Οι αντλίες θερμότητας προερχόμενης από γεωθερμική ενέργεια —μερικές φορές αποκαλούμενες γεω-μετατροπείς, χρησιμοποιούνται από το τέλος της δεκαετίας του ’40. 

Οι GHPs χρησιμοποιούν τη συνεχή θερμοκρασία της γης ως μέσον μετατροπής αντί της εξωτερικής θερμοκρασίας του αέρα. Αυτό επιτρέπει στο σύστημα να φθάσει αρκετά υψηλά επίπεδα αποτελεσματικότητας (300%-600%) τις πιο κρύες νύχτες του χειμώνα, σε σύγκριση με το 175%-250% τις ψυχρές μέρες για αγωγούς θερμότητας με πηγή τον αέρα.

Ενώ πολλά σημεία της χώρας μπορέι να υπάρχουν ισχυρές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία αναλόγως της εποχής, από καύσωνα το καλοκαίρι σε θερμοκρασίες υπό του μηδενός τον χειμώνα, μερικά μόλις μέτρα κάτω από την επιφάνεια της γης το έδαφος παραμένει σε μια σχετικά σταθερή θερμοκρασία. Σε εξάρτηση από το γεωγραφικό πλάτος, οι θερμοκρασίες εδάφους κυμαίνονται από 10˚C σε 21˚C. Σαν μια σπηλιά, αυτή η θερμοκρασία εδάφους είναι θερμότερη από τον αέρα πάνω από το έδαφος κατά τη διάρκεια του χειμώνα και ψυχρότερη από τον αέρα το καλοκαίρι. Η GHPs εκμεταλλεύεται αυτό το γεγονός  ανταλλάσσοντας θερμότητα με τη γη μέσω ενός μετατροπέα θερμότητας στο έδαφος.

Όπως με κάθε αντλία θερμότητας, οι αντλίες θερμότητας προερχόμενης από γεωθερμική ενέργεια (geothermal heat pumps) ή νερό (water-source heat pumps) μπορούν να ζεστάνουν, να δροσίσουν, και, αν υπάρχει ο εξοπλισμός, να προμηθεύσουν στο σπίτι ζεστό νερό.

Μερικά μοντέλα γεωθερμικών συστημάτων διατίθενται με συμπιεστές δύο ταχυτήτων και ποικίλους ανεμιστήρες για μεγαλύτερη άνεση και εξοικονόμηση ενέργειας. Ως προς τις αντλίες θερμότητας με πηγή των αέρα, αυτές είναι πιο ήσυχες, διαρκούν περισσότερο, απαιτούν λίγη συντήρηση και δεν εξαρτώνται από τη θερμοκρασία του εξωτερικού αέρα.

Μια αντλία θερμότητας με διπλή πηγή ενέργειας (dual-source heat pump) συνδυάζει μια αντλία θερμότητας με πηγή των αέρα (air-source heat pumps) και μια αντλία θερμότητας προερχόμενης από γεωθερμική ενέργεια. Αυτές οι συσκευές συνδυάζουν τα καλύτερα χαρακτηριστικά των δύο συστημάτων.

Οι αντλίες θερμότητας με διπλή πηγή ενέργειας έχουν υψηλότερους δείκτες αποδοτικότητας από τις αντίστοιχες αιολικές, αλλά δεν είναι τόσο αποδοτικές όσο οι γεωθερμικές. Το κύριο πλεονέκτημα των συστημάτων διπλής πηγής είναι ότι στοιχίζει πολύ λιγότερο να τα εγκαταστήσεις απ’ όσο μια μονάδα γεωθερμική, και λειτουργούν περίπου το ίδιο καλά.

Παρ’ ότι η τιμή της εγκατάστασης ενός γεωθερμικού συστήματος μπορεί να είναι αρκετές φορές υψηλότερη από αυτήν ενός συστήματος με πηγή το αέρα της ίδιας θερμαντικής και ψυκτικής δυνατότητας, τα επιπρόσθετα κόστη επιστρέφονται σε εσάς, υπό μορφήν εξοικονόμησης ενέργειας, μέσα σε 5-10 χρόνια. Η διάρκεια ζωής του συστήματος υπολογίζεται στα 25 έτη για τα εσωτερικά εξαρτήματα και 50 έτη και πλέον για το κύκλωμα εδάφους.

Τύποι συστημάτων αγωγών για Γεωθερμική άντληση θερμότητας

Υπάρχουν τέσσερεις βασικοί τύποι κύκλωμα εδάφους. Τρία από αυτά: το οριζόντιο,το κάθετο και το τύπου δεξαμενής / λίμνης είναι συστήμτα κλειστού κυκλώματος. Το σύστημα του τέταρτου τύπου είναι η επιλογή του ανοιχτού κυκλώματος. Ποιο από αυτά τα συστήματα είναι το καλύτερο εξαρτάται από το κλίμα, τις συνθήκες του εδάφους, τη διαθέσιμη γη και το κατά τόπους κόστος εγκατάστασης. Όλες αυτές οι προσεγγίσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εφαρμογές σε κτήρια οικιακής ή εμπορικής χρήσης.

Συστήματα  κλειστού κυκλώματος:  

Οριζόντιο

Αυτός ο τύπος της εγκατάστασης είναι γενικά πολύ ανταποδοτικός του κόστους για οικιακή εγκατάσταση, ιδιαίτερα για νέες κατασκευές όπου επαρκής έκταση γης είναι διαθέσιμη. Απαιτεί  αυλάκια με τουλάχιστον 1 μέτρο βάθος. Οι πιο κοινές διατάξεις είτε χρησιμοποιούν δύο σωλήνες: ο ένας θαμμένος στα δύο μέτρα  βάθος, και ο άλλος στο ένα μέτρο ή δύο σωλήνες τοποθετημένους δίπλα-δίπλα σε 1,5 μέτρο βάθος στο έδαφος μέσα σε αυλάκι φάρδους 50 εκατοστών. Η μέθοδος SlinkyT  επιτρέπει μεγαλύτερο μήκος σωλήνα σε ρηχότερο αυλάκι, πράγμα που μειώνει το κόστος εγκατάστασης και καθιστά την οριζόντια εγκατάσταση δυνατή σε περιοχές όπου δεν θα ήταν δυνατές οι συνηθισμένες οριζόντιες εφαρμογές.

Μεγέθυνση

Εικόνα ενός οριζοντίου κλειστού συστήματος γείωσης δείχνει τους σωλήνες να ξεκινούν από το σπίτι και να εισέρχονται στο έδαφος, έπειτα να διακλαδώνονται σε τρεις σειρές μέσα στο έδαφος, με κάθε σειρά να αποτελείται από έξι αλληλεπικαλυπτόμενα κάθετα συστήματα-βρόγχοι σωληνώσεων. Στο τέλος των σειρών, οι σωλήνες κατευθύνονται πάλι προς την αρχή των σειρών και συνδυάζονται ώστε να αποτελέσουν έναν σωλήνα ο οποίος οδηγείται πίσω στο σπίτι.

Κάθετο

Μεγάλα εμπορικά κτήρια και σχολεία συχνά χρησιμοποιούν κάθετα συστήματα διότι η έκταση γης που απαιτείται για οριζόντια συστήματα θα ήταν απαγορευτικός παράγοντας. Τα κάθετα συστήματα χρησιμοποιούνται επίσης όπου το έδαφος είναι πάρα πολύ ρηχό για αυλάκια, και τα συστήματα αυτά ελαχιστοποιούν την αναστάτωση στο υπάρχον διαμορφωμένο τοπίο. Για ένα κάθετο σύστημα, τρύπες (με διάμετρο περίπου 15 εκ.) ανοίγονται σε απόσταση περίπου 6 μ. η μία από την άλλη και σε βάθος 30 έως 100 μέτρα. Μέσα σε αυτές τις τρύπες εισέρχονται δύο σωλήνες οι οποίοι συνδέονται στο κάτω μέρος με οριζόντιο σωλήνα που τοποθετείται σε αυλάκια και συνδέεται με την αντλία θερμότητας που βρίσκεται μέσα στο κτήριο.

Μεγέθυνση

Εικόνα ενός κάθετου κλειστού συστήματος γείωσης δείχνει τους σωλήνες να ξεκινούν από ένα κτήριο και να εισέρχονται στο έδαφος, έπειτα να διακλαδώνονται σε τέσσερεις σειρές μέσα στο έδαφος. Σε κάθε σειρά, το σύστημα των σωλήνων παραμένει οριζόντιο με εξαίρεση ότι εκτρέπεται  σε τρεις βαθείς κάθετους σχηματισμούς-βρόγχοι. Στο τέλος της σειράς, η σωλήνωση κάνει καμπύλη και επιστρέφει στην αρχή της σειράς και μετατρέπεται σε έναν σωλήνα που οδηγεί πίσω στο κτήριο.

Δεξαμενής/Λίμνης

Αν η περιοχή έχει επαρκή όγκο νερού, αυτή ίσως είναι η επιλογή με το χαμηλότερο κόστος. Ένας σωλήνας παροχής τοποθετείται μέσα στο έδαφος, από το κτήριο έως το νερό και τυλίγεται σε σπείρες σε βάθος τουλάχιστον οκτώ ποδών κάτω από το έδαφος έτσι ώστε να αποφεύγεται το πάγωμα. Οι σπείρες θα πρέπει να τοποθετηθούν μόνον σε περιοχή νερού η οποία πληροί τα κριτήρια για τον ελάχιστο επιτρεπτό όγκο, βάθος και ποιότητα νερού.

Μεγέθυνση

Εικόνα ενός κλειστού κυκλώματος τύπου Δεξαμενής/Λίμνης δείχνει τους σωλήνες να ξεκινούν από το σπίτι και να εισέρχονται στο έδαφος, έπειτα να εκτείνονται έως τη λιμνούλα ή λίμνη. Η σωλήνωση βυθίζεται μέσα στη λιμνούλα ή τη λίμνη και έπειτα σχηματίζει οριζόντια συστήματα-βρόγχους αποτελούμενα από επτά μεγάλες αλληλεπικαλυπτόμενες βρόγχους, έπειτα επιστρέφει στην άκρη της υδάτινης περιοχής, εκτείνεται προς τα πάνω, κοντά στην επιφάνεια και επιστρέφει στο σπίτι.

Ανοιχτό κυκλώματος

 
Αυτός ο τύπος του συστήματος χρησιμοποιεί πηγαδήσιο νερό ή νερό επιφανείας ως το υγρό ανταλλαγής θερμότητας το οποίο κυκλοφορεί κατ’  ευθείαν μέσω του GHP συστήματος. Άπαξ και έχει κυκλοφορήσει μέσα στο σύστημα, το νερό επιστρέφει στο έδαφος μέσω του πηγαδιού, μέσω ενός πηγαδιού αναφόρτισης ή μέσω εκροής στο έδαφος. Αυτή η επιλογή είναι εμφανώς πρακτική μόνον όπου υπάρχει επαρκής παροχή σχετικά καθαρού νερού, και τηρούνται όλοι οι τοπικοί κώδικες και οι κανονισμοί που αφορούν την εκροή του νερού του εδάφους.

Μεγέθυνση

Εικόνα ενός ανοιχτού κυκλωματος δείχνει έναν σωλήνα να μεταφέρει νερό από το σπίτι προς τα έξω, μέσα στο έδαφος, και από κει σε ένα πηγάδι, όπου αδειάζεται στο νερό του εδάφους. Ένας ξεχωριστός σωλήνας μέσα σε πηγάδι λίγο πιο πέρα αντλεί νερό από το πηγάδι και το επιστρέφει στο σπίτι.

Πηγή "Energy Efficiency and Renewable Energy"

Συζήτηση του άρθρου στο φόρουμ. (0 δημοσιεύσεις)

Τί είναι η γεωθερμική ενέργεια; Θερμότητα από τη γη, ή γεωθερμική ενέργεια, μπορεί να προσεγγιστεί και ήδη προσεγγίζεται με τη διάνοιξη (γεώτρηση) πηγών νερού ή ατμού/αερίου, με διαδικασία όμοια με τη γεώτρηση πετρελαίου. Η γεωθερμική ενέργεια είναι ένας τεράστιος, σε περιορισμένο βαθμό χρησιμοποιούμενος φυσικός πόρος, θερμότητας και ενέργειας γενικότερα, ο οποίος είναι καθαρός (ελευθερώνει λίγα ή καθόλου αέρια που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου), αξιόπιστος (μέσος όρος διαθεσιμότητας  95%), και γηγενής (καθιστώντας μας λιγότερο εξαρτώμενους από πετρέλαιο). Διαβάστε περισσότερα...

Γεωθερμική Αντλία GeoColumn   Το πρόβλημα έλλειψης χώρου για το κύκλωμα μιας γεωθερμικής αντλίας έρχεται να λύσει το πατενταρισμένο σύστημα  GeoColumn. Αντί για κάθετους ή οριζόντιους ψυκτικούς βρόγχους διαθέτει μια στήλη τύπου πηγαδιού διαμέτρου 0.6 m και βάθους 4.5-6 m. Διαβάστε περισσότερα...

Αντλία απλού κυκλωματος Earthlinked   Οι γεωθερμικές αντλίες της Εarthlinked είναι ένα πολύ απλό σύστημα ψύξης και θέρμανσης ενός κτηρίου χωρίς τη χρήση συμπιεστή και εξατμιστή. Το ψυκτικό κύκλωμα έρχεται σε άμεση επαφή με τη γη, παρέχοντας έτσι απλή και αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας. Διαβάστε περισσότερα...

Νόμος 3468/2006: Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργεια από ΑΠΕ Ο νόμος του ελληνικού κράτους 3468/2006 για την Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού και Θερμότητας Υψηλής Απόδοσης και λοιπές διατάξεις (ΦΕΚ Α’ 129/27.06.2006) είναι ο νόμος που διέπει τις προϋποθέσεις για τη δημιουργία μονάδων παραγωγής ηλεκτρισμού από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Βασικές ρυθμίσεις του νόμου είναι ότι επιτρέπεται σε ιδιώτες η δημιουργία μονάδας παραγωγής ηλεκτρισμού με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αλλά απαιτεί κατά κανόνα άδεια από το Υπουργείο Ανάπτυξης και ότι ο διαχειριστής του δικτύου διανομής ηλεκτρικού ρεύματος είναι υποχρεωμένος να αγοράζει την ενέργεια που παράγουν νόμιμα αδειοδοτημένες μονάδες. Ο νόμος μεταγράφει μεταξύ άλλων και την Οδηγία 2001/77/ΕΚ της Ευρωπαϊκής Κοινότητας. Διαβάστε περισσότερα...

Νέος Επενδυτικός Νόμος 3522/06 Ο νόμος του ελληνικού κράτους 3522/06 (ΦΕΚ 276/22-12-06) αποκαλείται συχνά ο "νέος επενδυτικός νόμος". Στην ουσία αποτελεί τροποποίηση του νέου αναπτυξιακού νόμου 3299/04 (ΦΕΚ 261 Α'/23-12-2004). Οι αλλαγές που επέφερε σε σχέση με τον 3299/04 έγκεινται κυρίως στο διαχωρισμό της χώρας σε τρεις περιοχές ενίσχυσης επενδυτικών σχεδίων (έναντι τεσσάρων), και στα ποσοστά των ενισχύσεων ανάλογα με την περιοχή και το ύψος της επένδυσης. Πηγή: wikipedia, GNU Free Documentation License Διαβάστε περισσότερα...