Водоносные горизонты для экологически чистого охлаждения и отопления

В летнее время года все хотят иметь прохладный дом или офис. Но системы кондиционирования воздуха потребляют много энергии и далеко не все дружны с природой.

Исследователи проекта GeoSpeicher.bw, который координируется Технологическим Институтом Карлсруэ (KIT), изучают альтернативные технологии охлаждения с уменьшенным потреблением энергии.

К ним и относится хранение и последующее извлечение тепла и холода в подземных водоносных слоях, так называемых водоносных горизонтах.

В новом проекте они оценили эффективность одного из крупнейших геотермальных объектов такого рода в Европе и единственного в Германии. С 2009 года подземная система хранения энергии в водоносных горизонтах работает в отеле Kameha Grand и в двух офисных комплексах одного из районов Бонна.

«Система обеспечивает до 80 % тепла и холода зданий площадью около 60 000 м 2», – говорит Стеффен Гроссе из обслуживающей компании EcoVisio GmbH. По сравнению с традиционным решениями, потребление энергии на этом геотермальном объекте ниже примерно на 1700 МВт*ч  в среднем за год.  А выбросы CO2 – меньше на 400 тонн.

«Нам очень повезло, что этот объект находится в Бонне», – говорит профессор Филипп Блум из Института прикладных наук о Земле (AGW). «У нас есть доступ к данным за период, охватывающий почти десять лет, и, следовательно, мы можем изучать различные аспекты, начиная от энергоэффективности и заканчивая строительными технологиями».

Стеффен Гроссе и его коллеги надеются, что анализ научных данных приведет к оптимизации системы. «Из-за меняющегося климата мы частично должны начинить охлаждать здания уже в марте», – сообщает он.

«В рамках проекта GeoSpeicher.bw мы сотрудничаем с геологами и экспертами по энергетическим и строительным технологиям для получения наилучшего режима работы в будущем».

Обычные геотермальные тепловые насосы становятся все более популярными в Германии. В частности, в новых зданиях установлено около 350 000 таких систем.

«Эти геотермальные тепловые насосы в основном используются для отопления зимой», – говорит Филипп Блум. «Системы хранения энергии в водоносных горизонтах, напротив, могут дать как охлаждение летом, так и отопление зимой», – говорит он.

Пол Флеухаус (Paul Fleuchaus), докторант AGW, добавляет: «При строительстве новых зданий в Германии вряд ли кто-либо рассчитывает на энергоснабжение от системами хранения энергии в водоносных горизонтах, но Нидерландах – совсем другое дело, – говорит он. «Там работает более 2800 систем».

Благодаря своей большой емкости системы хранения энергии в водоносных горизонтах подходят для больших зданий, таких как музеи, больницы, офисные здания или гостиницы. Также в жилых районах могут использоваться системы хранения энергии в водоносных горизонтах в сочетании с местными тепловыми сетями.

В Нидерландах эта технология также применяется для промышленных комплексов, таких как теплицы или вычислительные центры. По расчетам ученых, возврат инвестиций обычно достигается в срок от двух до десяти лет.
 
Ученые проекта GeoSpeicher.bw говорят, что благодаря геологическим условиям ряд регионов в Германии и других стран Европы подходят для использоваться системы хранения энергии в водоносных горизонтах.

«Мы ожидаем, что потребление энергии системами кондиционирования воздуха увеличится в 33 раза к 2100 году», – говорит Пол Флеухаус. Для определения перспективы проекта GeoSpeicher.bw необходимы изменения, связанные с популяризацией технологии  в обществе и действующим законодательством.

«В Нидерландах, тесное сотрудничество властей, ученых, общественных и коммунальных компаний оказалось очень эффективным», – говорит Флеухаус.


econet.ru


20.08.2018