Существует ли экологически безопасный и устойчивый способ обогрева и охлаждения зданий? Ответ может быть прямо у нас под ногами. Водоносные горизонты, формации пористых пород или материалов, таких как песок и гравий, могут использоваться как гигантские естественные «батареи» благодаря технологии, называемой Аккумулятор тепловой энергии водоносного горизонта (ATES).
Энергетическое сокровище под землей
Водоносные горизонты обладают способностью накапливать тепловую энергию благодаря изолирующим свойствам Земли. Используя эти характеристики, можно передавать тепловую энергию в надземные здания без использования природного газа или электричества из ископаемого топлива. Эта форма геотермальной энергии включает в себя две отдельные скважины, одну горячую и одну холодную, которые соединяют поверхность с нижележащими грунтовыми водами.
Зимой вода перекачивается из горячего колодца, температура которого составляет около 15 градусов по Цельсию, и проходит через теплообменник. Вместе с тепловым насосом этот процесс извлекает тепло из грунтовых вод для обогрева помещений. Затем уже более холодная вода подается во второй колодец, создавая запас 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 благоприятная геология и существуют строгие национальные стандарты энергоэффективности. Однако недавние исследования показали, что большие территории Германии и почти треть населения Испании проживают в благоприятных для ATES районах. И в Италии тоже все хорошо, как видите. с этой карты. «Ведущими партнерами», которые могли бы использовать эту технологию больше, чем другие, являются Пьемонт, Эмилия-Романья, Тоскана.
Технология АТЭС подходит, конечно, не для всех районов, 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 с доступом 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 с установкой бурового и насосного оборудования.
...но там, где это можно сделать, это работает
Как только колодцы и насосы установлены, система работает на обильной и бесплатной солнечной или ветровой энергии. ATES занимает мало места, оставляя место для городских садов и других открытых зеленых зон, в которых города все чаще нуждаются. И это не единственные преимущества, которые предлагает технология: прежде всего, снижение зависимости от невозобновляемых источников энергии и меньшее воздействие на окружающую среду. ATES особенно подходит для больших зданий, таких как больницы, или групп зданий, таких как университеты, которые могут совместно использовать специальную установку для колодцев и другого оборудования.
Если вы готовы инвестировать авансом, чтобы повысить устойчивость к изменению климата и стать более устойчивым, технологии на основе водоносных горизонтов — идеальный вариант. С ростом осведомленности об изменении климата и необходимости сокращения выбросов парниковых газов ATES может стать все более популярным решением для устойчивого энергетического будущего.
