Course Gshp El

Αναφορά

φωτογραφίας: Geothermal Heat Pump Consortium (NREL PIX)

ΜάθημαΜάθημα

ΈργουΈργου

ΚαθαρήςΚαθαρής

ΕνέργειαςΕνέργειας

ΓεωθερμικέςΓεωθερμικές

ΑντλίεςΑντλίες

ΘερμότηταςΘερμότητας ΑνάλυσηΑνάλυση

ΈργωνΈργων

Κέντρο

Eπιχειρήσεων

Φιλαδέλφειας, ΗΠΑ

–

28 ΓΑΘ

για

ψύξη

-

Θέρμανση

©

Υπουργός

Φυσικών

Πόρων

Καναδά

2001 –

2006.

© Υπουργός Φυσικών Πόρων Καναδά 2001 – 2006.

ΣτόχοιΣτόχοι

••

ΕπανάληψηΕπανάληψη

βασικώνβασικών

αρχώναρχών

γιαγια

συστήματασυστήματα ΓεωθερμικώνΓεωθερμικών

ΑντλιώνΑντλιών

ΘερμότηταςΘερμότητας

((ΓΑΘΓΑΘ))

••

ΕπεξήγησηΕπεξήγηση

βασικώνβασικών

θεωρήσεωνθεωρήσεων ανάλυσηςανάλυσης

έργωνέργων

ΓΑΘΓΑΘ

••

ΠαρουσίασηΠαρουσίαση

μοντέλουμοντέλου

RETScreenRETScreen®®

γιαγια

έργαέργα

ΓΑΘΓΑΘ


••

ΘέρμανσηΘέρμανση

••

ΨύξηΨύξη

••

ΖεστόΖεστό

νερόνερό

••

ΑποφυγήΑποφυγή

πάγουπάγου

σταστα

θεμέλιαθεμέλια

…καθώς επίσης…

Αποδοτικότητα

Μειωμένη

συντήρηση

Μειωμένες

ανάγκες

χώρων

Μικρό λειτουργικό κόστος

ΤοΤο

προσφέρουνπροσφέρουν

τατα

συστήματασυστήματα

ΓΑΘΓΑΘ;;

Σταθερή

απόδοση

(ισχύ)

Άνεση

και

ποιότητα

αέρα

Μειωμένα

φορτία

αιχμής

για κλιματισμό

Αναφορά

Φωτο: Solar Design Associates (NREL PIX)

Κατοικία

Impact 2000, Μασαχουσέτη, ΗΠΑ

Αντλία

θερμότητας

σε

κατοικία


1.1.

ΣύνδεσηΣύνδεση

μεμε

τηντην

γηγη Ενωμένη με το έδαφος Υπόγεια νερά Επιφανειακά νερά

2.2.

ΥδρόψυκτηΥδρόψυκτη

ΑντλίαΑντλία ΘερμότηταςΘερμότητας

3.3.

ΕσωτερικόΕσωτερικό

δίκτυοδίκτυο ψύξηςψύξης//θέρμανσηςθέρμανσης

Συμβατικό δίκτυο

ΣυστατικάΣυστατικά

συστήματοςσυστήματος

ΓΑΘΓΑΘ

11

2233


ΥδρόψυκτηΥδρόψυκτη

ΑντλίαΑντλία


••

ΑντλίαΑντλία

θερμότηταςθερμότητας νερούνερού

--

αέρααέρα

••

ΑναστρέψιμοςΑναστρέψιμος κύκλοςκύκλος

••

3,5 3,5 ωςως

35 kW 35 kW ψύξηςψύξης

ανάανά

μονάδαμονάδα

••

ΠολλαπλέςΠολλαπλές μονάδεςμονάδες

γιαγια

μεγάλαμεγάλα

κτίριακτίρια••

ΑπορριπτόμενηΑπορριπτόμενη

θερμότηταθερμότητα

μετάμετά

τητη

συμπίεσησυμπίεση

παράγειπαράγει

ζεστόζεστό

νερόνερό

μέσωμέσω

αποϋπερθερμαντήαποϋπερθερμαντή

ΕξατμιστήςΣυμπυκνωτής

Συμπιεστής

Εκτονωτική

Βαλβίδα

Υγρό

Χαμηλής

Πίεσης

και

ΘερμοκρασίαςΥγρό

Υψηλής

Πίεσης

και

Θερμοκρασίας

Ατμός Υψηλής Πίεσης

και

θερμοκρασίαςΑτμός

Χαμηλής

Πίεσης

και

Θερμοκρασίας


ΤρόποιΤρόποι

σύνδεσηςσύνδεσης

μεμε

τητη

γηγη

ΚάθετεςΚάθετες

((ΓΣΑΘΓΣΑΘ))

Πετρώδες

έδαφος

Αυξημένο

κόστος

Μικρή

χρήση

γης

Υψηλή

αποδοτικότητα

ΟριζόντιαΟριζόντια

((ΓΣΑΘΓΣΑΘ))

Μεγάλη

χρήση

γης

Μειωμένο

κόστος

Μικρά

κτίρια

Μεταβολή

θερμοκρ.

ΥπόγειωνΥπόγειων

ΥδάτωνΥδάτων

((ΓΥΑΘΓΥΑΘ))

Υδροφόρος

ορίζοντας

Μικρότερο

κόστος

Διατάξεις

-

Νόμοι

Ρύπανση

(εναλλακτών)

••

ΕπίσηςΕπίσης

εναλλάκτεςεναλλάκτες

επιφανειακώνεπιφανειακών

υδάτωνυδάτων

καικαι

κάθετηςκάθετης

στήληςστήλης


ΕκμετάλλευσηΕκμετάλλευση

ΓΑΘΓΑΘ: : ΘερμοκρασίεςΘερμοκρασίες

εδάφουςεδάφους

••

ΈδαφοςΈδαφος

απορροφάαπορροφά

περίπουπερίπου ½½

τηςτης

ηλιακήςηλιακής

ακτινοβολίαςακτινοβολίας

••


αποσβένειαποσβένει

τιςτις θερμοκρασιακέςθερμοκρασιακές

μεταβολέςμεταβολές

ΓΑΘ

περισσότερο

αποδοτική

••

ΜεταβολήΜεταβολή

θερμοκρασίαςθερμοκρασίας μειώνεταιμειώνεται

μεμε

τοτο

βάθοςβάθος

Αμελητέα

κάτω

από

15 μ

••

ΤοπικέςΤοπικές

θερμοκρασίεςθερμοκρασίες

εδάφουςεδάφους

εξαρτώνταιεξαρτώνται

απόαπό

τοτο

κλίμακλίμα κάλυψηκάλυψη

εδάφουςεδάφους, , κλίσηκλίση, , ιδιότητεςιδιότητες

χώματοςχώματος

κλπκλπ..

Γραφικά: Canadian Building Digest

Χειμώνας Καλοκαίρι Φθινόπωρο

Θερ

μοκρ

ασία

o F

Θερ

μοκρ

ασία

o C


ΠαραδείγματαΠαραδείγματα

κόστουςκόστους

συστημσυστημ. . ΓΑΘΓΑΘ

••

ΕπιδότησηΕπιδότηση

απόαπό

παροχέαπαροχέα

ηλεκτρισμούηλεκτρισμού γιαγια

μείωσημείωση

φορτίωνφορτίων

αιχμήςαιχμής

κλιματισμούκλιματισμού

Αρχικό Ετήσια Ετήσια Ετήσιο Ετήσια Κόστος Θέρμανση Ψύξη Σύνολο Ενέργεια

Πετρ/Κλιμ 16.000 $ 600 $ 900 $ 1.500 $ 27 MWhΓΑΘ 20.500 $ 450 $ 600 $ 1.050 $ 11 MWh

Κατοικία Connecticut, ΗΠΑ, 275 τμ

Αρχικό Ετήσια ΕτήσιαΚόστος Θέρμανση Ενέργεια

Ηλεκτρικό 8.000 $ 800 $ 20 MWhΓΑΘ 13.000 $ 350 $ 6,5 MWh

Φινλανδία, Κατοικία 150 τμ

Αναφορά

Φωτογραφίας: Suomen Lämpöpumpputekniikka Oy

Αναφορά

φωτογραφίας: GeoExchange Consortium

••

ΑυξανόμενοΑυξανόμενο

κόστοςκόστος

ενέργειαςενέργειας••

ΠεριβαλλοντικέςΠεριβαλλοντικές

ανησυχίεςανησυχίες

••

ΚλιματισμόςΚλιματισμός

δενδεν

είναιείναι

βασικήβασική

ανάγκηανάγκη


ΠαράγοντεςΠαράγοντες

έργουέργου

ΓεωθερμικήςΓεωθερμικής

ΑντλίαςΑντλίας ΘερμότηταςΘερμότητας

••

ΒέλτιστηΒέλτιστη

οικονομικότηταοικονομικότητα

ότανόταν::

Απαιτείται

θέρμανση

κα

ψύξη

Μεγάλες

εποχιακές

αλλαγές

θερμοκρασίας

Νέα

κατασκευή

ή

αλλαγή

συστημάτων

Για

θέρμανση: Χαμηλή

τιμή

ηλεκτρισμού

και

υψηλή τιμή

πετρελαίου, αερίου

Για

ψύξη: Υψηλή

τιμή

ηλεκτρισμού

και

χρέωση αιχμής

••

ΔιαθεσιμότηταΔιαθεσιμότητα

σκαπτικούσκαπτικού

καικαι

διατρητικούδιατρητικού εξοπλισμούεξοπλισμού

••

ΑβεβαιότηταΑβεβαιότητα

κόστουςκόστους

εγκατάστασηςεγκατάστασης εναλλάκτηεναλλάκτη

••

ΚριτήριαΚριτήρια

οικονομικότηταςοικονομικότητας

ιδιοκτήτηιδιοκτήτηΑναφορά

Φωτο: Craig Miller Productions and DOE (NREL PIX)

Εγκατάσταση

ΓΑΘ

Διάταξη

εναλλάκτη, Εμπορικό

κτίριο


ΠαραδείγματαΠαραδείγματα: : ΑυστραλίαΑυστραλία, , ΓερμανίαΓερμανία

καικαι

ΕλβετίαΕλβετία ΣυστήματαΣυστήματα

σεσε

οικιστικάοικιστικά

κτίριακτίρια

••

ΠολυτελείςΠολυτελείς

ΚατοικίεςΚατοικίες

Υψηλότερο

κόστος επένδυσης

Μακροπρόθεσμος οικον. ορίζοντας

Οφέλη

οικονομικά

και άνεσης

••

ΜεγάληςΜεγάλης

σημασίαςσημασίας

τατα κίνητρακίνητρα

απόαπό

παροχέαπαροχέα

Αναφορά

Φωτο

Bundesverband WärmePumpe (BWP) e.V.

Αναφορά

Φψτογραφίας: GeoExchange Consortium Αναφορά

Φωτο:

Eberhard & Partner AG

Αντλία

θερμ. 20 kW υπογείων

νερών, Γερμανία

Τρυπάνι

για

κάθετη, γεώτρηση, Ελβετική

Κατοικία

320 Διαμερίσματα, Νότια

Αυστραλία


ΠαραδείγματαΠαραδείγματα: : ΑγγλίαΑγγλία

καικαι

ΗΠΑΗΠΑ ΣυστήματαΣυστήματα

σεσε

εμπορικάεμπορικά

κτίριακτίρια

••

ΑπαιτείταιΑπαιτείται

συνήθωςσυνήθως

μικρόςμικρός χρόνοςχρόνος

απόσβεσηςαπόσβεσης

(< 5 (< 5 έτηέτη))

••

ΠιθανόΠιθανό

πρόβλημαπρόβλημα

κτήσηςκτήσης

γηςγης

••

ΧρήσηΧρήση

μικρότερουμικρότερου εσωτερικούεσωτερικού

χώρουχώρου

••

ΑπλόςΑπλός

κατανεμημένοςκατανεμημένος έλεγχοςέλεγχος

••

ΜικρότεροςΜικρότερος

κίνδυνοςκίνδυνος βανδαλισμούβανδαλισμού

••

ΜειωμένηΜειωμένη

χρέωσηχρέωση

αιχμήςαιχμής

••

ΜηΜη

αναγκαιότητααναγκαιότητα

βοηθητικήςβοηθητικής θέρμανσηςθέρμανσης

Αναφορά

φωτογραφίας: Groenholland B.V.

Αναφορά

Φωτο: Marion Pinckley (NREL PIX) Αναφορά

Φωτο: International Ground SourceHeat Pump Association

Κτιριακό

συγκρότημα, Kentucky, ΗΠΑ Σταθμός

καυσίμων, Κάνσας, ΗΠΑ

Εμπορικό

κτίριο, Croydon, Αγγλία


ΠαραδείγματαΠαραδείγματα: : ΚαναδάςΚαναδάς

καικαι

ΗΠΑΗΠΑ ΣυστήματαΣυστήματα

κτιρίωνκτιρίων

ιδρυμάτωνιδρυμάτων

••

ΑποδεκτοίΑποδεκτοί

μεγαλύτεροιμεγαλύτεροι

χρόνοιχρόνοι αποπληρωμήςαποπληρωμής

••

ΔεκτικάΔεκτικά

σεσε

καινοτόμακαινοτόμα

συστήματασυστήματα

••

ΤαυτόχροναΤαυτόχρονα

θερμικάθερμικά

καικαι

ψυκτικάψυκτικά φορτίαφορτία Αναφορά

Φωτο: Robert R. Jones/Oklahoma State University (NREL PIX)

Εκσκαφή

για

οριζόντιο

εναλλάκτη

Σχολείο, Κεμπέκ, Καναδάς

Αναφορά

φωτογραφίας: Natural Resources Canada



ΜοντέλοΜοντέλο

έργουέργου

ΓεωθερμικήςΓεωθερμικής ΑντλίαςΑντλίας


••

ΠαγκόσμιαΠαγκόσμια

ανάλυσηανάλυση

παραγωγήςπαραγωγής

ενέργειαςενέργειας, , κόστουςκόστους

κύκλουκύκλου ζωήςζωής

καικαι

μείωσηςμείωσης

εκπομπώνεκπομπών

αερίωναερίων

τουτου

θερμοκηπίουθερμοκηπίου

Οριζόντια

και

κάθετα

κλειστού

βρόγχου

Υπόγειων

υδάτων

ανοιχτού

βρόγχου

Οικιστικά, εμπορικά,ιδρυμάτων

και

βιομηχανικά

••

ΠροςΠρος

τοτο

παρόνπαρόν

δενδεν

καλύπτονταικαλύπτονται::

ΓΑΘ

επιφανειακών

υδάτων

Μακροπρόθεσμη

διατάραξη ισορροπίας

στο

έδαφος

Ταυτόχρονη

ψύξη

και

θέρμανση (μόνο

ομάδες

φορτίων)

Θέρμανση

νερού


Εισαγωγή

δεδομένων

συστηματος

ΓΑΘΕισαγωγή

δεδομένων

κτιρίου

Εισαγωγή

μετεωρολογικών

δεδομένων

Σχέση

φορτίου-


φορτία

σχεδιασμού

και

σημεία

ελέγχου

Θερμοκρασιακά

επίπεδα

& υπολογισμός


εδάφους

Υπολογισμός

μεγέθους

βρόγχου

ή

ροής

νερού

Εκτίμηση

μεγέθους

αντλίας

θερμότητας Υπολογισμός

φορτίου

για

κάθε

θερμοκ. επίπεδο

Εκτίμηση

πραγματικής

απόδοσης

ΑΘ

και

φορτίου

για

κάθε

Θερμοκ. επίπεδο

Υπολογισμός

πρόσθετης

θερμότητας

ή

ψύξης

& ετήσιο

ενεργειακό

Ισοζύγιο

ΓΑΘ

Δείτε

Ηλεκτρονικό. ΕγχειρίδιοΑνάλυση

Έργων

Καθαρής

Ενέργειας

:

RETScreen®

Μηχανική

και

Περιπτώσεις

Κεφάλαιο

Ανάλυσης

Έργων

Γεωθερμικής

Αντλίας

Θερμότητας


ΕνεργειακόςΕνεργειακός υπολογισμόςυπολογισμός

ΓΑΘΓΑΘ


ΠαράδειγμαΠαράδειγμα

ΤεκμηρίωσηςΤεκμηρίωσης

τουτου ΜοντέλουΜοντέλου


ΈργωνΈργων

ΓΑΘΓΑΘ

••

ΧρήσηΧρήση

ενέργειαςενέργειας

γιαγια

ομαδοομαδο-- ποιημένεςποιημένες

θερμοκρασίεςθερμοκρασίες

σεσε

σχέσησχέση

μεμε

καταγραφέςκαταγραφές

••

ΜήκοςΜήκος

εναλλάκτηεναλλάκτη

συγκρινόμενοσυγκρινόμενο μεμε

6 6 προγράμματαπρογράμματα

διαστασιοδιαστασιο--

λόγησηςλόγησης

καικαι

πρόγραμμαπρόγραμμα λεπτομερούςλεπτομερούς

προσομοίωσηςπροσομοίωσης

-5%14124%16017%3440%14129%16029%344Αντί

πραγματικού

-12%

-18%

-2%

5%

-19%

-12%

-6%

-14%

2%

9%

-11%

-4%

* Τιμές

σχεδίασης

1 έτους

χρησιμοποιούνται

για

σύγκριση

με

το

RETScreen

132127236132127236αντί

RETScreen Χρήσης

Ενέργειας

121135257121135257αντί

RETScreen Περιγραφικό

148129293141124266Μέσο

για

άλλα

προγράμματα

ΕμπορικόNebraska

Κατοικία

2Wisconsin

Κατοικία

1Λουϊζιάνα

ΕμπορικόNebraska

Κατοικία

2Wisconsin

Κατοικία

1Λουϊζιάνα

Σχεδίαση

10 Ετών

*Σχεδίαση

1 Έτους

Πρόγραμμα

Θερμική Χρήση

kWh

RETScreen 37.202

Καταγραμμένη 36.686

RETScreen 36.138


RETScreen 37.158


RETScreen 33.243


RETScreen 37.888


1,8

0,6

1,0

-3,0

Μόντρεαλ

Charlottetown

Winnipeg

Βανκούβερ

Διαφορά %

Τορόντο 1,4


ΣυμπεράσματαΣυμπεράσματα

••

ΟιΟι

ΓΑΘΓΑΘ

παρέχουνπαρέχουν

θέρμανσηθέρμανση, , ψύξηψύξη

καικαι

ζεστόζεστό

νερόνερό

••


αποσβένειαποσβένει

μεταβολέςμεταβολές

θερμθερμ. . καικαι

αυξάνειαυξάνει

αποδοτικότητααποδοτικότητα

τωντων

ΓΑΘΓΑΘ

••

ΑρχικόΑρχικό


τωντων

ΓΑΘΓΑΘ


υψηλόυψηλό

αλλάαλλά

τοτο


ΛΛ&&ΣΣ


χαμηλόχαμηλό

Προτιμητέες οι κλιματικές περιοχές όπου χρειάζεται ψύξη και θέρμανση

••

ΤοΤο


εκτιμάεκτιμά::

Κατανομή

συχνότητας

εξωτερικής


Φορτία

του

κτιρίου

σε

συνάρτηση

με

εξωτερική

θερμοκρασία

Ετήσιο

ενεργειακό

όφελος

γα

θέρμανση

και

ψύξη

χώρων

••

ΤοΤο


εκτελείεκτελεί

μίαμία

ανάλυσηανάλυση

σεσε

ετήσιαετήσια

βάσηβάση

καικαι

μπορείμπορεί

νανα

πετύχειπετύχει

ακρίβειαακρίβεια

συγκρίσιμησυγκρίσιμη

μεμε

ωριαίαωριαία

μοντέλαμοντέλα

προσομοίωσηςπροσομοίωσης

••

ΤοΤο


προσφέρειπροσφέρει

σημαντικήσημαντική

οικονομίαοικονομία

στοστο


προμελέτηςπρομελέτης


ΕρωτήσειςΕρωτήσεις

;;

Ενότητα

Ανάλυσης

Έργου

Γεωθερμικών

Αντλιών

ΘερμότηταςRETScreen®

International Μάθημα

Ανάλυσης

Έργων

Καθαρής

Ενέργειας

www.retscreen.netwww.retscreen.netΓια

περισσότερες

πληροφορίες

επισκεφθείτε

την

ιστοσελίδα

RETScreen

Documents

Course Gshp El