Avantajele rețelelor geotermale în alimentarea energetică a clădirilor

Tehnologia geotermală în rețea este gata să devină cea mai eficientă modalitate de a furniza și de a elimina căldura în case și afaceri, se susține într-o analiză publicată de EE Power.

E momentul pompelor

Specialiștii de la Fresh Energy, spun că pompele de căldură au un „moment” al lor. Pompele electrice de căldură sunt aparate de încălzire și răcire super-eficiente care înlocuiesc cuptoarele cu gaz și aparatele de aer condiționat în case și afaceri.

Pe cont propriu, pompele de căldură pot oferi îmbunătățiri față de aparatele de încălzire/răcire existente în condițiile potrivite. Dar dacă ți-aș spune că există o modalitate de a utiliza pompele de căldură care pot atinge o eficiență de până la 600%?

Ce este reeaua geotermală?

Termenul „geotermal în rețea” descrie tehnologia — geotermală — și modul de livrare, o rețea. În scopurile noastre, „geotermal” înseamnă folosirea unei pompe de căldură pentru a furniza căldură („termică”) de la sol („geo”) pentru a încălzi o clădire. Acest tip de dispozitiv se numește pompă de căldură terasă.

La cel mai elementar nivel, pompele de căldură pur și simplu transferă căldură între două locuri prin intermediul lichidului într-un sistem de conducte în buclă. Pentru tipul de pompă de căldură despre care vorbim astăzi, căldura este transferată între o clădire și sol prin buclă.

În modul de încălzire, o pompă de căldură din sol trage căldura din sol și o transferă în interior. În modul de răcire, o pompă de căldură de la sol trage căldura din interior și o transferă în exterior și în pământ.

Pompele de căldură terestre sunt extrem de eficiente deoarece pământul rămâne o temperatură relativ constantă pe tot parcursul anului, aproximativ 55 de grade, la adâncimea în care sunt instalate majoritatea sistemelor. De asemenea, această temperatură se întâmplă să fie optimă pentru maximizarea eficienței pompelor de căldură.

Dacă acest concept încă pare de neînțeles, nu vă temeți – luați o pauză de la această postare pe blog și mergeți la frigider pentru a lua o băutură răcoritoare sau o gustare. Dar înainte de a vă întoarce, acordați-vă un moment pentru a vă gândi cu adevărat la frigider. Ați observat vreodată aerul cald care iese din spatele frigiderului când funcționează?

Frigiderul dvs. se apropie de o pompă de căldură care funcționează în modul de răcire: trage energie termică din interior și o transferă în exterior, răcind astfel băutura gustoasă și suflă aer cald în spate. Acum, gândiți-vă la o clădire ca la un frigider uriaș. O pompă de căldură care funcționează în modul de răcire extrage căldură din interior și o transferă în exterior.

Know-how în rețeaua geotermală

Bine, deci acum înțelegem aspectul geotermal al geotermalei în rețea. Dar cum rămâne cu aspectul „rețea”? „Geotermală în rețea”, numită și „geogrile”, descrie conectarea unui număr de pompe de căldură terestre între ele pentru a forma o rețea de buclă partajată.

În engleză, aceasta înseamnă conectarea caselor și a întreprinderilor din apropiere pentru a forma un sistem sau o rețea de pompe de căldură. Un sistem geotermal în rețea poate atinge o eficiență de până la 500 până la 600 la sută, ceea ce înseamnă că pentru fiecare unitate de energie care intră, ies cinci sau șase unități! Asta e magie? Nu!

Amintiți-vă că pompele de căldură pur și simplu mută căldura dintr-un loc în altul. Pompele de căldură de la sol transportă căldura de la sol la o clădire și invers (în modul de răcire). O rețea de pompe de căldură din sol poate transfera căldura de la sol la o clădire și între o clădire și o altă clădire. Împărtășirea (căldura) este îngrijire!

Într-o rețea geotermală – ca și în viață – a avea diversitate în rețeaua dvs. este un lucru bun. Studiile au arătat că existența unui grup divers de clădiri cu nevoi diferite de încălzire și răcire poate ajuta la echilibrarea sistemului.

De exemplu, dacă te uiți la acoperișul unui spital sau al unui magazin alimentar, probabil vei vedea ventilatoare mari care funcționează pentru a elimina căldura generată de răcire (gândește-te înapoi la exemplul nostru de frigider).

Acest tip de căldură se numește „căldură reziduală” și este, după cum sugerează și numele, considerat un produs secundar nedorit. Dar pentru sistemele geotermale în rețea, gunoiul unei persoane este comoara altei persoane: toată căldura reziduală poate fi captată și repusă în sistem și livrată la clădirile care au nevoie de ea.

Aici, acolo, dar nu peste tot, încă

În acest moment al blogului, dacă mi-am făcut treaba, ar trebui să fii pe cale să devii expert în câteva lucruri. În primul rând, ar trebui să înțelegeți mai bine ce este o pompă de căldură terasă și cum poate transfera căldura din sol către clădiri și invers. (Ridică-te și fă o altă vizită la frigider pentru a-ți bloca cu adevărat cunoștințele despre pompa de căldură!)

De asemenea, ar trebui să ai acest concept vag conform căruia o rețea diversă de pompe de căldură terestre poate debloca un potențial și mai mare dintr-o tehnologie deja impresionantă. Dacă sistemele geotermale în rețea sunt atât de bune, s-ar putea să vă întrebați, atunci de ce nu le folosim peste tot?

Răspunsul la această întrebare este cu mai multe fațete și complex. Dar, pentru a începe, dacă ați mers vreodată pe stradă într-un cartier care este în prezent deservit de gaze fosile, ați fi direct peste problemă.

Sub picioarele tale se află o vastă rețea de conducte care furnizează gaze fosile direct în fiecare casă și to fiecare clădire. Timp de decenii, livrarea acestui gaz a fost o propunere relativ necontroversată. Puterea de monopol legal de care se bucură utilitățile de gaz în Minnesota înseamnă că acestea sunt adesea singurul furnizor al acestor servicii pentru a vă încălzi casele, apa și alimentele. Dar, pe măsură ce am dat să aflăm mai multe despre impactul climatic al sistemului de gaze fosile, impactul asupra sănătății al arderii în interior și cauzele creșterii facturilor la energie, au început să aibă loc discuții importante despre alternative precum electrificarea și geotermalul în rețea. Iată câteva avantaje:

Eficienţă

Acest lucru a fost menționat mai devreme, dar merită repetat: sistemele geotermale în rețea sunt super eficiente – aproape ca magic. (Nu este magie; este doar inginerie și știință la lucru). Folosirea mai puțină energie pentru a încălzi și răci clădirile noastre este o abordare fără regrete.

Cost

Sistemele geotermale în rețea pot fi rentabile. Astăzi, factura dumneavoastră de gaz are două componente: rata de distribuție și costul gazului. De-a lungul timpului, ca urmare a cazurilor de tarife de utilități determinate de investițiile în sistemul de gaze existent, tarifele de distribuție au crescut de la an la an.

Mai recent, costul gazului a crescut, iar piața gazelor a dat dovadă de volatilitate. Ambii acești factori afectează totuși buzunarele consumatorilor. Sistemele geotermale în rețea scot din ecuație costul gazului, deoarece se bazează doar pe electricitate pentru a funcționa pompele de căldură și pentru a extrage energia din pământ.

Calitatea aerului

Îndepărtarea aparatelor care ard gaze fosile în interiorul caselor va crește rezultatele asupra sănătății. Să recunoaștem, calitatea aerului din interior a fost mult timp un subiect neglijat de luat în considerare, dar studiile au arătat efectele dăunătoare asupra sănătății ale arderii gazelor în casele noastre.

Trecerea de la arderea gazelor în clădirile noastre va ajuta la îmbunătățirea rezultatelor sănătății pretutindeni, dar mai ales în comunitățile tradiționale cu resurse insuficiente, care suportă cea mai mare parte a impactului poluării aerului dintr-o varietate de surse.

Locuri de munca

Sistemele geotermale în rețea pot oferi locuri de muncă pentru forță de muncă calificată, posibil aceiași oameni care au instalat acea vastă rețea de conducte de gaz care străbate cartierele noastre. În esență, sistemele geotermale în rețea și sistemele de distribuție a gazelor nu sunt atât de diferite.

Ambele necesită instalarea infrastructurii în sol, iar asta necesită o legiune de muncitori locali calificați, care să cunoască dezavantajele instalării conductelor și exploatării rețelelor.

Tranziția energetică

Geotermia în rețea poate servi ca o modalitate pentru utilitățile tradiționale de gaze de a începe tranziția de la companiile de livrare de gaze către companiile de termoficare/căldură. Aceasta este importantă: dacă putem găsi o soluție care să susțină forța de muncă, să le permită utilităților să-și tranzite modelele de afaceri și să lupte împotriva schimbărilor climatice, ar trebui să ne concentrăm pe găsirea modalităților de a implementa această soluție în mod echitabil și rapid. Utilitățile de gaze din toată țara au început să instaleze sisteme geotermale în rețea.

Pentru mulți, utilitățile de gaz au fost mult timp singurul joc din oraș. Dar sunt tot mai multe apeluri la schimbare față de status quo-ul. Sistemele geotermale în rețea sunt o alternativă interesantă care abordează nevoile de eficiență, cost, sănătate, forță de muncă și utilități.

În acest moment, nu ezitați să vă întoarceți la frigider și să luați băutura rece preferată, pentru că felicitări: sunteți acum un expert în geotermală în rețea! Acum puteți emoționa prietenii și familia cu experiența dvs. cu privire la această captivantă și inovatoare resursă.