп до геотермални ресурси, защото жегата от земните недра сама излиза на повърхността. Такъв е случаят с топлите извори в Исландия, Нова Зеландия, Унгария и България.
Други региони по света също имат лесен достъп до геотермални ресурси, защото горещите земни слоеве са много близо до повърхността. Такъв е случаят с Хавай и други вулканични райони, например.
Много по-голям е броят на местата, които нямат този късмет. За да достигнат до земната топлина, те трябва да направят дълбок сондаж, който да достигне топлината (между 500 и 2500 метра под земята). След това този сондаж се пълни с вода. Тя слиза надолу и се нагрява естествено от горещата скала. Често пъти водата се превръща в пара. После тя се извежда отгоре и се използва за задвижване на турбини и създаване на електричество.
Какво е земна термопомпа?
Вместо да извлича топлина от земното ядро, земната термопомпа, наричана още термопомпата със земен източник (GSHP), използва топлината, която се съхранява в почвата или водата в близост до земната повърхност, на неголяма дълбочина. Тази топлина се трупа, когато слънцето затопля земята, особено през по-горещите сезони. Енергията на слънчевите лъчи се акумулира в повърхностните слоеве и бавно се освобождава през по-студените сезони.
По същество термопомпата със земен източник използва слънчева енергия. Всъщност, на приблизително 15 метра под повърхността си земята поддържа относително постоянна температура през цялата година, която е „приблизително равна на средната годишна температура на въздуха“. Земните термопомпи вземат именно тази топлина.
Как работят термопомпите?
Ако имате достатъчно късмет да живеете в регион, богат на геотермия, е напълно възможно повече от 90% от всички жилища да се захранват от геотермални системи за отопление, включително и за многофамилни жилищни сгради – т.нар. топлофикации. Това е напълно възможно и у нас в региони с горещи минерални извори като тези във Велинград, Сапарева баня и др.
А останалите? Тези, които нямат горещи минерални извори наблизо, могат да използват термопомпи със земен източник. Чрез система от тръби, пълни с антифриз, заровени под земята, термопомпата от земен източник може да извлече топлината от повърхността на земята – онази, натрупана от слънцето. След това машината прекарва течността през топлообменник и вкарва топлината в имота, за да осигури на обитателите отопление и топла вода.
Земната термопомпа е един от най-икономичните начини за постигане на устойчива домашна отоплителна система. Въпреки че GSHP изискват относително голяма първоначална инвестиция за инсталиране, в дългосрочен план спестяват много пари годишно от сметките за енергия.
Освен това, тъй като популярността на земните термопомпи продължава да нараства, вероятно скоро ще станем свидетели на намаляване на производствените разходи и други първоначални разходи. Пазарът е в подем, а това ще помогне на крайния клиент.
Трябва да се има предвид обаче, че ако търсим истински зелен източник на енергия, GSHP наистина изисква малко количество електроенергия, за да функционира. Изборът на доставчик на възобновяема енергия за тази електроенергия или инсталирането на собствен източник (напр. слънчеви фотоволтаични панели на покрива в съчетание с домашна батерия) ще помогне да си гарантираме, че нашата GSHP система е въглеродно неутрална.
Защо терминологията има значение?
Една от най-големите пречки пред възобновяемата енергия е осведомеността и разбирането. На фона на толкова много информация, разпространявана от различни заинтересовани страни в индустрията, пейзажът е сложен и объркващ.
Обикновеният собственик на жилище или малък бизнес трудно навигира измежду всички официални и неофициални блогове, новинарски сайтове, видеоклипове и подкасти. Там има доволно много информация, но мрежата е шумно място и не всичко, което четем, е съвсем вярно.
Търсейки информация за геотермалните термопомпи, можем да срещнем данни, че тези системи ще навлязат в порочен цикъл, който да доведе до тяхното блокиране. Това е вярно, но се отнася до термопомпите със земен източник. Получава се, когато от земната повърхност извличаме още и още топлина, земята изстива и не успява да възстанови топлинната енергия от слънчевото греене. Реалните геотермални източници на практика имат неограничен потенциал, който никога не бихме могли да изчерпим.