Geotermální energie a její využití
Vyžádejte si bezplatné poradenstvíGeotermální energie představuje tepelnou energii naakumulovanou pod zemským povrchem. Patří k jedné z mála lidstvem využívaných forem energie, které nepocházejí ze Slunce. Geotermální energie se pod zemským povrchem nahromadila při zrodu naší planety a patří mezi obnovitelné zdroje energie. Mezi hlavní způsoby jejího zužitkování můžeme zařadit primárně vytápění a sekundárně výrobu elektrické energie.
Využití termální vody
Způsobů zužitkování geotermální energie na vytápění je několik. Konkrétní využití závisí hlavně na teplotě a jakosti termální vody nebo termálního pramene. Termální voda je totiž často bohatá na minerály a různé jiné rozpuštěné látky. To znemožňuje její přímé napojení na otopnou soustavu kvůli vysoké pravděpodobnosti zanesení a ucpání potrubí. Proto se termální voda využívá jako primární zdroj energie a v topné soustavě proudí sekundární teplonosné médium.
V ojedinělých případech, kdy je kvalita a teplota termální vody vhodná k přímému využití, je možné napojit ji na systém vytápění bez dodatečného výměníku tepla. Mnohem častěji je však topná voda hnána čerpadlem do výměníku tepla umístěného například v zemním vrtu. Tam se voda ohřeje a proudí do otopné soustavy.
Tepelná čerpadla a geotermální energie
Velmi častým způsobem využití geotermální energie jsou tepelná čerpadla. Ta mohou být typu voda-voda nebo země-voda. Na rozdíl od využití termální vody přes výměník tepla umožňuje zapojení tepelného čerpadla i využití nízkopotenciální energie, tedy energie s nižšími teplotami. Teplota pod zemským povrchem dosahuje stabilních hodnot již v několikametrové hloubce i na místech bez přímého geotermálního zdroje. Po provedení průzkumných vrtů a ověření vhodnosti podmínek se následně vybudují vrty, které mohou sahat až do hloubky 150 m.
Obrázek: Odebírání tepla země. Směrem do středu Země je stále tepleji: z výchozí teploty 5 až 18 °C se běžně dosahuje výstupní teploty až 65 °C.
V případě dostupnosti zdroje termální vody se musí vyvrtat hlubinné vrty. V nich jsou následně umístěna akumulační potrubí. Pokud je použito tepelné čerpadlo typu země-voda, primární část čerpadla může být umístěna jednak vertikálně, podobně jako u typu voda-voda, jednak horizontálně (tzv. plošné kolektory). Horizontální potrubí se umísťují v hloubce řádově v metrech, kde se vytvoří poměrně hustá síť nejčastěji plastových rozvodů. Zde energie – teplo pochází ze Slunce a je ukládáno prostřednictvím záření a strážkám. Proto plošné kolektory nesmí být zastavěny anebo příliš hluboko.
Výroba elektřiny
Výroba elektrické energie pomocí geotermální energie vyžaduje geotermální zdroje s vyššími teplotami. V případě, že je dostupný gejzír, z kterého vychází přímo pára, ta může být po odseparování vody napojena přímo na parní turbínu, která pohání elektrogenerátor. Takto vydatné gejzíry jsou však vzácné a mnohem častěji se geotermální teplo využívá k ohřevu kapaliny s nízkým bodem varu. Ta se promění na páru a je následně puštěna na lopatky turbíny.
Mimo obytné prostory
Kromě přípravy tepla pro obydlené prostory a výroby elektrické energie se geotermální zdroje využívají například na ohřev chodníků během zimy, čímž se zabraňuje jejich namrzání. Dále jsou používány k vytápění skleníků, bazénů a samozřejmě i k rekreačním účelům.
Obnovitelný zdroj energie
Geotermální energie představuje obrovský a hlavně obnovitelný zdroj energie. Lídrem ve využívání je Island, který je charakteristický svou vysokou geotermální aktivitou. V daném ohledu však nezaostává ani Česko, které kromě bohatého rekreačního využití racionálně zužitkovává své geotermální zdroje také k energetickým účelům.