الطاقة الحرارية الجوفية: المبدأ والتشغيل

الطاقة المتجددة بامتياز ، تسخر الطاقة الحرارية الأرضية الطاقة الحرارية الطبيعية الموجودة في الطابق السفلي لتدفئة المباني وإنتاج الكهرباء.

كيف تعمل الطاقة الحرارية الجوفية؟

للإشعاع الشمسي وكذلك الظروف المناخية تأثير مباشر على درجة حرارة الأمتار الأولى من الأرض. علاوة على ذلك ، تنتج الطاقة الحرارية الأرضية عن تفكك العناصر المشعة الموجودة في قشرة الأرض ومن الحرارة القادمة من اللب باتجاه السطح. تستغل الطاقة الحرارية الأرضية هذه الحرارة الموجودة بشكل طبيعي في باطن الأرض باستخدام نظام من الأنابيب يدور فيه سائل التبريد في دائرة مغلقة. ثم يتم نقل الحرارة المخزنة إلى الغرفة لتسخينها بواسطة مضخة حرارية. إذا كانت هناك طبقات مياه جوفية أو طبقات مياه جوفية قريبة ، فإن المياه التي يتم تسخينها بواسطة الصخور يتم التقاطها مباشرة باستخدام الآبار ثم يتم استغلالها على السطح.

أنواع مختلفة من الطاقة الحرارية الأرضية

نتعرف على طريقتين لاستخدام الحرارة الجوفية ، والتي تميز مجالين من الطاقة الحرارية الأرضية: إنتاج الحرارة (و / أو البرودة) وإنتاج الكهرباء. ستستغل الطاقة الحرارية الأرضية موارد منخفضة جدًا (أقل من 30 درجة مئوية) ومنخفضة (بين 30 درجة مئوية و 90 درجة مئوية) ومتوسطة الطاقة (حتى 100 درجة مئوية). ما يسمى بالطاقة الحرارية الأرضية السطحية منخفضة الطاقة هي الأكثر شيوعًا في المنازل الخاصة لأنها تستمد من الأمتار القليلة الأولى من الطابق السفلي ويمكن استخدامها في أي مكان على هذا الكوكب. يتطلب هذا التثبيت عادةً استخدام مضخة حرارية لرفع الحرارة ، في حالة عدم كفاية درجة حرارة المورد. يعتمد بشكل أساسي على المنطقة الجغرافية. من ناحية أخرى ، يتطلب إنتاج الكهرباء موارد طاقة عالية (sup.عند 150 درجة مئوية). عند هذه الدرجة ، فإن بخار الماء الطبيعي المستخرج من باطن الأرض سوف يغذي التوربينات مباشرة لإنتاج الكهرباء.

الطاقة الحرارية الجوفية في المنزل

لتطبيقه على منازل الأسرة الواحدة ، فإن الطاقة الحرارية الأرضية ، في معظم الحالات ، يتم دعمها بمضخة حرارية تساعد في توفير درجة حرارة كافية للتدفئة. يمكن إجراء التثبيت بثلاث طرق: عن طريق أجهزة استشعار أفقية ، أو بواسطة مجسات رأسية ، أو بواسطة مضخات على المياه الجوفية أو طبقات المياه الجوفية. الطريقة الأولى تدفن أجهزة الاستشعار في منطقة ضحلة (من 60 سم إلى 1.20 متر) على مساحة تقارب 1.5 إلى 2 ضعف مساحة المعيشة. والثاني يسمح بعدم وجود مساحة كبيرة جدًا بفضل المسبار العمودي الذي تم حفره لمسافة تزيد عن 100 إلى 200 متر ، اعتمادًا على سطح المبنى. يعمل هذان التركيبان في دائرة مغلقة تحتوي على سائل نقل حرارة ، بينما يقوم الثالث بسحب الحرارة الموجودة في الماء مباشرة ويتطلب بئرين.