Γεωθερμικά συστήματα κλιματισμού

Η ολοένα αυξανομένη ανάγκη για εξοικονόμηση ενέργειας έχει οδηγήσει στον ενεργειακό σχεδιασμό. Ο κανονισμός ενεργειακής απόδοσης κτιρίων έχει πλέον εντάξει στα συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας τα γεωθερμικά συστήματα κλιματισμού. Η μορφή αυτή κλιματισμού των κτιρίων βασίζεται εξολοκλήρου σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και αυξάνει κατά πολύ την τελική ενεργειακή κλάση του κτιρίου.

Ορισμός της γεωθερμικής ενέργειας

Ο όρος “γεωθερμική ενέργεια” αναφέρεται στην εκμετάλλευση της ενέργειας των επιφανειακών ή βαθύτερων στρωμάτων των γεωλογικών σχηματισμών και πετρωμάτων καθώς και του υπογείου ή και επιφανειακού υδροφόρου ορίζοντα της γης. Η αβαθής γεωθερμία έχει ποικίλες εφαρμογές οι οποίες μπορούν να καλύψουν τις ενεργειακές απαιτήσεις για θέρμανση, ψύξη, ζεστό νερό χρήσης, θέρμανση πισίνας για κάθε είδους κτίριο και χρήσης αυτού.

Κατηγοριοποίηση των γεωθερμικών συστημάτων κλιματισμού

Τα γεωθερμικά συστήματα κλιματισμού χωρίζονται σε δυο βασικές κατηγορίες, τα ανοικτά και τα κλειστά γεωθερμικά συστήματα κλιματισμού.

Ανοικτό γεωθερμικό σύστημα κλιματισμού

Το ανοικτό γεωθερμικό σύστημα εφαρμόζεται όταν υπάρχει πλούσια και συνεχής υδροφορία καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους. Συνήθως το σύστημα αυτό χρειάζεται δύο υδρογεωτρήσεις για τη λειτουργία του. Από τη μια υδρογεώτρηση αντλείται το νερό από το οποίο θα προσφερθεί η ενέργεια του στο σύστημα και θα επιστρέψει στη συνέχεια στη δεύτερη υδρογεώτρηση η οποία ονομάζεται υδρογεώτρηση εμπλουτισμού. Σε περίπτωση μικρότερου έργου και στο οποίο υπάρχει μειωμένη παροχή νερού τότε, υπάρχει η δυνατότητα εφαρμογής μιας και μόνο υδρογεώτρησης (τηλεσκοπική), όπου το νερό αντλείται και επιστρέφει στην ίδια υδρογεώτρηση μεγαλύτερης διαμέτρου.

Κλειστό γεωθερμικό σύστημα κλιματισμού

Το κλειστό γεωθερμικό σύστημα επιλέγεται σε περιπτώσεις περιοχών χαμηλής υδροφορίας. Στο κλειστό σύστημα δεν γίνονται υδρογεωτρήσεις αλλά αντί αυτού ενταφιάζεται ένα σύστημα σωληνώσεων (γεωσυλλέκτης) σε διάταξη οριζόντια, κάθετη ή κωνική ανάλογα με το διαθέσιμο περιβάλλοντα χώρο. Η μεταφορά ενέργειας επιτυγχάνεται μέσω της κυκλοφορίας υδάτινου διαλύματος το οποίο κυκλοφορεί τεχνητά και φτάνει τελικά στην επιθυμητή θερμοκρασία. Ο απαιτούμενος χώρος για την διάστρωση του οριζόντιου γεωσυλλέκτη είναι περίπου όσος και ο κλιματιζόμενος χώρος του κτιρίου, όταν ο σωλήνας διαμορφώνεται σε σπειροειδή μορφή. Αν ο διαθέσιμος χώρος είναι περιορισμένος τότε οδηγούμαστε στο κάθετο κλειστό σύστημα. Στην περίπτωση αυτή ο γεωσυλλέκτης τοποθετείται σε κάθετη διάταξη και ο αριθμός των οπών εξαρτάται από τις θερμικές και ψυκτικές απαιτήσεις του προς κλιματισμό κτιρίου.

Ενδιάμεση λύση αποτελεί το κωνικό σύστημα. Στο σύστημα αυτό οι σωληνώσεις διαμορφώνονται σε κωνική μορφή και ενταφιάζονται σε εκσκαφή τριών μέτρων. Αν αναζητήσετε στο διαδίκτυο γεωθερμία κόστος θα δείτε ότι ο σύστημα αυτό απαιτεί περίπου τη μισή επιφάνεια από αυτή που θα απαιτούσε το οριζόντιο σύστημα με σχεδόν το ίδιο κόστος εγκατάστασης.

Νεόδμητη κατοικία

Όσων αφορά το εσωτερικό δίκτυο, ένα γεωθερμικό σύστημα κλιματισμού προσφέρει μια πληθώρα λύσεων σχετικά με τον τρόπο θέρμανσης και ψύξης. Μπορούν επομένως να χρησιμοποιηθούν είτε fan coils τα οποία προσδίδουν και θέρμανση και ψύξη στο χώρο, είτε ενδοδαπέδιο σύστημα σωληνώσεων το οποίο δίδει θέρμανση και δροσισμό αλλά και σώματα καλοριφέρ τα οποία συνεισφέρουν μόνο στη θέρμανση του χώρου. Σε επαγγελματικά κτίρια τώρα συνηθίζεται η χρήση γεωθερμικών αντλιών θερμότητας νερού – αέρα με κανάλια αέρα είτε τοπικές γεωθερμικές αντλίες θερμότητας σε κάθε χώρο οι οποίες ονομάζονται console units.

Υφιστάμενη κατοικία

Εξετάζοντας την εγκατάσταση ενός γεωθερμικού συστήματος κλιματισμού σε μια υφιστάμενη κατοικία διαπιστώνουμε ότι σε κάποιες περιπτώσεις κάτι τέτοιο κρίνεται εφικτό. Στην περίπτωση δηλαδή που στο εσωτερικό του σπιτιού είναι ήδη εγκατεστημένη ενδοδαπέδια σωλήνωση ή fan coil units, καταργείται και απομακρύνεται η υφιστάμενη συμβατική πηγή ενέργειας, η οποία συνήθως καταναλώνει πετρέλαιο ή φυσικό αέριο, και στη θέση της τοποθετείται μια γεωθερμική αντλία θερμότητας αντίστοιχης ισχύος. Η συνηθέστερη όμως περίπτωση για μια υφιστάμενη κατοικία είναι ο συνδυασμός ενός συμβατικού λέβητα πετρελαίου με κλασικά θερμαντικά σώματα τύπου καλοριφέρ. Στην περίπτωση αυτή, θα πρέπει να εξετάσουμε το εσωτερικό υδραυλικό δίκτυο της κατοικίας και την απόδοση των θερμαντικών σωμάτων. Εάν η συνεργασία του υπάρχοντος κυκλώματος με τη γεωθερμία κριθεί δυνατή, τότε θα επιτύχουμε μόνο τη θέρμανση του κτιρίου με χαμηλότερη θερμοκρασία.

ΕΝ ΚΑΤΑΚΛΕΙΔΙ, Η ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΛΛΑ ΚΑΙ ΧΡΗΜΑΤΩΝ ΠΟΥ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΕΠΙΤΕΥΧΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΕΙΝΑΙ ΑΞΙΟΣΗΜΕΙΩΤΗ ΚΑΙ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΓΓΙΞΕΙ ΤΟ 60-65% ΕΝΑΝΤΙ ΤΩΝ ΣΥΜΒΑΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΚΑΙ ΨΥΞΗΣ ΜΕ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ ΚΑΙ 45% ΕΝΑΝΤΙ ΤΟΥ ΣΥΜΒΑΤΙΚΟΥ ΚΛΙΜΑΤΙΣΤΙΚΟΥ.