Γεωθερμία

Τί είναι?

Η γεωθερμία είναι μια ήπια και ανανεώσιμη ενεργειακή πηγή. Πρόκειται για την αποθηκευμένη ενέργεια υδρολογικών και γεωλογικώ
ν σχηματισμών του φλοιού της γης σε μορφή θερμότητας, όταν η θερμοκρασία του σχηματισμού υπερβαίνει τους 25°C. Η θερμοκρασία του γεωθερμικού ρευστού (θερμό νερό ή/και ατμός, θερμός αέρας) ποικίλει από περιοχή σε περιοχή και μπορεί να έχει τιμές από 25 – 350°C. Σύμφωνα με την ελληνική νομοθεσία, τα γεωθερμικά πεδία διακρίνονται σε δύο κατηγορίες:

• Στα πεδία χαμηλής θερμοκρασίας, στα οποία η θερμοκρασία του προϊόντος (νερού, ατμού) κυμαίνεται από 25°C έως και 90°C
• Στα πεδία υψηλής θερμοκρασίας, στα οποία η θερμοκρασία του προϊόντος (νερού, ατμού) υπερβαίνει τους 90°C

Οι περιοχές με γεωθερμικό πεδίο άνω των 25°C, είναι ιδιοκτησία του ελληνικού δημοσίου και τη διαχείριση τους έχει το υπουργείο ανάπτυξης, σε αντίθεση με την αβαθή γεωθερμία που είναι εκμεταλλεύσιμη από όλους.

Αβαθής γεωθερμία
Όταν το βάθος της εκμεταλλεύσιμης γεωθερμικής ενέργειας είναι μικρότερο από 150μ από την επιφάνεια, τότε η γεωθερμία χαρακτηρίζεται αβαθής. Σε αυτή την περίπτωση, η θερμότητα προκύπτει από την προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία και η θερμοκρασία του υπεδάφους είναι περίπου 20°C σε όλη την επικράτεια. Η αβαθής γεωθερμία πλεονεκτεί στο ότι βρίσκεται διαθέσιμη και εκμεταλλεύσιμη παντού, είναι αρκετά εύκολη στην αξιοποίησή της τόσο σε θέρμανση όσο και ψύξη και μπορεί να συνδυαστεί και με άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως π.χ. με την ηλιακή.

Γεωθερμικά συστήματα

Τα γεωθερμικά συστήματα που εκμεταλλεύονται την αβαθή γεωθερμική ενέργεια διακρίνονται σε δύο κατηγορίες:

• Γεωθερμικά συστήματα κλειστού κυκλώματος και
• Γεωθερμικά συστήματα ανοικτού κυκλώματος
  
  

Τα συστήματα κλειστού κυκλώματος διακρίνονται σε οριζόντιου τύπου και κάθετου τύπου ανάλογα με τη διάταξη των σωληνώσεων
εντός του εδάφους.
Το οριζοντίου τύπου κύκλωμα τοποθετείται σε βάθος 20cm κάτω από το έδαφος, καλύπτοντας επιφάνεια διπλάσια από την επιφάνεια του χώρου που θέλουμε να θερμανθεί. Τα οριζόντια γεωθερμικά συστήματα αποτελούν ίσως την οικονομικότερη κατασκευαστική λύση από οποιοδήποτε άλλο γεωθερμικό σύστημα. Το καθέτου τύπου κύκλωμα απαιτεί γεώτρηση σε βάθος από 50-100m. Ο κάθετος συλλέκτης απαιτεί μικρή διαμέτρου τρύπα και πολύ μικρή επιφάνεια, γι’ αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά σε ένα οικόπεδο με πολύ μικρή έκταση. Ανάλογα με τη θερμική ισχύ της ΓΑΘ 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.
Τα συστήματα ανοικτού κυκλώματος εγκαθίστανται σε περιπτώσεις όπου υπάρχει εύκολη πρόσβαση σε υδροφόρο ορίζοντα. Το βάθος δεν θα πρέπει να υπερβαίνει τα 15m, ειδάλλως το κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας αυξάνεται σημαντικά. Επιπλέον πρέπει να ληφθεί υπόψη η κατεύθυνση της ροής προκειμένου να αποφευχθεί μια απευθείας ανάμιξη των υδάτων (πρόσληψης-απόρριψης). Και εδώ, η σταθερή θερμοκρασία των υπόγειων υδάτων είναι η αρχή πάνω στην οποία στηρίζεται η γεωθερμική εγκατάσταση.

Τι περιλαμβάνει?

Η γεωθερμική εγκατάσταση στηρίζεται κυρίως στην γεωθερμική αντλία θερμότητας (ΓΑΘ). Η λειτουργία της είναι απλή και παρόμοια με αυτή του οικιακού κλιματιστικού.
Μια πλήρης εγκατάσταση αβαθούς γεωθερμίας περιλαμβάνει τα παρακάτω τμήματα:

• Γεωθερμική αντλία θερμότητας που περιλαμβάνει εξατμιστή, συμπιεστή, συμπυκνωτή και στοιχείο εκτόνωσης
• Γεωθερμικός εναλλάκτης, δηλαδή ένα κλειστό δίκτυο σωληνώσεων από πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας, με μεγάλη διάρκεια ζωής, που διαρρέεται από ειδικό υγρό και τοποθετείται μέσα στο έδαφος
• Εσωτερική εγκατάσταση θέρμανσης και/ή δροσισμού του κτιρίου. Μπορούν να χρησιμοποιήσουν ενδοδαπέδιο σύστημα θέρμανσης και δροσισμού ή σύστημα fan coils για θέρμανση και δροσισμό ή με παροχή αέρα μέσω αεραγωγών
• Αυτοματισμός εγκατάστασης

Πώς λειτουργεί?

Η μεταφορά των ενεργειακών φορτίων από το κτίριο στο έδαφος ή στα υπόγεια ύδατα πραγματοποιείται μέσω της γεωθερμικής αντλίας θερμότητας(ΓΑΘ) και των σωληνώσεων(γεωεναλλάκτης). Μία τέτοια εγκατάσταση παράγει ψύξη, θέρμανση και ζεστό νερό χρήσης για οικιακές αλλά και ευρύτερης κλίμακας εφαρμογές. Οι αντλίες θερμότητας είναι ψυκτικές συσκευές οι οποίες αντιστρέφουν την φυσική διεύθυνση της θερμότητας, την εξαναγκάζουν δηλαδή να κατευθυνθεί από ένα ψυχρό μέσο σε ένα άλλο θερμότερο.
Το χειμώνα τροφοδοτούμε την ΓΑΘ με νερό θερμο κρασίας περίπου 16 βαθμών Κελσίου από τον γεωεναλλάκτη, η οποία απορροφά περίπου 4 με 5 βαθμούς Κελσίου, πριν το επιστρέψει στην γη, και με μικρή κατανάλωση ηλεκτρικού ρεύματος παράγει έτσι ζεστό νερό χρήσης από 35 έως 45 βαθμούς Κελσίου κατάλληλο για θέρμανση χώρων με ενδοδαπέδιο σύστημα θέρμανσης ή με fan coil. Το καλοκαίρι αντιστρέφεται η λειτουργία της ΓΑΘ έτσι ώστε να απορρίπτει θερμότητα από τους κλιματιζόμενους χώρους στο υπέδαφος με την χρήση του γεωεναλλάκτη.
Το μεγάλο πλεονέκτημα της γεωθερμίας αντικατοπτρίζεται στο βαθμό απόδοσης της αντλίας
θερμότητας. Ο COP είναι σταθερός και ισούται με 4:1, δηλαδή για κάθε 100 μονάδες θερμικής ενέργειας που αποδίδει η ΓΑΘ στο κτίριο μας για θέρμανση αυτού, πληρώνουμε μόνο το κόστος των 25 μονάδων ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνει για την λειτουργία της και οι υπόλοιπες 75 μονάδες θερμικές ενέργειας αντλούνται δωρεάν από τη γη. Σε ένα συμβατικό σύστημα θέρμανσης (πετρέλαιο ή φυσικό αέριο), για το ίδιο αποτέλεσμα θερμικής ενέργειας (100 μονάδες), το κόστος είναι περισσότερο από 100μονάδες για την κατανάλωση καυσίμου.

Πού χρησιμοποιείται?

Η γεωθερμική ενέργεια χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές ανάλογα με τη θερμοκρασία του υπεδάφους. Σε υψηλές θερμοκρασίες, μεγαλύτερες από 90°C, είναι δυνατή η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, υπό την ευθύνη του υπουργείου ανάπτυξης.

Όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη, η γεωθερμική ενέργεια αξιοποιείται για τη θέρμανση κατοικιών και άλλων κτιρίων ή κτιριακών εγκαταστάσεων. Η χρήση της είναι ιδιαίτερα συμφέρουσα
σε ξενοδοχειακές εγκαταστάσεις, θερμοκήπια, κτηνοτροφικές μονάδες, ιχθυοκαλλιέργειες και βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Η ΓΑΘ μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για την ψύξη των χώρων, καταργώντας έτσι την ανάγκη προμήθειας ψυκτικού μηχανήματος. Κατά συνέπεια, η επένδυση σε γεωθερμία γίνεται περισσότερο ελκυστική.

Τι κερδίζω?

• Μείωση δαπανών για θέρμανση και ψύξη πάνω από 50%, χάρη στην χαμηλή κατανάλωση και το σχεδόν ανύπαρκτο κόστος συντήρησης
  
• Υψηλή απόδοση της γεωθερμικής αντλίας θερμότητας, καταναλώνει 1μονάδα ηλεκτρικής ενέργειας και αποδίδει 4μονάδες θερμικής ενέργειας
• Ανεξαρτησία από πετρέλαιο θέρμανσης και τις συνεχώς αυξανόμενες τιμές του
• Γρήγορη απόσβεση
• Φιλικό προς το περιβάλλον – Μείωση εκπομπών CO2
• Αθόρυβη λειτουργία
• Αύξηση της μεταπωλητικής αξίας του κτηρίου σας
• Δυνατότητα επιδότησης

Ενημερωτικό υλικό

d.getElementsByTagName(‘head’)[0].appendChild(s);