Ziemia bezcennym źródłem energii

Czy wiesz że...

Ogrzewanie niskoemisyjne jest kluczem do zrównoważonego rozwoju.
Powietrze gruntowe i pompy ciepła maja potencjał zmniejszenia emisji CO2 z naszych domów o nawet 50% i mogą stanowić twój indywidualny wkład w realizacje zobowiązań do zwiększenia do 20% udziału energii pozyskiwanej ze źródeł odnawialnych w Europie do 2020 r.

Skąd się bierze ciepło w gruncie?

Geolodzy użyli pomiarów temperatury z ponad 20.000 odwiertów na całym świecie i dzięki temu szacują, że ok. 44 terawatów (44 bilionów watów) ciepła płynie nieustannie z wnętrza Ziemi w przestrzeń kosmiczną. Skąd to się bierze?

Wszystko wskazuje na to, że z radioaktywne rozpady uranu, toru i potasu w skorupie ziemskiej i płaszczu są głównym źródłem zjawiska ogrzewania się warstw ziemi.

Skąd czerpiemy energię geotermalną.

Energia geotermalna bazuje na odnawialnej energii pochodzącej z wnętrza Ziemi. Energię czerpie się ze skumulowanego ciepła, które zgromadza się w skałach lub wodach zalegających w szczelinach skalnych. Takie zasoby ciepła uważane są za odnawialne dzięki właściwościom konwekcji i przenoszenia. Polska ma duży potencjał do rozwoju w kierunku energetyki geotermalnej.

Ciekawostka: energii geotermalnej jest jej niezależność od warunków pogodowych. w przeciwieństwie do innych źródeł, takich jak np. słońce czy wiatr, korzystanie z ciepła ziemi może odbywać się w trybie ciągłym.

Dlaczego warto czerpać energie z gruntu?

Wiadomo że temperatura podczas roku na terenie Polski bywa zmienia i nie stabilna. Jednak czy ma to jakikolwiek wpływ na temperaturę gruntu?
Temperatura na głębokości ok. 1 m nie spada już poniżej zera, zaś wody podziemne i głębokie odwierty to stale około +10°C. Na dnie stawu lub rzeki, o ile tylko nie zamarznie całkowicie, nawet w najgorsze mrozy w strefie przydennej jest +4°C - bo woda o takiej temperaturze ma największą gęstość i samoczynnie opada na dno zbiornika. Dla pompy ciepła źródło dolne, które ma 0°C lub więcej, jest bez porównania lepsze niż powietrze zmrożone do -15 czy -20°C. Co ważne, temperatura gruntu zmienia się powoli, warunki pracy są więc przewidywalne.

Pompy ciepła powietrzne

Powietrzne pompy ciepła typu I wykorzystują, jako dolne źródło, powietrze zewnętrzne. Ciepło pobierane z tego powietrza może być przekazywane do dwóch górnych źródeł ciepła w budynku. W przypadku, gdy odbiornikiem jest instalacja wodna centralnego ogrzewania i/lub ciepłej wody użytkowej, mamy do czynienia z pompą ciepła powietrze-woda I. Gdy energia przekazywana jest do instalacji ogrzewania powietrznego, pompa ta jest typu powietrze-powietrze I. Powietrzne pompy ciepła są znakomitym rozwiązaniem w domach. Można je, praktycznie bez ograniczeń, zainstalować tam, gdzie nie ma możliwości wykonania wymienników gruntowych lub planujemy wykorzystanie pompy do wspomagania innego, istniejącego już źródła ciepła celem zmniejszenia kosztów ogrzewania.

Pompy ciepła powietrzne II

Ten rodzaj pomp wykorzystywany jest w budynkach z wentylacją mechaniczną. Źródłem dolnym pompy w tym przypadku jest powietrze wylotowe z budynku. Dzięki temu ciepło z wentylacji (tzw. ciepło odpadowe) nie jest przekazywane na zewnątrz budynku, ale jest odzyskiwane. Może być ono przekazywane do instalacji powietrza wlotowego dla pompy typu powietrze-powietrze II lub do wody w instalacji c.o. i c.w.u. dla pompy typu powietrze-woda II.

Ekologia matką ziemi

Niezależnie od wątpliwości zgłaszanych przez sceptyków (ich zdaniem wrzawa wokół global warming jest mistyfikacją), świat woli nie czekać na jednoznaczne potwierdzenie się kasandrycznych przepowieści heroldów teorii globalnego ocieplenia i podejmowane są działania przeciwdziałające katastrofie ekologicznej. Przoduje w tym Europa, dlatego tak silne jest poparcie dla rozwoju technologii pomp ciepła, uznawanej za proekologiczną, tj. zmniejszającą emisję CO2 w wyniku wypierania ogrzewania olejowego. Ponieważ budynki mieszkalne konsumują ok. 40% całości zużywanej przez ludzkość energii (reszta, tj. prawie równo po 30% przypada na przemysł i transport), przy czym ¾ zużywanej przez mieszkalnictwo energii służy do ogrzewania/chłodzenia i c.w.u., to sektor mieszkaniowy ma swój wielki udział w emisji CO2. Obliczono dla domów mieszkalnych w całej UE, że w najbliższych 10 latach, zastępując kotły olejowe i gazowe pompami ciepła można zmniejszyć emisję CO2 nawet o 90 milionów ton rocznie. Dlatego do rozwoju zastosowań PC przykłada się olbrzymią wagę, na równi z rozwojem produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Europa w szybkim tempie przestawia się na ogrzewanie domów pompami ciepła. W latach 2004-2008 rynek PC w Europie wzrósł 3-krotnie. Kryzys przyhamował tę tendencję w ostatnich dwóch latach ze względu na katastroficzny spadek liczby budowanych mieszkań. W Szwecji 95% nowo budowanych domów ma PC. W Szwajcarii ten wskaźnik wynosi 75%. W Austrii, Niemczech, Finlandii i Norwegii w co trzecim budowanym domu instaluje się PC. Do podobnego wskaźnika zbliża się Francja. Również w starych domach wymienia się instalacje kotłowe na PC. W przodującej pod tym względem Szwecji już prawie połowę (ok. 700 000) wszystkich domów wyposażono w PC. W Polsce argument ekologiczny ma obecnie dość wątłe podstawy, gdyż energia elektryczna w naszym kraju nie jest "czysta" ekologicznie. To fakt, że w Polsce przejście na ogrzewanie PC oznacza w istocie ogrzewanie węglem, gdyż elektrownie mamy węglowe (ich sprawność wynosi zaledwie 30%), a więc korzyści ekologiczne w sensie zmniejszenia emisji CO2 są problematyczne. Gdybyśmy jednak w tysiącach domów ogrzewanych bezpośrednio węglem, wymienili piece i kotły węglowe na PC, to przynajmniej w małych miejscowościach (np. w kurortach górskich) dałoby się w zimie oddychać. A biorąc pod uwagę, że budując dom podejmujemy decyzje na dziesiątki lat, być może warto uwzględnić, że będziemy kiedyś żyli w kraju zasilanym "czystym" prądem z elektrowni jądrowych i wiatrowych. Być może!