Αβαθής Γεωθερμία

Oct 21, 2019TECHNOLOGY

Ένυδρα ή ανοικτά γεωθερμικά συστήματα

Ένυδρα συστήματα χαρακτιρίζονται από την παρουσία επιφανειακού ή υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα. Τα ένυρα ή ανοικτά γεωθερμικά συστήματα αξιοποιούν την υπόγειαα ή επιφανειακή υδροφόρια της γής ως μέσο ανταλλαγής θερμότητας από και πρός το έδαφος. Η συνηθέστερη μορφή τους είναι μέσω δύο υδρογεωτρήσεων όπου γίνεται άντληση και επανέγχυση υδάτων. Δύναται να πραγματοποιηθεί μία μόνον υδρογεώτρηση για άντληση και επανέγχυση των υδάτων, αν και μόνον αν, το επιτρέπουν οι γεωλογικοί σχηματισμοί στην ευρύτερη περιοχή του έργου. Συνηθέστερα πραγματοποιουνται τουλάχιστον δύο υδρογεωτρήσεις με σκοπό την άντληση και επανεισαγωγή του νερού στον υδροφόρο από όπου προήλθε.

Το νερό που αντλείται από τον υπόγειο ή επιφανειακό υδροφόρο ορίζοντα, εισάγεται στην γεωθερμική αντλία θερμότητα, όπου πραγματοποιείται η μεταφορά της ενέργειας και επιστρέφει στο έδαφος μέσα από την υδρογεωτρήση εμπλουτισμού.

Τα ένυδρα γεωθερμικά συστήματα, βρίσκουν εφαρμογή μόνον όταν υπάρχει επαρκής υδροφορία και συνεχόμενη άντληση υδάτων καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους, με κατάλληλη φυσικοχημική σύσταση και ποιότητα υδροφορίας. Τα ανοικτά γεωθερμικά συστήματα, πρέπει να συμμορφώνονται με τους τοπικούς κώδικες και κανονισμούς σχετικά με την άντληση και την απόρριψη υπογείων υδάτων.

Συστημα με υδρογεωτρησεις

Ελάχιστες Προδιαγραφές Ένυδρων ή Ανοικτών γεωθερμικών συστημάτων

Τα συστήματα ανοιχτού βρόχου που κατασκευάζουμε φέρουν απαραίτητα τον ακόλουθο βασικό εξοπλισμό

  • Υδρογεωτρήσεις κατάλληλης διαμέτρου, και μορφολογία φιλτροσωλήνων με σκοπό την αποφυγή από την εμπλοκή που προκαλούνται από εξωγενή σωματίδια. (Η κατασκευή μίας υδρογεώτρησης για αρδευτική χρήση είναι αρκετά διαφορετική από αυτή που προορίζεται για μία εφαρμογή γεωθερμίας)
  • Χαλικόφιλτρο ποταμίσιας προέλευσης για την ορθή φίλτρανση του νερού
  • Υπόγεια αντλητικά συγκροτήματα με μανδύα ψύξης
  • Ομαλό εκκινητή για την αποφυγή υδραυλικού πλήγματος
  • Η γεωθερμική αντλία θερμότητας με ομοαξονικούς εναλλάκτες για την αποφυγή επικαθίσεων των στερεών. Απαγορεύεται οποιαδήποτε άλλη χρήση γεωθερμικών αντλιών θερμότητας λόγω επικάθισεων που προκαλούνται από τους πλακοειδείς εναλλάκτες.
  • Διαθέσιμοτητα σε Νικέλιο/Χαλκό ώστε να αντέχει την διάβρωση
  • Φίλτρα αυτοκαθαριζόμενα ή/και υδροκυκλώνες
  • Επιτηρητές ροής
  • Αυτόματος έλεγχος στάθμης του υπογείου υδροφόρου ορίζοντα
  • Αυτόματος έλεγχος πίεσης άντλησης και επανέγχυσης των υδάτων

Άνυδρα ή κλειστά γεωθερμικά συστήματα

Τα ἀνυδρα ή κλειστά γεωθερμικά συστήματα χρησιμοποιούν τη θερμοκρασία των υπόγειων σχηματισμών και πετρωμάτων και δεν είναι αναγκαία η παρουσία του υπόγειου ή επιφανειακού υδροφόρου ορίζοντα της γής.    Για την μεταφορά της ενέργειας από και πρός το έδαφος χρησιμοποιούνται ενταφιασμένες σωλήνες πολυαιθυλενίου (γεωεναλλάκτες ή γεωσυλλέκτες) οι οποιες δύναται να έχουν διάφορες διατάξεις και σχήματα.  Οι συνηθέστερες μορφές αυτών είναι οι οριζόντιες (ευθύγραμμα ή τύπου slinky), οι κωνικές και οι κατακόρυφες.

Γενικότερα, τα κλειστά γεωθερμικά συστήματα βρίσκουν εφαρμογή ακόμα και όταν υπάρχει υπόγεια ή επιφανειακή υδροφορία, όπου η εκμετάλευση αυτής είναι ασύμφορη ή ανεπαρκής

Οριζοντιο συστημα γεωθερμιας

Αυτός ο τύπος εγκατάστασης είναι ο οικονομικότερος από όλα τα γεωθερμικά συστήματα και εφαρμόζεται συνήθως σε οικιστικές εγκαταστάσεις, ιδιαίτερα σε νέες κατασκευές όπου υπάρχει επαρκής περιβάλλοντας χώρος.  Απαιτεί τάφρους με βάθος τουλάχιστον 1,5 μέτρων. Οι πιο συνηθισμένες διατάξεις χρησιμοποιούν είτε δύο επίπεδα, είτε σωλήνες τοποθετημένες η μία δίπλα στην άλλη. Κάθε βρόγχος συνδέεται με έναν συλλέκτη που οδηγεί στην γεωθερμική αντλία θερμότητας.  Οι συλλέκτες τοποθετούνται σε φρεάτια στον περιβάλλοντα χώρο.

Slinky συστημα γεωθερμιας

Ένα slinky loop εκτελεί την ίδια λειτουργία με οποιονδήποτε άλλο οριζόντια – αναπτυσσόμενο γεωεναλλάκτη σε ένα σύστημα γεωθερμίας. Η μέθοδος Slinky επιτρέπει τη εγκατάσταση περισσότερων σωλήνων σε μικρότερη τάφρο, η οποία μειώνει το κόστος εκσκαφών και καθιστά δυνατή την οριζόντια εγκατάσταση σε περιοχές που δεν θα ήταν συμβατικές οριζόντιες εφαρμογές. 

Όμως, το slinky είναι διαφορετικό από τις ευθείες σωληνώσεις, επειδή για την ίδια ποσότητα του μήκους της τάφρου, αναπτύσσει περισσότερα μέτρα γεωεναλλάκτη και δημιουργεί μεγάλη αδράνεια κατά την μεταφορά.  Κατά συνέπειαμ παρουσιάζει καλύτερη θερμική απόδοση από ότι οι ευθείες σωλήνες που τρέχουν σε πολλαπλά βάθη στο ίδιο χαντάκι. Κάθε βρόγχος συνδέεται με έναν συλλέκτη που οδηγεί στην γεωθερμική αντλία θερμότητας.  Οι συλλέκτες τοποθετούνται σε φρεάτια στον περιβάλλοντα χώρο.

Οι βρόχοι Slinky είναι σχεδιασμένοι για να εξοικονομούν χώρο και να αυξάνουν την απόδοση. Ωστόσο, τα slinkies απαιτούν τεχνικές γνώσεις για να κατασκευαστούν σωστά.

Κωνικο συστημα γεωθερμιας

Οι γεωεναλλάκτες σε κωνική μορφή εγκαθίστανται σε παρτίδες ή τμηματικά. Είναι παρόμοιοι με τους κυλινδρικούς γεωσυλλέκτες, αλλά τείνουν να είναι πιο αποδοτικοί λόγω της απόρριψης θερμότητας η οποία επιτυγχάνεται. Οι βρόχοι κωνικού γεωεναλλάκτη τοποθετούνται σε τοπικές μικρές εκσκαφές, όχι σε τάφρους. Κάθε εκσκαφή είναι περίπου 3,5 μέτρα σε βάθος και η απαίτηση σε κάλυψη χώρου για κάθε ένα κώνο είναι μικρότερη από 5 τετραγωνικά μέτρα. Κάθε κωνικός γεωεναλλάκτης συνδέεται με συλλέκτες, οι οποίες τοποθετούνται σε τάφρους και συνδέονται με την γεωθερμική αντλία θερμότητας.

Κατακορυφο συστημα γεωθερμιας

Σε μεγαλύτερες κατασκευές συχνά χρησιμοποιούν κάθετα γεωθερμικά συστήματα επειδή η έκταση γης που απαιτείται για τους οριζόντιους βρόχους είναι απαγορευτική.  Οι κάθετοι βρόχοι χρησιμοποιούνται επίσης όταν είναι απαραιτητη να ελαχιστοποιηθεί η διαταραχή του υφιστάμενου χωροταξικού σχεδιασμού. 

Η παγκόσμια αγορά τείνει να λιγοστεύει το πλήθος των κατακόρυφων οπών και να πηγαίνει ολοένα και βαθύτερα με στόχο την εκμετάλλευση της γεωθερμικής βαθμίδας (αύξηση της θερμοκρασίας κατά 1 βαθμό κελσίου ανά 30 μέτρα βάθους) που συναντάμε σε οποιαδήποτε πέτρωμα έπειτα το βάθος των 100 μέτρων.  

Για το κλειστό κατακόρυφο γεωθερμικό σύστημα, συνίθως χρησιμοποιείται ένας κάναβος των 5 μέτρων για τις οπές μέχρι τα βάθη των 150 μέτρων.  Κάθε οπή έχει διάμετρο από 4 έως 6 ίνστες.  Σε αυτές τις οπές προσαρμόζονται δύο ή τέσσερις σωλήνες που συνδέονται στο κάτω μέρος με μια καμπύλωση U για να σχηματίσουν ένα βρόχο. Οι κάθετοι βρόχοι συνδέονται με οριζόντιο δίκτυο όπου τοποθετείται σε τάφρους και συνδέεται με την γεωθερμική αντλία θερμότητας στο κτίριο.

    Ελάχιστες προδιαγραφές Άνυδρων ή Κλειστών γεωθερμικών συστημάτων

    Ανεξάρτητα από τον τύπο του κλειστού βρόχου που εγκαθιστούμε, ο βασικός εξοπλισμός μίας εγκατάστασης μας φέρει τα ακόλουθα ποιοτικά χαρακτηριστικά:

    • Εκπόνηση θερμικής απόκρισης προκειμένου να εκτιμήσουμε τη μεταφορά θερμότητας από και πρός το έδαφος
    • Inverter κυκλοφορητές
    • Αυτόματη συνεχή εξαέρωση
    • Υδραυλικοί διαχωριστές
    • Ρυθμιστικές βάνες ροής
    • Επιτηρητές ροής
    • Η γεωθερμική αντλία θερμότητας με ομοαξονικούς ή πλακοειδείς εναλλάκτες

    Γεωστάσιο ή μηχανοστάσιο:

    Γεωστάσιο ή μηχανοστάσιο

    Ανεξάρτητα με τον τύπο της γεωθερμικής αντλίας θερμότητας, ο βασικός μας εξοπλισμός ενός γεωστασίου απαρτίζεται από τα ακόλουθα:

    • Desuperheater, για την παραγωγή του ζεστού νερού χρήσης από τη γεωθερμική αντλία θερμότητας ως παραπροϊόν, όταν και όποτε αυτή λειτουργεί
    • Δοχείο αδράνειας κατάλληλο για τη σύνδεση αυτού με εξωτερικά ηλιακά συστήματα
    • Επιμέτρηση του βαθμού απόδοσης της γεωθερμικής αντλίας θερμότητας για τη διασφάλιση της ηλεκτρικής κατανάλωσης
    • Επιτηρητές τάσης και φάσης για την προστασία του εξοπλισμού από διακυμάνσεις του ηλεκτρικού ρεύματος
    • Ήχο – θερμομόνωση του συμπιεστή της γεωθερμικής αντλίας θερμότητας
    • Αντικραδασμικές βάσεις
    • Inverter κυκλοφορητές
    • Ομαλοί εκκινητές
    Φόρμα επικοινωνίας:

    Συχνές ερωτήσεις

    Δείτε συχνές ερωτήσεις σχετικά με την γεωθερμία

    Αντλίες θερμότητας

    Μάθετε τα πάντα γύρω από τις αντλίες θερμότητας
    Ενδεικτικά έργα:

    Κολυμβητήρια

    ΑΘΛΗΤΙΚΑ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΑ / Νέα Πολιτεία, Λάρισας & Χαλάνδρι, Αττικής

    Logistics

    ΑΠΟΘΗΚΕΣ - ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ / Βιομηχανική ζώνη Ασπρόπυργου, Αττικής

    Ατρίνα

    ΕΜΠΟΡΙΚΟ ΚΕΝΤΡΟ / Παράδεισος Αμαρουσίου, Αττικής

    Ενδεικτικά έργα:

    Κολυμβητήρια

    ΑΘΛΗΤΙΚΑ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΑ / Νέα Πολιτεία, Λάρισας & Χαλάνδρι, Αττικής

    Logistics

    ΑΠΟΘΗΚΕΣ - ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ / Βιομηχανική ζώνη Ασπρόπυργου, Αττικής

    Ατρίνα

    ΕΜΠΟΡΙΚΟ ΚΕΝΤΡΟ / Παράδεισος Αμαρουσίου, Αττικής