Существует ли экологически чистый и устойчивый способ обогрева и охлаждения зданий? Ответ может быть прямо у нас под ногами. Водоносные горизонты, образования пористых горных пород или таких материалов, как песок и гравий, можно использовать как гигантские природные «батарейки» благодаря технологии, называемой Аккумулятор тепловой энергии водоносного горизонта (ATES).
Энергетическое сокровище под землей
Водоносные горизонты обладают способностью хранить тепловую энергию благодаря изоляционным свойствам Земли. Используя эти характеристики, можно передавать тепловую энергию в наземные здания без использования природного газа или электроэнергии из ископаемого топлива. Этот вид геотермальной энергии включает в себя две отдельные скважины, одну горячую и одну холодную, которые соединяют поверхность с грунтовыми водами внизу.
Зимой вода закачивается из горячей скважины с температурой около 15 градусов по Цельсию и проходит через теплообменник. Вместе с тепловым насосом этот процесс извлекает тепло из грунтовых вод для обогрева внутренних помещений. Теперь более холодная вода затем подается во второй колодец, создавая резерв холодной воды, которая будет использоваться летом для охлаждения зданий.
Поскольку насосы и другое оборудование работают на возобновляемых источниках энергии, таких как солнечная или ветровая, эта гидротермальная система помогает снизить потребность в ископаемом топливе и ограничить выбросы углерода. Новая статья, опубликованная в Applied Energy (Я связываю это здесь) он говорит, что ATES может сократить использование природного газа и электроэнергии для отопления и охлаждения до 40%.
Водоносные горизонты, технологии не для всех…
Несмотря на многочисленные преимущества, технология ATES еще не получила широкого распространения во всем мире. Около 85% систем ATES расположены в Нидерландах., где геология благоприятна и существуют строгие национальные стандарты энергоэффективности. Однако недавние исследования показали, что большие территории Германии и почти треть населения Испании проживают в районах, подходящих для ATES. И Италия тоже в хорошей форме, как видите. с этой карты. «Лидеры», которые могли бы использовать эту технологию больше других, — это Пьемонт, Эмилия-Романья, Тоскана.
Технология АТЭС, конечно, подходит не для всех территорий, так как зависит от ряда сложных геологических факторов. Это геотермальные резервуары с очень низкой энтальпией. Например, город, построенный на твердой скале, не будет иметь легкого доступа к водоносному горизонту, и даже городу, имеющему доступ к водоносному горизонту, потребуется достаточная «гидравлическая проводимость», то есть легкость прохождения воды через подземные материалы, такие как песок. и гравий. ATES также представляет препятствия, такие как высокие затраты, связанные с геологическим анализом водоносных горизонтов и установкой бурового и насосного оборудования.
…но там, где это можно сделать, это работает
После того как скважины и насосы построены, система работает на бесплатной, обильной солнечной или ветровой энергии. ATES занимает мало места, оставляя место для городских садов и других открытых зеленых зон, в которых города все больше нуждаются. И это не единственные преимущества, которые предлагает технология: прежде всего, снижение зависимости от невозобновляемых энергоресурсов и меньшее воздействие на окружающую среду. ATES особенно подходит для больших зданий, таких как больницы, или групп зданий, таких как колледжи, которые могут иметь отдельное помещение для колодцев и другого оборудования.
Если вы готовы изначально инвестировать в повышение устойчивости к изменению климата и повышение устойчивости, технология водоносных горизонтов является идеальным вариантом. С ростом осведомленности об изменении климата и необходимости сокращения выбросов парниковых газов ATES может стать все более популярным решением для устойчивого энергетического будущего.
