Thursday, January 3, 2013

0 Γεωθερμία

Με τον όρο γεωθερμία εννοούμε την ενέργεια που περιέχεται στο εσωτερικό της γης και είναι τόσο μεγάλη, ώστε μπορεί να θεωρηθεί πρακτικά ανεξάντλητη για τα ανθρώπινα μέτρα.

Η γεωθερμία είναι μια φυσική, ήπια ανανεώσιμη ενεργειακή πηγή (Α.Π.Ε), αποθηκευμένη στο υπέδαφος προερχόμενη κυρίως από τον ήλιο.
Η ηλιακή ενέργεια αποθηκεύεται στο έδαφος, με τη βοήθεια μιας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE, μπορεί να συλλεχθεί και να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση, ψύξη και παραγωγή ζεστού νερού στο σπίτι σας.
Διαβάστε πως γίνεται:
Η θερμότητα αποθηκεύεται στο υπέδαφος από τις πρώτες κιόλας ημέρες της άνοιξης, όπου αρχίζει η επιφάνεια να θερμαίνεται, στη συνέχεια έρχεται το καλοκαίρι, όπου οι ακτίνες του ήλιου κατά τις μεσημεριανές ώρες διεισδύουν βαθιά στο έδαφος, μέχρι τη στιγμή που τα φύλλα πέφτουν το φθινόπωρο. Υπάρχει αρκετή θερμότητα αποθηκευμένη στο έδαφος για να ζεσταθεί το σπίτι σας κατά τη διάρκεια ακόμα και του πιο κρύου χειμώνα.
Μια γεωθερμικής αντλίας θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE συλλέγει και αναβαθμίζει τη φυσική ζεστασιά, ακόμα κι αν το καλοκαίρι είναι υγρό και δροσερό, και μπορεί να προσφέρει αρκετή ενέργεια για να διατηρήσει μια άνετη εσωτερική θερμοκρασία.
Εάν τώρα ζεσταθείτε το καλοκαίρι, μπορείτε με την ίδια  γεωθερμικής αντλίας θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE να την χρησιμοποιήσετε και για την ψύξη του σπιτιού σας. Με βάση τη χαμηλή θερμοκρασία του υπεδάφους (μεταξύ 10 με 20 βαθμών για την Ελλάδα) η παθητική ψύξη εκμεταλλεύεται τους ίδιους πόρους της φύσης, για ψύξη αντί για θέρμανση.
Συνεπώς εκμεταλλευτούμε τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ υπεδάφους και επιφάνειας, μπορούμε να θερμάνουμε χώρους το χειμώνα και να τους ψύξουμε αντίστοιχα το καλοκαίρι.
Είναι εκπληκτικό, αλλά αληθινό. Ήδη χρησιμοποιείται η τεχνολογία της γεωθερμικής αντλίας θερμότητας (ΓΑΘ) στη Σουηδία για πάνω από 30 χρόνια.
Γιατί να επιλέξουμε μία γεωθερμική αντλία θερμότητας (ΓΑΘ);
Οι πιο προφανείς λόγοι είναι:
- Η εγκατάσταση μιας γεωθερμικής  γεωθερμικής αντλίας θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της κατανάλωσης ενέργειας για θέρμανση μέχρι και 80%. Ο λόγος για αυτό είναι ότι μια  γεωθερμικής αντλίας θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE χρησιμοποιεί το υπέδαφος, τα υπόγεια ύδατα του εδάφους ή μια κοντινή λίμνη ως κύρια πηγή θερμότητας, όπου είναι ελεύθερα στη φύση.
- Από τον πρώτο κιόλας μήνα μετά την εγκατάσταση της γεωθερμικής αντλίας θερμότητας (ΓΑΘ) θα παρατηρήσετε τα οικονομικά οφέλη τής εγκατάστασης, αφού οι λογαριασμοί της θέρμανσης σας θα είναι πολύ πιο χαμηλοί. Επιπλέον, η απόδοση μιας τελευταίας γενιάς  γεωθερμικής αντλίας θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE (με το ιδιαίτερα υψηλό εύρος λειτουργίας) επηρεάζει ευνοϊκά την ταχύτητα απόσβεσης της επένδυσή σας.
- Ένας επιπλέον λόγος για την επιλογή μιας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE είναι ότι είναι πολύ φιλική προς το περιβάλλον. Με την αποθήκευση της θερμικής ενέργειας του εδάφους προερχόμενη από τον ήλιο, ζεσταίνει το σπίτι σας και παρέχει ζεστό νερό χρήσης. Μια  γεωθερμική αντλία θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE έχει πολύ χαμηλότερες εκπομπές CO2 από ένα παραδοσιακό σύστημα θέρμανσης που βασίζεται στα ορυκτά καύσιμα.
Αν λοιπόν αναζητάτε μία οικολογική και ταυτόχρονα οικονομικά αποδοτική πηγή θέρμανσης, μπορούμε να ισχυριστούμε ότι τώρα είναι η καλύτερη στιγμή για την αλλαγή της θέρμανσής σας, λαμβάνοντας υπόψη ότι οι  γεωθερμικές αντλίες θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE έχουν επίσημα αναγνωριστεί ως ανανεώσιμες πηγές ενέργειας!
Ανάλογα με τις ενεργειακές απαιτήσεις του κάθε κτηρίου, τη μορφολογία και την ποιότητα του εδάφους επιλέγεται ο κατάλληλος τύπος γεωεναλλάκτη .
Αρχή Λειτουργίας μιας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας (ΓΑΘ)
 Οι γεωθερμικές αντλίες θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE χρησιμοποιούν τοέδαφος ή τα υπόγεια ύδατα ως πηγή θερμότητας.
Η αρχή της γεωθερμίας είναι εξαιρετικά απλή και βασίζεται στο γεγονός ότι λίγα μέτρα κάτω από την επιφάνεια της γης η θερμοκρασία του εδάφους είναι σταθερή (για την Ελλάδα στους 14-20 Co) καθ όλη την διάρκεια του έτους.

Το έδαφος ακόμα και σε χαμηλές θερμοκρασίες έχει αποθηκευμένα μεγάλα ποσά θερμότητας.

Η μεταφορά θερμότητας από και προς το έδαφος γίνεται με τη χρήση μιας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE, ενώ η θερμότητα μεταδίδεται μέσω ενός δικτύου σωληνώσεων με νερό (γεωεναλλάκτης) , που είτε βρίσκονται σε οριζόντια διάταξη και χαμηλό βάθος, είτε σε κατακόρυφη διάταξη εκμεταλλευόμενοι μία ή περισσότερες γεωτρήσεις που γίνονται γι’ αυτό το λόγο.
1. Μέσο του ψυκτικού υγρού (γλυκόλης) το οποίο κυκλοφορεί στο κλειστό κύκλωμα των γεωναλλακτών, απορροφούν τη θερμότητα από το έδαφος ή έναν υδροφόρο ορίζοντα ή από μια λίμνη.

2. Όταν το ψυκτικό μέσο εισέρχεται στην αντλία, συναντά ένα άλλο κλειστό κύκλωμα. Το ψυκτικό μέσο της αντλίας μετατρέπεται σε αέρια μορφή, σε χαμηλή θερμοκρασία.

3. Υπό υψηλή πίεση συμπιέζεται το ψυκτικό μέσο και αυξάνεται η πίεση του και η θερμοκρασία του. Στη συνέχεια μεταφέρεται η θερμότητα στο κλειστό κύκλωμα θέρμανσης του σπιτιού.

4. Εν τω μεταξύ το ψυκτικό μέσο επανέρχεται στην υγρή μορφή, έτοιμο να ξανά γίνει αέριο και να ξανά απορρόφηση θερμότητα
Διαβάστε περισσότερα για:
-  Οριζόντιους  γεωεναλλάκτες
-  Κάθετους γεωεναλλάκτες
-  Γεωεναλλάκτες ανοικτού κυκλώματος με τη χρήση υδροφόρου ορίζοντα

Οριζόντιοι συλλέκτες
Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, η ηλιακή θερμότητα αποθηκεύεται στο έδαφος. Λίγα μέτρα από την επιφάνεια του εδάφους απορροφάται και συγκρατείται θερμότητα από τη βροχή και τον ατμοσφαιρικό αέρα. Η χρήση αυτής της ενέργειας για θέρμανση είναι μια οικονομική και αποδοτική μέθοδος.
Τα οριζόντια γεωθερμικά συστήματα απαιτούν αρκετό περιβάλλοντα χώρο (περίπου διπλάσιο του θερμαινόμενου χώρου).
Τοποθετούνται σε βάθος από 1 έως 3 m από το τελικό έδαφος
Εντός του γεωεναλλάκτη κυκλοφορεί διάλυμα νερού και γλυκόλης
 +  Πλεονεκτήματα
-  Εύκολη τοποθέτηση
-  Μικρό κόστος εγκατάστασης
-  Βαθμός απόδοσης (COP) 4 – 4.5
-  Ευκολότερη αδειοδότηση
-  Μειονεκτήματα
-  Απαιτείται μεγάλη επιφάνεια για το στρώσιμο του γεωεναλλάκτη
-  Σχετικά μειωμένη απόδοση στην ψύξη 
-  Περιορισμοί στην φύτευση και ενδεχομένως επιρροή στις φάσεις της βλάστησης
Κάθετοι συλλέκτες
Χαμηλά στο υπέδαφος, το λεγόμενο ‘γεωθερμικό στρώμα κοντά στην επιφάνεια του εδάφους στο οποίο βρίσκεται θερμική ενέργεια, ικανή να χρησιμοποιηθεί όλο το χρόνο, με σχεδόν σταθερή θερμοκρασία. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κάθε πιθανό τύπο κτιρίου, μικρό ή μεγάλο, δημόσιο ή ιδιωτικό.
Ο κάθετος συλλέκτης απαιτεί μικρή διαμέτρου τρύπα και πολύ μικρή επιφάνεια, γι’ αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά σε ένα οικόπεδο με πολύ μικρή έκταση. Επομένως, ένα σύστημα θέρμανσης με γεωθερμική αντλία θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE που χρησιμοποιεί κάθετους συλλέκτες μπορεί να αντικαταστήσει εύκολα ένα κοινό σύστημα θέρμανσης που τροφοδοτείται από τα ορυκτά καύσιμα.
Μέσα σε ένα κλειστό γεωθερμικό σύστημα με συλλέκτη εδάφους της NIBE, κυκλοφορεί ένα μείγμα νερού-γλυκόλης (όπως το υγρό που κυκλοφορεί στο σύστημα ψύξης του αυτοκινήτου).
Ανάλογα με τη θερμική ισχύ της γεωθερμικής αντλίας θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE, επιλέγεται το βάθος και το πλάτος των οπών αλλά και το μήκος των ειδικών σωλήνων που τοποθετούνται στο έδαφος, ώστε να επιτευχθεί η καλή μετάδοση θερμότητας. Το μέγιστο βάθος της γεώτρησης μπορεί να φτάσει τα 130 m.


Το σύστημα του κατακόρυφου γεωεναλλάκτη προτείνεται:
-  Όταν δεν επαρκεί ο περιβάλλων χώρος
-  Όταν το έδαφος είναι βραχώδες, οπότε και αντενδείκνυται η χρήση οριζόντιου γεωεναλλάκτη
Το σύστημα του κατακόρυφου γεωεναλλάκτη μπορεί να αποτελείται από μία ή και περισσότερες γεωτρήσεις.
+  Πλεονεκτήματα
-  Σταθερή και υψηλή απόδοση σε όλη την διάρκεια του χρόνου
-  Απαιτείται μικρή επιφάνεια εδάφους
-  Βαθμός απόδοσης 4.5 – 5
-  Ενδείκνυται για ενεργή και παθητική ψύξη
-  Μειονεκτήματα
-  Υψηλό κόστος επένδυσης
-  Εξειδικευμένη εγκατάσταση
-  Δυσκολότερη αδειοδότηση

Εφόσον υπάρχει εύκολη πρόσβαση στα υπόγεια ύδατα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πηγή θερμότητας λόγω του γεγονότος ότι έχουν μια θερμοκρασία μεταξύ 10 με 18 ° C όλο το χρόνο. Δεν συνίσταται να τοποθετείται ανοικτού κυκλώματος σύστημα αν ο υδροφόρος ορίζοντας βρίσκεται περισσότερα από 15μ από τη επιφάνεια του εδάφους. Αυτό θα οδηγούσε σε πολύ υψηλές δαπάνες για τη θέρμανση ενός κτιρίου.
Η απόσταση μεταξύ του σημείου  πρόσληψης και απόρριψης των υδάτων πρέπει  να διατηρείται στα  10 έως 15 m και επιπλέον πρέπει να ληφθεί υπόψη η κατεύθυνση της ροής  προκειμένου να αποφευχθεί μια απευθείας ανάμιξη των υδάτων(πρόσληψης-απόρριψης). Η εγκατάσταση αυτή πρέπει να πληρή κάποιους κανονισμούς, ώστε να μπορεί  να εκδοθεί σχετική άδεια.  Ωστόσο, αυτό δεν είναι πρόβλημα για την γεωθερμική αντλία θερμότητας (ΓΑΘ) της NIBE, λόγω της πιστοποίησης ISO 14.001 που διαθέτει.
Το βάθος της υδρογεώτρησης εξαρτάται από την εκάστοτε υδροφορία
Για την άντληση του νερού χρησιμοποιείται υποβρύχια αντλία
Το σύστημα κατακόρυφου υδατοσυλλέκτη αποτελείται από τουλάχιστον δύο υδρογεωτρήσεις 

Το σύστημα ανοιχτού κυκλώματος προτείνεται:
Όταν υπάρχει συνεχόμενη και πλούσια υδροφορία χωρίς μεταβολές στη στάθμη της (π.χ παραθαλάσσιες περιοχές) → σταθερή παροχή
+  Πλεονεκτήματα
-  Σταθερή και υψηλή απόδοση σε όλη την διάρκεια του χρόνου
-  Απαιτείται μικρή επιφάνεια εδάφους
-  Πολύ υψηλός βαθμός απόδοσης ( > 5)
-  Ενδείκνυται για ενεργή και παθητική ψύξη
-  Μειονεκτήματα
-   Υψηλό κόστος επένδυσης
-   Εξειδικευμένη εγκατάσταση
 -  Δυσκολότερη αδειοδότηση
 -  Περιορισμοί από την ποιότητα του νερού
 -  Άμεση εξάρτηση της απόδοσης του συστήματος από την παροχή νερού της γεώτρησης
-   Μεγαλύτερο κόστος συντήρησης (κυρίως λόγω των επικαθήσεων στο πρωτεύωντα εναλλάκτη).
 

 ΠΗΓΗ: Γεωθερμία - Γεωθερμικά Συστήματα

0 comments:

Post a Comment