Geotermální energie

Než si popíšeme možnosti využití geotermální energie u nás, je třeba si stanovit, jak budeme pojem geotermální energie chápat.

Geotermální energie je projevem tepelné energie zemského jádra, živená rozpadem radioaktivních látek v něm a působením slapových sil.

Geotermální energii však využíváme v její nízkopotenciální formě při instalaci tzv. tepelných čerpadel.

Typickými projevy této energie jsou erupce sopek, gejzíry, horké prameny a výrony páry na povrchu Země. Tato energie patří mezi obnovitelné zdroje.

Je ale také zřejmé, že u nás se tyto jevy příliš nevyskytují. Jsou typické pro tektonicky aktivní oblasti se slabou zemskou kůrou. Ve větším měřítku proto tuto energii užívá zejména Island, dále ale také Nový Zéland, Velká Británie a další země. Využívají se tři druhy elektráren - na suchou páru, na mokrou páru a horkovodní (binární).

Toto však jistě nejsou metody, jichž bychom mohli využít doma. Teplota v běžně dostupných hloubkách (několik metrů až několik desítek metrů při malých vrtech) není tak vysoká, aby její energii šlo využít přímo. Proto je třeba si pomoci tepelným čerpadlem.

Tepelná čerpadla využívají tepla okolního prostředí, které má však příliš nízkou teplotu na to, abychom ho mohli využít na vytápění přímo. Tepelné čerpadlo toto teplo převede na vyšší teplotní hladinu. Čerpadlo využívá tepla získaného z okolního prostředí k odpaření chladicí kapaliny ve výparníku. Tato pára je poté stlačena kompresorem. Díky dodané práci dochází k uvolnění tepla o vyšší teplotě, které je následně předáno topnému médiu. Tepelné čerpadlo samozřejmě potřebuje elektrickou energii pro pohon kompresoru, čerpadel a případně ventilátoru.

Geotermální elektrárny v Čechách

U nás je tato energie využívána zřídka. Zemská kůra je u nás velmi silná a dosahovat snadno vysokých teplot je obtížné. Využívají ji například v Ústí nad Labem, kde slouží k vytápění plaveckých bazénů a některých provozů tamější ZOO. Geotermální energii využívá také město Děčín.

Horká suchá skála

V Litoměřicích se zkouší nová metoda hot dry rock – horká suchá skála, při níž se do jednoho velmi hlubokého vrtu vhání voda a druhým se ohřátá čerpá ven. Umožňuje využít energii horniny, která nepropouští vodu. Tlakem nebo odstřelem se v hornině vytvoří trhliny, do nichž se vrtem vžene voda, příjme teplo horké horniny, druhým vrtem se odčerpá a na povrchu se jí využije buď k výrobě páry, nebo k přímému vytápění.

Systém suché páry

Jsou-li podmínky příznivé, uniká z vrtů nebo dokonce povrchových vývěrů přehřátá pára. Ta pak může pohánět turbíny elektrárny, nebo být použita přímo na vytápění. Teplota páry zde může dosáhnout až 200°C.

Systém mokré páry

Tento systém se používá tam, kde není možné získat páru s tak dobrými parametry, aby mohla přímo pohánět turbínu. Voda, která se kvůli vysokému tlaku nezměnila v páru, se převádí do odtlakovací nádrže, ve které se vypaří a ve formě páry odvádí na turbínu.

Horkovodní (binární) systém

Pokud je v podloží voda, která má relativně malý tlak i teplotu, slouží po odčerpání k ohřátí jiné kapaliny s nižším bodem varu.

Geotermální vytápění rodinných a bytových domů

Pokud nemáte dům na Islandu, nejspíše budete muset instalovat pro využití geotermální energie tepelné čerpadlo.

Pro co se hodí geotermální vytápění?

Můžete vytápět v podstatě jakýkoli rodinný či bytový dům, pokud stojí nebo bude stát v lokalitě, kde to místní podmínky umožňují, téměř vždy ale bude nutné použít tepelné čerpadlo. Výhody a nevýhody jednotlivých typů čerpadel jsou popsány v článku Jaká tepelná čerpadla využívají geotermální energii.