ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΔΙΑ ΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΕΙΔΙΚΗ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΔΡΑΣΕΩΝ ΣΤΟΥΣ ΤΟΜΕΙΣ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑΣ (ΕΥΣΕΔ-ΕΤΑΚ) ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ «ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑ & ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ» ΚΑΙ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΩΝ ΣΕ ΜΕΤΑΒΑΣΗ ΕΘΝΙΚΟ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ΕΣΠΑ 2007-2013 ΔΡΑΣΗ ΕΘΝΙΚΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ «ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ 2009» ΠΡΑΞΗ Ι:«Συνεργατικά έργα μικρής και μεσαίας κλίμακας» Τίτλος Έργου: Γεωθερμικές Αντλίες Θερμότητας Τεχνολογικής Αιχμής και Υψηλής Απόδοσης Ακρωνύμιο: «ΓΕΩΑΙΧΜΗ» Κωδικός Έργου : 09ΣΥΝ-32-648 Παραδοτέο 5.2 (Π5.2): Μελέτη προσδιορισμού των τελικών επιδόσεων των γεωθερμικών αντλιών θερμότητας Υπεύθυνος Φορέας Παραδοτέου: ΤΕΙ Στερεάς Ελλάδας (πρώην ΤΕΙ Χαλκίδας)
ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στο παρόν έργο μελετήθηκε ολοκληρωμένα η λειτουργία Γεωθερμικών Αντλιών Θερμότητας (ΓΑΘ) Υψηλής Απόδοσης οι οποίες χρησιμοποιούνται για την αξιοποίηση (εκμετάλλευση) της Αβαθούς Γεωθερμίας. Αναπτύχθηκαν στα πλαίσια του έργου 6 πρωτότυπες ΓΑΘ και έγινε μελέτη προσδιορισμού της απόδοσης τους με ολοκληρωμένο τρόπο. Η μεθοδολογία υπολογισμού περιλαμβάνει βήματα που ξεκινούν από το στάδιο κατασκευής των ΓΑΘ μέχρι την ολοκληρωμένη διαδικασία που εφαρμόσθηκε για τη μέτρηση της απόδοσης τους. Πιο συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκε πειραματικήεργαστηριακή λειτουργία, αρχικά στους εργαστηριακούς χώρους της επιχείρησης ΙΝΤΕΡΚΛΙΜΑ και στη συνέχεια στα εργαστήρια του ΤΕΙ Στερεάς Ελλάδας στα Ψαχνά Ευβοίας. Επιπλέον και αυτό έχει ουσιαστική συνεισφορά στο ότι η προσέγγιση ήταν ολοκληρωμένη στο ΤΕΙ Στερεάς Ελλάδας στα Ψαχνά Ευβοίας κατασκευάσθηκαν τρεις (3) κατακόρυφοι γήινοι γεωθερμικοί εναλλάκτες των 80 m έκαστος οι οποίοι συνδέθηκαν με το πρωτότυπο ισχύος 15 kw. Με τον τρόπο αυτό ένα από τα πρωτότυπα θα λειτουργεί σε πραγματικές συνθήκες και σε πραγματικό περιβάλλον. Στο παρόν παραδοτέο δίνεται λεπτομερής αναφορά στη μεθοδολογία που ακολουθήθηκε ενώ παρουσιάζονται συγκεντρωτικά τα αποτελέσματα των μετρήσεων. 2
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ...2 1. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΗΣ ΓΑΘ...4 1.1 Περί ΓΑΘ...4 1.2 Περιγραφή της λειτουργίας της ΓΑΘ...4 1.2.1 Λειτουργία κατά τη θέρμανση...5 1.2.2 Λειτουργία κατά την ψύξη...5 2. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΩΝ ΓΑΘ...6 2.1 Μεγέθη υπολογισμού της απόδοσης...6 2.2 Στάδια της μεθοδολογίας που εφαρμόσθηκε...7 2.3 Εγκαταστάσεις που αναπτύχθηκαν...8 2.4 Βελτιώσεις που προτάθηκαν...9 2.4.1 Ψυκτικό Μέσο...9 2.4.2 Εκτονωτική Βαλβίδα...9 2.4.3 Εναλλάκτης Θερμότητας...10 2.4.4 Αλλαγή Ψυκτικού κύκλου...10 2.4.5 Συμπιεστές σε παράλληλη σύνδεση...10 2.5 Ενδεικτικά αποτελέσματα εφαρμογής της μεθοδολογίας...10 3
1. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΗΣ ΓΑΘ 1.1 Περί ΓΑΘ Στο παρόν έργο μελετήθηκε ολοκληρωμένα η λειτουργία Γεωθερμικών Αντλιών Θερμότητας (ΓΑΘ) Υψηλής Απόδοσης οι οποίες χρησιμοποιούνται για την αξιοποίηση (εκμετάλλευση) της Αβαθούς Γεωθερμίας. Οι Γεωθερμικές Αντλίες Θερμότητας είναι συστήματα θέρμανσης κλιματισμού που αποτελούνται από το εξωτερικό γεωθερμικό κύκλωμα (εναλλάκτης εδάφους ή υδρογεώτρηση), υδρόψυκτη αντλία θερμότητας και το εσωτερικό σύστημα θέρμανσης-ψύξης χαμηλής θερμοκρασίας. Επειδή αξιοποιούν το θερμικό δυναμικό του εδάφους, εξοικονομούν ηλεκτρική και πρωτογενή ενέργεια, με αποτέλεσμα να συμβάλουν στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και στην προστασία του περιβάλλοντος. Ένα σύστημα γεωθερμικών αντλιών θερμότητας (ΓΑΘ) αποτελείται από: Σύστημα συλλογής γεωθερμικής ενέργειας εντός του εδάφους, το οποίο είναι είτε γεωεναλλάκτης θερμότητας είτε υδρογεώτρηση. Γεωθερμική αντλία θερμότητας (κυρίως αντλία θερμότητας νερού-νερού). Σύστημα θέρμανσης χαμηλής θερμοκρασίας ή/και ψύξης εντός του κτιρίου. Σε αντίθεση με την κατάσταση που επικρατούσε πριν από 10 χρόνια, σήμερα στην αγορά είναι διαθέσιμες υδρόψυκτες αντλίες θερμότητας υψηλής απόδοσης. Συνήθως χρησιμοποιούνται σπειροειδείς (scroll) συμπιεστές με ρύθμιση on-off και σαν ψυκτικά υγρά τα R407C ή R134a με την τάση να αντικατασταθούν από το R410A, το οποίο έχει καλύτερες ιδιότητες μετάδοσης θερμότητας και καλύτερη απόδοση σε αναστρέψιμα συστήματα για λειτουργία θέρμανσης / ψύξης. 1.2 Περιγραφή της λειτουργίας της ΓΑΘ Ρευστό κυκλοφορεί (νερό ή/και αντιψυκτικό) στο δίκτυο προσαγωγής προς το εσωτερικό σύστημα θέρμανσης/ψύξης του κτηρίου, στο δίκτυο επιστροφής από το εσωτερικό σύστημα θέρμανσης/ψύξης του κτηρίου, στο δίκτυο προσαγωγής προς την υδρόψυκτη αντλία θερμότητας και στο δίκτυο επιστροφής από την υδρόψυκτη αντλία θερμότητας με σκοπό τη μεταφορά θερμότητας από ή προς το εσωτερικό σύστημα θέρμανσης/ψύξης του κτηρίου. Κατά την περίοδο της θέρμανσης μπορεί το σύστημα ΓΑΘ να προσλαμβάνει θερμότητα από το υπέδαφος μέσω του υπόγειου εναλλάκτη θερμότητας ή της άντλησης νερού από τη γεώτρηση (πηγάδι κλπ.) και, παράλληλα, να προσδίδει το απαιτούμενο ποσό θερμότητας στο εσωτερικό σύστημα θέρμανσης του κτηρίου μέσω της λειτουργίας της υδρόψυκτης αντλίας θερμότητας 4
ενώ κατά την περίοδο της ψύξης αντιστρέφεται η προαναφερθείσα λειτουργία του συστήματος. 1.2.1 Λειτουργία κατά τη θέρμανση Κατά την περίοδο της θέρμανσης η υδρόψυκτη αντλία θερμότητας απάγει θερμότητα από το υπέδαφος μέσω του κατακόρυφου γεωεναλλάκτη θερμότητας κλειστού κυκλώματος. Το ποσό θερμότητας μεταφέρεται από το υπέδαφος κυρίως με το φυσικό μηχανισμό της αγωγής της θερμότητας και μεταφέρεται από το γεωναλλάκτη θερμότητας κλειστού κυκλώματος μέσω του συλλέκτη προσαγωγής προς την υδρόψυκτη αντλία θερμότητας. Εντός της υδρόψυκτης αντλίας θερμότητας επιτελείται αύξηση της θερμοκρασίας στο ρευστό, με αποτέλεσμα κατά την κυκλοφορία του ρευστού από την υδρόψυκτη αντλία θερμότητας μέσω του δικτύου προσαγωγής προς το εσωτερικό σύστημα θέρμανσης του κτηρίου να μεταφέρεται μεγαλύτερο ποσό θερμότητας απ ότι από αυτό που μεταφέρεται από το συλλέκτη προσαγωγής προς την υδρόψυκτη αντλία θερμότητας. Αφού προσδοθεί από το εσωτερικό σύστημα θέρμανσης του κτηρίου το απαιτούμενο ποσό θερμότητας στο κτήριο, το ρευστό επιστρέφει μέσω του δικτύου επιστροφής από το εσωτερικό σύστημα θέρμανσης/ψύξης του κτηρίου προς την υδρόψυκτη αντλία θερμότητας. Έπειτα εντός της υδρόψυκτης αντλίας θερμότητας επιτελείται μεταβολή της θερμοκρασίας στο ρευστό, με αποτέλεσμα κατά την κυκλοφορία του ρευστού από την υδρόψυκτη αντλία θερμότητας μέσω του συλλέκτη επιστροφής να μεταφέρεται το υπόλοιπο ποσό θερμότητας προς το γήινο εναλλάκτη θερμότητας κλειστού κυκλώματος και κατακόρυφης διάταξης, όπου το ποσό αυτό θα μεταφερθεί στο υπέδαφος κυρίως με το φυσικό μηχανισμό της αγωγής της θερμότητας. 1.2.2 Λειτουργία κατά την ψύξη Κατά τη λειτουργία της ψύξης η υδρόψυκτη αντλία θερμότητας απάγει θερμότητα από το κτήριο μέσω του εσωτερικού συστήματος ψύξης του κτηρίου κυρίως με το φυσικό μηχανισμό της αγωγής της θερμότητας. Το ποσό αυτό μεταφέρεται από το εσωτερικό σύστημα ψύξης του κτηρίου μέσω του δικτύου επιστροφής προς την υδρόψυκτη αντλία θερμότητας. Στην υδρόψυκτη αντλία θερμότητας λαμβάνει χώρα μείωση της θερμοκρασίας στο ρευστό, με αποτέλεσμα κατά την κυκλοφορία του ρευστού από το κτήριο μέσω του δικτύου επιστροφής προς την υδρόψυκτη αντλία θερμότητας να μεταφέρεται μεγαλύτερο ποσό θερμότητας απ ότι από αυτό που μεταφέρεται από το συλλέκτη επιστροφής προς και το γεωεναλλάκτη θερμότητας κλειστού κυκλώματος. Αφού εκτονωθεί από το εσωτερικό σύστημα ψύξης του 5
κτηρίου το απαιτούμενο ποσό θερμότητας στο υπέδαφος, το ρευστό επιστρέφει μέσω του συλλέκτη προσαγωγής από το γεωεναλλάκτη θερμότητας κλειστού κυκλώματος προς την υδρόψυκτη αντλία θερμότητας. Στη συνέχεια εντός της υδρόψυκτης αντλίας θερμότητας λαμβάνει χώρα μεταβολή της θερμοκρασίας στο ρευστό, με αποτέλεσμα κατά την κυκλοφορία του ρευστού από την υδρόψυκτη αντλία θερμότητας μέσω του δικτύου προσαγωγής να μεταφέρεται το υπόλοιπο ποσό θερμότητας προς το εσωτερικό σύστημα ψύξης του κτηρίου. Εικόνα 1: Λειτουργία Γεωθερμικής Αντλίας Θερμότητας 2. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΩΝ ΓΑΘ 2.1 Μεγέθη υπολογισμού της απόδοσης Ο συντελεστής ενεργειακής απόδοσης (COP Coefficient of Performance) των ΓΑΘ ορίζεται ως ο λόγος της αποδιδόμενης ενέργειας προς την ηλεκτρική κατανάλωση, και αφορά μια συγκεκριμένη στιγμή, ή συνθήκες. Πιο συγκεκριμένα ο συντελεστής COP υπολογίζεται από την ακόλουθη σχέση: COP =ΑΠΟΔΙΔΟΜΕΝΗ ΘΕΡΜΙΚΗ ΙΣΧΥΣ /ΑΠΟΡΡΟΦΟΥΜΕΝΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΙΣΧΥ Όπου ΑΠΟΔΙΔΟΜΕΝΗ ΘΕΡΜΙΚΗ ΙΣΧΥΣ =m *C*Δt m=παροχή μάζας νερού C=ειδική θερμοχωρητικότητα Δt=θερμοκρασία εξόδου νερού θερμοκρασία εισόδου νερού 6
ΑΠΟΡΡΟΦΟΥΜΕΝΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΙΣΧΥΣ Μόνο της Αντλίας Θερμότητας δηλαδή Συμπιεστής + Σύστημα ελέγχου Ο εποχιακός συντελεστής απόδοσης (SPF) είναι το ολοκλήρωμα του COP κατά την περίοδο θέρμανσης ή/και ψύξης. Για την εκτίμηση της απόδοσης των γεωθερμικών αντλιών θερμότητας που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια του έργου υπολογίσθηκε ο συντελεστής ενεργειακής απόδοσης COP. 2.2 Στάδια της μεθοδολογίας που εφαρμόσθηκε Στα πρωτότυπα που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια του έργου πραγματοποιήθηκε πειραματική-εργαστηριακή λειτουργία, αρχικά στους εργαστηριακούς χώρους της επιχείρησης ΙΝΤΕΡΚΛΙΜΑ και στη συνέχεια στα εργαστήρια του ΤΕΙ Στερεάς Ελλάδας στα Ψαχνά Ευβοίας. Επιπλέον και αυτό έχει ουσιαστική συνεισφορά στο ότι η προσέγγιση ήταν ολοκληρωμένη στο ΤΕΙ Στερεάς Ελλάδας στα Ψαχνά Ευβοίας κατασκευάσθηκαν τρεις (3) κατακόρυφοι γήινοι γεωθερμικοί εναλλάκτες των 80 m έκαστος οι οποίοι συνδέθηκαν με το πρωτότυπο ισχύος 15 kw. Με τον τρόπο αυτό ένα από τα πρωτότυπα θα λειτουργεί σε πραγματικές συνθήκες και σε πραγματικό περιβάλλον. Τα βήματα που ακολουθήθηκαν από την αρχή του έργου συνοψίζονται στα ακόλουθα: Βήμα 1ο. Έγινε αξιολόγηση των ψυκτικών ρευστών, όσον αφορά στις φυσικές και χημικές ιδιότητές τους, την ενεργειακή συμπεριφορά του ψυκτικού κύκλου, τις ιδιότητες μεταφοράς θερμότητας, καθώς και τη διαθεσιμότητα τους και του αντίστοιχου εξοπλισμού. Επειτα από διερεύνηση επιλέχθηκε το ψυκτικό μέσο R410a στις Γεωθερμικές Αντλίες Θερμότητας γιατί έχει το μικρότερο Glide Temperature (υπό σταθερή πίεση, η διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας κορεσμένου ατμού και της θερμοκρασίας κορεσμένου υγρού αναφέρεται ως "glide temperature" του ψυκτικού μέσου) σε σχέση με άλλα μίγματα (R407C). Βήμα 2ο. Έγινε έρευνα αγοράς συμπιεστών υψηλού βαθμού ισεντροπικής και ηλεκτρικής απόδοσης (με ή χωρίς ρύθμιση ισχύος, πχ. inverter), εργαστηριακή δοκιμή τους, αξιολόγησή τους ως προς την ενεργειακή τους συμπεριφορά και το αντίστοιχο κόστος και επιλογή των πλέον κατάλληλων για τις πρωτότυπες αντλίες θερμότητας. Επίσης, 7
Βήμα 3ο. Βήμα 4ο. Βήμα 5ο. Βήμα 6ο. Βήμα 7ο. Βήμα 8ο. Βήμα 9ο. διερευνήθηκε και αποφασίσθηκε ως πιο αποδοτική η παράλληλη σύνδεσης των συμπιεστών. Έγινε έρευνα αγοράς και αξιολόγηση τετράοδων βαλβίδων αντιστροφής του ψυκτικού κύκλου (θερμικές και ηλεκτρονικές). Έγινε έρευνα αγοράς εναλλακτών θερμότητας και αξιολόγησή τους ως προς τη μετάδοση θερμότητας, τη πτώση πίεσης (ψυκτικού ρευστού και νερού) και του κόστους. Έγινε έρευνα αγοράς και επιλογή των λοιπών στοιχείων της αντλίας θερμότητας. Υπολογισμός και βελτιστοποίηση της αναγκαίας ποσότητας ψυκτικού ρευστού. Έγινε προσομοίωση και βελτιστοποίηση ψυκτικών κύκλων σε ΓΑΘ με χρήση κατάλληλων πακέτων λογισμικού και επιλογή των βέλτιστων εναλλακτών θερμότητας ως εξατμιστή και συμπυκνωτή. Έγινε βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης με ρύθμιση των συνθηκών λειτουργίας του ψυκτικού κύκλου, έτσι ώστε να α) ελαχιστοποιείται η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της πηγής θερμότητας και της απόρριψης θερμότητας, β) ο συμπιεστής να λειτουργεί κοντά στο σημείο βέλτιστης απόδοσης και γ) να βελτιστοποιείται η θερμοδυναμική απόδοση του ψυκτικού κύκλου. Θα εξεταστεί λειτουργία σε πλήρες φορτίο, σε μειωμένο φορτίο, για θέρμανση και για ψύξη. Έγιναν εργαστηριακές δοκιμές των βέλτιστων συνθέσεων αντλιών θερμότητας, όπως αυτές προσδιορίστηκαν από τις πιο πάνω δράσεις. Έγινε η κατασκευή των πρωτότυπων αντλιών θερμότητας υψηλής ενεργειακής απόδοσης και η εργαστηριακή μέτρηση της ενεργειακής τους απόδοσης τόσο στα εργαστήρια της ΙΝΤΕΡΚΛΙΜΑ και του ΤΕΙ ΣΤΕΡΕΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ στα Ψαχνά Ευβοίας. 2.3 Εγκαταστάσεις που αναπτύχθηκαν Για την επίτευξη των μετρήσεων στις γεωθερμικές αντλίες απαιτείται η δημιουργία θερμοκρασιών νερού από την πλευρά του εξατμιστή για προσομοίωση θερμοκρασιών εδάφους όσο και από την πλευρά του συμπυκνωτή για την προσομοίωση των θερμοκρασιών του κτιρίου. Στα παραδοτέα Π3.7και Π3.8 δόθηκε αναλυτική περιγραφή των εγκαταστάσεων που αναπτύχθηκαν στην ΙΝΤΕΚΛΙΜΑ και στο ΤΕΙ ΣΤΕΡΕΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ. Η ίδια εγκατάσταση που αναπτύχθηκε στο ΤΕΙ ΣΤΕΡΕΑ ΕΛΛΑΔΑΣ τροποποιήθηκε για να 8
συνδεθεί με τη γεωθερμική εγκατάσταση και να γίνει η μέτρηση της ΓΑΘ των 15kW σε πραγματική εφαρμογή. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών τα παρακάτω σημεία μέτρησης και οι αντίστοιχες παράμετροι, παρακολουθήθηκαν και καταγράφηκαν. ΣΗΜΕΙΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ Θερμοκρασία εισόδου ψυκτικού μέσου στον συμπυκνωτή. Θερμοκρασία εξόδου ψυκτικού μέσου από τον συμπυκνωτή. Θερμοκρασία νερού εισόδου στον συμπυκνωτή. Θερμοκρασία νερού εξόδου από τον συμπυκνωτή. Θερμοκρασία νερού εισόδου στον εξατμιστή. Θερμοκρασία νερού εξόδου από τον εξατμιστή. Παροχή κυκλώματος εδάφους, kg/s. Παροχή κυκλώματος κτιρίου, kg/s. Πίεση εισόδου συμπυκνωτή, bar. Πίεση εισόδου ατμοποιητή, bar. Απορροφούμενη ισχύς. COP (γίνεται υπολογισμός). 2.4 Βελτιώσεις που προτάθηκαν 2.4.1 Ψυκτικό Μέσο Επειτα από διερεύνηση επιλέχθηκε το ψυκτικό μέσο R410a στις Γεωθερμικές Αντλίες Θερμότητας γιατί έχει το μικρότερο Glide Temperature σε σχέση με άλλα μίγματα (R407C). Το Glide επηρεάζει πολύ το βαθμό απόδοσης των εναλλακτών ειδικά όταν λειτουργούν σε ομορροή. 2.4.2 Εκτονωτική Βαλβίδα Όσον αφορά στην επιλογή της εκτονωτικής βαλβίδας συνίσταται η επιλογή ηλεκτρονικής εκτονωτικής βαλβίδας αντί θερμοεκτονωτικής αφού αξιοποιεί πλήρως τον εναλλάκτη θερμότητας μετρώντας με ακρίβεια την υπερθέρμανση (superheat). Επίσης, ανταποκρίνεται άμεσα στις μεταβολές των παραμέτρων του ψυκτικού κύκλου και παρουσιάζει σταθερότητα στην παροχή ψυκτικού υγρού στον εναλλάκτη. 9
2.4.3 Εναλλάκτης Θερμότητας Διαπιστώθηκε ότι ενδείκνυται η τοποθέτηση εναλλακτών μεγάλης επιφανείας γιατί ο βαθμός απόδοσης του ψυκτικού κύκλου αυξάνεται όσο μεγαλύτερη είναι η θερμοκρασία εξάτμισης. Μικρότερη είναι η θερμοκρασία συμπύκνωσης. 2.4.4 Αλλαγή Ψυκτικού κύκλου Η αλλαγή από ψύξη σε θέρμανση μπορεί να γίνει με δύο τρόπους: Με αλλαγή του ψυκτικού κύκλου Με αλλαγή της υδραυλικής σύνδεσης Στην αλλαγή του ψυκτικού κύκλου ένας από τους δύο εναλλάκτες θερμότητας βρίσκεται πάντα σε ομορροή άρα σε μειωμένο βαθμό απόδοσης. Στην αλλαγή της υδραυλικής σύνδεσης οι εναλλάκτες θερμότητας βρίσκονται πάντοτε σε αντιρροή άρα σε υψηλό βαθμό απόδοσης. Στην περίπτωση επιλογής της αλλαγής από ψύξη σε θέρμανση με αλλαγή της υδραυλικής σύνδεσης δε χρειάζονται η τετράοδος βάνα και οι αντεπίστροφες βαλβίδες. Αυτό αυξάνει περαιτέρω το βαθμό απόδοσης. 2.4.5 Συμπιεστές σε παράλληλη σύνδεση Η τοποθέτηση συμπιεστών σε παράλληλη σύνδεση (Tandem) δίνει μεγαλύτερο ετήσιο βαθμό απόδοσης γιατί στο μεγαλύτερο χρονικό διάστημα λειτουργεί μόνο ο ένας συμπιεστής με διπλάσια επιφάνεια εναλλαγής και διπλάσια παροχή νερού και στα δύο κυκλώματα (Γεωθερμία και Φορτίο). 2.5 Ενδεικτικά αποτελέσματα εφαρμογής της μεθοδολογίας Στους Πίνακες 1,2 παρουσιάζονται συγκεντρωτικά αποτελέσματα των μετρήσεων της απόδοσης των γεωθερμικών αντλιών θερμότητας που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια του ΓΕΩΑΙΧΜΗ. 10
Πίνακας 1: Συγκεντρωτικά αποτελέσματα των μετρήσεων της απόδοσης των γεωθερμικών αντλιών θερμότητας που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια του ΓΕΩΑΙΧΜΗ.- A/Θ ΕUROVENT - ΕΝΔΟΔΑΠΕΔΙΟ INTERKLIMA INTERKLIMA ΕUROVENT FAN COIL GROUNDHIT FAN COIL ΧΑΜΗΛΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ kw COP COP COP 15 5,37 4,64 3,97 20 5,48 4,40 4,97 30 5,81 4,75 5,27 40 5,77 4,73 5,20 60 5,82 4,55 5,17 80 5,63 4,55 5,08 Πίνακας 2: Συγκεντρωτικά αποτελέσματα των μετρήσεων της απόδοσης των γεωθερμικών αντλιών θερμότητας που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια του ΓΕΩΑΙΧΜΗ.- A/Θ ΕUROVENT - ΕΝΔΟΔΑΠΕΔΙΟ ΤΕΙ ΣΤΕΡΕΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΕΙ ΣΤΕΡΕΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΕUROVENT FAN COIL GROUNDHIT FAN COIL ΧΑΜΗΛΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ kw COP COP COP 15 5,41 20 5,58 4,48 5,06 30 5,91 4,84 5,36 40 5,87 4,82 5,28 60 5,93 4,63 5,26 80 5,73 4,64 5,17 11