Аккумулирование солнечной энергии в земле

Солнце является неисчерпаемым источником энергии для всей нашей цивилизации; и хотя изобретено немало способов её использования для нужд людей (на практике же применяются единицы), большинство из этих способов, доступных технологически, имеют общий недостаток. Связан он с климатом Земли, со сменой дня и ночи. То есть, в кие-то периоды на поверхность Земли приходится большая мощность солнечного излучения, а в какие – то – наоборот. И хотя придумано немало способов аккумулирования энергии для дальнейшего её равномерного использования, практически очень трудно осуществить систему, способную накапливать энергию в любом количестве – все решения имеют какую-то свою, конечную, емкость. Будь то накапливание тепловой энергии полученной от солнца, в бетоне, либо в теплоизолированных бака (подземных емкостях); или аккумулирование электрической энергии от фотомодулей в разного рода аккумуляторных батареях.

Тут уместно вспомнить, что давно используемые для получения горячей воды для бытовых и промышленных целей солнечный коллектор, аккумулирование энергии осуществляется в баках - аккумуляторах, все чаще работают совместно с тепловыми наосами. Последние осуществляют отбор энергии от грунта, воздуха, либо воды; преобразовывая её в тепло для систем отопления, горячего водоснабжения, прочее. И если совместная работа гелиоколлекторов и воздушных, либо водяных тепловых насосов практически может осуществляться только через общий бак-аккумулятор, то геотермальный тепловой насос нам более интересен. Так, теплоноситель, проходящий через грунтовый контур, может не только отбирать тепло от грунта, но и наоборот, отдавать его.

Для этого достаточно, чтоб на дополнительный теплообменник подавать тепло от внешнего источника энергии, которым могут быть гелиоколлекторы, а с ними, соответственно, и солнце. Таким образом, мы сможем передавать солнечную энергию через дополнительные преобразователи непосредственно в грунт, при чем не только в верхние слои, которые и так прогреваются солнцем; а на глубины порядка 100 м. В результате получится практически бесконечный аккумулятор тепла, ограниченный только входной мощностью, которую надо согласовывать с возможностями теплообменника и грунтового контура.

В периоды повышенной мощности солнечного излучения и отсутствия потребления в полной мере, все излишки энергии будут передаваться описанным выше способом в грунт, прогревая его. А в дальнейшем из прогретого грунта можно будет извлекать более высокий потенциал для работы теплового насоса. Это даст значительный рост СОР теплового насоса, который практически будет использовать сакуммулированную солнечную энергию. Мы сможем использовать её в не зависимости от климатических колебаний и сезонных изменений активности солнца.