الطاقة الحرارية الأرضية في المنازل

بشكل عام تعد الطاقة الحرارية الأرضية من أقدم مصادر الطاقة في العالم، حيث تم استخدام هذه الطاقة الحرارية الأرضية المواتية للعديد من الأسر كمصدر للطاقة في السنوات الماضية، وهذا الشي كان لا يقلل من فواتير الكهرباء فحسب بل إنه صديق للبيئة أيضاً، ونظراً لأهمية هذه الطاقة وأهميتها للبيئة فزاد تطورها في السنوات القلية الماضية، مما أصبح يمكن استخدام هذه الطاقة في المنازل بشكل كبير.

ما هي الطاقة الحرارية الأرضية؟

هي عبارة عن شكل من أشكال تحويل الطاقة التي يتم فيها التقاط الطاقة الحرارية من داخل الأرض وتسخيرها للطهي والاستحمام وتوليد الطاقة الكهربائية ولأغراض أخرى، كما أن الطاقة الحرارية الأرضية هي مورد نظيف ومتجدد ومستدام على عكس مصادر الطاقة الأخرى مثل الوقود الأحفوري.

كما تنشأ هذه الطاقة الأرضية للأرض من خلال التكوين الأصلي للكوكب ومن التحلل الإشعاعي للمعادن، حيث يقود التدرج الحراري الأرضي وهو الفرق في درجة الحرارة بين لب الكوكب وسطحه التوصيل المستمر للطاقة الحرارية في شكل حرارة من باطن الأرض إلى السطح، ويمكن تخزين الحرارة المستخدمة للطاقة الحرارية الأرضية في أعماق الأرض وصولاً إلى نواة الأرض على عمق 4000 ميل.

هل يمكن استخدام الطاقة الحرارية الأرضية في المنازل؟

إن الطاقة الحرارية الأرضية هي بديل جيد للحفريات الأحفورية لإنتاج الكهرباء الحرارية الأرضية، حيث إنه يضمن استخدام أقل للنفط والفحم والغاز الطبيعي وانبعاثات أقل لغازات الاحتباس الحراري وينقذنا في النهاية من خطر الاحتباس الحراري.

وعادةً ما يتم طرح سؤال حول إمكانية استخدام الطاقة الحرارية الأرضية في المنازل، حيث من الممكن القول أنه من الممكن أن يتم استخدامه، حيث يمكن أن نستمتع بهذا الشكل اللامحدود من الطاقة من خلال الحصول على هذه الطاقة في المنازل ومن خلال خطوط الاستواء أو في المناطق شديدة الحرارة، كما يمكن للعديد من المنازل الاستفادة منها من خلال استخدام الأنفاق المحفورة تحت الأرض عمودياً أو أفقياً؛ لرفع درجة حرارة المنازل إلى درجة حرارة الأرض، كما يساعدنا أيضاً على الوصول إلى ما دون أو أعلى من درجة الحرارة التي يكون فيها المنزل إما بارداً أو ساخناً، وهذا ما يسمى بالتدفئة أو التبريد بمصدر الأرض.

كيف تتم عملية التبريد والتسخين في المنازل؟

تظل درجة حرارة الأرض ثابتة عند حوالي 58 إلى 60 درجة، وهنا يمكن أن تساعدنا الأنفاق المحفورة بعمق من خمسة إلى ستة أقدام أو يصل طولها إلى أربعمائة قدم في قيادة الطاقة، وبذلك يحدث انخفاض ملحوظ بنسبة 70٪ في فواتير الكهرباء، كما يعد إنشاء هذه الأنفاق مكلفاً للغاية، ولكن إذا بدأت العملية فستصبح التكلفة الفعلية أقل في فترة زمنية قصيرة، وفي الواقع بغض النظر عن درجة الحرارة في الخارج فستكون درجة الحرارة في الأعماق دائماً حوالي 50 درجة، وهو قريب جداً من الدرجة المثالية.

ويمكننا دائماً الوصول إلى الراحة في منازلنا، فعلى سبيل المثال إذا كان الجو بارداً جداً فيمكننا إضافة بعض الحرارة إلى منازلنا عن طريق دفع الطاقة من الأرض، حيث يستغرق تبريد المنازل وقتاً أقل في الصيف، كما تضخ القناة الهواء البارد باستمرار في كل ركن من أركان المنزل، وهذا يعني أنه قد يمكننا الحفاظ على درجة حرارة المنازل دون إنفاق الكثير من المال، كما لا يحتاج منظم الحرارة إلى رفع مستوى مرتفع جداً أو منخفض جداً في فصلين الصيف والشتاء، حيث يوفر هذا المصدر الحراري الأرضي عادةً ما يقرب من 40٪ من الطاقة، مما يتم إنفاقه على أنظمة التبريد والتدفئة الأخرى.

عمل أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية في المنازل

بشكل عام يوجد هناك العديد من الأجزاء الرئيسية لأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية في المنازل وهي: حلقة تحت الأرض وأنبوب تسخين وموزع حرارة، حيث يتم حفر الأنابيب البلاستيكية في الأرض من أجل الحلقة الحرارية الأرضية، كما يحدد عمق هذه الأنابيب كمية الطاقة المقدمة، ومن المهم أن يصلوا إلى مصدر الطاقة.

وينتقل خليط من الماء ومضاد التجمد من الأنابيب ويعود إلى أنبوب التسخين، حيث تتم إزالة السخونة ويتم نقل الخليط إلى الموزع إما بالقوة أو بالتسخين الإشعاعي (بينما يحدث العكس للتبريد في الصيف)، ومن ثم يتم تبديد الحرارة من السائل في الأرض ثم تتم معالجة السائل المبرد عن طريق إجبار أجهزة الهواء التي تستخدم ملفات الهواء مثل مكيفات الهواء، وهذه هي الطريقة التي تعمل بها وتعمل كمصدر للحفاظ على درجة حرارة المنزل.

مع مراعاة مزايا الطاقة الحرارية الأرضية الصديقة للبيئة والتي لا حدود لها يجب أن يتم تصنيعها محلياً أو على نطاق أوسع، وبهذه الطريقة سيتم تقليل مخاطر التلوث والاحتباس الحراري، وبالتالي الحفاظ على بيئتنا نظيفة وعلى صحة الإنسان.