La geotermálnej energie, získavaný zo zemského podložia, je jedným z najefektívnejších, udržateľných a stále viac využívaných obnoviteľných zdrojov energie na celom svete. Tento typ energie využíva vnútorné teplo zeme na výrobu tepla, chladenia a v niektorých prípadoch aj elektriny. Jednou z jeho hlavných výhod je, že je dostupný prakticky kdekoľvek, bez ohľadu na vonkajšie poveternostné podmienky. Geotermálna energia je obzvlášť užitočná na chladenie budov prostredníctvom využitia geotermálne tepelné čerpadlá, ktoré zabezpečujú vykurovanie v zime a chladenie v lete.
Prevádzka geotermálneho zariadenia
Princíp fungovania geotermálnej inštalácie je pomerne jednoduchý. Teplota v zemskom podloží zostáva počas celého roka konštantná, zvyčajne okolo 18 stupňov v hĺbke asi 100-150 metrov. Cez zimu sa teplo odoberá z podzemia a odovzdáva sa do budovy cez a geotermálne tepelné čerpadlo. V lete je proces obrátený: horúci vzduch z budovy sa prenáša do podzemia, čím pomáha ochladzovať interiér budovy.
Tento systém je vysoko efektívny, pretože využíva tepelnú stabilitu podložia na zníženie spotreby energie. V porovnaní s konvenčnými systémami HVAC môžu geotermálne inštalácie ušetriť až 70 % nákladov na vykurovanie a 50 % nákladov na chladenie.
Príklad Madridu: Vysoko energeticky efektívna budova
Jasným príkladom aplikácie tohto typu energie je budova v madridskej štvrti Chamartín. Táto budova, postavená v starom Mestskom územnom plánovaní, vyniká svojím geotermálny výkon 540 kW. Vďaka tejto inštalácii sa mu podarilo prekonať ďalšiu budovu v meste, ktorá využívala geotermálnu energiu s výkonom 430 kW.
Na dosiahnutie tejto účinnosti, 70 perforácie v podloží, pričom dosahuje hĺbky až 130 metrov. V týchto hĺbkach zostáva teplota stabilná, čo zabezpečuje efektívnu prevádzku systému počas celého roka. Architekt Alberto Rubini zdôrazňuje, že voda cirkuluje cez uzavretý okruh a udržiava konštantnú tepelnú výmenu.
Geotermálna inštalácia: Technické detaily
L geotermálne tepelné čerpadlá Sú kľúčovou súčasťou takejto inštalácie. Tieto čerpadlá sú zodpovedné za prenos tepla zo zeme do budovy a naopak. Proces je založený na použití tekutiny, ktorá cirkuluje cez systém potrubí uložených vo veľkej hĺbke, známy ako uzavretý okruh. Tento okruh je navrhnutý tak, aby zaručil, že kvapalina dosiahne vhodnú teplotu (okolo 18 stupňov) s využitím tepelnej stability podložia.
V prípade objektu Chamartín je tepelné čerpadlo umiestnené v spodnej časti objektu a slúži ako na vykurovanie v zime, tak aj na chladenie v lete. Budova sa tak stáva jednou z najudržateľnejších vďaka svojmu nulový vplyv na emisie CO2, čo je až 19-krát menej ako pri bežnej nehnuteľnosti.
Výhody geotermálnych zariadení
- Zníženie emisií CO2: Tento druh energie je úplne obnoviteľný a počas svojej prevádzky nevypúšťa skleníkové plyny.
- Ekonomické úspory: Spotreba energie geotermálneho zariadenia je výrazne nižšia ako spotreba tradičného zariadenia. V prípade budovy Chamartín je spotreba energie len 15 kWh/m2 oproti 248 kWh/m2 pri bežných budovách.
- Dlhá životnosť: Komponenty geotermálneho zariadenia, najmä zberné systémy, majú životnosť až 50 rokov alebo viac.
- Celková udržateľnosť: Budova je navrhnutá s ďalšími opatreniami, ktoré prispievajú k jej udržateľnosti, ako sú odvetrané fasády a materiály s vysokou izolačnou schopnosťou.
Ďalšie príklady geotermálnych zariadení v Madride
Okrem budovy Chamartín má Madrid množstvo ďalších symbolických príkladov, ktoré sa rozhodli pre geotermálnu energiu na dosiahnutie vyššej energetickej účinnosti. Medzi týmito vyniká Sídlo BBVA v Las Tablas, ktorá má geotermálne zariadenie schopné generovať 122 kW tepelnej energie. Táto inštalácia bola pre budovu kľúčová na získanie certifikácie LEED, medzinárodného štandardu pre trvalo udržateľné budovy.
Ďalším pozoruhodným prípadom je prípad Kolégium starostu Moncloa, kde bol nainštalovaný geotermálny klimatizačný systém, ktorý okrem vykurovania a klimatizácie výrazne znížil emisie CO2. Vďaka tomuto systému bola dosiahnutá energetická efektívnosť oveľa vyššia ako pri iných univerzitných budovách.
Vplyv geotermálnej energie na znižovanie emisií
Využívanie geotermálnej energie predstavuje nielen ekonomické úspory, ale výrazne prispieva aj k znižovaniu Emisie CO2. V prípade Madridu geotermálna energia dosiahla značné zníženie emisií z rezidenčného sektora. Podľa údajov vládneho úradu pre zmenu klímy je rezidenčný sektor v Španielsku zodpovedný za 9 % emisií skleníkových plynov.
Španielsko sa v súlade s Parížskou dohodou zaviazalo znížiť emisie do roku 30 o 2030 % v porovnaní s úrovňami z roku 2005. Využitie geotermálnej energie v obytných budovách je jedným z najefektívnejších spôsobov dosiahnutia tohto cieľa.
Stručne povedané, geotermálna energia je prezentovaná ako efektívne, udržateľné a ekonomicky životaschopné riešenie klimatizácie budov. Či už ide o malé domy alebo veľké budovy, ako sú prípady opísané v Madride, táto technológia má obrovský potenciál prispieť k dekarbonizácii rezidenčného sektora a zlepšiť kvalitu života obyvateľov budov.