Γεωθερμία

Γεωθερµία

Εργαστήριο Αιολικής Ενέργειας

Τ.Ε.Ι. Κρήτης

∆ηµήτρης Αλ. Κατσα̟ρακάκης

Η γεωθερµική ενέργεια

Γεωθερµία

� Με τον όρο «γεωθερµική ενέργεια» περιγράφεται η θερµικήενέργεια που προέρχεται από το εσωτερικό της γης.

� Όµως µε τον όρο «γεωθερµική ενέργεια», που συνήθως

χρησιµοποιούµε, εννοούµε το τµήµα της γήινης θερµότητας

που βρίσκεται αποθηκευµένο µε τη µορφή θερµού νερού, ατµού ή θερµών πετρωµάτων σε ευνοϊκές γεωλογικές

συνθήκες, δηλαδή περιορίζεται στα πρώτα τρία περίπου

χιλιόµετρα από την επιφάνεια της γης.

Ενδείξεις της γεωθερµικής ενέργειας

� Η πλέον εντυπωσιακή απόδειξη της θερµότητας που υπάρχει

στο εσωτερικό της γης αποτελεί η ηφαιστειακή δραστηριότητα.

� Άλλες γεωθερµικές ενδείξεις είναι οι ατµοί, τα θερµά νερά και

τα αέρια που σχηµατίζουν θερµοπίδακες (γκέιζερ), θερµέςπηγές και ατµίδες.

Προέλευση γεωθερµικής ενέργειας

Χάρτης θερµότερων γεωθερµικών περιοχών.

Είναι η γεωθερµία ανανεώσιµη πηγή;

� Η γεωθερµική ενέργεια είναι η ενέργεια που προέρχεται από

τη θερµότητα του εσωτερικού της Γης και αυτή η θερµότητα

είναι βασικά απεριόριστη.

� Σύµφωνα µε τη σηµερινή

επιστηµονική γνώση, τοεσωτερικό της Γης έχει

θερµοκρασίες 1.000-3.000οC στο µανδύα και > 4.000oC στον πυρήνα.

Είναι η γεωθερµία ανανεώσιµη πηγή;� Ο ρυθµός και η δυνατότητα πλήρους ενεργειακής

επαναφόρτισης ενός γεωθερµικού συστήµατος

αποτελεί το κρίσιµο κριτήριο στην ταξινόµηση

ενός πόρου ως

ανανεώσιµου ή όχι.

Γεωθερµική βαθµίδα

� Η θερµοκρασία του εδάφους αυξάνεται µε το βάθος του

από την επιφάνειά του.

� Ο ρυθµός αύξησης της θερµοκρασίας µε το βάθος από την

επιφάνεια της γης είναι γνωστός µε το όνοµα γεωθερµική

βαθµίδα.

� Η γεωθερµική βαθµίδα κυµαίνεται από 5 µέχρι 70°C/km, µε µέση τιµή τους 30°C/km ή 1οC ανά 30m.

� Περιοχές µε γεωθερµικό ενδιαφέρον είναι οι περιοχές που

διαθέτουν γεωθερµική βαθµίδα µεγαλύτερη από τη µέση

τιµή.

Περιορισµοί αξιοποίησης

γεωθερµικού δυναµικού� Περιορισµοί αξιοποίησης γεωθερµικού δυναµικού:

� τεχνικής φύσεως (διάβρωση, δηµιουργία επικαθίσεων)

� περιβαλλοντικής φύσεως (εκποµπές τοξικών αερίων, θερµικήρύπανση)

� οικονοµικής φύσεως, που παίζουν σπουδαίο ρόλο σε κάθε

προσπάθεια αξιοποίησης της γεωθερµικής ενέργειας.

� Γενικά είναι πιθανότερη η αξιοποίηση γεωθερµικών ρευστών

όταν αυτά βρίσκονται κοντά σε βιοµηχανικές, αστικές ήαγροτικές περιοχές, ή όταν υπάρχουν ανάγκες θέρµανσης καθ’όλη τη διάρκεια του έτους.

� Σηµαντικό πλεονέκτηµα της «Γεωθερµίας» έναντι των λοιπών

Α.Π.Ε. είναι η µόνιµη «παροχή» ενέργειας καθ’ όλο το έτος, χωρίς διακυµάνσεις και µε µικρό λειτουργικό κόστος καθώς και

η δυνατότητα πλήρους ανάκτησης και εκµετάλλευσης της

υπάρχουσας υπεδαφικής θερµότητας.

� Συγκρινόµενη µε άλλες εφαρµογές εκµετάλλευσης ανανεώσιµων

πηγών ενέργειας η ηλεκτροπαραγωγή µέσω γεωθερµικών

ρευστών παρουσιάζει σηµαντικά µεγαλύτερο ετήσιο συντελεστή

απασχόλησης – της τάξης του 0,98 (98%), αντίθετα µε τα αιολικά

που έχουν συντελεστή 0,25 ~ 0,40 και τα φωτοβολταϊκά µε

συντελεστή 0,15 ~ 0,18.

Η γεωθερµία ως µορφή Α.Π.Ε.

Κυριότερες εφαρµογές γεωθερµίας

Τα γεωθερµικά συστήµατα

� Τα γεωθερµικά συστήµατα µπορούν να ταξινοµηθούν µε

διάφορα κριτήρια, όπως:

� το είδος των γεωθερµικών πόρων

� τον τύπο και τη θερµοκρασία των ρευστών

� τον τύπο του πετρώµατος που φιλοξενεί τα ρευστά

� το είδος της εστίας θερµότητας

� αν κυκλοφορούν ή όχι ρευστά στο γεωθερµικό

ταµιευτήρα.

Ταξινόµηση γεωθερµικών

συστηµάτων

� Σε σχέση µε το είδος των γεωθερµικών πόρων διακρίνονται

πέντε κατηγορίες γεωθερµικών συστηµάτων:



� α. Τα υδροθερµικά συστήµατα ή πόροι

Είναι τα φυσικά υπόγεια θερµά ρευστά που βρίσκονται σε

έναν ή περισσότερους ταµιευτήρες, που θερµαίνονται από

µία εστία θερµότητας και συχνά εµφανίζονται στην

επιφάνεια της γης µε τη µορφή θερµών εκδηλώσεων. Τα συστήµατα αυτά συχνά ταυτίζονται µε το σύνολο σχεδόν

των γεωθερµικών πεδίων, αφού σήµερα ουσιαστικά είναι τα

µόνα συστήµατα που αξιοποιούνται.



� β. Αβαθής γεωθερµία (earth energy)

Με την αβαθή γεωθερµία λαµβάνονται (ή και

απορρίπτονται) ποσότητες ενέργειας από µικρά βάθη µε την

ανακυκλοφορία νερού στα πρώτα 100m από την επιφάνεια

της γης ή µε την κυκλοφορία υπόγειων νερών ή νερών από

λίµνες, ποτάµια και τη θάλασσα. Αποτελεί την ταχύτερα αναπτυσσόµενη µορφή της

γεωθερµικής ενέργειας.



� γ. Τα προχωρηµένα γεωθερµικά συστήµατα (enhancedgeothermal systems)

Αναφέρονται στα θερµά πετρώµατα

σε βάθος από 2 µέχρι 10km, από τα

οποία µπορεί να ανακτηθεί ενέργεια

χρησιµοποιώντας νερό που

διοχετεύεται από την επιφάνεια, µέσω κατάλληλων γεωτρήσεων, και ανακτάται αρκετά θερµότερο

µε τη µορφή νερού ή ατµού

µέσω άλλων γεωτρήσεων.



� δ. Τα γεωπεπιεσµένα συστήµατα (geopressured systems)

Αποτελούνται από ρευστά εγκλεισµένα σε µεγάλο βάθος, βρίσκονται περιορισµένα από µη περατά πετρώµατα και η

πίεσή τους υπερβαίνει την υδροστατική.

� ε. Τα µαγµατικά συστήµατα (magma systems) Αναφέρονται στην απόληψη θερµότητας µε κατάλληλες

γεωτρήσεις σε µαγµατικές διεισδύσεις, που βρίσκονται σε

µικρό σχετικά βάθος.



Ανάλογα µε τη θερµοκρασία του υπεδάφους ή του ρευστού, διακρίνονται οι ακόλουθες κατηγορίες γεωθερµικών πεδίων:

� Υψηλής Ενθαλπίας. Όταν η θερµοκρασία των

παραγόµενων ρευστών ξεπερνά τους 150οC. Τα ρευστά

αυτά αποτελούνται στις περισσότερες περιπτώσεις από

µίγµα υγρού ατµού και θερµού νερού.

� Μέσης Ενθαλπίας µε θερµοκρασίες ρευστών µεταξύ

90 - 150οC.

� Χαµηλής Ενθαλπίας µε θερµοκρασίες ρευστών µεταξύ

25 - 90οC.

Κατηγορίες γεωθερµικών πεδίων

Ανάλογα µε τη θερµοκρασία του υπεδάφους ή του ρευστού, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι γεωθερµίας:

� Πολύ Χαληµής Ενθαλπίας (Κανονική, Οµαλή ή Αβαθής) µεθερµοκρασίες αντίστοιχες των µέσων ετησίων του αέρα

περιβάλλοντος (µικρότερες των 25οC).

� Πάρα Πολύ Χαµηλής Ενθαλπίας µε θερµοκρασίες

µικρότερες των 0οC (Αρνητική ή Permafrost).

Κατηγορίες γεωθερµικών πεδίων

Ένα τυπικό γεωθερµικό σύστηµα χαµηλής θερµοκρασίας, ανεξάρτητα από το είδος της εφαρµογής, αποτελείταισυνήθως από τέσσερα τυπικά υποσυστήµατα:

� 1. Το σύστηµα παραγωγής, που περιλαµβάνει την

παραγωγική γεώτρηση, την αντλία παραγωγής και τις

συσκευές στην κεφαλή της γεώτρησης. Το πλέον

συνηθισµένο σχήµα αξιοποίησης είναι το σύστηµα των

διπλών γεωτρήσεων («δίπολο»), στο οποίο το σύνολο του

γεωθερµικού ρευστού επανεισάγεται στον ταµιευτήρα.

Βασικά µέρη ενός γεωθερµικού

συστήµατος

� 2. Το σύστηµα µεταφοράς των γεωθερµικών ρευστών από

την κεφαλή της γεώτρησης µέχρι το σύστηµα εφαρµογής, µαζί µε το σύστηµα διανοµής της γεωθερµικής ενέργειας.Για εφαρµογές µε θερµοκρασία νερού µικρότερη από 70ºC κυριαρχούν οι πλαστικοί σωλήνες.



� 3. Το σύστηµα εφαρµογής (σύστηµα εναλλαγής της

θερµότητας). Οι εναλλάκτες πλακών είναι οι κατ’ εξοχήνεναλλάκτες που χρησιµοποιούνται στα γεωθερµικά συστήµατα

θέρµανσης όταν η χηµεία των νερών δεν επιτρέπει την απ’ευθείας εφαρµογή. Η θέρµανση των χώρων στα κτήρια

επιτελείται µε τη διέλευση του θερµού νερού µέσω των

µετατροπέων θερµότητας αέρα-υγρού (converters), κάτι πουγίνεται και µε τα συµβατικά συστήµατα θέρµανσης.

� 4. Το σύστηµα διάθεσης των ρευστών.



Έρευνα γεωθερµικού ̟εδίου

� Η αναζήτηση των γεωθερµικών περιοχών µε ρευστά που να

σχηµατίζουν ένα εκµεταλλεύσιµο κοίτασµα, γίνεται µεκατάλληλη γεωθερµική έρευνα, η οποία πραγµατοποιείται

κυρίως στην επιφάνεια µε τις µικρότερες κατά το δυνατόν

δαπάνες.

� Αν η επιφανειακή έρευνα δείξει θετικά αποτελέσµατα

ακολουθεί ανόρυξη ερευνητικών και κατόπιν παραγωγικών

γεωτρήσεων, οι οποίες στις περισσότερες περιπτώσεις είναιιδιαίτερα δαπανηρές.

Στάδια γεωθερµικής έρευνας

Η γεωθερµική έρευνα διακρίνεται σε τέσσερα κύρια

τυποποιηµένα (ή τυπικά) στάδια:

1. Γενική επισκόπηση µεγάλης κλίµακας. Χρήση όσο το δυνατόν περισσότερων στοιχείων (γεωλογικοίκαι τεκτονικοί χάρτες, αεροφωτογραφίες, βιβλιογραφικήανασκόπηση, αναγνωριστικές επισκέψεις,θερµοµετρήσεις, δειγµατοληψίες-αναλύσεις νερών κτλ.) γιατην επιλογή και υπόδειξη των περιοχών µε τις ευνοϊκότερες

συνθήκες.


2. Λεπτοµερής και συστηµατική έρευνα των πιθανότερων

γεωθερµικών περιοχών. Ερευνώνται µε λεπτοµέρεια εκείνοι οι παράγοντες (γεωλογικοί, τεκτονικοί, ηφαιστειολογικοί, στρωµατογραφικοί, λιθολογικοί, υδρογεωλογικοί, γεωχηµικοί, γεωφυσικοί, θερµοδυναµικοί κλπ) που µπορούν να χαρακτηρίσουν µια γεωθερµική περιοχή. Τελικός στόχος του σταδίου αυτού είναι ο προσδιορισµός του

γεωθερµικού µοντέλου κάθε γεωθερµικού κοιτάσµατος και η

γνώση της θέσης και κατάστασης στην οποία βρίσκονται τα

γεωθερµικά ρευστά ή θερµά πετρώµατα. Συγχρόνως προτείνεταιη σειρά, το βάθος και τα χαρακτηριστικά των ερευνητικών-παραγωγικών γεωτρήσεων.


3. Εντοπισµός-περιχάραξη των γεωθερµικών πεδίων και µελέτη

των χαρακτηριστικών.

Το στάδιο αυτό καταλήγει στον προσδιορισµό των πιθανότερων

γεωθερµικών περιοχών και των θέσεων στις οποίες προτείνεται η

εκτέλεση των πρώτων βαθιών γεωτρήσεων έρευνας και

παραγωγής. Στη συνέχεια καταρτίζεται το λεπτοµερές

πρόγραµµα γεωτρήσεων. Οι γεωθερµικές γεωτρήσειςδιακρίνονται, αναφορικά µε το σκοπό της ανόρυξής τους, σεερευνητικές, παραγωγικές ή επανεισαγωγής, και σε σχέση µε την

ενθαλπία των ρευστών, σε χαµηλής, µέσης ή υψηλής ενθαλπίας.


4. Ανάπτυξη και διαχείριση των γεωθερµικών πεδίων.

Αναφέρεται στα σπουδαιότερα προβλήµατα διαχείρισης και

λειτουργίας ενός γεωθερµικού πεδίου.


Στάδια ανάπτυξης γεωθερµικών

εφαρµογών

Γεωθερµικός χάρτης Μήλου

Γεωθερµικός χάρτης Νισύρου

Ε̟ι̟τώσεις α̟ό τη χρήση της

γεωθερµίας

� Η γεωθερµική ενέργεια θεωρείται «ήπια» µορφή ενέργειας, σε σύγκριση µε τις συµβατικές µορφές ενέργειας, χωρίςβέβαια οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την εκµετάλλευσή

της να είναι συχνά αµελητέες.

� Η υψηλότερη περιεκτικότητα των γεωθερµικών ρευστών

υψηλής ενθαλπίας σε διαλυµένα άλατα και αέρια σε σχέση

µε τα ρευστά χαµηλής ενθαλπίας επιβάλλουν το διαχωρισµό

των επιπτώσεων από την αξιοποίηση της γεωθερµίας.

� Τα προβλήµατα από τη διάθεση των νερών που

χρησιµοποιούνται για άµεσες χρήσεις είναι κατά κανόνα

ηπιότερα (και σχεδόν µηδενικά) από ότι των ρευστών που

χρησιµοποιούνται για την παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Επιπτώσεις από τη χρήση γεωθερµίας

� Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την αξιοποίηση των

ρευστών υψηλής ενθαλπίας διαφέρουν από περιοχή σε περιοχή

και ταξινοµούνται:

� επιπτώσεις από τη χρήση γης

� εκποµπές αερίων

� τη διάθεση υγρών αποβλήτων

� θόρυβο

� δηµιουργία µικροσεισµικότητας

� καθιζήσεις.

Επιπτώσεις από τη χρήση γεωθερµίας

� Η έκταση γης που απαιτείται για την αξιοποίηση της

γεωθερµίας (π.χ. για την εγκατάσταση της µονάδας, το χώρο

για τις γεωτρήσεις, τις σωληνώσεις µεταφοράς και τουςδρόµους πρόσβασης) είναι γενικά µικρότερη από την έκταση

της γης που απαιτούν άλλες µορφές ενέργειας (ατµοηλεκτρικοίσταθµοί άνθρακα, υδροηλεκτρικοί σταθµοί κτλ).

Χρήση γης

� Η κύρια ανησυχία από την αξιοποίηση της γεωθερµίας υψηλής

ενθαλπίας προέρχεται από τη διάθεση των γεωθερµικών νερών

στους υδάτινους αποδέκτες.

� Λόγω της υψηλής θερµοκρασίας και της περιεκτικότητάς του

σε διάφορα χηµικά συστατικά, το γεωθερµικό ρευστό προτού

διατεθεί σε υδάτινους αποδέκτες θα πρέπει να υποστεί κάποια

επεξεργασία και να µειωθεί η θερµοκρασία του.

� Η περιβαλλοντικά περισσότερο αποδεκτή µέθοδος διάθεσης

των γεωθερµικών ρευστών είναι η επανεισαγωγή τους στον

ταµιευτήρα.

∆ιάθεση γεωθερµικών ρευστών

� Οι επιπτώσεις από τη διάθεση γεωθερµικών ρευστών επίσης

προέρχονται από το σχηµατισµό επικαθίσεων (καθαλατώσεις ήαποθέσεις) σε κάθε επιφάνεια που έρχεται σε επαφή µε αυτά.

� Από τις επικαθίσεις αυτές προκύπτουν διάβρωση των

µεταλλικών επιφανειών και ορισµένες περιβαλλοντικές

επιβαρύνσεις (διάθεση των ρευστών µετά τη χρήση τους, εκποµπές τοξικών αερίων, ιδίως του υδροθείου).

� Όλα αυτά τα προβλήµατα σχετίζονται άµεσα µε την ιδιάζουσα

χηµική σύσταση των περισσότερων γεωθερµικών ρευστών, που λόγω της υψηλής θερµοκρασίας και της παραµονής τους

σε επαφή µε διάφορα πετρώµατα περιέχουν κατά κανόνα

σηµαντικές ποσότητες διαλυµένων αλάτων και αερίων.


� Στην περίπτωση που εφαρµόζεται η άµεση επανεισαγωγή

των γεωθερµικών ρευστών στον ταµιευτήρα, όπως στηνπερίπτωση των µονάδων µε δυαδικό κύκλο, οι επιπτώσειςείναι ελάχιστες.

� Κατά τη φάση της έρευνας, της ανόρυξης των γεωτρήσεων, των δοκιµών και της κατασκευής της µονάδας µπορούν να

υπάρξουν διαρροές και διάθεση γεωθερµικών νερών σε

υδάτινους αποδέκτες, καθώς και αυξηµένος θόρυβος.


Οι διάφορες δυνατότητες ελέγχου της διάβρωσης στις

γεωθερµικές µονάδες επικεντρώνονται:

� στην επιλογή του κατάλληλου υλικού κατασκευής (π.χ. χρήση πολυµερικών υλικών, εναλλακτών θερµότητας απότιτάνιο, Hastelloyκλπ)

� στην επικάλυψη των µεταλλικών επιφανειών µε ανθεκτικά

στη διάβρωση στρώµατα

� στην προσθήκη αναστολέων διάβρωσης

� στον ορθό σχεδιασµό της µονάδας (ρύθµιση του pH του

ρευστού).


� Το CO2 που εκπέµπεται από γεωθερµικές µονάδες ποικίλλει

ανάλογα µε τα χαρακτηριστικά του πεδίου, καθώς και τηντεχνολογία παραγωγής της ηλεκτρικής ενέργειας.

� Το H2S, λόγω της έντονης οσµής του και της σχετικής

τοξικότητάς του, είναι υπεύθυνο τις περισσότερες φορές για

την προκατάληψη που εκδηλώνεται κατά της γεωθερµίας.

� Οι εκποµπές H2S ποικίλλουν από <0,5g/kWh µέχρι και7g/kWh.

� Οι εκποµπές του H2S µπορούν να ελεγχθούν σχετικά εύκολα

και να µειωθούν σε µικρές συγκεντρώσεις µε µια πληθώρα

µεθόδων.

Εκποµπές αερίων

Εκποµπές αερίων

Εκποµπές αερίων (kg/MWh ηλεκτρικής ενέργειας)Πρωτογενής

πηγή

0,51,820Βιοµάζα

0,40,3135Φωτοβολταϊκά

0,10,395Γεωθερµία

0,01,4453Φυσικό αέριο

1,612,4839Πετρέλαιο

11,84,41.042Άνθρακας

SOxNOxCO2

Γεωθερµία υψηλής και µέσης

ενθαλ̟ίας

� Χρησιµοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

� Μπορεί να προσφέρει θέρµανση, ψύξη και ζεστό νερό χρήσης.

� Είναι από τις πιο καθαρές για το περιβάλλον µορφές ενέργειας.

� ∆ιακρίνονται οι ακόλουθες τεχνολογίες παραγωγής ηλεκτρικής

ενέργειας µε γεωθερµικά πεδία υψηλής ενθαλπίας:

� χρήση ξηρού ατµού

� χρήση ακαριαίου ατµού

� δυαδικός κύκλος ή κύκλος Rankine

Γεωθερµία υψηλής

και µέσης ενθαλπίας

� Ο υπέρθερµος ατµός οδηγείται απευθείας σε στρόβιλο, οοποίος θέτει σε λειτουργία γεννήτρια που παράγει ηλεκτρική

ενέργεια.

Γεωθερµία υψηλής ενθαλπίας

Χρήση ξηρού ατµού

� Αυτός είναι ο παλαιότερος τύπος γεωθερµικών εγκαταστάσεων

παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Χρησιµοποιήθηκε αρχικάστο Larderelloστην Ιταλία το 1904, που σήµερα αριθµεί

504MW εγκατεστηµένης ηλεκτρικής ισχύος.


Χρήση ξηρού ατµού


Χρήση υγρού ατµού

� Το γεωθερµικό ρευστό είτε έρχεται ως διφασική ροή από τη

γεώτρηση είτε εκτονώνεται σε πίεση χαµηλότερη από την

πίεση που επικρατεί στην κεφαλή της γεώτρησης και

µετατρέπεται σε διφασικό µίγµα.

� Το µίγµα αυτό διαχωρίζεται

σε κατακόρυφο διαχωριστή

και ο ατµός οδηγείται στο

στρόβιλο για την παραγωγή

ηλεκτρικής ισχύος.



� Εάν η θερµοκρασία και η πίεση του γεωθερµικού υγρού το

επιτρέπουν, τότε το υγρό µπορεί να εκτονωθεί για δεύτερη

φορά ή και περισσότερες φορές, ώστε να παραχθεί επιπλέον

ατµός, που θα αυξήσει σηµαντικά την απόδοση της µονάδας.



� Τέτοια εγκατάσταση λειτουργεί στο Imperial Valley, στηνΚαλιφόρνια.

∆υαδικός κύκλος µε πτητικό ρευστό

ή κύκλος Rankineµε οργανικό ρευστό

� Το γεωθερµικό ρευστό χρησιµοποιείται για τη θέρµανση (καιεξάτµιση) σε έναν εναλλάκτη του δευτερεύοντος ρευστού

(νερό & αµµωνία, ισοβουτάνιο, ισοπεντάνιο, CO2 κλπ) τοοποίο έχει µικρότερο σηµείο ζέσεως σε σχέση µε το νερό.

� Οι ατµοί του δευτερεύοντος

ρευστού οδηγούνται αρχικά

στο στρόβιλο και εν συνεχεία

στο συµπυκνωτή.



� Το ρευστό από το συµπυκνωτή συµπιέζεται και επανεισάγεται

πάλι στον εναλλάκτη µέσω της αντλίας ανακυκλοφορίας του

ψυκτικού µέσου.

� Ουσιαστικά πρόκειται για χρήση γεωθερµικού πεδίου µέσης

ενθαλπίας, αφού η θερµοκρασία

των γεωθερµικών ρευστών

µπορεί να υπερβαίνει µόνο

τους 90οC.



� Τέτοια εγκατάσταση λειτουργεί στο Soda Lake, στη Νεβάδα.

Γεωθερµικός σταθµός ισχύος

Κόστος γεωθερµικών εγκαταστάσεων

για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

� Οι τελικές δαπάνες επένδυσης για τις γεωθερµικές

εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ποικίλλουν

µεταξύ 900 και 1.500€ανά εγκατεστηµένο kWe.

� Το κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας κυµαίνεται

µεταξύ 0,04 και 0,07€/kWhe συµπεριλαµβανοµένης τηςαπόσβεσης.

Γεωγραφική κατανοµή γεωθερµικών

έργων µέσης & υψηλής ενθαλπίας� Η παγκόσµια εγκατεστηµένη ισχύς των σταθµών

ηλεκτροπαραγωγής κατά το 2005, ανήλθε σε 8.927,63MWe.

� Στην Ευρώπη η εγκατεστηµένη ισχύς των σταθµών

ηλεκτροπαραγωγής είναι 1.124,43MWe (2005).

Παγκόσµια κατανοµή γεωθερµικών

έργων µέσης & υψηλής ενθαλπίας

Γεωθερµία χαµηλής ενθαλ̟ίας

� Οι άµεσες χρήσεις της γεωθερµικής ενέργειας χαµηλής

ενθαλπίας είναι:

� άµεση θέρµανση χώρων

� θέρµανση θερµοκηπίων και εδαφών

� ιχθυοκαλλιέργειες

� βιοµηχανικές εφαρµογές

� θέρµανση πισίνων και ιατρικές εφαρµογές

� άλλες χρήσεις.

Γεωθερµία χαµηλής ενθαλπίας

� Παγκοσµίως, η συνολική εγκατεστηµένη θερµική ισχύς το

2005 ανήλθε σε 28.273MWth, σηµειώνοντας αύξηση κατά

85% σε σχέση µε το 2000.

� Από την ισχύ αυτή τα 13.629MWth προέρχονται από την

Ευρώπη.

� Η εγκατεστηµένη

θερµική ισχύς στην

Ελλάδα κατά το 2005 ανήλθε µόλις

σε 74,8MWth.


� Η άµεση θέρµανση χώρων είναι η παλαιότερη µορφή

χρήσης της γεωθερµικής ενέργειας και η πλέον διαδεδοµένη

στην Ευρώπη.

� Περιλαµβάνει επίσης την παραγωγή ζεστού νερού για

οικιακές χρήσεις.

� Το γεωθερµικό ρευστό από µία ή δύο γεωτρήσεις αποδίδει

θερµότητα στο σύστηµα θέρµανσης του ενεργειακού

χρήστη, είτε άµεσα, είτε µέσω ενός εναλλάκτη θερµότητας.

� Γι’ αυτή την εφαρµογή απαιτούνται γεωθερµικά ρευστά µε

θερµοκρασία µεγαλύτερη των 45°C.


Άµεση θέρµανση χώρων

� Η θέρµανση χώρων από τη γεωθερµία είναι πολύ

ανταγωνιστική σε σχέση µε τα ορυκτά καύσιµα.

� Κόστος κεφαλαίου 200-1.400€ανά εγκατεστηµένο kWth.

� Ετήσιο κόστος συντήρησης και λειτουργίας 2-3% τουκόστους κεφαλαίου.

� Κόστος παραγόµενης ενέργειας 0,005-0,035€/kWhth συµπεριλαµβανοµένων των αποσβέσεων των κεφαλαίων και

του κόστους χρήµατος.



� Τα θερµαινόµενα θερµοκήπια και εδάφη χρησιµοποιούνται

για την αύξηση της παραγωγής και την πρωίµιση

καλλιεργειών.

� Οι απαιτούµενες ποσότητες ενέργειας είναι µεγάλες, µεαποτέλεσµα η γεωθερµία να αποτελεί την ιδανική µορφή

ενέργειας για αγροτικές εφαρµογές, λόγω του µικρού

κόστους της.

� Τα θερµοκήπια και η θέρµανση εδαφών απαιτούν την

παρουσία γεωθερµικών ρευστών σε θερµοκρασία που

υπερβαίνει τους 30°C.

Θέρµανση θερµοκηπίων και εδαφών

� Ο χώρος ενός θερµοκηπίου µπορεί να θερµανθεί, ανάλογα µε τη

θερµοκρασία και τα φυσικοχηµικά χαρακτηριστικά του

γεωθερµικού ρευστού:

� α. µε εναέριους, επιδαπέδιους σωλήνες ή µε σωλήνες

τοποθετηµένους µέσα στο χώµα (σε βάθος 5-20 cm)

� β. µε εναλλάκτη αέρα – γεωθερµικού νερού (αερόθερµο)

� γ. µε τοποθέτηση θερµαντικών σωµάτων στα πλευρικά

τοιχώµατα του θερµοκηπίου

� δ. µε ψεκασµό της οροφής του θερµοκηπίου µε γεωθερµικό

υγρό ή διέλευση υγρού στα διπλά τοιχώµατα της οροφής

(κυρίως για αντιπαγετική προστασία)

� ε. µε συνδυασµό των προηγούµενων τρόπων.


Εφαρµογές θέρµανσης θερµοκηπίων

και εδαφών στην Ευρώπη

Η θέρµανση θερµοκηπίων από τη γεωθερµία στην Ευρώπη

αντιστοιχεί σε 1.072,9 MWth, πάνω από το 75% του συνόλου

παγκοσµίως.


και εδαφών στην Ελλάδα

άµεση θέρµανση

µε σωλήνες PPΛέσβος

άµεση θέρµανση

µε σακούλες PΕΜήλος



Υπεδαφική θέρµανση εδαφών για πρωίµιση σπαραγγιών

Ν. Εράσµιο Ξάνθης



Καλλιέργεια του µικροφύκους Spirulinaµε τη χρήση της

γεωθερµικής ενέργειας στη Νιγρίτα Σερρών

Εφαρµογές στις ιχθυοκαλλιέργειες

� Η γεωθερµία συµβάλλει µε οικονοµικό τρόπο στη θέρµανση του

νερού σε ιχθυοκαλλιέργειες ψαριών, θαλάσσιων µαλακόστρακων

(π.χ. γαρίδας) και ερπετών µε εµπορική αξία (π.χ. αλιγάτορες).

� Η θέρµανση πραγµατοποιείται είτε άµεσα, µε την απευθείας

εισαγωγή του γεωθερµικού νερού στις δεξαµενές ή λιµνούλες

ανάπτυξης, είτε έµµεσα, ύστερα από τη θέρµανση γλυκού ή

θαλασσινού νερού.

� Για την άµεση χρήση του γεωθερµικού νερού απαιτείται να µην

υπάρχουν τοξικά συστατικά στο νερό (π.χ. βαρέα µέταλλα, υδρόθειο, αρσενικό κλπ).

� Οι υδατοκαλλιέργειες απαιτούν την παρουσία γεωθερµικού

ρευστού σε θερµοκρασίες που υπερβαίνουν τους 20°C.

Εφαρµογές θέρµανσης

ιχθυοκαλλιεργειών στην Ευρώπη

Η εγκατεστηµένη ισχύς για υδατοκαλλιέργειες στην Ευρώπη

κατά το 2005 ανήλθε σε 230 MWth.


στην Ελλάδα

Καλλιέργεια σπιρουλίνας

Νιγρίτα Σερρών


στην Ελλάδα

Αντιπαγετική προστασία και θέρµανση τεχνητών λιµνών

Πόρτο Λάγος Ξάνθης & Νιγρίτα Σερρών

Εφαρµογές στη βιοµηχανία

� Η γεωθερµική ενέργεια µπορεί να είναι οικονοµικώς αποδοτική

και αξιόπιστη στις βιοµηχανικές εφαρµογές.

� Ανάλογα µε τη θερµοκρασία των ρευστών, χρησιµοποιείται γιαπροπαρασκευή κονσερβοποιηµένων τροφών, εµφιάλωση ποτών, ξήρανση αγροτικών προϊόντων, τροφίµων, δερµάτων.

� Αν η θερµοκρασία των γεωθερµικών ρευστών είναι µικρότερη

από την απαιτούµενη, είναι δυνατή η χρήση ρευστών σε

διαδικασίες προθέρµανσης ή η ανύψωση της θερµοκρασίας τους

µε αντλίες θερµότητας ή µε θέρµανση από συµβατικά καύσιµα.

� Αναγκαία προϋπόθεση για τη χρήση των γεωθερµικών ρευστών

σε βιοµηχανίες είναι η γειτνίαση της τελευταίας µε το

γεωθερµικό πεδίο.


� Οι βιοµηχανικές εφαρµογές από τη γεωθερµία στην Ευρώπη

αντιστοιχούν σε 120,3MWth, περίπου το 25% του συνόλου

παγκοσµίως.

� Η Ελλάδα βρίσκεται στη 10η θέση της Ευρώπης, µεεγκατεστηµένη ισχύ 0,2MWth, όλη σε µία µονάδα αφυδάτωσης

ντοµάτας στο Νέο Εράσµιο Ξάνθης (η πρώτη στον κόσµο).

Άλλες εφαρµογές γεωθερµίας

χαµηλής ενθαλπίας

Προξήρανση βαµβακιού

Νέα Κεσσάνη Ξάνθης

Ξήρανση ντοµάτας

Νέο Εράσµιο Ξάνθης

Θέρµανση πισίνων και ιατρικές

εφαρµογές� Μία από τις πλέον δηµοφιλείς χρήσεις της γεωθερµικής

ενέργειας σε όλο τον κόσµο είναι η θέρµανση πισίνων και οι

ιατρικές εφαρµογές.

� Σήµερα υπάρχει µία πληθώρα από λουτροπόλεις που

χρησιµοποιούν το γεωθερµικό νερό είτε για θεραπεία είτε για

αναζωογόνηση.

� Σε ότι αφορά τις θεραπευτικές εφαρµογές, οι δράσεις τωνγεωθερµικών νερών στον ανθρώπινο οργανισµό διαφέρουν

ανάλογα µε τη σύστασή τους (θερµοκρασία, µεταλλικά στοιχεία) αλλά και µε τον τρόπο χρήσης τους.

� Οι κυριότερες εφαρµογές είναι: λουτροθεραπεία, ποσιθεραπεία, εισπνοθεραπεία και λασποθεραπεία.

Ιατρικές εφαρµογές στην Ευρώπη

� Η εγκατεστηµένη ισχύς για θέρµανση πισίνων και ιατρικές

εφαρµογές στην Ευρώπη το 2005 ανήλθε σε 1.476,43MWth.

Θέρµανση πισίνων και ιατρικές

εφαρµογές

Υδροθεραπευτήριο

«Θερµαί Σύλλα»Αιδηψός, Εύβοια

Θερµά λουτρά

Κανονική γεωθερµία

� Οµαλή ή αβαθής γεωθερµική ενέργεια καλείται η ενέργεια

που προέρχεται από την εκµετάλλευση της θερµότητας των

γεωλογικών σχηµατισµών και των νερών, επιφανειακών καιυπόγειων, που δεν χαρακτηρίζονται ως γεωθερµικό

δυναµικό και βρίσκονται σε µικρό βάθος.

� Οι θερµοκρασίες των πετρωµάτων και υπόγειων νερών, πουαναπτύσσει η οµαλή γεωθερµική ενέργεια σε βάθη 0-200m, είναι κατά το πλείστον κατώτερες από 25°C.

� Στην περίπτωση αυτή µιλάµε για αβαθή υπεδαφική

θερµότητα, η οποία είναι µία περιβαλλοντική ενέργεια, ότανµάλιστα µέρος αυτής, κυρίως στα βάθη των 0-30m περίπου, είναι ηλιακής προέλευσης.


� Στα βάθη 0-15m το ποσοστό της θερµότητας ηλιακής

προέλευσης γίνεται εµφανές, αυξανόµενο καθώς µικραίνει η

απόσταση από την εδαφική επιφάνεια και καθώς µεγαλώνει

το γεωγραφικό πλάτος του τόπου.

� Η περιβαλλοντική θερµική ενέργεια αξιοποιείται µε τις

αντλίες θερµότητας, οι οποίες αποτελούν σήµερα σηµαντικό

µέσο εξοικονόµησης ενέργειας και περιορισµού των

ρυπογόνων καυσίµων.


� Η αβαθής γεωθερµική ενέργεια αξιοποιείται σήµερα εµπορικά µε

αντλίες θερµότητας συνδεδεµένες στο έδαφος για θέρµανση και

ψύξη κτηρίων και παραγωγή ζεστού νερού.

� Η εκµετάλλευση αυτής της µορφής ενέργειας γίνεται

χρησιµοποιώντας ως πηγή ενέργειας:

� τα αβαθή υπόγεια νερά

� τη θερµοκρασία των πετρωµάτων µικρού βάθους.

� Πλεονέκτηµα των αβαθών γεωθερµικών πηγών είναι οι σταθερές

θερµοκρασίες καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους, αφού δεν

επηρεάζονται από τις θερµοκρασιακές και µετεωρολογικές

µεταβολές που συµβαίνουν στην επιφάνεια της Γης.

Αξιοποίηση αβαθούς γεωθερµίας

Αρχή λειτουργίας

Χειµώνας – θέρµανση Καλοκαίρι - ψύξη

Ισοζύγιο ενέργειας

� 20% της συνολικής αποδιδόµενης ενέργειαςαπό ΓΑΘ προέρχεται από ηλεκτρική ενέργεια

� Περιλαµβάνουν µηχανικές αντλίες θερµότητας που

χρησιµοποιούν το νερό το οποίο προέρχεται από υπόγειες πηγές

(κρύες, χλιαρές ή θερµές γεωτρήσεις, εγκαταλειµµένα ορυχεία, κλπ) µε θερµοκρασία 10-30°C, επιφανειακές πηγές (λίµνες, ποταµοί, θάλασσα) θερµοκρασίας 5-25°C.

� Χαρακτηρίζονται από αποδοτικότητα υψηλής ενέργειας µε ένα

µέσο συντελεστή απόδοσης (COP) 3 για τις εγκατεστηµένες

µονάδες και µεγαλύτερο του 4 για τις νέες µονάδες.

Αντλίες θερµότητας συνδεδεµένες

στο έδαφος

� Ένα σύστηµα γεωθερµικής αντλίας θερµότητας (ΓΑΘ) αποτελείται από:

� 1. τη µηχανική µονάδα της αντλίας θερµότητας

� 2. τον εναλλάκτη θερµότητας κλειστού ή ανοικτού συστήµατος

� 3. το σύστηµα κυκλοφορίας νερού στο κτήριο.

� Οι αντλίες θερµότητας συνδεδεµένες στο έδαφος µπορούν να

παράγουν νερό θερµοκρασίας 40-60°C

� Συνεπώς συνδυάζονται µε συστήµατα θέρµανσης χαµηλής

θερµοκρασίας (fan coils), τη θέρµανση δαπέδων κλπ.

� Μπορούν επίσης να παρέχουν ψύξη κατά τη διάρκεια της θερινής

περιόδου για τα θερµότερα κλίµατα.

Αντλίες θερµότητας συνδεδεµένες

στο έδαφος

Αντλίες θερµότητας

� Στα συστήµατα κλειστών βρόγχων, νερό ή µίγµα νερού µε

αντιψυκτικό περιβαλλοντικά ασφαλές, κυκλοφορούν µέσω ενός

σωλήνα, απάγουν θερµότητα από ή απορρίπτουν θερµότητα στο

έδαφος.

� ∆εν υπάρχει καµία επαφή µεταξύ του σωλήνα κλειστών βρόγχων

και του υπόγειου νερού ή του εδάφους.

� Τα κλειστά συστήµατα διακρίνονται σε οριζόντια, κατακόρυφακαι σπειροειδή.

ΓΑΘ κλειστού βρόγχου

� Σε µία οριζόντια εγκατάσταση, οι βρόγχοι του εναλλάκτη

θερµότητας µπορεί να είναι συνδεδεµένοι είτε εν σειρά είτε εν

παραλλήλω.


� Σε µία κατακόρυφη εγκατάσταση, ο βρόγχος του εναλλάκτη

θερµότητας είναι σωλήνας σχήµατος U, ο οποίος τοποθετείται σε

µία γεώτρηση βάθους 50 έως 150 µέτρα.


� Σε µία σπειροειδή εγκατάσταση, ο εύκαµπτος σωλήνας

σπειροειδούς σχήµατος (συχνά αποκαλείται «Slinky») τοποθετείται µέσα σε όρυγµα και µπορεί να χρησιµοποιηθεί για να

αυξήσει την απόδοση του επιφανειακού εναλλάκτη θερµότητας

κατά 40%.


� Το ανοικτό κάθετο σύστηµα χρησιµοποιεί µία γεώτρηση για να

παρέχει το υπόγειο νερό στην αντλία θερµότητας και ανάλογα µε

τις ανάγκες, το νερό µπορεί να χρησιµοποιηθεί µέσα στο κτήριο, να εκφορτιστεί στην επιφάνεια ή να εισαχθεί σε µία δεύτερη

γεώτρηση.

ΓΑΘ ανοιχτού βρόγχου

� Το κόστος κεφαλαίου ποικίλλει από 500-1.000€ /εγκατεστηµένοkWth για τις µονάδες που χρησιµοποιούν υπόγειο ή επιφανειακό

νερό, και από 1.000-1.500€ /εγκατεστηµένο kWth για τις µονάδες

που συνδέονται µε γεωτρήσεις και εναλλάκτες θερµότητας.

� Το κόστος παραγωγής ποικίλλει από 0,015-0,055€ /kWhthγια τις

µονάδες που χρησιµοποιούν υπόγειο ή επιφανειακό νερό, έως0,03-0,10€ /kWhthγια τις µονάδες που συνδέονται µε γεωτρήσεις

και εναλλάκτες θερµότητας. Στις τιµές αυτές περιλαµβάνονται καιοι αποσβέσεις.

Κόστος εγκατάστασης ΓΑΘ

� Παγκοσµίως, η εγκατεστηµένη ισχύς για αντλίες θερµότητας το

2005 ανήλθε σε 15.379,29MWth.

� Στην Ευρώπη έχουν εγκατασταθεί 7.100,39MWth αντλιώνθερµότητας συνδεδεµένες στο έδαφος και λειτουργούν κυρίως για

θέρµανση.

� Στην Ελλάδα, η εγκατεστηµένη ισχύς γεωθερµικών αντλιών

θερµότητας περιλαµβάνει λίγες πιλοτικές εφαρµογές και

αντιστοιχεί σε 4MWth περίπου.

Εφαρµογές ΓΑΘ

Εφαρµογές ΓΑΘ

Κάθετε̋Κάθετε̋

�Πετρώδε̋ έδαφο̋

�Αυξηµένο κόστο̋

�Μικρή χρήση γη̋

�Υψηλήαποδοτικότητα

ΟριζόντιαΟριζόντια

�Μεγάλη χρήση γη̋

�Μειωµένο κόστο̋

�Μικρά κτήρια

�Μεταβολήθερµοκρασία̋

ΥπόγειωνΥπόγειων ήήεπιφανειακώνεπιφανειακώνυυδάτωνδάτων

�Υδροφόρο̋ ορίζοντα̋

�Μικρότερο κόστο̋

�∆ιατάξει̋ - Νόµοι

�Ρύπανση εναλλακτών

Τρόποι σύνδεσης µε τη γη

Κριτήρια επιλογής συστήµατος

Κανονικής Γεωθερµίας (GSHP)� Βέλτιστη οικονοµικότητα:

� Απαιτείται θέρµανση και ψύξη

� Μεγάλες εποχιακές αλλαγές θερµοκρασίας

� Νέα κατασκευή ή αλλαγή - αντικατάσταση συστηµάτων

� Για θέρµανση µόνο: χαµηλή τιµή ηλεκτρισµού και υψηλή

τιµή πετρελαίου, αερίου

� Για ψύξη µόνο: υψηλή τιµή ηλεκτρισµού και χρέωση αιχµής.

� ∆ιαθεσιµότητα σκαπτικού και διατρητικού εξοπλισµού.

Ανοικτό σύστηµα

ΛχΛχΛχΛχ τοτοτοτο ΝηπιαγωγείοΝηπιαγωγείοΝηπιαγωγείοΝηπιαγωγείο τουτουτουτου ∆ηµου∆ηµου∆ηµου∆ηµου ΜούδρουΜούδρουΜούδρουΜούδρου

Κατακόρυφος Γεωθερµικός Εναλλάκτης

(Vertical Earth Heat Exchanger –VEHE)

Κάθετο̋Κάθετο̋Κάθετο̋Κάθετο̋ Γεωθερµικό̋Γεωθερµικό̋Γεωθερµικό̋Γεωθερµικό̋ Εναλλάκτη̋Εναλλάκτη̋Εναλλάκτη̋Εναλλάκτη̋

ΘερµαντλίαΘερµαντλίαΘερµαντλίαΘερµαντλία ΝερούΝερούΝερούΝερού – ΝερούΝερούΝερούΝερούήήήή ΨυκτικούΨυκτικούΨυκτικούΨυκτικού µέσουµέσουµέσουµέσου

ΠρόσδοσηΠρόσδοσηΠρόσδοσηΠρόσδοση θερµότητα̋θερµότητα̋θερµότητα̋θερµότητα̋στονστονστονστον ατµοποιητήατµοποιητήατµοποιητήατµοποιητή

ΑποβολήΑποβολήΑποβολήΑποβολή θερµότητα̋θερµότητα̋θερµότητα̋θερµότητα̋απόαπόαπόαπό τοτοτοτο συµπυκνωτήσυµπυκνωτήσυµπυκνωτήσυµπυκνωτή

ΚατανάλωσηΚατανάλωσηΚατανάλωσηΚατανάλωσηηληληληλ. ενέργεια̋ενέργεια̋ενέργεια̋ενέργεια̋

Οριζόντιος Γεωθερµικός Εναλλάκτης(Horizontal Earth Heat Exchanger –HEHE)

Μεταβολή θερµοκρασίας εδάφους

συναρτήσει του βάθους� Έχει διαπιστωθεί ότι οι ατµοσφαιρικές συνθήκες

επηρεάζουν τη θερµοκρασία σε µικρό σχετικά βάθος, συνήθως µέχρι τα 5m, ενώ έχουν µηδενική επίδραση κάτωτων 31m.

� Η µεταβολή της θερµοκρασίας στα 2m βάθους από τηνεπιφάνεια του εδάφους δεν µεταβάλλεται περισσότερο από±2°C κατά τη διάρκεια του έτους.

� Όλα αυτά εξαρτώνται βέβαια και από τις θερµοφυσικέςιδιότητες του υλικού του υπεδάφους.

Καµπύλες µέγιστης και ελάχιστης

θερµοκρασίας υπεδάφους

10,00

13,00

16,00

19,00

22,00

25,00

28,00

31,00

34,00

0 1 2 3 4 5 6

DEPTH

TE

MP

ER

AT

UR

E

MAX

21 JANUARY

21 FEBRUARY

21 MARCH

21 APRIL

21 MAY

21 JUNE

21 JULY

21 AUGUST

21 SEPTEMBER

21 OCTOBER

21 NOVEMBER

21 DECEMBER

MIN

Καµπύλες µέγιστης και ελάχιστης θερµοκρασίας υπεδάφους

αναλόγως του βάθους, (µέση ετήσια θερµοκρασία αέρα 23οC)

Μέγιστη και ελάχιστη θερµοκρασία

αέρα και επιφανειακού υπεδάφους

Περιοδική θέρµανση εδάφους

� Η µέση τιµή της θερµοκρασίας του εδάφους κατά βάθος

αυξάνεται από το 1ο έως το 5ο έτος λειτουργίας της

κλιµατιστικής εγκατάστασης από: 23,20 σε 23,24οC δηλαδή

0,04Κ.

� Κατά τους χειµερινούς µήνες παρατηρείται µικρή µείωση της

θερµοκρασίας κατά βάθος λόγω της απορρόφησης θερµότητας

από το έδαφος µέσω της γεωθερµικής αντλίας θερµότητας

κατά 1,77Κ

� Κατά τους θερινούς µήνες παρουσιάζεται µικρή αύξηση της

θερµοκρασίας κατά 1,8Κ κατά βάθος λόγω αποβολής

θερµότητας προς το έδαφος.

Μεταβολή της θερµοκρασίας του

υπεδάφους

Υλικά υπεδάφους µε λ=1,0W/mK, c=800kJ/kgK, ρ=200kg/m3, υγρασία 25%

Ετήσια µεταβολή COP συναρτήσειτου βάθους οριζόντιου εναλλάκτη


Θερµοκρασιακή κατανοµή εδάφους

σε κατακόρυφο εναλλάκτηΜήνας: Απρίλιος, Tin,water=17,0°C, m=0,30kg/s, D=28mm, d=22mm

Μεταφορά θερµότητας σε

κατακόρυφο (και οριζόντιο) εναλλάκτη

� Θερµότητα αγωγής υπεδάφους:

� Θερµότητα συναγωγής και ακτινοβολίας

στην επιφάνεια:

� Θερµότητα συναγωγής νερού:

� Απορροφούµενη θερµότητα εναλλάκτη:

( ) ( ) ( )[ ]zj1j1jjzgeo Ly,x,t,Tzy,x,t,TλLy,x,t,q −⋅= −−&

( ) ( ) ( )[ ] I(t)y,0x,t,TtThy,0x,t,q j00geo +−⋅=&

( ) ( ) ( )[ ]zt,TtThzt,q jff −⋅=&

( ) ( )dzzt,qnrπ2tQL

0∫⋅⋅⋅⋅= &&

Χρονική υστέρηση των εποχών σαν

συνάρτηση του βάθους

0, 5µµµµ, µετάµετάµετάµετά απόαπόαπόαπό 10 ηµέρε̋ηµέρε̋ηµέρε̋ηµέρε̋

Αέρα̋Αέρα̋Αέρα̋Αέρα̋ Ιούλιο̋Ιούλιο̋Ιούλιο̋Ιούλιο̋ 198ηηηη ηµέραηµέραηµέραηµέρα 1µµµµ, περίπουπερίπουπερίπουπερίπου µετάµετάµετάµετά απόαπόαπόαπό ~40 ηµέρε̋ηµέρε̋ηµέρε̋ηµέρε̋

5µµµµ, µετάµετάµετάµετά απόαπόαπόαπό 120 ηµέρε̋ηµέρε̋ηµέρε̋ηµέρε̋

� Η αναπτυσσόµενη χρονική υστέρηση 10-120 ηµερώνσυνεπάγεται σηµαντική υποβοήθηση στα εποχικά φορτία.

� Το µέγεθός της εξαρτάται από το υπέδαφος


Ποσοστιαία κατανοµή γεωθερµικών

εφαρµογών στην Ελλάδα

Γεωθερμία

Documents

Transcript of Γεωθερμία