ΨΥΞΗ ΜΕΣΩ ΕΔΑΦΟΥΣ Το έδαφος παρουσιάζει πολλές δυνατότητες αξιοποίησής του σε τεχνολογίες ψύξης, που μπορούν σήμερα να εφαρμοστούν για την αποδοτική ψύξη των κτιρίων. Άρθρο του ΑΠΟΣΤΟΛΟΥ Κ. ΜΙΧΟΠΟΥΛΟΥ, δρ. μηχανολόγου μηχ. Α.Π.Θ. Το φαινόμενο της κλιματικής αλλαγής ανησυχεί σήμερα ένα σημαντικό μέρος τόσο της επιστημονικής κοινότητας, όσο και των αναπτυγμένων και αναπτυσσόμενων κοινωνιών. Οι α- νησυχίες αλλά και οι συνέπειες, που κατά πολλούς έχει αρχίσει να αντιμετωπίζει ο πλανήτης, οδήγησαν διεθνείς φορείς και οργανισμούς σε συνόδους και προσπάθειες εξεύρεσης λύσεων και τρόπων αντιμετώπισης αυτού του φαινομένου και των συνεπειών του. Βασική παράμετρος αυτού του προβλήματος είναι η αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη, η οποία σύμφωνα με πρόσφατες μετρήσεις αυξανόταν κατά μέσο όρο με ρυθμό 0, Κ ανά δεκαετία την περίοδο 9-00 και κατά 0,8 Κ την περίοδο 980-00. Με βάση αυτές τις τάσεις εκτιμάται ότι μέσα στα επόμενα 0-0 χρόνια η μέση θερμοκρασία της γης θα αυξηθεί κατά - 6 Κ. Η αύξηση όμως της μέσης θερμοκρασίας επιφέρει εκτός των άλλων περιβαλλοντικών προβλημάτων και αύξηση των ψυκτικών αναγκών των κτιρίων με άμεση συνέπεια την αύξηση της καταναλισκόμενης ενέργειας για ψύξη. Παράλληλα, οι απαιτήσεις για μείωση της κατανάλωσης ενέργειας στα κτίρια, που επιβάλλονται μέσω εθνικών στρατηγικών ή διεθνών οργανισμών, οξύνουν την αντίφαση και χρήζουν άμεσης λύση. Μόνη διέξοδος για την αντιμετώπιση αυτού του φαινομένου είναι η ανάπτυξη στρατηγικών ψύξης που παρουσιάζουν χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Ένας από τους κύριους άξονες αυτών των στρατηγικών είναι και η αξιοποίηση, ποσοτικά και ποιοτικά, των ανανεώσιμων πηγών ε- νέργειας, οι οποίες βρίσκονται διαθέσιμες στο χώρο κατασκευής του κτιρίου. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, οι οποίες χαρακτηρίζονται από ευρεία διαθεσιμότητα είναι: η ηλιακή ενέργεια και η ενέργεια του εδάφους. Το έδαφος, παρότι αποθηκευτής της ηλιακής ε- νέργειας, παρουσιάζει περισσότερες δυνατότητες αξιοποίησής του σε τεχνολογίες ψύξης, που μπορούν σήμερα να εφαρμοστούν για την αποδοτική ψύξη των κτιρίων. Τεχνολογίες ψύξης με αξιοποίηση του εδάφους Το έδαφος, ως υλικό μέσο υψηλής θερμοχωρητικότητας, αποτελεί μια μεγάλη αποθήκη θερμότητας, η οποία αντλείται από την ηλιακή ακτινοβολία που εισέρχεται στην ατμόσφαιρα της γης www.ktirio.gr 7
Ποιοτική διακύμανση της θερμοκρασίας εδάφους για τα μετεωρολογικά δεδομένα της Θεσσαλονίκης. Σύστημα ψύξης του αέρα μέσω του εδάφους. Σύστημα άμεσης ψύξης κτιρίου με περιμετρική θερμομόνωση του εδάφους από την πλευρά του αέρα. Ανοικτό σύστημα έμμεσης ψύξης κτιρίου μέσω εδάφους. Ο εξωτερικός που εισέρχεται στους εσωτερικούς χώρους μέσω των αγωγών στο έδαφος προψύχεται παθητικά και κατόπιν αφυγραίνεται και ψύχεται από έναν ψύκτη, τοποθετημένο στο υπόγειο. Κέντρο Τεχνολογιών Βιώσιμης Ενέργειας στο Ningbo της Κίνας, Mario Cucinella Architects. α. Σχεδιάγραμμα λειτουργίας του κτιρίου το καλοκαίρι. β. Σχεδιάγραμμα λειτουργίας του κτιρίου το χειμώνα. φρέσκος νωπός επιφάνεια εδάφους Σωλήνας υπό κλίση Βάθος (m) 0 6 7 8 9 8 0 6 8 0 φρέσκος νωπός φρεάτιο συλλογής συμπυκνωμάτων Ιανουάριος Μάρτιος Νοέμβριος Μάϊος Σεπτέμβριος Ιούλιος διαφράγματα ελέγχου παροχή αέρα προς το κτίριο Θερμοκρασία ( C),80 C και προσπίπτει σ αυτό. Η θερμοκρασία στην επιφάνειά του είναι το αποτέλεσμα του ισοζυγίου των ηλιακών κερδών και των απωλειών λόγω της θερμικής ακτινοβολίας, και μεταβάλλεται περιοδικά κατά τη διάρκεια του έτους, ακολουθώντας τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του αέρα. Το φαινόμενο της εποχιακής διακύμανσης μειώνεται όσο αυξάνεται το βάθος και σε βάθη μεγαλύτερα των - 6 m εξαλείφεται. Κάτω από αυτό το βάθος η θερμοκρασία του εδάφους παραμένει πρακτικά αμετάβλητη και ίση με την ετήσια θερμοκρασία της περιοχής. Καθώς η θερμοκρασία του εδάφους είναι πάντα μικρότερη από τη μέγιστη θερμοκρασία του ατμοσφαιρικού αέρα, αλλά συχνά και από την επιθυμητή θερμοκρασία του κτιρίου, το έδαφος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέσο απόρριψης θερμότητας κατά τους καλοκαιρινούς μήνες. Ανάλογα με τη θερμοκρασία του εδάφους, την ψυκτική ενέργεια που πρέπει να απορριφθεί σ αυτό και την επιθυμητή θερμοκρασία του φορέα ψύξης που πρέπει να ε- πιτευχθεί, έχουν αναπτυχθεί σήμερα αντίστοιχες τεχνολογίες, μέσω των οποίων είναι εφικτή η χρήση του εδάφους ως μέσου ψύξης των κτιρίων. Αυτές οι τεχνολογίες, οι οποίες παρουσιάζονται αναλυτικά παρακάτω, διακρίνονται ανάλογα με την τεχνική που χρησιμοποιούν σε: τεχνολογίες άμεσης ψύξης, τεχνολογίες έμμεσης ψύξης, τεχνολογίες αντλιών θερμότητας. Τεχνολογία άμεσης ψύξης Η τεχνική της άμεσης ψύξης των κτιρίων μέσω του εδάφους είναι αρκετά αποδοτική σε περιοχές, στις οποίες η μέση ετήσια θερμοκρασία του εδάφους είναι μικρότερη από C. Σ αυτές τις περιοχές η μη μόνωση των δομικών στοιχείων 8 ΤΕΥΧΟΣ /0
α. ΚΑΛΟΚΑΙΡΙ 6 7 0 8 9 8 9 0 7 του κτιριακού κελύφους προσφέρει τη δυνατότητα ψύξης των εσωτερικών υπόγειων χώρων του κτιρίου χωρίς τη χρήση οποιασδήποτε άλλης τεχνολογίας. Ωστόσο, το φαινόμενο της ψύξη σ αυτή την περίπτωση συνεχίζεται και κατά τη διάρκεια του χειμώνα με μη επιθυμητές συνέπειες. Η λύση που προσφέρει μείωση των θερμικών απωλειών κατά τη διάρκεια του χειμώνα και βελτίωση της θερινής ψύξης είναι η μόνωση του εδάφους περιμετρικά του κτιρίου από την πλευρά της α- τμόσφαιρας και όχι στην πλευρά του κτιρίου. Αυτή η θερμομονωτική λύση (οριζόντια μόνωση) μειώνει την εποχιακή διακύμανση της θερμοκρασία του εδάφους περιμετρικά του κτιρίου και ο- δηγεί το έδαφος σε θερμοκρασιακή ισορροπία κοντά στη μέση ετήσια θερμοκρασία του, η ο- ποία δεν απέχει σημαντικά από την επιθυμητή θερμοκρασία του κτιρίου. Η εφαρμογή αυτής της τεχνικής αποδεικνύεται ιδιαίτερα αποδοτική σε περιοχές της εύκρατης ζώνης, η οποίες χαρακτηρίζονται από μέσο κλίμα, δηλαδή ούτε ιδιαίτερα θερμό αλλά και ούτε ιδιαίτερα ψυχρό. Τεχνολογία έμμεσης ψύξης Η τεχνολογία της έμμεσης ψύξης των κτιρίων με αξιοποίηση της θερμοκρασίας του εδάφους χρησιμοποιεί ένα δίκτυο σωλήνων, το οποίο βρίσκεται θαμμένο μέσα στο έδαφος. Μέσω αυτού του δικτύου σε περιπτώσεις που υπάρχει ανάγκη ψύξης του κτιρίου προσάγεται στο κτίριο. Η βασική ιδέα είναι ότι όταν ο κυκλοφορεί μέσα στο υπόγειο δίκτυο σωληνώσεων εναλλάσσει θερμότητα με το έδαφος και λόγω της χαμηλότερης θερμοκρασίας του εδάφους, ψύχεται. Η ίδια τεχνική μπορεί να χρησιμοποιηθεί αρκετά α- ποδοτικά και κατά τη διάρκεια του χειμώνα για την προθέρμανση του αέρα. Τα συστήματα της Daniele Domenicali. Η γωνία του ήλιου στις Ιουνίου, μ.. Ένας τροφοδοτούμενος μέσω των ηλιακών συλλεκτών ψύκτης προψύχει τον εξωτερικό αέρα για το δροσισμό του πύργου.. Αγωγός κλειστός.. Αέρας απόρριψης.. Υψηλή θερμική αδράνεια των εκτεθειμένων επιφανειών σκυροδέματος. 6. Έλεγχος ηλιακού θερμικού κέρδους και θάμβωσης μέσω της διπλοκελυφης όψης. β. ΧΕΙΜΩΝΑΣ. Η γωνία του ήλιου στις Δεκεμβρίου, μ.. Αέρας απόρριψης.. Η διπλοκέλυφη όψης προθερμαίνει τον εξωτερικό αέρα.. Αγωγός ανοικτός.. Κέλυφος καλά θερμομονωμένο και αεροστεγανό: αδιαφανείς όψεις U=0, W/(m K), διαφανείς όψεις U=, W/(m K). 6 7. Φωταγωγός. 8. Ενεργοποίηση θερμικής μάζας. 9. Ακτινοβολούμενη ψύξη. 0. Πράσινη οροφή. Η υψηλή θερμική αδράνεια αποτρέπει την υπερθέρμανση του εσωτερικού.. Εξωτερικός.. Πράσινοι χώροι που βελτιώνουν το μικρόκλιμα.. Aνταλλαγή θερμότητας του αέρα με το έδαφος.. Υπόγειοι αγωγοί πρόψυξης του αέρα. 6 6. Φωταγωγός. 7. Ενεργοποίηση θερμικής μάζας. 8. Ακτινοβολούμενη ψύξη. 9. Ζεστό νερό από τους ηλιακούς συλλέκτες σωλήνων κενού, συνολικής επιφάνειας m. 0. Γεωθερμική αντλία θερμότητας - ψύξης.. 6 κατακόρυφοι γεωθερμικοί βρόχοι.. Σύστημα διαχείρισης για τον έλεγχο των ενεργειακών συστημάτων. 7 8. Bαλβίδα παράκαμψης κλειστή. 6. Συσκευή αφύγρανσης - ψύξης. 7. Σύστημα διαχείρισης για τον έλεγχο των ενεργειακών συστημάτων. 8. Ηλεκτρισμός από φωτοβολταϊκά συστήματα. 9. Ζεστό νερό από τους ηλιακούς συλλέκτες σωλήνων κενού, συνολικής επιφάνειας m. 0. Γεωθερμική αντλία θερμότητας - ψύξης.. 6 κατακόρυφοι γεωθερμικοί βρόχοι. 6. Εξωτερικός.. Υπόγειοι αγωγοί προθέρμανσης του αέρα.. Bαλβίδα παράκαμψης ανοικτή. 6. Συσκευή αφύγρανσης - ψύξης. 9 0 www.ktirio.gr 9
Ανοικτό σύστημα ψύξης κτιρίου μέσω εδάφους με σύστημα ανάκτησης ψύχους. Σύστημα αντλίας θερμότητας με οριζόντιο γεωεναλλάκτη. Σύστημα αντλίας θερμότητας με κατακόρυφο γεωεναλλάκτη. προσαγωγής απαγωγής θερμομόνωση U < 0, W/(m² Κ) τριπλός υαλοπίνακας low-e προσαγωγής απαγωγής φρέσκος νωπός φίλτρο προσαγωγής απαγωγής προσαγωγής εναλλάκτης θερμότητας αέρα - αέρα δίκτυο υπόγειων σωληνώσεων 60 ΤΕΥΧΟΣ /0 ΨΥΞΗ ΕΔΑΦΟΥΣ Σύντομη περιγραφή Η χαμηλότερη θερμοκρασία του εδάφους αξιοποιείται για την απόρριψη θερμότητας και την ψύξη των κτιρίων κατά τη διάρκεια του θέρους. Τα συστήματα που χρησιμοποιούν ως φορέα μεταφοράς θερμότητας τον αέρα αποτελούνται από ένα υπόγειο δίκτυο σωληνώσεων, στο οποίο ο κατά τη διέλευσή του ψύχεται. Τα συστήματα που χρησιμοποιούν αντλίες θερμότητας συνδυάζονται με οριζόντιους ή κατακόρυφους γεωεναλλάκτες και επιτυγχάνουν πλήρη ψύξη των κτιρίων. Πλεονεκτήματα Αυτά τα συστήματα είναι συνήθως απλά στο σχεδιασμό, εύκολα στην κατασκευή και δεν απαιτούν ιδιαίτερη συντήρηση. Δεσμεύουν ελάχιστο χώρο για το μηχανοστάσιο εντός των κτιρίων. Η πηγή ψύχους βρίσκεται παντού και διακρίνεται από σταθερότητα στην αξιοποίησή της. Η χρήση των συστημάτων με αντλίες θερμότητας παρέχει τη δυνατότητα και της θέρμανσης του κτιρίου με το ίδιο σύστημα κατά τη χειμερινή περίοδο. Μειονεκτήματα Το κόστος εκσκαφής συχνά είναι ιδιαίτερα υψηλό και εξαρτάται από τον τύπο του συστήματος, το μέγεθος και την περιοχή εγκατάστασης. έμμεσης ψύξης των κτιρίων μέσω εδάφους διακρίνονται ανάλογα με τη δυνατότητα ή μη χρήσης αέρα περιβάλλοντος σε: ανοικτά συστήματα και κλειστά συστήματα. Στα ανοικτά συστήματα ο του περιβάλλοντος διέρχεται από το υπόγειο δίκτυο των σωληνώσεων όπου αποδίδει θερμότητα και ψύχεται. Κατόπιν εισέρχεται στο κτίριο μέσω κατάλληλου δικτύου αεραγωγών, ψύχει το κτίριο και τελικά μέσω κατάλληλων οδεύσεων απορρίπτεται στο ε- ξωτερικό περιβάλλον. Σε αντίθεση με το ανοικτό σύστημα, το κλειστό σύστημα δεν εναλλάσσει α- έρα με το εξωτερικό περιβάλλον. Αντιθέτως, ο ε- σωτερικός του κτιρίου κυκλοφορεί διαδοχικά μεταξύ του κτιρίου και του υπόγειου δικτύου όπου ψύχει και ψύχεται αντίστοιχα. Προφανώς σ αυτή την περίπτωση απαιτείται ένα παράλληλο σύστημα αερισμού, μέσω του οποίου επιτυγχάνεται η ανανέωση του αέρα στους εσωτερικούς χώρους και η επίτευξη της επιθυμητής ποιότητας ε- σωτερικού αέρα (αερισμός άνεσης). Η απόδοση ενός συστήματος απευθείας ψύξης των κτιρίων μέσω του εδάφους επηρεάζεται σημαντικά από το βάθος εγκατάστασης των σωληνώσεων. Για να επιτευχθεί η μέγιστη απόδοση του συστήματος, οι σωληνώσεις πρέπει να τοποθετηθούν τόσο βαθιά στο έδαφος, ώστε η θερμοκρασία του εδάφους κατά τη διάρκεια του θέρους να είναι σταθερή και να μην επηρεάζεται α- πό τις μεταβολές του τοπικού κλίματος. Ουσιαστικά απαιτείται το βάθος εγκατάστασης να εμφανίζει την αδιατάρακτη θερμοκρασία του εδάφους, η οποία είναι και η ψυχρότερη θερμοκρασία. Εκτός όμως από τη χαμηλή θερμοκρασία το έδαφος μακριά από την επιφάνεια παρουσιάζει και μεγαλύτερο ποσοστό υγρασίας κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Αποτέλεσμα είναι η μετάδοση θερμότητας μεταξύ του αέρα και του εδάφους να εντείνεται, λόγω του υψηλότερου συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας του εδάφους, και τελικά να επιτυγχάνεται μεγαλύτερη ψύξη του αέρα ανά τρέχον μέτρο σωλήνα. Η χρήση των ανοικτών συστημάτων ψύξης προτιμάται σε περιπτώσεις που το κτίριο απαιτεί σημαντικές ποσότητες φρέσκου - νωπού αέρα για τη διατήρηση των επιθυμητών συνθηκών άνεσης. Αντιθέτως, τα κλειστά συστήματα προσφέρουν υψηλότερη απόδοση και μειώνουν το φαινόμενο της συμπύκνωσης υδρατμών στους υπόγειους σωλήνες, το οποίο είναι και το μεγαλύτερο πρόβλημα στα συστήματα έμμεσης ψύξης. Το φαινόμενο της συμπύκνωσης εντείνεται στα υγρά κλίματα όπου κατά κανόνα η θερμοκρασία του εδάφους βρίσκεται χαμηλότερα από το σημείο δρόσου ή τη θερμοκρασία συμπύκνωσης του αέρα. Σ αυτές τις περιπτώσεις η κατασκευή του δικτύου των σωληνώσεων επιβάλλεται να γίνεται με κατάλληλη κλίση, έτσι ώστε τα συμπυκνώματα να συλλέγονται σε συγκεκριμένη κατασκευή, από την οποία μέσω αντίστοιχης διάταξης να απομακρύνονται. Τεχνολογία αντλιών θερμότητας Η τεχνολογία των αντλιών θερμότητας εκμεταλλεύεται το έδαφος ως ένα θερμοδοχείο (χώρο) χαμηλής θερμοκρασίας, στο οποίο απορρίπτε-
ται η θερμότητα που αντλείται από τους προς ψύξη χώρους ενός κτιρίου. Η αντλία θερμότητας είναι μία συσκευή που, όπως υποδηλώνει και η ονομασία της, έχει τη δυνατότητα να αντλεί και κατόπιν να μεταφέρει θερμότητα μεταξύ δύο χώρων. Η αντλία θερμότητας ως συσκευή χαρακτηρίζεται από αντιστρεπτή λειτουργία. Μπορεί δηλαδή η αντλία θερμότητας να αντιστρέψει τον τρόπο λειτουργία της και να προσφέρει θέρμανση στον ίδιο χώρο που πριν έψυχε. Για να επιτευχθεί η άντληση ή η απόρριψη θερμότητας από ή στο έδαφος αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούν ένα κλειστό δίκτυο πλαστικών σωληνώσεων, μέσα στο οποίο κυκλοφορεί νερό ή, σε περιοχές με χαμηλή θερμοκρασία του εδάφους, π.χ. κεντρική και βόρεια Ευρώπη, διάλυμα νερού και α- ντιπτηκτικού μέσου. Το δίκτυο των πλαστικών σωληνώσεων ονομάζεται γεωεναλλάκτης (ground heat exchanger) και κατασκευάζεται κυρίως από σωλήνες πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας (HD-PE, 6 bar). Ανάλογα με τη διάταξη του γεωεναλλάκτη ως προς την επιφάνεια του εδάφους, παράλληλη ή κάθετη, αυτά τα συστήματα διακρίνονται αντίστοιχα σε: οριζόντια συστήματα (horizontal loops) και κατακόρυφα συστήματα (vertical boreholes). Τα οριζόντια συστήματα κατασκευάζονται σε βάθη, έως και,0 m από την επιφάνεια του ε- δάφους. Η κατασκευή του συστήματος πραγματοποιείται με τη διάνοιξη σκάμματος στο επιθυμητό βάθος εγκατάστασης. Η κλίνη της εκσκαφής επιστρώνεται συνήθως με άμμο για την προστασία του σωλήνα και τη βελτίωση της μεταφοράς θερμότητας προς το έδαφος και ακολούθως τοποθετείται ο πλαστικός σωλήνας, ο οποίος σχηματίζει ευθύγραμμους ή σπειροειδείς βρόχους. Στην τελική φάση της κατασκευής οι σωληνώσεις καλύπτονται με άμμο και το υπόλοιπο σκάμμα επιχωματώνεται με τα προϊόντα της εκσκαφής. Τα οριζόντια συστήματα παρουσιάζουν μικρότερο κόστος αρχικής εγκατάστασης σε σχέση με τα κατακόρυφα, το οποίο όμως α- ντισταθμίζεται από τη χαμηλότερη απόδοσή τους, εξαιτίας της επίδρασης των κλιματικών συνθηκών στη λειτουργία του συστήματος, και το κόστος δέσμευσης του εδάφους, καθώς στην υπερκείμενη περιοχή δεν είναι δυνατή οποιαδήποτε κατασκευή πλην της χαμηλής φύτευσης. Τα κατακόρυφα συστήματα κατασκευάζονται με τη διάνοιξη γεωτρήσεων διαμέτρου 0 mm έως 60 mm σε βάθη από 0 έως 0 m. Συχνά το βάθος της γεώτρησης μπορεί να εκταθεί μέχρι και τα 00 m, εφόσον οι γεωλογικές συνθήκες το επιτρέπουν ή άλλοι κατασκευαστικοί παράγοντες το επιβάλλουν (π.χ. έλλειψη χώρου). Στις γεωτρήσεις τοποθετούνται αρχικά οι σωλήνες του γεωεναλλάκτη σε διάταξη κατακόρυφων βρόχων τύπου φουρκέτας (u-tube) και κατόπιν η γεώτρηση πληρώνεται με ειδικό ρευστοκονίαμα (grout), το οποίο προστατεύει τις σωληνώσεις α- πό τραυματισμούς λόγω πιθανής καθίζησης του εδάφους και παράλληλα βελτιώνει τη μετάδοση θερμότητας προς το έδαφος. Ανάλογα με το σχεδιασμό και τη διαστασιολόγηση του συστήματος, σε κάθε γεώτρηση μπορούν να τοποθετηθούν συνήθως από ένας μέχρι και τρεις βρόχοι με τη διάταξη του διπλού βρόχου να εμφανίζει τη βέλτιστη απόδοση. Τα κατακόρυφα συστήματα παρουσιάζουν υψηλότερο βαθμό απόδοσης από τα οριζόντια, καθώς οι κλιματικές συνθήκες δεν επηρεάζουν την απόδοσή τους. Η εγκατάσταση των κατακόρυφων συστημάτων προτιμάται σήμερα έναντι των οριζόντιων λόγω της αποδοτικότερης λειτουργίας τους, παρότι το κόστος εγκατάστασης είναι αρκετά αυξημένο. Μια ιδιαίτερη κατηγορία κατακόρυφων συστημάτων αποτελούν τα συστήματα των ενεργειακών πασσάλων (energy pile systems). Αυτά τα συστήματα εγκαθίστανται σε κτίρια, στα οποία η θεμελίωση γίνεται με τη χρήση πασσάλων. Σ αυτή την περίπτωση τοποθετούνται επάνω στον οπλισμό επιλεγμένων πασσάλων πλαστικοί σωλήνες οι ο- ποίοι αποτελούν και το γεωεναλλάκτη του συστήματος. Η εφαρμογή του συστήματος των ενεργειακών πασσάλων παρουσιάζει χαμηλό κόστος εγκατάστασης, αλλά ο σχεδιασμός του συστήματος απαιτεί εξειδικευμένη τεχνογνωσία, η οποία θα εξασφαλίσει τη βιωσιμότητα του συστήματος Η εφαρμογή του συστήματος των ενεργειακών πασσάλων παρουσιάζει χαμηλό κόστος εγκατάστασης, αλλά ο σχεδιασμός του συστήματος απαιτεί εξειδικευμένη τεχνογνωσία. www.ktirio.gr 6
, Σύστημα ενεργειακών πασσάλων. σύστημα ενεργειακών πασσάλων τόσο ως προς τη στατικότητα της κατασκευής, ό- σο και ως προς την αποδοτικότητά της. Εξέλιξη της τεχνολογίας των αντλιών θερμότητας που συνδυάζονται με γεωεναλλάκτες αποτελούν τα συστήματα απευθείας εκτόνωσης (direct expansion). Σ αυτά τα συστήματα χρησιμοποιείται ως φορέας μετάδοσης θερμότητας, αντί για το νερό ή το διάλυμα νερού - αντιπηκτικού, το ψυκτικό ρευστό της αντλίας θερμότητας, το οποίο κυκλοφορεί απευθείας στο γεωεναλλάκτη. Η απευθείας χρήση του ψυκτικού ρευστού της αντλίας θερμότητας ως φορέα μετάδοσης θερμότητας επιβάλλει αφενός την κατασκευή του γεωεναλλάκτη από σωλήνες χαλκού με ειδική προστασία έναντι της διάβρωσης και αφετέρου περιορίζει το μήκος του και επομένως και το μέγεθος της εφαρμογής, καθώς η πτώση πίεσης του ψυκτικού στο γεωεναλλάκτη καλύπτεται από το συμπιεστή της αντλίας θερμότητας. Τα συστήματα απευθείας εκτόνωσης καλύπτουν σήμερα ένα μικρό ποσοστό των συστημάτων αντλιών θερμότητας, που αξιοποιούν το έδαφος για την ψύξη ή και τη θέρμανση των κτιρίων λόγω των 6 ΤΕΥΧΟΣ /0 τεχνολογικών περιορισμών που υπάρχουν στην κατασκευή του γεωεναλλάκτη. Παρ όλα αυτά α- πό αξιολογήσεις υφιστάμενων εγκαταστάσεων φαίνεται να είναι αποδοτικότερα σε σχέση με τα οριζόντια συστήματα, αλλά να υπολείπονται των κατακόρυφων συστημάτων. Τα συστήματα των αντλιών θερμότητας που α- ξιοποιούν τη θερμοκρασία του εδάφους για την ψύξη των χώρων αναφέρονται στη βιβλιογραφία και ως συστήματα αβαθούς γεωθερμίας (ground source heat pump ή geothermal heat pump) και αποτελούν σήμερα μία ταχύτατα αναπτυσσόμενη τεχνολογία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, τόσο σε επίπεδο τεχνολογικής προόδου, όσο και σε επίπεδο εφαρμογών. g ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ASHRAE Position document on climate change, 009. A. Bhatia, Alternatives to Active HVAC Systems, 009. N. Lechner, Heating, Cooling, lighting: sustainable design methods for architects, Wiley, 009. Gay Lawrence Race, Ken Butcher (Ed.), Sustainable low energy cooling: an overview, CIBSE Knowledge Series: KS, 006. ΣΧΕΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΟΥ ΕΧΟΥΝ ΔΗΜΟΣΙΕΥΤΕΙ ΣΤΑ ΤΕΥΧΗ ''ΚΤΙΡΙΟ'' Γεωθερμικές εφαρμογές στα σύγχρονα κτίρια. Κριτήρια επιλογής. Τεύχος /0, σελ. 0. Εξοικονόμηση ενέργειας σε συστήματα θέρμανσης & κλιματισμού. Τεύχος 7/009, σελ.. Θέρμανση και κλιματισμός με εκμετάλλευση της αβαθούς γεωθερμικής ενέργειας. Τεύχος 7, σελ. 9. ΣΧΕΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ΜΠΟΡΕΙΤΕ ΝΑ ΒΡΕΙΤΕ ΣΤΗΝ ΕΙΔΙΚΗ ΕΚΔΟΣΗ Υ - ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ 0 Επιλογές δομικών υλικών ή επισκεφθείτε το www.ktirio.gr Εταιρείες που έχουν σχετικά προϊόντα και συμμετέχουν με διαφήμιση στο τεύχος αυτό: DAIKIN ΕΛΛΑΣ Α.Ε., σελ. NANODOMI, σελ. 6