Κλειστά γεωθερμικά συστήματα

Οριζόντιο σύστημα γεωθερμίας

Αυτός ο τύπος εγκατάστασης είναι ο οικονομικότερος για οικιστικές εγκαταστάσεις, ιδιαίτερα για νέες κατασκευές όπου υπάρχει επαρκής περιβάλλοντας χώρος. Απαιτεί τάφους με βάθος τουλάχιστον 1,5 μέτρων. Οι πιο συνηθισμένες διατάξεις χρησιμοποιούν είτε δύο επίπεδα, είτε σωλήνες τοποθετημένες η μία δίπλα στην άλλη. Η μέθοδος Slinky ™ του βρόχου επιτρέπει τη δημιουργία περισσότερων σωλήνων σε μικρότερη τάφρο, η οποία μειώνει το κόστος εγκατάστασης και καθιστά δυνατή την οριζόντια εγκατάσταση σε περιοχές που δεν θα ήταν συμβατικές οριζόντιες εφαρμογές. Κάθε βρόχος συνδέεται με έναν συλλέκτη που οδηγεί στην αντλία θερμότητας. Οι συλλέκτες τοποθετούνται σε φρεάτια στον περιβάλλοντα χώρο.

Slinky σύστημα γεωθερμίας

Ένα slinky loop εκτελεί την ίδια λειτουργία με οποιονδήποτε άλλον οριζόντια-αναπτυσσόμενο γεωεναλλακτη σε ένα σύστημα γεωθερμίας. Όμως, το slinky είναι διαφορετικό από τις ευθείες σωληνώσεις, επειδή για την ίδια ποσότητα του μήκους της τάφρου μπορεί κανείς να αλλάξει την απόσταση μεταξύ των σωλήνων πιο ομοιόμορφα από ότι με τους πολλαπλούς βρόγχους σωλήνων στο ίδιο βάθος και με καλύτερη θερμική απόδοση από ότι οι ευθείες σωλήνες τρέχουν σε πολλαπλά βάθη στο ίδιο χαντάκι. Οι βρόχοι Slinky είναι σχεδιασμένοι για να εξοικονομούν χώρο και να αυξάνουν την απόδοση. Ωστόσο, τα slinkies απαιτούν τεχνικές γνώσεις για να κατασκευαστούν σωστά.

Κωνικό σύστημα γεωθερμίας

Οι γεωεναλλάκτες σε κωνική μορφή εγκαθίστανται σε παρτίδες. Είναι παρόμοιοι με τους κυλινδρικούς γεωσυλλέκτες, αλλά τείνουν να είναι πιο αποδοτικοί λόγω της απόρριψης θερμότητας η οποία επιτυγχάνεται. Οι βρόχοι καλαθιού ανασκάπτονται σε παρτίδες, όχι σε τάφους. Κάθε εκσκαφή είναι περίπου 3,5 μέτρα σε βάθος και η απαίτηση σε κάλυψη χώρου για κάθε ένα καλάθι είναι μικρότερη από 5 τετραγωνικά μέτρα. Κάθε καλάθι συνδέεται με συλλέκτες, οι οποίες τοποθετούνται σε τάφους και συνδέονται με την αντλία θερμότητας στο κτίριο.

Τα μεγάλα εμπορικά κτήρια 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. Για κάθετο σύστημα, τρύπες (διαμέτρου περίπου 4 έως 6 ιντσών) τρυπιούνται περίπου 5 μέτρα μεταξύ τους και 50 έως 150 μέτρα βάθος. 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 σωλήνα, τοποθετούνται σε τάφους και συνδέονται με την αντλία θερμότητας στο κτίριο.

Ελάχιστες προδιαγραφές κλειστών γεωθερμικών συστημάτων

Ανεξάρτητα από τον τύπο του κλειστού βρόχου που εγκαθιστούμε, ο βασικός μας εξοπλισμός είναι ο ακόλουθος:

• Διεξάγουμε μια δοκιμή θερμικής απόκρισης προκειμένου να εκτιμήσουμε τη μεταφορά θερμότητας της γεωτρήσεως και επαναπροσδιορίσουμε και επανεκτιμήσουμε το σύστημα γεωτρήσεων
• Inverter κυκλοφορητές
• Έλεγχος γλυκόλης στο σύστημα (αν απαιτείται γλυκόλη στο σύστημα)
• Υδραυλική δοκιμή πριν την τοποθέτηση του γεωεναλλάκτη και κατά την διάρκεια τσιμέντωσης
• Εξαέρωση με κατάλληλο εξοπλισμό
• Έλεγχος ροής στην γεωθερμική αντλία θερμότητας
• Ρυθμιστικές βάνες ροής στον συλλέκτη των γεωεναλλακτών
• Χρησιμοποιούνται υλικά υψηλής θερμικής αγωγιμότητας
• Χρησιμοποιούμε πυρίτιο 99,9% και πολύ μικρή κοκκομετρία άμμου στα συστήματα μας ώστε να επιτυγχάνουμε πάντα την συνεχή αιώρηση των σωματιδίων

Ένυδρα ή ανοικτά γεωθερμικά συστήματα (σύστηματα με υδρογεωτρήσεις)

Αυτός ο τύπος συστήματων χρησιμοποιεί υπόγειο ή επιφανειακό υδροφόρο ορίζοντα ως μέσο ανταλλαγής θερμότητας από και πρός το έδαφος. Συνηθέστερα πραγματοποιουνται μία ή περισσότερες υδρογεωτρήσεις με σκοπό την άντληση και επανεισαγωγή του νερού στον υδροφόρο από όπου προήλθε. Το νερό που αντλείται εισάγεται στην γεωθερμική αντλία θερμότητα, όπου πραγματοποιείταιη μεταφορά της ενέργειας και επιστρέφει στο έδαφος μέσα από την υδρογεωτρήση εμπλουτισμού. Αυτή η επιλογή είναι προφανώς πρακτική μόνο όταν υπάρχει επαρκής παροχή συνεχόμενη για καθόλη τη διάρκεια του έτους, με υδροφόρο σχετικά καθαρό, ενώ ταυτόχρονα πληρούνται όλοι οι τοπικοί κώδικες και κανονισμοί σχετικά με την άντληση και την απόρριψη υπογείων υδάτων.