Ανοικτό γεωθερμικό σύστημα κλιματισμού ρίχνει την αυλαία στο πετρέλαιο θέρμανσης

Χαρακτηριστικό ιδίωμα της Ελληνικής αγοράς είναι πως ότι ανεβαίνει δεν κατεβαίνει… Ανεξάρτητα από την πτώση ή την όποια διακύμανση παρουσιάζουν οι πρώτες ύλες, η διατίμηση προϊόντων και υπηρεσιών ακολουθεί επί το πλείστον μια γνησίως αύξουσα πορεία. Τελικός αποδέκτης, οι καταναλωτές, κομπάρσοι στη θεατρική σκηνή «Casino mont Dieseles» με πρωταγωνιστές τα οικονομικά και χρηματιστηριακά παιχνίδια «ανήσυχων» επενδυτικών κεφαλαίων. Όμως, πόσοι από εμάς επιθυμούμε τον ρόλο του κομπάρσου και μάλιστα όταν το έργο αφορά την τσέπη μας; Σίγουρα η απεξάρτηση από το πετρέλαιο σε κάθε τομέα της ζωής μας είναι μια υπόθεση που θέλει ακόμη το χρόνο της. Παρόλα αυτά σε κάποιες σημαντικά ενεργοβόρες ανάγκες – όπως αυτή του κλιματισμού – υπάρχουν συμφέρουσες εναλλακτικές προτάσεις ικανές να μας απαλλάξουν από το πετρέλαιο θέρμανσης και να μειώσουν αισθητά την ηλεκτρική κατανάλωση ως προς την επίτευξη του κλιματισμού μας (θέρμανση – ψύξη). Από τις υπάρχουσες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ο κλιματισμός μέσω συστημάτων αβαθούς γεωθερμίας αποτελεί ίσως την βέλτιστη και πιο ολοκληρωμένη πρόταση.
Η κεντρική ιδέα του γεωθερμικού κλιματισμού έγκειται στην εκμετάλλευση του συσσωρευμένου ενεργειακού φορτίου λόγω της συνεχούς ηλιακής ακτινοβολίας που απαντάται στα πρώτα στρώματα των γεωλογικών σχηματισμών καθώς και στους υπόγειους ή επιφανειακούς υδροφόρους ορίζοντες. Λόγω της θερμοχωρητικότητας που παρουσιάζουν οι εκάστοτε γεωλογικοί σχηματισμοί αλλά και της ιδιότητάς τους να αποσβένουν τις θερμοκρασιακές μεταβολές, από το βάθος του ενός μέτρου παρατηρείται μια σχεδόν σταθερή θερμοκρασία (16 – 18 °C), καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους.
Μία γεωθερμική εγκατάσταση κλιματισμού μπορεί να είναι είτε ανοικτού είτε κλειστού τύπου. Η διαφορά τους οφείλεται στον τρόπο με τον οποίο συλλέγουν ή απορρίπτουν το ενεργειακό φορτίο από και προς το έδαφος ή τους υπόγειους και επιφανειακούς υδροφόρους ορίζοντες. Για τη λειτουργία ενός κλειστού γεωθερμικού συστήματος εγκαθίστανται στο υπέδαφος γεωσυλλέκτες (σωληνώσεις) οι οποίοι μεταφέρουν το ενεργειακό φορτίο σε μια γεωθερμική αντλία θερμότητας (πρωτεύων κύκλωμα). Κατόπιν η γεωθερμική αντλία θερμότητας καταναλίσκοντας ηλεκτρική ενέργεια και χρησιμοποιώντας ως πηγή αυτή τη σχεδόν σταθερή θερμοκρασία διαμορφώνει την επιθυμητή θερμοκρασία κλιματισμού, και την διοχετεύει στις σωληνώσεις της κτιριακής εγκατάστασης που θέλουμε να κλιματίσουμε (δευτερεύων κύκλωμα). Σε αντίθεση με το κλειστό κύκλωμα, η λειτουργία ενός ανοικτού γεωθερμικού συστήματος στηρίζεται σε ένα σύστημα υδρογεωτρήσεων άντλησης – επανεισαγωγής (δυο ή περισσοτέρων). Από την μία υδρογεώτρηση αντλούμε το νερό από τον διαθέσιμο υδροφόρο ορίζοντα και στην συνέχεια το διοχετεύουμε στην γεωθερμική αντλία θερμότητας. Τέλος το επανεισάγουμε πίσω στον υδροφόρο ορίζοντα από όπου αντλήθηκε μέσω της δεύτερης υδρογεώτρησης. Η διαδικασία που ακολουθείται από την γεωθερμική αντλία θερμότητας προς το δευτερεύων κύκλωμα είναι όμοια με αυτή που ακολουθείται στο κλειστό κύκλωμα.
Τα ανοικτά γεωθερμικά συστήματα προτείνονται στις περιοχές με πλούσια διαθεσιμότητα υπόγειου ή επιφανειακού υδροφόρου ορίζοντα. Μια γεωθερμική εγκατάσταση ανοικτού κυκλώματος, υλοποιήθηκε πρόσφατα από την Aid engineering Ltd, στην περιοχή Ντράφι Αττικής. Η έκταση του κλιματιζόμενου χώρου ανέρχεται στα 320 τετραγωνικά μέτρα, ενώ συμπεριλήφθηκε η παραγωγή ζεστού νερού χρήσης καθώς και η θέρμανση πισίνας. Για την επίτευξη των παραπάνω απαιτήσεων πραγματοποιήθηκε η ανόρυξη δύο υδρογεωτρήσεων (άντλησης – επανεισαγωγής) και η εγκατάσταση τριών γεωθερμικών αντλιών θερμότητας. Η γεωθερμική αντλία θερμότητας για την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης συνδέθηκε παράλληλα με αυτή που προορίζεται για την θέρμανση της πισίνας, ενώ εν σειρά με αυτές τις δύο συνδέθηκε η γεωθερμική αντλία θερμότητας για τον κλιματισμό του κτιρίου (ψύξη – θέρμανση). Μεταξύ των γεωθερμικών αντλιών θερμότητας και του δευτερεύοντος κυκλώματος (της κτιριακής εγκατάστασης) παρεμβλήθηκε 1 δοχείο αδρανείας, σκοπός του οποίου είναι να λειτουργεί σαν αποθήκη θερμότητας και να μειώνει τις επενεργοποιήσεις των γεωθερμικών αντλιών θερμότητας. Για τον κλιματισμό της εγκατάστασης χρησιμοποιήθηκαν μονάδες εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα (FCU) οροφής, ενώ οι γεωθερμικές αντλίες θερμότητας είναι του Αμερικάνικου οίκου Florida Heat Pumps.
Ισχυρό πλεονέκτημα του γεωθερμικού κλιματισμού (θέρμανση – ψύξη) αποτελεί η πλήρη απεξάρτηση από το πετρέλαιο θέρμανσης και η σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας. Η εκτίμηση του κόστους λειτουργίας που ακολουθεί, είναι βασισμένη στα τελευταία οικονομικά στοιχεία και αναφέρεται μόνο στον κλιματισμό της κτιριακής εγκατάστασης χωρίς να συνυπολογίζει την εξοικονόμηση από την παραγωγή του ζεστού νερού χρήσης και την θέρμανση της πισίνας. Δίδεται η ωριαία κατανάλωση και εξοικονόμηση ενέργειας και ο υπολογισμός του κόστους γίνεται βάσει των βαθμοημερών θέρμανσης και ψύξης που προτείνει το Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος για εσωτερική θερμοκρασία 18,3 °C, Β.Θ.: 1228 & Β.Ψ.: 2910 ώρες ανά έτος – Αθήνα (Ελληνικό).
Από την εκτίμηση του κόστους λειτουργίας που προηγήθηκε παρατηρούμε ότι η εξοικονόμηση που παρέχεται στη θέρμανση μέσω του γεωθερμικού κλιματισμού συγκριτικά με την θέρμανση μέσω συστήματος καυστήρα πετρελαίου ανέρχεται στο 52 % και σε σχέση με το σύστημα καυστήρα φυσικού αερίου στο 40 %. Ενώ στην ψύξη η εξοικονόμηση που έχουμε από το γεωθερμικό κλιματισμό φθάνει στο 62 % σε σχέση με σύστημα ψύξης με αντλία θερμότητας αέρος – αέρος και στο 50 % για σύστημα ψύξης με αντλία θερμότητας αέρος – νερού. Εύκολα λοιπόν συμπεραίνεται πως παρά το μεγαλύτερο αρχικό κόστος εγκατάστασης ενός γεωθερμικού συστήματος συγκριτικά με το αρχικό κόστος εγκατάστασης ενός συμβατικού συστήματος κλιματισμού, ο γεωθερμικός κλιματισμός αποτελεί την οικονομικότερη επιλογή κλιματισμού. Η σημαντική εξοικονόμηση χρημάτων που δημιουργείται οδηγεί σε σύντομη απόσβεση της διαφοράς κόστους επένδυσης του αρχικού κόστους εγκατάστασης.