ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΑΠΟΔΟΤΙΚΑ ΚΤΙΡΙΑ

Δίνει τη δυνατότητα να απορροφήσουμε θερμότητα από το έδαφος και να την μεταφέρουμε στο χώρο που θέλουμε να θερμάνουμε το χειμώνα, ή αντίστροφα να απορροφήσουμε θερμότητα από χώρο που θέλουμε να ψύξουμε το καλοκαίρι και να τη μεταφέρουμε στη γη.


Γεωθερμία για όλους – Υποδειγματική κατοικία στην Πεντέλη
Η εφαρμογή που θα εξετάσουμε αποτελεί παράδειγμα τυπικής εγκατάστασης κλιματισμού με γεωθερμία, που αποδεικνύει τόσο την απλότητα της όσο και τα πολλαπλά της οφέλη. Αφορά μία πολυτελή κατοικία στο Ντράφι της Πεντέλης, συνολικής επιφάνειας 300m2 περίπου, που αποτελείται από τέσσερα επίπεδα, υπόγειο, ισόγειο, α’ όροφο και πατάρι. Τη μελέτη, σχεδιασμό και την προμήθεια των μηχανημάτων ανέλαβε η ΔΕΛΤΑ ΤΕΧΝΙΚΗ, ενώ την επίβλεψη και υλοποίηση του έργου η ΤΕΧΝΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΕΠΕ. Ο κλιματισμός των χώρων αυτών επιτυγχάνεται με τη χρήση ενδοδαπέδιου συστήματος και τοπικών κλιματιστικών μονάδων (fan coils).



Ο γεωθερμικός εναλλάκτης
Ο γεωθερμικός εναλλάκτης είναι ένα κλειστό κύκλωμα σωλήνωσης μικρής διατομής που «θάφτηκε» στον ελεύθερο περιβάλλοντα χώρο του οικοπέδου, επιφάνειας περίπου 300m2. Για βέλτιστη αξιοποίηση της διαθέσιμης επιφάνειας, αποτελείται από 3 στρώσεις καθ’ ύψος, ενώ το συνολικό μήκος των κυκλωμάτων του είναι της τάξης των 1.400 m.

Ο γεωθερμικός εναλλάκτης καταλήγει σε ένα χώρο μηχανοστασίου, όπου συνδέεται με την καρδιά του συστήματος, τη γεωθερμική αντλία θερμότητας μικρών διαστάσεων του οίκου CLIMAVENETA Ιταλίας.

Ο γεωθερμικός εναλλάκτης σχεδιάστηκε με ιδιαίτερη προσοχή και με στόχο το μεγάλο βαθμό απόδοσης όχι μόνο της γεωθερμικής αντλίας θερμότητας (COP>4) αλλά και όλης της εγκατάστασης. Ιδιαίτερη σημασία δόθηκε σε «λεπτά σημεία» της μελέτης, έτσι ώστε η θερμοκρασία του νερού που εισέρχεται στο γεωθερμικό εναλλάκτη και η θερμοκρασία του νερού που εξέρχεται από αυτόν, να είναι εντός των ορίων που εξασφαλίζουν την απρόσκοπτη λειτουργία σε όλες τις συνθήκες.

Τί βλέπουμε μέσα στο σπίτι
Στους κλιματιζόμενους χώρους του σπιτιού χρησιμοποιήθηκε συνδυασμός υποδαπέδιας θέρμανσης και τοπικών κλιματιστικών μονάδων (fan coils). Οι τοπικές κλιματιστικές μονάδες  που χρησιμοποιήθηκαν είναι επίσης του οίκου CLIMAVENETA και πιο συγκεκριμένα της σειράς NFT, κατάλληλη για ειδικές εφαρμογές όπως η συγκεκριμένη. Διακρίνονται για την κομψή τους εμφάνιση, την αθόρυβη λειτουργία που εξασφαλίζει απόλυτη άνεση, αλλά και τον εξελιγμένο ηλεκτρονικό έλεγχο που διαθέτουν, βελτιστοποιώντας έτσι την απόδοσή τους. Εάν είχε απαιτηθεί θα μπορούσαν να τοποθετηθούν και κρυφές, εμφανίζοντας στο χώρο μόνο στόμια προσαγωγής αέρα.

Ένας μικρός αποθηκευτικός χώρος στο υπόγειο του σπιτιού αποτελεί το «μηχανοστάσιο» της εγκατάστασης, με τη γεωθερμική αντλία θερμότητας, ένα δοχείο αδρανείας και τους κυκλοφορητές. Έχει καταργηθεί τελείως ο καυστήρας/λέβητας και η πιθανή δεξαμενή, καθιστώντας το σπίτι πλήρως απεξαρτημένο από τα ορυκτά καύσιμα. Η υδραυλική εγκατάσταση είναι κοινή, χωρίς ιδιαιτερότητες, με το κύκλωμα της κατανάλωσης απλώς να χωρίζεται σε πρωτεύων και δευτερεύων. Στο πρωτεύων κύκλωμα βρίσκουμε την γεωθερμική αντλία θερμότητας και το δοχείο αδρανείας της εγκατάστασης. Το δοχείο αδρανείας συνδέεται επίσης με τα υδραυλικά κυκλώματα του ενδοδαπέδιου συστήματος και των τοπικών κλιματιστικών μονάδων (fan coils) και μαζί συνθέτουν το δευτερεύων κύκλωμα. Το κύκλωμα τροφοδοτείται από τη γεωθερμική αντλία θερμότητας με νερό θερμοκρασίας 45 οC στη λειτουργία θέρμανσης και 7 οC στη λειτουργία ψύξης για να κλιματίσει τους χώρους του σπιτιού. Εάν υπήρχε ανάγκη, η γεωθερμική αντλία θερμότητας θα μπορούσε να παρέχει με πολύ οικονομικό τρόπο και το ζεστό νερό χρήσης για τις ανάγκες του σπιτιού.

Τα οφέλη
Μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν στην εγκατάσταση μετά από έναν χρόνο λειτουργίας επαλήθευσαν την επιτυχία της μελέτης. Πιο συγκεκριμένα, κατά τη διάρκεια του χειμώνα το σύστημα απέδωσε 20.000KWh θερμικό φορτίο, καταναλώνοντας ηλεκτρική ενέργεια 5.600KWh και επιτυγχάνοντας βαθμό απόδοσης πάνω από 3.5 (COPεγκατάστασης=3.57). Επιπλέον η θερμοκρασιακή διαφορά του νερού που εισέρχεται στον γεωθερμικό εναλλάκτη, με το νερό που εξέρχεται από αυτόν, δεν έπεσε ποτέ κάτω από 4 οC (ΔΤ>4 οC). Ανάλογα αποτελέσματα είχαμε και για την περίοδο του καλοκαιριού, στη λειτουργία της ψύξης. Όλα τα παραπάνω καταδεικνύουν πόσο σημαντικός είναι ο σχεδιασμός του γεωθερμικού εναλλάκτη για την απόδοση του συστήματος.

Πρακτικά από τα παραπάνω μεγέθη, με τιμή της ηλεκτρικής KWh στα 0,13€, το κόστος λειτουργίας της γεωθερμικής εγκατάστασης ήταν 728€. Αντίστοιχα, ένας λέβητας πετρελαίου υψηλής απόδοσης θα κατανάλωνε 2.000Lit πετρελαίου για να αποδόσει το ίδιο θερμικό φορτίο. Με μέση τιμή πετρελαίου θέρμανσης τα 0,75 €/Lit, το κόστος λειτουργίας ενός λέβητα θα ήταν 1.500€. Επιτεύχθηκε λοιπόν εξοικονόμηση της τάξης του 50% και η προβλεπόμενη απόσβεση του επιπλέον κόστους της γεωθερμικής εγκατάστασης υπολογίζεται σε 5 – 6 χρόνια. Η γεωθερμία σήμερα είναι το πιο μοντέρνο και σύγχρονο σύστημα κλιματισμού στον κόσμο. Εγκαθίσταται σε όλα τα νέα κτίρια και καλύπτει όλα τα μεγέθη εφαρμογών, από μικρά σπίτια εώς μεγάλα κτίρια γραφείων ή ξενοδοχείων. Με τη γεωθερμία επιτυγχάνεται οριστική απεξάρτηση από το πετρέλαιο. Ελευθερώνει χώρους στο εσωτερικό των κτιρίων καθώς συνδυάζεται με ενδοδαπέδια θέρμανση και τοπικές κλιματιστικές μονάδες (fan coils) εμφανείς αλλά και κρυφές. Η απόδοση μιας γεωθερμικής εγκατάστασης δεν επηρεάζεται από τις εξωτερικές συνθήκες και αποδίδει όλο το χρόνο. Επιπλέον, το μέγεθος του μηχανοστασίου μειώνεται αισθητά αφού δεν υπάρχει δεξαμενή πετρελαίου. Ακόμα, το κόστος λειτουργίας μιας γεωθερμικής εγκατάστασης είναι όπως είδαμε στην πράξη 50-60% μικρότερο από το παραδοσιακό σύστημα του καυστήρα - λέβητα πετρελαίο, γεγονός που επιτρέπει τη γρήγορη απόσβεση του επιπλέον αρχικού κόστους της γεωθερμικής εγκατάστασης.
Και βέβαια δεν θα πρέπει να ξεχνάμε τη συμβολή στην προστασία του περιβάλλοντος. Η μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης στον κτιριακό τομέα αλλά και ο μηδενισμός της έκλυσης ρύπων στο οικιστικό περιβάλλον (αφού δεν καίγεται πετρέλαιο ή φ.αέριο) είναι καθοριστικοί παράγοντες.

Ο εξοπλισμός και η τεχνογνωσία
Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε στην κατοικία στο Ντράφι και εξασφαλίζει την απρόσκοπτη λειτουργία της προέρχεται από το μεγαλύτερο ευρωπαϊκό εργοστάσιο συσκευών κλιματισμού, την CLIMAVENETA Ιταλίας. Η CLIMAVENETA διαθέτει ειδική γκάμα αντλιών θερμότητας με τον τίτλο «Prana» η οποία είναι προσαρμοσμένη στις τεχνικές ιδιαιτερότητες της γεωθερμίας. Επίσης, παρέχει και τις τερματικές μονάδες ψύξης/θέρμανσης για τοποθέτηση στο εσωτερικό του σπιτιού, εμφανούς ή κρυφού τύπου, οροφής, τοίχου ή δαπέδου. Η ΔΕΛΤΑ ΤΕΧΝΙΚΗ αντιπροσωπεύει την CLIMAVENETA και την υποστηρίζει τεχνικά εδώ και πολλά χρόνια στη χώρα μας με απόλυτη επιτυχία.
Πέραν του εξοπλισμού, η ΔΕΛΤΑ ΤΕΧΝΙΚΗ κατέχει και μεταφέρει σε μηχανικούς και εργολάβους με τους οποίους συνεργάζεται όλη την απαραίτητη εξειδικευμένη τεχνογνωσία που εγγυάται τη σωστή εκτέλεση των εφαρμογών γεωθερμίας. Με την παρουσία της στο χώρο του κλιματισμού εδώ 30 χρόνια αλλά και την αξιοπιστία που έχει επιδείξει στα μικρά ή μεγάλα έργα της, η ΔΕΛΤΑ ΤΕΧΝΙΚΗ έχει καθιερωθεί πλέον ως μια από τις ισχυρότερες εταιρίες στο χώρο. Ειδικά με τις τεχνολογίες Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας ασχολείται από το 1992, συμμετέχοντας μεταξύ άλλων στην υλοποίηση και πλειάδας γεωθερμικών εφαρμογών στον κτιριακό τομέα, όπως η παρούσα. Σημαντικό είναι να αναφερθεί πως απαραίτητη είναι η υλοποίηση των εφαρμογών αυτών από έμπειρες εταιρίες με τεχνογνωσία, οι οποίες είναι σε θέση να εγγυηθούν τη διαφημιζόμενη υψηλή ενεργειακή απόδοση του συστήματος.

Οι προοπτικές τη γεωθερμίας
Με δεδομένο το γεγονός ότι η γεωθερμία είναι η πιο οικολογική, τεχνικά ώριμη, εμπορικά διαθέσιμη και οικονομικά προσιτή τεχνολογία κλιματισμού αυτή τη στιγμή στον κόσμο, οι προοπτικές της είναι εξαιρετικές. Είναι η βασικότερη ίσως μορφή ΑΠΕ που μπορεί να εφαρμοστεί στον κτιριακό τομέα με σημαντικά, άμεσα απτά περιβαλλοντικά και οικονομικά οφέλη.
Αργά ή γρήγορα θα κυριαρχήσει στην αγορά, με βάση τις ολοένα εντεινόμενες τάσεις για εξοικονόμηση ενέργειας, βιοκλιματικά και ενεργειακά αποδοτικά κτίρια, αλλά και την οικολογική συνείδηση που έχει αρχίσει να εδραιώνεται στην κοινωνία. Στις χώρες τις Ευρώπης αλλά και στην Αμερική έχει καθιερωθεί ώς ένα από τα πλέον απαραίτητα συστήματα όσον αφορά την ενεργειακή και οικολογική πολιτική της κάθε χώρας, με σημαντικές φοροαπαλλαγές και επιδοτήσεις σε όσους το υιοθετούν. Ήδη και στη χώρα μας είναι υπό διαβούλευση νομοσχέδιο για οικονομικά κίνητρα ενθάρρυνσης της χρήσης της στον κτιριακό τομέα. Είναι συνεπώς θέμα χρόνου να αναγνωριστεί η σημασία της από την πολιτεία, από τις εταιρίες και τους μηχανικούς του χώρου, οι οποίοι σταδιακά θα την υιοθετήσουν μαζικά.