ทุกอย่างเกี่ยวกับการทำความร้อนใต้พิภพ: วิธีการทำงาน การใช้งาน และคุณประโยชน์

เมื่อฤดูหนาวมาถึง เราก็ต้องทำให้บ้านร้อนเพื่อให้รู้สึกสบายขึ้น นี่คือช่วงเวลาที่มีข้อสงสัยเกี่ยวกับภาวะโลกร้อน มลภาวะ และปัญหาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานทั่วไปเพื่อให้ความร้อน อย่างไรก็ตาม เราสามารถวางใจในพลังงานหมุนเวียนเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านได้ มันเกี่ยวกับความร้อนใต้พิภพ

พลังงานความร้อนใต้พิภพใช้ประโยชน์จาก ความร้อนภายในของโลก เพื่อทำให้น้ำร้อนและเพิ่มอุณหภูมิในอาคาร ความร้อนที่สะสมอยู่ในชั้นโลกนี้สามารถนำมาใช้เป็นแหล่งพลังงานที่ยั่งยืนสำหรับการใช้งานภายในประเทศและอุตสาหกรรมต่างๆ ในบทความนี้ เราจะอธิบายทุกอย่างเกี่ยวกับ ความร้อนใต้พิภพ: การทำงาน การใช้งาน ข้อดี และอื่นๆ หากคุณต้องการทราบว่าคุณสามารถใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีที่น่าประทับใจนี้ในบ้านของคุณได้อย่างไร โปรดอ่านต่อ!

พลังงานความร้อนใต้พิภพคืออะไร?

สิ่งแรกคือการทบทวนคร่าวๆ ว่าพลังงานความร้อนใต้พิภพคืออะไร ซึ่งเป็นพลังงานที่สะสมอยู่ในรูปความร้อนใต้พื้นผิวโลก พลังงานนี้ครอบคลุม ความร้อนสะสมอยู่ในดิน น้ำใต้ดิน และหินที่อุณหภูมิใดก็ได้ โดยไม่คำนึงถึงความลึกหรือแหล่งกำเนิด

ต้องขอบคุณความร้อนที่สะสมอยู่ในดินใต้ผิวดิน เราจึงสามารถใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนใต้พิภพสำหรับใช้ในครัวเรือนและทางอุตสาหกรรมได้ สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่เป็นอยู่:

• ให้ ความร้อน สำหรับทำความร้อน น้ำร้อนภายในบ้าน หรือเครื่องปรับอากาศ
• ผลิต ไฟฟ้า ในโรงงานเอนทาลปีสูง (แหล่งกักเก็บอุณหภูมิสูง)

ในบริบทของการทำความร้อนใต้พิภพ เราใช้ทรัพยากรของ เอนทาลปีต่ำซึ่งอุณหภูมิไม่สูงพอที่จะผลิตไฟฟ้าได้แต่เหมาะสำหรับการทำความร้อนในบ้านและอาคารอย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืน

พลังงานความร้อนใต้พิภพใช้อย่างไร?

การศึกษาได้แสดงให้เห็นว่าในระดับความลึกระหว่าง 15 และ 20 เมตรอุณหภูมิดินใต้ผิวดินจะคงที่ตลอดทั้งปี ไม่ว่าอุณหภูมิภายนอกจะแปรผันอย่างไรก็ตาม อุณหภูมินี้มีแนวโน้มว่าจะอยู่ที่ประมาณ 15-16°C โดยเฉลี่ย หากลงไปอีกอุณหภูมิจะสูงขึ้นประมาณ 3 องศา ทุกๆ 100 เมตรเนื่องจากการไล่ระดับความร้อนใต้พิภพ

เพื่อใช้ประโยชน์จากพลังงานนี้ จึงมีการใช้ท่อใต้ดินผ่าน ของเหลวถ่ายเทความร้อน (น้ำผสมกับสารป้องกันการแข็งตัว) ซึ่งส่งความร้อนจากดินใต้ผิวดินสู่พื้นผิว ด้วยวิธีนี้ เราสามารถจับความร้อนตามธรรมชาติของโลกและใช้ประโยชน์จากความร้อนเพื่อสร้างความเย็นสบาย

ที่นั่น สามเทคโนโลยีหลัก การรวบรวมความร้อนใต้พิภพ:

• ระบบแนวนอน: ท่อติดตั้งในร่องลึกไม่เกิน 2 เมตร เหมาะสำหรับแปลงขนาดใหญ่แต่ต้องการพื้นที่เพียงพอ
• ระบบแนวตั้ง: ท่อที่ติดตั้งในบ่อลึกตั้งแต่ 25 ถึง 100 เมตร วิธีนี้เหมาะสำหรับพื้นที่ที่ไม่มีพื้นที่ผิวดินมากนัก
• ระบบการใช้งานโดยตรง: ใช้น้ำบาดาลร้อนธรรมชาติเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านหรือกระบวนการขนาดใหญ่

การดำเนินการทำความร้อนใต้พิภพ

เพื่อเพิ่มอุณหภูมิของบ้านในฤดูหนาวก ปั๊มความร้อนใต้พิภพ- ปั๊มนี้จะดึงความร้อนที่สะสมอยู่ในดินใต้ผิวดินผ่านของเหลวถ่ายเทความร้อนและถ่ายโอนไปยังระบบทำความร้อนภายในบ้าน

การทำงานของปั๊มความร้อนใต้พิภพจะคล้ายกับระบบปั๊มความร้อนอื่นๆ แต่มีข้อได้เปรียบที่สำคัญประการหนึ่ง: อุณหภูมิคงที่ของโลก- ปั๊มไม่จำเป็นต้องรับมือกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่รุนแรงซึ่งส่งผลต่อปั๊มประเภทอื่นๆ (เช่น ปั๊มลมความร้อน) ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ

กระบวนการดำเนินงานขั้นพื้นฐานประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

1. จับความร้อน: ของไหลไหลเวียนผ่านท่อใต้ดินและดูดซับความร้อนจากพื้นดิน
2. การแลกเปลี่ยนและการบีบอัด: ความร้อนที่รวบรวมได้จะถูกถ่ายโอนไปยังตัวแลกเปลี่ยนโดยที่คอมเพรสเซอร์จะรวมสมาธิ ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น
3. Distribución: อากาศร้อนหรือน้ำร้อนกระจายไปทั่วบ้านผ่านหม้อน้ำ ระบบทำความร้อนใต้พื้น หรือระบบระบายอากาศ
4. ในฤดูร้อน ระบบสามารถทำงานได้แบบย้อนกลับ โดยดูดซับความร้อนภายในแล้วปล่อยลงสู่ชั้นล่างเพื่อทำให้พื้นที่เย็นลง

La ปั๊มความร้อนน้ำน้ำ เหมาะสำหรับระบบทำความร้อนใต้พิภพ พลังงานจะถูกใช้เฉพาะในการทำงานของเครื่องหมุนเวียนและคอมเพรสเซอร์เท่านั้น ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมาก

การประยุกต์ใช้ความร้อนใต้พิภพ

พลังงานความร้อนใต้พิภพมีการใช้งานที่หลากหลายทั้งในด้านภายในประเทศและด้านอุตสาหกรรม แม้ว่าการใช้งานยังคงมีจำกัดในบ้าน แต่ก็พบเห็นได้ทั่วไปมากขึ้นในอาคารที่ยั่งยืนและเป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์การประหยัดพลังงาน แอปพลิเคชันบางส่วนเหล่านี้ ได้แก่:

• ความร้อนใต้พิภพ: ใช้พลังงานจากใต้ดินเพื่อให้ความร้อนแก่อาคารอย่างมีประสิทธิภาพ
• Agua caliente สุขาภิบาล: ใช้ประโยชน์จากความร้อนเพื่อสร้างน้ำร้อน
• สระน้ำอุ่น: ปั๊มความร้อนใต้พิภพยังใช้เพื่อให้ความร้อนแก่สระน้ำกลางแจ้งและในร่มอีกด้วย
• ดินสดชื่น: ช่วยให้วงจรสามารถย้อนกลับได้ในสภาพอากาศร้อน ทำให้พื้นเย็นลงและทำให้ภายในอาคารเย็นลง

การใช้ร่วมกันของ ความร้อนใต้พิภพด้วยพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ ให้การประหยัดพลังงานที่มากยิ่งขึ้น เนื่องจากเทคโนโลยีทั้งสองเสริมซึ่งกันและกันเพื่อลดการพึ่งพาแหล่งพลังงานแบบเดิมๆ

ข้อดีของการให้ความร้อนใต้พิภพ

การใช้ความร้อนใต้พิภพมีหลายประการ ความได้เปรียบ ที่สำคัญทั้งด้านเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม:

• ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง: ปั๊มความร้อนใต้พิภพมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบทำความร้อนทั่วไประหว่าง 300% ถึง 500%
• ลดคาร์บอนไดออกไซด์: พลังงานประเภทนี้สะอาดและลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมาก
• ความพร้อมใช้งานคงที่: พลังงานความร้อนใต้พิภพมีให้ตลอดทั้งปีและไม่ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ ต่างจากพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลม
• ค่าบำรุงรักษาต่ำ: ระบบความร้อนใต้พิภพเชื่อถือได้และต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อยตลอดอายุการใช้งานที่ยาวนาน (สูงสุด 50 ปี)

ข้อควรพิจารณาก่อนการติดตั้งระบบความร้อนใต้พิภพ

ก่อนที่จะติดตั้งระบบทำความร้อนใต้พิภพจำเป็นต้องทำการศึกษา ศักยภาพทางเศรษฐกิจ- ไม่ใช่ทุกพื้นที่ที่มีทรัพยากรความร้อนใต้พิภพเหมือนกัน ดังนั้นจึงต้องประเมินว่าภูมิประเทศมีคุณสมบัติในอุดมคติสำหรับการติดตั้งหรือไม่ โดยเฉพาะถ้าเป็นก การจับภาพแนวตั้งโดยที่ต้นทุนการขุดเจาะสามารถเพิ่มต้นทุนเริ่มต้นได้

แม้ว่าต้นทุนการติดตั้งจะสูงกว่าระบบอื่นๆ แต่ก็สามารถตัดจำหน่ายเงินลงทุนได้ 5 ถึง 7 ปี เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและประหยัดพลังงาน

ด้วยระบบความร้อนใต้พิภพ คุณสามารถเพลิดเพลินกับบ้านที่อบอุ่นในฤดูหนาว พื้นห้องเย็นในฤดูร้อน และน้ำร้อนในบ้านได้ตลอดทั้งปี ซึ่งช่วยลดทั้งการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และค่าไฟของคุณ