Geotermalna energija , koja se crpi iz Zemljinog podzemlja, jedan je od najučinkovitijih, najodrživijih i sve više korištenih obnovljivih izvora energije u svijetu. Ova vrsta energije koristi Zemljinu unutarnju toplinu za proizvodnju grijanja, hlađenja i, u nekim slučajevima, električne energije. Jedna od glavnih prednosti je dostupnost gotovo bilo gdje, bez obzira na vanjske vremenske uvjete. Geotermalna energija posebno je korisna za grijanje i hlađenje zgrada pomoću geotermalnih toplinskih pumpi , koje osiguravaju grijanje zimi i hlađenje ljeti.
Rad geotermalne instalacije
Princip rada geotermalnog sustava je prilično jednostavan. Temperatura u Zemljinom podzemlju ostaje konstantna tijekom cijele godine, obično oko 18 stupnjeva Celzija na dubini od oko 100-150 metara. Tijekom zime, toplina se izvlači iz podzemlja i prenosi u zgradu pomoću geotermalne toplinske pumpe . Ljeti je proces obrnut: topli zrak iz zgrade prenosi se u podzemlje, pomažući u hlađenju unutrašnjosti zgrade.
Ovaj sustav je vrlo učinkovit, jer iskorištava toplinsku stabilnost podzemlja za smanjenje potrošnje energije. U usporedbi s konvencionalnim HVAC sustavima, geotermalne instalacije mogu uštedjeti do 70% na troškovima grijanja i 50% na troškovima hlađenja.
Primjer Madrida: Visoko energetski učinkovita zgrada
Odličan primjer primjene ove vrste energije je zgrada smještena u madridskoj četvrti Chamartín. Ova zgrada, izgrađena u bivšem Gradskom odjelu za urbano planiranje, ističe se svojim geotermalnim kapacitetom od 540 kW . Zahvaljujući ovoj instalaciji, nadmašila je drugu zgradu u gradu koja je koristila geotermalnu energiju kapaciteta 430 kW.
Kako bi se postigla ta učinkovitost, pod zemljom je izbušeno 70 bušotina , koje su dosegle dubinu do 130 metara. Na tim dubinama temperatura ostaje stabilna, što jamči učinkovit rad sustava tijekom cijele godine. Arhitekt Alberto Rubini naglašava da voda cirkulira kroz zatvoreni krug, održavajući stalnu izmjenu topline.
Geotermalna instalacija: Tehnički detalji
Geotermalne toplinske pumpe ključna su komponenta ove vrste instalacije. Ove pumpe odgovorne su za prijenos topline iz tla u zgradu i obrnuto. Proces se temelji na korištenju tekućine koja cirkulira kroz sustav cijevi zakopanih na velikoj dubini, poznat kao zatvorena petlja. Ova petlja je osmišljena kako bi se osiguralo da tekućina dostigne odgovarajuću temperaturu (oko 18 stupnjeva Celzija), iskorištavajući toplinsku stabilnost podzemlja.
U slučaju zgrade Chamartín, toplinska pumpa nalazi se u donjem dijelu zgrade i koristi se i za grijanje zimi i za hlađenje ljeti. To zgradu čini jednom od najodrživijih zahvaljujući nultoj emisiji CO2 , koja je do 19 puta niža od emisije konvencionalne zgrade.
Prednosti geotermalnih instalacija
- Smanjenje emisije CO2: Ova vrsta energije je potpuno obnovljiva i tijekom rada ne emitira stakleničke plinove.
- Ekonomske uštede: Potrošnja energije geotermalne instalacije znatno je niža od potrošnje tradicionalne instalacije. U slučaju zgrade Chamartín, potrošnja energije je samo 15 kWh/m2 u usporedbi s 248 kWh/m2 za konvencionalne zgrade.
- Dugi vijek trajanja: Komponente geotermalne instalacije, posebno sabirni sustavi, imaju vijek trajanja do 50 godina ili više.
- Sveukupna održivost: Zgrada je projektirana s drugim mjerama koje pridonose njenoj održivosti, kao što su ventilirane fasade i materijali s visokim izolacijskim kapacitetom.
Više primjera geotermalnih instalacija u Madridu
Osim zgrade Chamartín, Madrid se može pohvaliti brojnim drugim ikoničnim primjerima zgrada koje su se odlučile za geotermalnu energiju kako bi postigle veću energetsku učinkovitost. Među njima je i sjedište BBVA-e u Las Tablasu , koje ima geotermalnu instalaciju sposobnu za proizvodnju 122 kW toplinske energije. Ova instalacija bila je ključna za dobivanje LEED certifikata, međunarodnog standarda za održive zgrade.
Još jedan značajan primjer je studentski dom Sveučilišta Moncloa , gdje je instaliran geotermalni sustav kontrole klime. Osim što osigurava grijanje i klimatizaciju, ovaj sustav je drastično smanjio emisije CO2. Zahvaljujući ovom sustavu, energetska učinkovitost je znatno veća nego u drugim sveučilišnim zgradama.
Utjecaj geotermalne energije na smanjenje emisija
Korištenje geotermalne energije ne predstavlja samo ekonomske uštede, već i značajno doprinosi smanjenju emisija CO2 . U slučaju Madrida, geotermalna energija postigla je znatno smanjenje emisija iz stambenog sektora. Prema podacima Vladinog ureda za klimatske promjene, stambeni sektor u Španjolskoj odgovoran je za 9% emisija stakleničkih plinova.
Španjolska se obvezala smanjiti emisije za 30% do 2030. u usporedbi s razinama iz 2005., u skladu s Pariškim sporazumom. Korištenje geotermalne energije u stambenim zgradama jedan je od najučinkovitijih načina za postizanje tog cilja.
Ukratko, geotermalna energija predstavljena je kao učinkovito, održivo i ekonomski isplativo rješenje za klimatizaciju zgrada. Bilo da se radi o malim kućama ili velikim zgradama, kao što su slučajevi opisani u Madridu, ova tehnologija ima ogroman potencijal za doprinos dekarbonizaciji stambenog sektora i poboljšanju kvalitete života stanara zgrade.