«Γεωθερμική ενέργεια» είναι η ενέργεια που αποθηκεύεται υπό μορφή θερμότητας κάτω από τη στερεή επιφάνεια της γης στους γεωλογικούς σχηματισμούς και στα ρευστά. Είναι μια σχετικά ήπια μορφής ενέργειας, ανανεώσιμη, φυσικά καθαρή που παρέχεται από την φύση δωρεάν και σε ανθρώπινη κλίμακα μπορεί να θεωρηθεί πρακτικά ανεξάντλητη.
Η θερμοκρασία των γεωλογικών σχηματισμών και του νερού σε βάθη από 2 έως 150 m, είναι σχεδόν σταθερή όλο τον χρόνο και κυμαίνεται περίπου από 14 έως 18 °C. Η αβαθής γεωθερμική ενέργεια είναι διαθέσιμη όλον τον χρόνο και δεν εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες της ατμόσφαιρας. Πρακτικά η εκμετάλλευση της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ υπεδάφους και επιφάνειας με την χρήση Γεωθερμικών Αντλιών Θερμότητας (ΓΑΘ) και δικτύου σωληνώσεων εντός των γεωλογικών σχηματισμών μας παρέχει την δυνατότητα να θερμάνουμε χώρους τον χειμώνα και να τους ψύχουμε το καλοκαίρι.
Ένα σύστημα θέρμανσης με Γεωθερμική Αντλία Θερμότητας (ΓΑΘ) που χρησιμοποιεί καθέτους συλλέκτες (ανοικτού ή κλειστού κυκλώματος), μπορεί να αντικαταστήσει ένα κοινό σύστημα θέρμανσης που τροφοδοτείται από ορυκτά καύσιμα. Συγκριτικές μελέτες κοστολόγησης εγκαταστάσεων ψύξης – θέρμανσης αποδεικνύουν ότι η χρήση γεωθερμικών συστημάτων κλιματισμού έχει υψηλότερο κόστος αρχικής εγκατάστασης, προσφέρει όμως μειωμένο έως 75% λειτουργικό κόστος, συγκρινόμενο με συμβατικές μεθόδους (πχ. Ορυκτά καύσιμα), συμβάλλοντας έτσι στην εξοικονόμηση πόρων και προστατεύοντας το περιβάλλον.
Η εκμετάλλευση της αβαθούς γεωθερμικής ενέργειας, γίνεται με δύο γεωθερμικά συστήματα: α)τα Γεωθερμικά συστήματα ανοικτού κυκλώματος και β) τα Γεωθερμικά συστήματα κλειστού κυκλώματος.
ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟ ΑΝΟΙΧΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ
Με το γεωθερμικό σύστημα ανοιχτού κυκλώματος, από γεώτρηση αντλείται νερό από τον υδροφόρο ορίζοντα που έχει σταθερή θερμοκρασία (κυμαινόμενη μεταξύ 14° με 18° C). Το νερό οδηγείται στον εναλλάκτη νερού/νερού της ΓΑΘ όπου προσδίδεται ή απορροφάται ενέργεια από το νερό. Ακολούθως το νερό επιστρέφει στο υπέδαφος διαμέσου 2ης γεώτρησης επανεισαγωγής. Το ανοιχτό σύστημα γεωθερμίας επιτυγχάνει πολύ υψηλούς βαθμούς απόδοσης των ΓΑΘ, ιδιαίτερα σε περιοχές όπου η στάθμη του υδροφορέα είναι σε μικρό βάθος.
ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟ ΚΛΕΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ
Το κάθετο κλειστό γεωθερμικό σύστημα, βασίζεται στην κατασκευή γεωεναλλακτη εντός του υπεδάφους. Μέσα σε κατακόρυφα διατρήματα μικρής διατομής, εισάγονται σωληνώσεις, εντός των σωληνώσεων κυκλοφορεί νερό ή μείγμα νερού και γλυκόλης. Το ρευστό με την κυκλοφορία του στις υπεδάφια τοποθετημένες σωληνώνεις, «αντλεί» ή «απορρίπτει» θερμοκρασία. Η θερμοκρασία των γεωλογικών σχηματισμών είναι σχεδόν σταθερή (μεταξύ 14° με 18° C).
Ενδεικτικά παραδείγματα εφαρμογών
Με επιτυχία και ενεργειακό όφελος για τους χρήστες, έχουν σχεδιαστεί και κατασκευαστεί κατακόρυφα συστήματα γεωθερμίας ανοικτού και κλειστού κυκλώματος.
Κατακόρυφο ανοιχτό κύκλωμα γεωθερμίας για την κάλυψη οικίας στην περιοχή της Πάτρας:
Κατακόρυφο ανοιχτό κύκλωμα γεωθερμίας για την κάλυψη οικίας στην περιοχή Πικέρμι Αττικής:
Κατακόρυφο κλειστό κύκλωμα γεωθερμίας για την κάλυψη των αναγκών Δημοτικού Σχολείου στην Ναύπακτο.
