Αβαθής γεωθερμία και γεωθερμικές αντλίες θερμότητας. Παράδειγμα εφαρμογής σε κατοικία στη Σιθωνία Χαλκιδικής. = Shallow geothermal systems and grond source heat pumps-Application in a summer residence in Sithonia (Chalkidiki, Northern Greece).

Περίληψη

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την αβαθή γεωθερμία και τους τρόπους αξιοποίησης της με τις γεωθερμικές αντλίες θερμότητας. Στο Πρώτο Κεφάλαιο της εργασίας εισάγονται βασικές γεωθερμικές έννοιες (γεωθερμικοί πόροι, γεωθερμικά συστήματα, χρήσεις της γεωθερμίας). Το Δεύτερο Κεφάλαιο αφορά ειδικότερα τα ρηχά γεωθερμικά συστήματα καθώς και την αξιοποίηση τους στην Ελλάδα και την Ευρώπη. Στο Τρίτο Κεφάλαιο αναλύονται τα συστήματα αξιοποίησης της αβαθούς γεωθερμίας (γεωεναλλάκτες, αντλίες θερμότητας, ταξινόμηση κυκλωμάτων και γεωεναλλακτών). Παρατίθενται επίσης τα πλεονεκτήματα χρήσης των γεωθερμικών αντλιών θερμότητας (ΓΑΘ) και χαρακτηριστικά παραδείγματα εφαρμογών στον ελληνικό χώρο. Στο Τέταρτο Κεφάλαιο παρουσιάζεται το παράδειγμα εγκατάστασης συστήματος ΓΑΘ, κυρίως για δροσισμό, σε εξοχική κατοικία έκτασης 450m2 στη Σιθωνία Χαλκιδικής. Με σκοπό την ορθή επιλογή τύπου αντλίας θερμότητας, την σωστή διαστασολόγηση και την οικονομικότερη λειτουργία της πραγματοποιήθηκε στην περιοχή Δοκιμή Θερμικής Απόκρισης (TRT). Για την εγκατάσταση του κλειστού κυκλώματος συστήματος ΓΑΘ κατακόρυφου γεωεναλλάκτη πραγματοποιήθηκαν 20 γεωτρήσεις στο βάθος των 100m, με την υδροφορία να εντοπίζεται στα 6-8m και την θερμοκρασία του νερού περίπου στους 18°C. Το σύστημα αναμένεται να λειτουργήσει άρτια από το καλοκαίρι του 2018.

This bachelor thesis is about shallow geothermal energy and its exploitation ways specifically ground source heat pumps. The First Chapter introduces some of the basic geothermal meanings and definitions (such as geothermal resources, geothermal systems, uses of geothermal energy). The Second Chapter especially refers to shallow geothermal systems and their exploitation in Greece and Europe. The Third Chapter elaborates on heat extraction systems of shallow geothermal energy (geo- exchangers, heat pumps, geo-exchanger and loop classifications). The dvantages of a geothermal heat pump and some typical examples of shallow geothermal uses in Greece are mentioned in this chapter, too. At the Fourth Chapter is represented an example of geothermal heat pump installation, especially for cooling, in a summer residence (total area 450m2) in Sithonia, Chalkidiki. A Thermal Response Test (TRT) took place at the summer residence area, in order to be able to choose the most suitable type of geothermal heat pump, to estimate the right size of heat pump unit and to achieve the lowest cost. For the installation of the close loop geothermal heat pump system that includes a vertical geo-exchanger were constructed 20 boreholes at the depth of 100m, the aquifer was located at the depth of 6-8 m and water temprature was 18°C. The system is expected to operate effectively since the Summer 2018.