La γεωθερμική ενέργεια, που εξάγεται από το υπέδαφος της γης, είναι μια από τις πιο αποτελεσματικές, βιώσιμες και ολοένα και περισσότερο χρησιμοποιούμενες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας παγκοσμίως. Αυτός ο τύπος ενέργειας χρησιμοποιεί την εσωτερική θερμότητα της γης για την παραγωγή θέρμανσης, ψύξης και, σε ορισμένες περιπτώσεις, ηλεκτρικής ενέργειας. Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματά του είναι ότι είναι διαθέσιμο σχεδόν οπουδήποτε, ανεξάρτητα από τις εξωτερικές καιρικές συνθήκες. Η γεωθερμική ενέργεια είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για την ψύξη των κτιρίων μέσω της χρήσης γεωθερμικές αντλίες θερμότητας, τα οποία παρέχουν θέρμανση το χειμώνα και ψύξη το καλοκαίρι.
Λειτουργία γεωθερμικής εγκατάστασης
Η αρχή λειτουργίας μιας γεωθερμικής εγκατάστασης είναι αρκετά απλή. Η θερμοκρασία στο υπέδαφος της γης παραμένει σταθερή καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, συνήθως γύρω στους 18 βαθμούς σε περίπου 100-150 μέτρα βάθος. Κατά τη διάρκεια του χειμώνα, η θερμότητα εξάγεται από το υπόγειο και μεταφέρεται στο κτίριο μέσω α γεωθερμική αντλία θερμότητας. Το καλοκαίρι, η διαδικασία αντιστρέφεται: ο ζεστός αέρας από το κτίριο μεταφέρεται στο υπόγειο, βοηθώντας στην ψύξη του εσωτερικού του κτιρίου.
Αυτό το σύστημα είναι εξαιρετικά αποδοτικό, αφού εκμεταλλεύεται τη θερμική σταθερότητα του υπεδάφους για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Σε σύγκριση με τα συμβατικά συστήματα HVAC, οι γεωθερμικές εγκαταστάσεις μπορούν να εξοικονομήσουν έως και 70% στο κόστος θέρμανσης και 50% στο κόστος ψύξης.
Το παράδειγμα της Μαδρίτης: Ένα κτίριο υψηλής ενεργειακής απόδοσης
Ένα σαφές παράδειγμα εφαρμογής αυτού του τύπου ενέργειας είναι σε ένα κτίριο που βρίσκεται στην περιοχή Chamartín της Μαδρίτης. Αυτό το κτίριο, χτισμένο στην παλιά Δημοτική Πολεοδομική Διοίκηση, ξεχωρίζει για το γεωθερμική ισχύς 540 kW. Χάρη σε αυτή την εγκατάσταση, κατάφερε να ξεπεράσει ένα άλλο κτίριο της πόλης που χρησιμοποιούσε γεωθερμική ενέργεια ισχύος 430 kW.
Για να επιτευχθεί αυτή η αποτελεσματικότητα, 70 διατρήσεις στο υπέδαφος, φτάνοντας σε βάθος έως και 130 μέτρα. Σε αυτά τα βάθη, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή, διασφαλίζοντας την αποτελεσματική λειτουργία του συστήματος καθ' όλη τη διάρκεια του έτους. Ο αρχιτέκτονας Alberto Rubini τονίζει ότι το νερό κυκλοφορεί μέσω ενός κλειστού κυκλώματος, διατηρώντας σταθερές θερμικές ανταλλαγές.
Γεωθερμική εγκατάσταση: Τεχνικές λεπτομέρειες
ο γεωθερμικές αντλίες θερμότητας Αποτελούν το βασικό συστατικό μιας τέτοιας εγκατάστασης. Αυτές οι αντλίες είναι υπεύθυνες για τη μεταφορά θερμότητας από το έδαφος στο κτίριο και αντίστροφα. Η διαδικασία βασίζεται στη χρήση ενός ρευστού που κυκλοφορεί μέσω ενός συστήματος σωλήνων θαμμένων σε μεγάλο βάθος, γνωστό ως κλειστό κύκλωμα. Αυτό το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί για να εγγυάται ότι το υγρό φτάνει στην κατάλληλη θερμοκρασία (γύρω στους 18 βαθμούς), εκμεταλλευόμενος τη θερμική σταθερότητα του υπεδάφους.
Στην περίπτωση του κτιρίου Chamartín, η αντλία θερμότητας βρίσκεται στο κάτω μέρος του κτιρίου και χρησιμοποιείται τόσο για παροχή θέρμανσης το χειμώνα όσο και για ψύξη το καλοκαίρι. Με αυτόν τον τρόπο, το κτίριο γίνεται ένα από τα πιο βιώσιμα χάρη σε αυτό μηδενικός αντίκτυπος στις εκπομπές CO2, το οποίο είναι έως και 19 φορές μικρότερο από αυτό ενός συμβατικού ακινήτου.
Πλεονεκτήματα των γεωθερμικών εγκαταστάσεων
- Μείωση των εκπομπών CO2: Αυτό το είδος ενέργειας είναι πλήρως ανανεώσιμο και δεν εκπέμπει αέρια θερμοκηπίου κατά τη λειτουργία του.
- Οικονομική εξοικονόμηση: Η κατανάλωση ενέργειας μιας γεωθερμικής εγκατάστασης είναι σημαντικά χαμηλότερη από αυτή μιας παραδοσιακής εγκατάστασης. Στην περίπτωση του κτιρίου Chamartín, η κατανάλωση ενέργειας είναι μόνο 15 kWh/m2 σε σύγκριση με 248 kWh/m2 για τα συμβατικά κτίρια.
- Μεγάλη ωφέλιμη ζωή: Τα εξαρτήματα μιας γεωθερμικής εγκατάστασης, ειδικά τα συστήματα συλλογής, έχουν ωφέλιμη διάρκεια ζωής έως και 50 χρόνια ή περισσότερο.
- Συνολική βιωσιμότητα: Το κτίριο έχει σχεδιαστεί με άλλα μέτρα που συμβάλλουν στη βιωσιμότητά του, όπως αεριζόμενες προσόψεις και υλικά με υψηλή μονωτική ικανότητα.
Περισσότερα παραδείγματα γεωθερμικών εγκαταστάσεων στη Μαδρίτη
Εκτός από το κτίριο Chamartín, η Μαδρίτη έχει πολλά άλλα εμβληματικά παραδείγματα που επέλεξαν τη γεωθερμική ενέργεια για να επιτύχουν μεγαλύτερη ενεργειακή απόδοση. Μεταξύ αυτών ξεχωρίζουν οι Τα κεντρικά γραφεία της BBVA στο Las Tablas, η οποία διαθέτει γεωθερμική εγκατάσταση ικανή να παράγει θερμική ισχύ 122 kW. Αυτή η εγκατάσταση ήταν το κλειδί για να αποκτήσει το κτίριο πιστοποίηση LEED, ένα διεθνές πρότυπο για βιώσιμα κτίρια.
Μια άλλη αξιοσημείωτη περίπτωση είναι αυτή του Moncloa Mayor's College, όπου έχει εγκατασταθεί σύστημα γεωθερμικού κλιματισμού που εκτός από παροχή θέρμανσης και κλιματισμού έχει μειώσει δραστικά τις εκπομπές CO2. Χάρη σε αυτό το σύστημα, έχει επιτευχθεί ενεργειακή απόδοση πολύ υψηλότερη από αυτή άλλων πανεπιστημιακών κτιρίων.
Επίδραση της γεωθερμικής ενέργειας στη μείωση των εκπομπών
Η χρήση της γεωθερμικής ενέργειας όχι μόνο αντιπροσωπεύει οικονομική εξοικονόμηση, αλλά συμβάλλει σημαντικά στη μείωση της Εκπομπές CO2. Στην περίπτωση της Μαδρίτης, η γεωθερμική ενέργεια έχει επιτύχει σημαντική μείωση των εκπομπών από τον οικιακό τομέα. Σύμφωνα με στοιχεία από το Κυβερνητικό Γραφείο Κλιματικής Αλλαγής, ο οικιακός τομέας στην Ισπανία ευθύνεται για το 9% των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.
Η Ισπανία έχει δεσμευτεί να μειώσει τις εκπομπές κατά 30% έως το 2030 σε σύγκριση με τα επίπεδα του 2005, σύμφωνα με τη Συμφωνία του Παρισιού. Η χρήση της γεωθερμικής ενέργειας σε κτίρια κατοικιών είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για την επίτευξη αυτού του στόχου.
Με λίγα λόγια, η γεωθερμική ενέργεια παρουσιάζεται ως μια αποδοτική, βιώσιμη και οικονομικά βιώσιμη λύση για τον κλιματισμό των κτιρίων. Είτε σε μικρά σπίτια είτε σε μεγάλα κτίρια, όπως οι περιπτώσεις που περιγράφονται στη Μαδρίτη, αυτή η τεχνολογία έχει τεράστιες δυνατότητες να συμβάλει στην απαλλαγή από τις ανθρακούχες εκπομπές του οικιστικού τομέα και να βελτιώσει την ποιότητα ζωής των ενοίκων των κτιρίων.