Βιοκλιματική κατοικία με εγκατάσταση αβαθούς γεωθερμίας για θέρμανση και ψύξη, φωτοβολταϊκά συστήματα για παραγωγή ηλεκτρισμού και ηλιακούς συλλέκτες για ζεστό νερό χρήσης.

Για κάθε τετραγωνικό μέτρο του χώρου που θέλουμε να θερμάνουμε αντιστοιχούν 4-5 μέτρα σωλήνα.

Για κάθε τετραγωνικό μέτρο του χώρου που θέλουμε να θερμάνουμε αντιστοιχούν 4-5 μέτρα σωλήνα.

Οι σωληνώσεις του γεωεναλλάκτη τροφοδοτούνται από μια “έξυπνη” αντλία θερμότητας.

Η ενδοδαπέδια θέρμανση θερμαίνει ή ψύχει όλο σπίτι μετατρέποντας το κάθε δάπεδο σε πηγή θέρμανσης ή ψύξης αντίστοιχα, επίσης πιτρέπει στους χώρους του κτιρίου να παραμείνουν καθαροί από τρίτα σώματα, όπως είναι τα σώματα καλοριφέρ και τα air conditions.

O σχεδιασμός τηε γεωθερμικής εγκατάστασης σε συνδυασμό με τα ηλιακά συστήματα.

Η πρώτη βιοκλιματική κατοικία στην Ξάνθη με μηδενικές εκπομπές CO2

Διαβάστηκε από 4595 αναγνώστες -

Η κατοικία που παρουσιάζουμε στην Ξάνθη έχει σχεδιαστεί έτσι, ώστε να θερμαίνεται και να δροσίζεται με τη μέθοδο της γεωθερμίας, να έχει ζεστό νερό από ηλιακούς συλλέκτες και να παράγει ρεύμα με μια συστοιχία φωτοβολταϊκών στη στέγη, ισχύος σχεδόν 10 κιλοβάτ.

 
Τα περιβαλλοντικά οφέλη από ένα τέτοιο κτίριο είναι πάρα πολλά καθώς δεν επιβαρύνει καθόλου το περιβάλλον με εκπομπές CO2, αλλά και τα οικονομικά οφέλη είναι πολύ μεγάλα, γιατί το κόστος θέρμανσης και δροσισμού περιορίζεται στο κόστος του ηλεκτρικού ρεύματος που καταναλώνει η γεωθερμική αντλία θερμότητας. Τα ενεργειακά συστήματα γεωθερµικών αντλιών θερµότητας (ground source heat pumps) είναι μέθοδοι για την θέρμανση και ψύξη κτιρίων που χρησιμοποιούν το έδαφος ως πηγή ενέργειας. Η σταθερή θερμοκρασία του εδάφους, ειδικά σε βάθη μεγαλύτερα του 1,5 μέτρου, και η πολύ μεγάλη θερμοχωρητικότητά του, επιτρέπουν στην αντλία θερμότητας να λειτουργήσει πολύ αποτελεσματικά απορροφώντας περίπου το 75% της θερμότητας που χρειάζεται από το έδαφος και μόνο το 25% από ηλεκτρισμό. Ο κύριος Ιακωβίδης Νίκος, πολιτικός μηχανικός, επέλεξε να κατασκευάσει την κατοικία του που βρίσκεται στο χωριό Εύμοιρο Ξάνθης, με προδιαγραφές βιοκλιματικής κατοικίας. Ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά μιας τέτοιας κατασκευής είναι η θέρμανση και η ψύξη της να προέρχονται από γεωθερμική εφαρμογή. Στο συγκεκριμένο έργο 200τμ περίπου, εφαρμόστηκε τεχνική αβαθούς γεωθερμίας με γεωοεναλλάκτη οριζόντιου τύπου σε συνεργασία με ενδοδαπέδια εγκατάσταση μέσα στο σπίτι για την θέρμανση και τον δρoσισμό του.
Ο γεωεναλλάκτης οριζόντιου τύπου, που αποτελείται από ειδικού υλικού σωλήνες συνολικού μήκους 1.500 μέτρων τοποθετήθηκε μέσα σε τάφρο (αυλάκι) βάθους 3,5 μέτρων και πλάτους 1,5 μέτρου, σε μήκος 500 μέτρων περίπου, μέσα στο οικόπεδο και στη συνέχεια σκεπάστηκε με χώμα έτσι, ώστε να ενσωματωθεί με τον υπόλοιπο εξωτερικό χώρο του σπιτιού και τον κήπο. Οι σωλήνες που χρησιμοποιήθηκαν στο συγκεκριμένο γεωεναλλάκτη έχουν διάμετρο DN32 και βάσει της μελέτης έχει υπολογιστεί ότι το σύστημα μπορεί να αποδώσει περί τα 20 kw ισχύ ενέργειας. To σύστημα των σωληνώσεων του γεωεναλλάκτη τροφοδοτείται με νερό από μια «έξυπνη» αντλία θερμότητας της εταιρίας TONON FORTY EPH GENIUS που έχει τη δυνατότητα με τον ξεχωριστό εναλλάκτη που διαθέτει, να δίνει και προτεραιότητα στο ζεστό νερό για την οικιακή χρήση. Η συγκεκριμένη αντλία θερμότητας έχει απόδοση 18.0 kw θερμικής ισχύος και 15 kw ψυκτικής ισχύος. Στη συνέχεια, το ζεστό η το κρύο νερό περνάει στις σωληνώσεις της ενδοδαπέδιας εγκατάστασης που υπάρχει μέσα στο σπίτι και έτσι θερμαίνεται η ψύχεται όλο το σπίτι. Έτσι απλά, το δάπεδο κάθε χώρου του σπιτιού έχει μετατραπεί σε πηγή θέρμανσης η δροσισμού του σπιτιού, χωρίς τη χρήση επιπλέον τερματικών μονάδων νερού θέρμανσης -ψύξης (fancoil units - αερόθερμα), ή σωμάτων καλοριφέρ, με ιδιαίτερα ικανοποιητικά αποτελέσματα. Ο βαθμός απόδοσης cop του συστήματος, δηλαδή ο λόγος της αντλούμενης θερμικής ενέργειας προς την απορροφούμενη ηλεκτρική ενέργεια, ανέρχεται σε cop = 4.2, σύμφωνα με τα στοιχεία που έχουμε στην διάθεσή μας. Αυτό σημαίνει ότι, δαπανώντας 1 kwh ηλεκτρικής ισχύος, έχουμε απόδοση θερμικής 4.2 φορές. Ο αντίστοιχος βαθμός απόδοσης για ένα λέβητα πετρελαίου είναι περίπου 0.9, η απόδοση δηλαδή ενός ενεργειακού συστήματος γεωθερμίας είναι σχεδόν πενταπλάσια.
Μετρήσεις έχουν δείξει ότι, σε εξωτερική θερμοκρασία τους -2ο C, η αντλία θερμότητας μέσα σε ένα ολόκληρο εικοσιτετράωρο κατανάλωσε περί τις 70 Kwh ηλεκτρικού ρεύματος. Πολλαπλασιάζοντας με τιμή Kwh=0,1€, αντιλαμβανόμαστε ότι η συγκεκριμένη κατοικία κατανάλωσε 7€/ημέρα για τη θέρμανση, ενώ δεκαεπτά ευρώ την ημέρα ήταν η αντίστοιχη κατανάλωση με το λέβητα πετρελαίου, σύμφωνα με μετρήσεις του ιδιοκτήτη της κατοικίας. Στο τέλος της θερμαντικής περιόδου, η συνολική κατανάλωση ηλεκτρικού ρεύματος ήταν 6450 kwh. Αυτό σημαίνει ότι, στη συγκεκριμένη κατοικία, ο ιδιοκτήτης πλήρωσε μόνο 650€ για θέρμανση στο εξάμηνο Οκτωβρίου – Απριλίου. Αντίστοιχα για το δροσισμό του σπιτιού καταγράφηκε ότι με εξωτερική θερμοκρασία περιβάλλοντος τους 42ο C, η εσωτερική θερμοκρασία του ήταν 26-27ο C, θερμοκρασία στην οποία ρυθμίζονται συνήθως τα κλιματιστικά που χρησιμοποιούμε, με απειροελάχιστο κόστος. Το συνολικό κόστος της γεωθερμικής αυτής εγκατάστασης έφτασε περίπου τις 20 χιλιάδες ευρώ. Αν υπολογίσουμε το μειωμένο κόστος θέρμανσης συγκριτικά με την εγκατάσταση ενός λέβητα πετρελαίου, η απόσβεση του κόστους της γεωθερμικής εγκατάστασης θα γίνει σε λιγότερο από έξι χρόνια, ενώ συγκριτικά με μια εγκατάσταση φυσικού αερίου σε περίπου δεκαπέντε. Με τη χρήση λοιπόν της μεθόδου της γεωθερμίας που δεν επιφέρει αλλοιώσεις στο περιβάλλον, κατασκευάστηκε η συγκεκριμένη κατοικία με στόχο τις μηδενικές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO2)
Όμως επίσης σημαντικό εδώ, πέρα από την οικονομική απόσβεση της εγκατάστασης, είναι ότι η θέρμανση και η ψύξη του σπιτιού δεν είναι εξαρτημένες ούτε από τις αυξήσεις των τιμών του πετρελαίου και του φυσικού αερίου αλλά ούτε και από τα δίκτυα διανομής τους αντίστοιχα. Και επιπλέον, αν συνδυαστεί με το σύστημα των ενδοδαπέδιων σωληνώσεων, η αισθητική και οι χώροι στο εσωτερικό του σπιτιού παραμένουν αναλλοίωτοι και καθαροί από τρίτα σώματα (π.χ. σώματα καλοριφέρ, air conditions) που σε διαφορετική περίπτωση θα έπρεπε να τοποθετηθούν για να θερμάνουν και να δροσίσουν το σπίτι. Ο ιδιοκτήτης της συγκεκριμένης κατοικίας επιπρόσθετα τοποθέτησε στη στέγη φωτοβολταϊκά πλαίσια συνολικής εγκατεστημένης ισχύος 9.8 kWp συνδεδεμένα στο δίκτυο της ΔΕΗ. Σύμφωνα λοιπόν με τα στοιχεία που έχουν συγκεντρωθεί έως τώρα, το δίμηνο Μαρτίου-Απριλίου η εγκατάσταση έχει αποδώσει περί τις 2000 kwh. Σε απόλυτες τιμές 1.100€ είναι το κέρδος του ιδιοκτήτη από την φωτοβολταϊκή συστοιχία στη στέγη της οικίας.
Σε συνδυασμό δε με μια εγκατάσταση με ηλιακούς συλλέκτες κενού, θα διασφαλίζει την παραγωγή ζεστού νερού σε θερμοκρασίες που το χειμώνα ξεπερνούν τους 60οC.Το νερό που θερμαίνεται από τους ηλιακούς συλλέκτες αποθηκεύεται σε ειδική δεξαμενή γι’ αυτό το σκοπό, στο υπόγειο του κτιρίου και καλύπτει πλήρως τις οικιακές ανάγκες για ζεστό νερό χρήσης αλλά και μεγάλο μέρος –γύρω στο 30%- που απαιτείται για την θέρμανση της οικίας, μέσω της γεωθερμικής εγκατάστασης. Μ’ αυτό τον τρόπο περιόρισε ακόμα περισσότερο την κατανάλωση σε ηλεκτρικό ρεύμα και σε περίπου 5 χρόνια θα έχει κάνει απόσβεση και τους κόστους του διασυνδεδεμένου με την ΔΕΗ συστήματος των φωτοβολταϊκών, από την αντίστοιχη παραγωγή ρεύματος αλλά και του κόστους των ηλιακών συλλεκτών κενού που τοποθετήθηκαν για την παροχή ζεστού νερού.

 

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΗ