Γεωεναλλάκτης εδάφους – αέρα

Ο γεωεναλλάκτης ή γεωσυλλεκτης αέρα – εδάφους όπως συχνά ονομάζεται, δεν είναι τίποτα διαφορετικό από έναν εναλλάκτη θερμότητας που συνδέεται με το έδαφος, είναι υπόγειος, και μπορεί να συλλέξει θερμότητα από και / ή να διαχέει τη θερμότητα στο έδαφος. Αποτελείται από πλασικές σωλήνες μεγάλης διαμέτρου που περνά τον αέρα από το εσωτερικό τους. Οι σωληνώσεις αυτές, ενταφιάζονται στο έδαφος και χρησιμοποιούν τη σχεδόν σταθερή υπόγεια θερμοκρασία της Γης. Το σύστημα αυτό είναι κατάλληλο για οικιακές, γεωργικές ή βιομηχανικές χρήσεις.

Οι γεωεναλλάκτες εδάφους – αέρα αποτελούν συχνά μια βιώσιμη και οικονομική εναλλακτική λύση ή συμπλήρωμα σε συμβατικά συστήματα κεντρικής θέρμανσης ή κλιματισμού, καθώς δεν υπάρχουν αντλίες θερμότητας, χημικά ή καυστήρες και απαιτούνται μόνο ανεμιστήρες για τη μετακίνηση του αέρα. Αυτά χρησιμοποιούνται για μερική ή πλήρη ψύξη (ανάλογα με την τοποθεσία) ή / και πρόθερμανση του νωπόυ αέρα μιας εγκατάστασης. Η χρήση τους μπορεί να βοηθήσει τα κτίρια να πληρούν τα πρότυπα του παθητικού σπιτιού ή την πιστοποίηση LEED.

Οι εναλλάκτες θερμότητας εδάφους – αέρα έχουν χρησιμοποιηθεί στις γεωργικές εγκαταστάσεις (κτηνοτροφικά κτίρια) και στις κηπευτικές εγκαταστάσεις (θερμοκήπια). Τις τελευταίες δεκαετίες και έχουν χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με ηλιακές καμινάδες σε θερμές και ξηρές περιοχές, Η εφαρμογή αυτών των συστημάτων στην Αυστρία, τη Δανία, τη Γερμανία και την Ινδία έχει γίνει αρκετά κοινή από τα μέσα της δεκαετίας του 1990 και υιοθετείται αργά στη Βόρεια Αμερική.

Οι εναλλάκτες θερμότητας γης-αέρα μπορούν να αναλυθούν ως προς την απόδοση τους χρησιμοποίοντας λογισμικά προγράμματα τα οποία έχουν στην βαση δεδομένων τους κλιματολογικά δεδομένα. Ορισμένα από αυτά τα λογισμικά προγράμματα είναι το GAEA, AWADUKT Thermo, EnergyPlus, L-EWTSim, WKM και άλλα. Ωστόσο, σχεδόν όλα τα συστήματα εναλλάκτη θερμότητας γης-αέρα που έχουν σχεδιαστεί και κατασκευαστεί, κανένα δεν ανταποκρίθηκε στις προσδοκίες του αρχικού σχεδιασμού και μελέτης. Οι εναλλάκτες θερμότητας εδάφους-αέρα φαίνονται καλύτερα κατάλληλοι για προκατεργασία αέρα και όχι για πλήρη θέρμανση ή ψύξη. Η προεπεξεργασία του αέρα μειώνει το αισθητό φορτίο, κάνοντας την εγκατάσταση μιας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας νερού-αέρα ή νερού-νερού οικονομική με υψηλή απόδοση της επένδυσης και αποπληρωμή που επιτυγχάνεται συχνά μέσα σε τρία χρόνια από την ημέρα εγκατάστασης.

Τα περισσότερα συστήματα κατασκευάζονται συνήθως από πλαστικές σωλήνες με διάμετρο από 100 έως 600mm. Συνηθίζεται η εγκατάσταση αντιμικροβιακού σωλήνα συνδυασμένο με ένα σύστημα απομάκρυνσης των συμπυκνωμάτων. Οι σωλήνες μικρότερης διαμέτρου απαιτούν περισσότερη ενέργεια για να μετακινήσουν τον αέρα και έχουν μικρότερη επιφάνεια επαφής με το έδαφος. Μεγαλύτερης διαμέτρου σωλήνες, επιτρέπουν μια πιο αργή ροή αέρα, η οποία επίσης αποφέρει πιο αποτελεσματική μεταφορά ενέργειας και επιτρέπει την μεταφορά πολύ μεγαλύτερων ποσοτήτων, επιτρέποντας περισσότερες εναλλαγές του αέρα σε μικρότερο χρονικό διάστημα.