استخدام الطاقة الحرارية الأرضية
يُعد استخلاص الحرارة من المياه الجوفية والتربة بديلاً عن النفط أو الغاز في تدفئة المباني وتبريدها، إلا أنه ينطوي أيضًا على مخاطر قد تؤدي إلى تغيرات ضارة في الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للمياه الجوفية. ولذلك، عادةً ما يتطلب إنشاء وتشغيل محطة لاستخراج الحرارة من هذا النوع الحصول على ترخيص بموجب قانون المياه. وتعتبر إجراءات الحصول على الترخيص إجراءات تستلزم دفع رسوم.
هناك أشكال مختلفة لاستخراج الطاقة الحرارية الأرضية. وغالبًا ما يتم الاستخراج عبر الأنظمة التالية.
أنابيب استخراج الطاقة الحرارية الأرضية
المسبار الحراري الأرضي هو ناقل للحرارة يمتد عموديًا إلى أعماق الأرض، حيث يدور فيه سائل ناقل للحرارة ويقوم بامتصاص الحرارة.
من الناحية الجيولوجية، تُعتبر منطقة مقاطعة فولدا منطقة حساسة فيما يتعلق بتركيب أنابيب الطاقة الحرارية الأرضية، لذا يتم إجراء فحص دوري من خلال تقرير فني (مقابل رسوم) — على سبيل المثال من قبل المكتب الإقليمي لولاية هيسن لحماية الطبيعة والبيئة والجيولوجيا — لتحديد الشروط والأحكام التي يمكن بموجبها إنشاء المنشأة. ويمكن الحصول على التقرير في إطار إجراءات الترخيص بعد تقديم إقرار بتحمل التكاليف.
لا يجوز إلا لشركة متخصصة أن تقوم بتركيب المنشأة. ولهذا الغرض، يجب أن تكون الشركة حاصلة على شهادة التوافق وفقًا لمعيار DVGW W 120-2. وفي بعض الأحيان، يتعين الحصول على موافقة جهات رسمية أخرى. وينطبق ذلك بشكل خاص على عمليات الحفر التي يتجاوز عمقها 100 متر. كما قد تنشأ تكاليف إضافية. ففي حالة المنشآت الكبيرة، غالبًا ما يكون من الضروري أولاً إجراء اختبار تجريبي. ويجب أن يتم اعتماد هذا الاختبار وفحصه. وتخضع المنشآت في القطاع التجاري أو العام لالتزام خاص، حيث يجب أن يقوم خبير بفحصها بانتظام. وهذا ما تنص عليه اللائحة الخاصة بالمواد التي تشكل خطرًا على المياه.
يمكنكم الحصول على مزيد من المعلومات من المكتب الإقليمي لولاية هيسن لحماية الطبيعة والبيئة والجيولوجيا، ومن وزارة الزراعة والبيئة وزراعة الكروم والغابات والصيد والشؤون المحلية في ولاية هيسن:
مجمعات الطاقة الحرارية الأرضية
مجمعات الطاقة الحرارية الأرضية هي أنظمة أنابيب مسطحة يتم مدها أفقيًا في التربة. ويدور داخل هذه الأنابيب مزيج من الماء ومضاد التجمد. وتستفيد هذه الأنظمة من الطاقة الحرارية التي تشعها الشمس إلى التربة.
خارج مناطق حماية مياه الشرب والينابيع العلاجية، يمكن عادةً إنشاء منشأة حتى عمق 4 أمتار في إطار إجراء الإخطار. ولا يكون الحصول على ترخيص بموجب قانون المياه ضروريًا في هذه الحالة.
في حال تم الوصول إلى المياه الجوفية أثناء أعمال البناء — حتى لو كان ذلك على عمق ضحل — فيجب الإبلاغ عن ذلك على الفور.
إذا كانت المنشآت تقع في منطقة حماية مياه الشرب/الينابيع العلاجية، أو إذا كان ارتفاع المجمعات أقل من 1 متر فوق أعلى مستوى للمياه الجوفية، فإن هناك مخاوف من حدوث آثار سلبية على المياه الجوفية (بسبب الكشف الواسع النطاق للتربة، وسحب الحرارة، واستخدام مواد ناقلة للحرارة تشكل خطراً على المياه). وينطبق الأمر نفسه أيضًا على التركز المكاني الكثيف للمنشآت. وفي هذه الحالات، قد يكون الحصول على ترخيص بموجب قانون المياه أمرًا ضروريًا.
مضخة حرارية تعمل بالمياه الجوفية/منشأة آبار الطاقة الحرارية الأرضية
لإنتاج الحرارة، يتم حفر عدة آبار وتركيب ما يُعرف بنظام المضخات الحرارية «ماء-ماء». وعادةً ما يتطلب تركيب هذا النظام إجراء عدة عمليات استكشاف أرضي معقدة. ويتم إنتاج الحرارة من المياه الجوفية نفسها.
نظرًا لعمليات استخراج المياه الجوفية وإعادة ضخها، وما قد ينجم عن ذلك من مخاطر، فإن هذه المنشآت تخضع لشرط الحصول على ترخيص بموجب قانون المياه. وتستند الإجراءات المتبعة إلى المعايير المحددة الخاصة بمجسات الطاقة الحرارية الأرضية.