Energia geotermalna (energia geotermiczna) jest jedną z rodzajów odnawialnych źródeł energii. Polega na wykorzystywaniu cieplnej energii wnętrza Ziemi zgromadzonej w gruntach, skałach i płynach wypełniających pory i szczeliny skalne, szczególnie w obszarach działalności wulkanicznej i sejsmicznej. Nośnikiem energii jest woda i para wodna. Woda opadowa wnika w głąb ziemi, gdzie w kontakcie z młodymi intruzjami lub aktywnymi ogniskami magmy, podgrzewa się do znacznych temperatur. W wyniku tego wędruje do powierzchni ziemi jako gorąca woda lub para wodna.
Energię geotermalną możemy podzielić na dwa rodzaje:
●geotermię wysokotemperaturową (geotermię wysokiej entalpii, GWE) – umożliwia bezpośrednie wykorzystanie ciepła ziemi, którego nośnikiem są substancje wypełniające puste przestrzenie skalne o względnie wysokich wartościach temperatur.
●geotermię niskotemperaturową (geotermię niskiej entalpii, GNE) – umożliwia pośrednie wykorzystanie ciepła ziemi, wymaga stosowania urządzeń takich jak geotermalne (gruntowe) pompy ciepła (GPC), które podnoszą energię na wyższy poziom termodynamiczny. Ciepło ośrodka skalnego stanowi dla pompy tzw. dolne źródło ciepła.
Zasada działania pompy ciepła
Sprężarkowe pompy ciepła realizują obieg termodynamiczny. Ciepło pobierane jest przez roboczy czynnik termodynamiczny, którym jest specjalnego płyn wypełniający instalację. Płyn w parowniku, pobiera ciepło z gruntu lub wody (tzw. dolne źródło ciepła) zamieniając się w gaz. Ogrzany gaz trafia do sprężarki, gdzie ulega kompresji, a temperatura jego znacznie wzrasta. Podgrzany czynnik trafia do skraplacza, ulegając ochłodzeniu, a swoje ciepło oddaje do górnego źródła, czyli do instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej. Następnie ochłodzony płyn przechodzi przez zawór rozprężny, gdzie następuje redukcja wysokiego ciśnienia i powrót do parownika.
Zastosowanie energii geotermalnej
Niskotemperaturowe zasoby geotermalne używane są do bezpośredniego ogrzewania budynków, ciepłej wody użytkowej, wody w basenie, szklarni czy fabryk. Natomiast wysokotemperaturowe zasoby geotermalne wykorzystywane są w specjalnych instalacjach do produkcji energii elektrycznej oraz ciepła. W Polsce zasoby geotermalne wykorzystuje się również do celów leczniczych.
