Σάββατο, 3 Νοεμβρίου 2012

ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ

Θέρμανση θερμοκηπίων με τη χρήση αβαθούς γεωθερμίας  γεωθερμικές αντλίες θερμότητας 
Η  θερμοκρασία  του  εδάφους  είναι  ψηλότερη  από  την  ατμοσφαιρική  κατά  τη  χειμερινή 
περίοδο,  χαμηλότερη  κατά  την  καλοκαιρινή  και  επηρεάζεται  από  διάφορους παράγοντες 
ανάλογα με το βάθος.
Το  έδαφος  χωρίζεται  κυρίως  σε  τρία  στρώματα,  το  επιφανειακό,  η  θερμοκρασία  του 
οποίου επηρεάζεται από την καθημερινή αλλαγή θερμοκρασίας στην ατμόσφαιρα και από 
παράγοντες όπως την ηλιακή ακτινοβολία, τον αέρα, τη βροχόπτωση, κτλ, το αβαθές, που 
επηρεάζεται κυρίως από εποχιακές καιρικές αλλαγές και το βαθύτερο, η θερμοκρασία του 
οποίου παραμένει σχετικά σταθερή και ανεπηρέαστη από τις καιρικές συνθήκες. Το πεδίο 
βάθους  κάθε  στρώματος  σχετίζεται  κυρίως  με  την  μορφολογία  του  εδάφους  και  τις 
καιρικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή.  Η μεταβολή της θερμοκρασίας μειώνεται με το βάθος και γίνεται αμελητέα κάτω από 15 μ.Οι  τοπικές  θερμοκρασίες  εδάφους  εξαρτώνται  από  το  κλίμα  κάλυψη  εδάφους,  κλίση,ιδιότητες χώματος κλπ.
Η θερμότητα που περιέχεται στο εσωτερικό της γης αποτελεί την γεωθερμική ενέργεια και είναι τόσο μεγάλη, ώστε μπορεί να θεωρηθεί πρακτικά ανεξάντλητη μορφή ενέργειας για τα  ανθρώπινα  μέτρα.  Η  τεχνολογία  για  την  άντληση  γεωθερμικής  ενέργειας διαφοροποιείται  σε  αβαθή  γεωθερμική  σε  σχετικά  χαμηλές  θερμοκρασίες,  και  σε  βαθιά γεωθερμική στις υψηλότερες θερμοκρασίες.
Αβαθής  γεωθερμική  ενέργεια  είναι  η  αποθηκευμένη  σε  μορφή  θερμότητας  ενέργεια  του 
φλοιού  της γης, σε βάθη έως 150 m. και με θερμοκρασίες υπεδάφους έως 18 οC. Αυτή  η ενέργεια προέρχεται από την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας (σχεδόν το 50% από τη  συνολική  ποσότητα  που  φθάνει  στη  Γη)  από  τη  γήινη  επιφάνεια  και  που  στα γεωγραφικά  πλάτη  της  εύκρατης  ζώνης  κάτω  από  κάποιο  βάθος  παραμένει  περίπου σταθερή (10‐18 οC) καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους. Στην Κύπρο η ενέργεια που βρίσκεται αποθηκευμένη  κάτω  από  την  επιφάνεια  της  γης  σε  βάθος  5‐100m  η  θερμοκρασία κυμαίνεται περίπου 17‐23 oC.
Στις περιοχές στις οποίες η θερμική ενέργεια της γης είναι επαρκώς συγκεντρωμένη ώστε να  δημιουργεί  εκμεταλλεύσιμη  ενεργειακή  πηγή,  αναπτύσσονται  γεωθερμικά  συστήματα που  ανάλογα  με  τα  θερμικά  χαρακτηριστικά  τους  ταξινομούνται  σε  υψηλής,  μέσης  και χαμηλής ενθαλπίας. Τα υψηλής ενθαλπίας χρησιμοποιούνται συνήθως για  την παραγωγή ηλεκτρισμού,  τα  μεσαίας  ενθαλπίας  για  παροχή  άμεσης  θερμότητας  σε  κατοικίες  και βιομηχανία ενώ τα χαμηλής ενθαλπίας για θέρμανση και ψύξη κτιρίων μέσω γεωθερμικών αντλιών θερμότητας.Η  θέρμανση  θερμοκηπίων  με  χαμηλή  ενθαλπίας  της  γεωθερμικής  ενέργειας,(θερμοκρασίες  κάτω  των  100 oC)  θεωρείται  εύκολος  τρόπος  θέρμανσης.  Το  γεωθερμικό ρευστό μπορεί να μεταφερθεί από  το εσωτερικό  της γης, μέσω μονωμένων σωλήνων και μπορεί  να  διανεμηθεί  είτε  απευθείας  στο  εσωτερικό  του  θερμοκηπίου  σε  πλαστικούς σωλήνες, είτε έμμεσα, μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας.  
Τα  συστήματα  εκμετάλλευσης  της  γεωθερμικής  ενέργειας  ονομάζονται  Γεωθερμικές Αντλίες  Θερμότητας .  Οι  γεωθερμικές  αντλίες  θερμότητας  εφαρμόζονται  σε  οικίες άλλα και στη γεωργία για την κάλυψη των αναγκών θέρμανσης και ψύξης και ζεστού νερού χρήσης. Οι γεωθερμικές αντλίες θερμότητας αντικαθιστούν τους καυστήρες πετρελαίου ή γκαζιού  και  τα  κλιματιστικά  για  την  κάλυψη  των  αναγκών  σε  θέρμανση  και  ψύξη.
Εξοικονομεί  το  40  με  60%  της  ενέργειας  που  θα  κατανάλωνε  ένα  υποστατικό  εάν χρησιμοποιούντο μόνο συμβατικά μέσα θέρμανσης.  Το  όφελος  από  τη  χρήση  γεωθερμίας,  είναι  τόσο  οικονομικό  όσο  και  περιβαλλοντικό.  Η χρήση  γεωθερμικού  συστήματος  δεν  έχει  καμία  εκπομπή  καυσαερίων,  ενώ  συνεπάγεται μείωση  από  40%  έως  60%  των  εκπομπών  αερίων  του  θερμοκηπίου,  σε  σύγκριση  με  τα συμβατικά συστήματα θέρμανσης‐ψύξης.

Τα πλεονεκτήματα τους είναι:
• Ψηλή απόδοση (χαμηλότερη χρήση ενέργειας)
• Χαμηλό κόστος συντήρησης 
• Δεν υπάρχουν εξωτερικά μηχανήματα 
Τα μειονεκτήματα τους είναι:
• Μεγαλύτερο αρχικό κόστος 
• Δεν μπορούν όλα τα είδη συστημάτων να τοποθετηθούν παντού  
• Περιορισμός στους μελετητές για επιλογή