تهیه انرژی ساختمان از زمین

گروه ساخت وساز: تجربه نشان می دهد توجه به صرف توسعه مشکلات زیست محیطی زیادی را برای آیندگان به بار می آورد؛ بنابراین بسیاری از کشور ها پس از جنگ جهانی دوم با علم به تبعات این موضوع، توسعه پایدار را مطرح کردند تا علاوه بر پیشرفت ها، استفاده از سوخت های فسیلی و منابع طبیعی به حداقل برسد. واقعیت این است که ما در بحث توسعه پایدار اقدامات قابل توجهی صورت نداده ایم و همان چیزی را هم که از گذشتگان به ما ارث رسیده بود، به بوته فراموشی سپردیم؛ بنابراین سرانه مصرف انرژی در کشور ما با توجه به صنعتی نبودن از میانگین جهانی بسیار بالاتر رفته و بی پروا به جان منابع طبیعی افتاده ایم. حمید رضائیان یزدی، از معدود محققانی است که در کشورمان به دنبال توسعه پایدار و استفاده از انرژی زمین برای سرمایش و گرمایش ساختمان هاست. او سیستمی ابداع کرده که قادر است بدون استفاده از سوخت های فسیلی دمای ساختمان ها را به درجه مورد نیاز ساکنان برساند. وی معتقد است در سطح زمین، کسب و اتلاف انرژی با فصول تغییر می کند، در زمستان تلفات انرژی بیشتر و کسب آن کمتر از تابستان است و به همین دلیل، دمای سطح زمین با دمای هوا تغییر می کند. اما در زیر سطح زمین به سبب وجود انرژی زمین، کاهش اختلاف درجه دما ایجاد می شود. این تعدیل دما با عمق بیشتر افزایش می یابد تا اینکه در عمق حدود 15 متری آثار تغییرات فصلی در دمای زمین ناچیز شده و نسبتا دما ثابت باقی می ماند. در رابطه با این ابداع گفتگویی با این محقق کهنه کار ترتیب داده ایم که بخش نخست آن در زیر آمده است. پیام ساختمان: ایده تأمین انرژی ساختمان به وسیله زمین از چه سالی توسط شما در ایران شکل گرفت؟ فعالیت ها در ایران از سال 1387 با تحقیقات میدانی در شهرهای تهران، مشهد، بندرعباس، دامغان و تبریز با فاصله زمانی منظم به منظور ساخت و نصب سامانه های انرژی زمین و با بررسی نقاط قدرت و ضعف هر منطقه آغاز شد و در سال 1389 اولین شرکت بهره گیری از انرژی زمین در کشور ثبت شد. در قدم بعدی به علت نبود بانک اطلاعات زیرسطحی که ضرورت اول برای طراحی سامانه های انرژی زمین است، تصمیم به طراحی و ساخت تجهیزات اندازه گیری پارامترهای انرژی زمین گرفته شد. دستگاه موردنیاز در زمانی کوتاه ساخته و آماده بهره برداری شد. اواخر سال 1389 اولین چاه گمانه انرژی زمین در غرب تهران با دهانه 9 سانتی متر و عمق 71 متر حفر و آزمایش اندازه گیری پارامترهای انرژی زمین در آن انجام شد. اطلاعات حاصل از این آزمایش و آثار چشمگیر به کارگیری آن در طراحی سامانه انرژی زمین با ارائه مقاله ای در سومین همایش ملی سوخت، انرژی و محیط زیست در دسترس پژوهشگران قرارگرفته است. پیام ساختمان: گرمایش و سرمایش با استفاده از انرژی زمین چگونه صورت می گیرد؟ سامانه گرمایش و سرمایش با استفاده از انرژی زمین در زمستان، انرژی موردنیاز را از زمین برداشت کرده و با استفاده از پمپ گرما، دما را تا درجه ای که موردنیاز گرمایش در ساختمان است بالا می برد و به انتخاب مصرف کننده آن را توزیع می کند. در تابستان، فرایند برعکس عمل می کند و گرمای داخل ساختمان را توسط همان پمپ حرارت جمع آوری کرده و به زمین برمی گردانند که درنتیجه ساختمان سرد می شود. این سامانه قادر است که بخشی از آب گرم مصرفی را نیز بدون هزینه انرژی در زمان سرمایش تأمین کند. این سامانه با نام های سامانه پمپ حرارت زمین و پمپ منبع انرژی زمین نیز خوانده می شود. پیام ساختمان: این سامانه چه مزایایی دارد؟ استفاده از سامانه گرمایش و سرمایش انرژی زمین مزایای چشمگیری را به دنبال دارد. استفاده از انرژی پاک، فراوان، رایگان و تجدیدپذیر ذخیره شده و در زمین و آب های سطحی، هزینه نگهداری کمتر نسبت به سایر سامانه های تهویه مطبوع و طول عمر چندین برابری نسبت به آنها، در معرض دید نبودن تجهیزات جانبی، هوای مفرح تر و سالم تر نسبت به سایر سیستم ها به دلیل نبود احتراق از جمله مزایای این سیستم به شمار می رود. همچنین علاوه بر حذف مصرف مواد سوختی فسیلی و کاهش چشمگیر مصرف برق (بیش از 50 درصد در سال)، در تابستان با کاهش بیش باری از بار تحمیلی بر شبکه نیز می کاهد. این سیستم طبق اظهار سازمان محیط زیست آمریکا EPA این سامانه در مقایسه با سایر سامانه ها، با صرفه ترین سامانه گرمایش و سرمایش در مصرف انرژی است. پیام ساختمان: این سامانه از نظر قیمت چه تفاوتی با سامانه های رایج سرمایش و گرمایش دارد؟ سامانه گرمایش و سرمایش انرژی زمین یک نیروگاه با سوخت دائمی و پاک را ضمیمه دارد. هزینه اولیه آن با سایر سامانه های تهویه مطبوع برای پروژه های بزرگ تر قابل رقابت است اما برای پروژه های کوچک تر، هزینه اولیه گران تر به نظر می آید ولی با توجه به صرفه جویی های حاصل، طول عمر بسیار بالای سامانه، پایین بودن هزینه تعمیر و نگهداری و بازده بسیار بالا در عمل باصرفه تر است.