Είδη γεωθερμικών συστημάτων

Η αρχή λειτουργίας όλων των συστημάτων αβαθούς γεωθερμίας είναι ίδια. Ανάλογα όμως με τη διάταξη του γεωεναλλάκτη (οριζόντια / κατακόρυφη), τον τύπο του κυκλώματος (κλειστό / ανοικτό) διακρίνονται στις παρακάτω κατηγορίες:

α. Αβαθής γεωθερμία κλειστού κυκλώματος

α1. Οριζόντια διάταξη γεωεναλλάκτη: Για την ανάπτυξη των οριζόντιων γεωεναλλακτών απαιτείται «σκάμμα» ορισμένης επιφάνειας, που εξαρτάται από την κάθε περίπτωση ξεχωριστά, και σε βάθος (100cm - 150cm). Στο επίπεδο αυτό αναπτύσσεται το οριζόντιο σύστημα το οποίο αποτελείται από κυκλώματα σωλήνων πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας, τα οποία μέσω των επί μέρους συλλεκτών οδηγούνται στην αντλία θερμότητας. Με τον τρόπο αυτό δημιουργείται ένα πρωτεύον κλειστό κύκλωμα στο οποίο κυκλοφορεί διάλυμα νερού με αντιψυκτικό και το οποίο μεταφέρει την θερμότητα προς και από την αντλία θερμότητας ανάλογα και τον ζητούμενο ψυκτικό κύκλο.

α2. Κατακόρυφη διάταξη γεωεναλλάκτη: Σε περίπτωση που δεν υπάρχει επαρκής διαθέσιμος χώρος εντός του οικοπέδου για τη διάστρωση των οριζόντιων γεωεναλλακτών, δίνεται λύση με την εγκατάσταση κατακόρυφων εναλλακτών που θα τοποθετηθούν εντός αντίστοιχων τυφλών γεωτρήσεων. Συνολικά θα απαιτηθούν γεωτρήσεις βάθους περίπου 100 m η καθεμία. Με τον τρόπο αυτό δημιουργούνται πρωτεύοντα κλειστά κυκλώματα στα οποία κυκλοφορεί διάλυμα νερού με αντιψυκτικό και το οποίο μεταφέρει την θερμότητα προς και από τις αντλίες θερμότητας ανάλογα και τον ζητούμενο ψυκτικό κύκλο.

β. Αβαθής γεωθερμία ανοικτού κυκλώματος

Σε περίπτωση ύπαρξης υπόγειου νερού στην περιοχή ή γεώτρησης (πηγάδι), εναλλακτικά μπορεί να εφαρμοστεί ανοικτού κυκλώματος γεωεναλλάκτης. Για αυτόν τον τύπο γεωεναλλάκτη απαιτούνται 2 γεωτρήσεις, μία παραγωγική και μία επανεισαγωγής. Από την πρώτη γεώτρηση, θα αντλείται μέσω κατάλληλης αντλίας το νερό γεώτρησης, θα προσάγεται μέσα σε έναν εναλλάκτη θερμότητας στην αντλία θερμότητας και στη συνέχεια, θα οδηγείται ξανά στο έδαφος μέσω της δεύτερης γεώτρησης. Με τον τρόπο αυτό δημιουργείται ένα ανοικτό κύκλωμα στο οποίο κυκλοφορεί το νερό άντλησης και το οποίο μεταφέρει την θερμότητα προς και από την αντλία θερμότητας ανάλογα και τον ζητούμενο ψυκτικό κύκλο.

Ανάλογα με τον τύπο του γεωεναλλάκτη επιλέγεται και η ανάλογη αντλία θερμότητας:

α. Γεωθερμική αντλία θερμότητας κλειστού κυκλώματος: συνδέεται με οριζόντιους ή κάθετους κλειστούς γεωεναλλάκτες και εκμεταλλέυεται την θερμική ενέργεια του υπέδαφος.

β. Γεωθερμική αντλία θερμότητας ανοιχτού κυκλώματος: συνδέεται με δύο γεωτρήσεις ανοικτού τύπου μία παραγωγική και μία επανεισαγωγής και εκμεταλλεύεται την θερμική ενέργεια των υπόγειων υδάτων. Η αντλία θερμότητας είναι ίδια με την παραπάνω περίπτωση μόνο που το υδραυλικό κομμάτι του πρωτεύοντος κυκλώματος είναι από υλικά κατάλληλα για ανοιχτό κύκλωμα όπου παρουσιάζονται οξειδώσεις και επικαθήσεις.

Διάφορα είδη εγκαταστάσεων γεωθερμίας:

Αβαθής γεωθερμία κλειστού κυκλώματος με οριζόντια διάταξη γεωεναλλάκτη