Η πλέον έξυπνη επιλογή για την κάλυψη των θερμικών και των ψυκτικών απαιτήσεων μιας κτιριακής εγκατάστασης με το χαμηλότερο δυνατό κόστος λειτουργίας, είναι η εγκατάσταση ενός γεωθερμικού συστήματος κλιματισμού. Η κατάργηση των συμβατικών καυσίμων (πετρέλαιο, φυσικό αέριο, κλπ) και η εδραίωση εναλλακτικών πηγών ενέργειας, διαμορφώνει την πράσινη συμπεριφορά του κτιρίου. Στην περίπτωση αυτή εξετάζεται η αντικατάσταση ενός συμβατικού συστήματος θέρμανσης – ψύξης, με ένα γεωθερμικό σύστημα κλιματισμού το οποίο θέτει ως βασικούς στόχους την ενεργειακή αλλά και τη χρηματική εξοικονόμηση κατά τη λειτουργία του. Η επίτευξη της μέγιστης δυνατής εξοικονόμησης ενέργειας και χρημάτων, είναι αποτέλεσμα πολλαπλών παραγόντων οι οποίοι πρέπει να εξετάζονται διεξοδικά.
Η σωστή διαστασιολόγηση ενός γεωθερμικού συστήματος θεωρείται ίσως ο σημαντικότερος παράγοντας ορθής λειτουργίας και εξοικονόμησης. Η γνώση των θερμικών ιδιοτήτων του εδάφους αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σωστό υπολογισμό του γεωσυλλέκτη και την αποφυγή της υπερδιαστασιολόγησης του συστήματος, η οποία οδηγεί σε αύξηση του κόστους επένδυσης. Επίσης γίνεται στόχος η εξάλειψη της υποδιαστασιολόγησης του εγκαθιστώμενου συστήματος, η οποία ευθύνεται για τυχόν αστοχίες και διακυμάνσεις του συντελεστή απόδοσης, εφόσον αυτός εξαρτάται από τις μεταβολές της θερμοκρασίας ανακυκλοφορίας του νερού στο γεωσυλλέκτη.
Υπάρχει δυνατότητα να παρουσιαστεί με πρακτικό τρόπο το κόστος λειτουργίας ενός γεωθερμικού συστήματος κλιματισμού εν συγκρίσει με το κόστος λειτουργίας ενός συμβατικού συστήματος θέρμανσης και ψύξης, ούτως ώστε να διαπιστωθεί η εξοικονόμηση χρημάτων που επιτυγχάνεται ωριαία αλλά και ετησίως κατά τη λειτουργία των συστημάτων αυτών. Το παρακάτω παράδειγμα αφορά μια κατοικία εμβαδού κλιματιζόμενου χώρου εκατό τετραγωνικών μέτρων (100m2) η οποία βρίσκεται στην Αθήνα και διαθέτει μέτρια μόνωση. Για τη διεξαγωγή των απαιτούμενων υπολογισμών έχουν ληφθεί υπ’ όψη κάποιες σταθερές παράμετροι, ήτοι το κόστος αγοράς του πετρελαίου θέρμανσης το οποίο κυμαίνεται στα 1,07 ευρώ / λίτρο, η θερμογόνος δύναμη του πετρελαίου η οποία είναι 10250 Kcal / Kgr, ενώ η πυκνότητα του είναι 0,83 Kgr / λίτρο. O συντελεστής απόδοσης του καυστήρα του λέβητα είναι 90%. Το κόστος της αγοράς της ηλεκτρικής ενέργειας είναι 0.13 ευρώ ανά KWώρα για ολόκληρη τη δίμηνη κατανάλωση. Λαμβάνεται υπόψη ότι ένα κτίριο στην Αθήνα, σύμφωνα με το Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος χρειάζεται να λειτουργήσει τη θέρμανση του περί τις 1228 ώρες σε ένα έτος και την ψύξη του περί τις 2836 ώρες αντίστοιχα.
Εμπειρικά υπολογίζεται ότι η απαίτηση για την κάλυψη των αναγκών σε θέρμανση και ζεστά νερά χρήσης σε μια κατοικία του μεγέθους αυτού, ανέρχεται σε θερμική ισχύ περί τα 15 KW. Προχωράμε λοιπόν στην εγκατάσταση ενός γεωθερμικού συστήματος κλιματισμού στη συγκεκριμένη κατοικία. Υπολογίζουμε τις παραμέτρους λειτουργίας του γεωθερμικού συστήματος, και λαμβάνουμε υπόψη ότι θα λειτουργεί με συντελεστή απόδοσης περί το 4. Έτσι η ωριαία κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ανέρχεται στα 3,75 KW. Προκύπτει λοιπόν σύμφωνα και με τα δεδομένα της προηγούμενης παραγράφου, ότι το ωριαίο κόστος λειτουργίας του γεωθερμικού συστήματος για τη θέρμανση του σπιτιού αντιστοιχεί σε 0,48 €. Με την ίδια λογική υπολογίζουμε και το ωριαίο κόστος λειτουργίας στην περίπτωση που χρησιμοποιούνταν σύστημα πετρελαίου. Το σύστημα πετρελαίου θα λειτουργήσει με συντελεστή απόδοσης περί το 1,2. Άρα λοιπόν κατόπιν υπολογισμών προκύπτει ότι το ωριαίο κόστος λειτουργίας του συστήματος πετρελαίου για τη θέρμανση του σπιτιού ανέρχεται στα 1,96 €. Διαπιστώνουμε λοιπόν ότι η αντικατάσταση του πετρελαίου με τη γεωθερμία https://nikolaospsarras.com/ μας οδηγεί σε μια διαφορά κόστους της τάξεως των 1,45 € ωριαία, κάτι που μεταφράζεται σε κόστος λειτουργίας μειωμένο κατά 75%.
Με την ίδια λογική υπολογίζεται το ωριαίο κόστος λειτουργίας του γεωθερμικού συστήματος κλιματισμού κατά τη λειτουργία ψύξης του κτιρίου, έναντι στο ωριαίο κόστος λειτουργίας συστήματος συμβατικών κλιματιστικών που θα χρησιμοποιούνταν στην κατοικία. Η ψυκτική ισχύς που θα απαιτούνταν στην κατοικία ανέρχεται στα 13 KW. Το γεωθερμικό σύστημα κλιματισμού με βαθμό απόδοσης περίπου στο 5, απαιτεί περίπου 2,6 KW ηλεκτρικής ενέργειας για τη λειτουργία του, ήτοι ωριαίο κόστος λειτουργίας 0,34 €. Σε αντιστοιχία, το σύστημα συμβατικών κλιματιστικών, έχει βαθμό απόδοσης περί το 2,8 ήτοι απαιτεί περίπου 4,6 KW ηλεκτρικής ενέργειας για τη λειτουργία του. Άρα λοιπόν το ωριαίο κόστος λειτουργίας του θα ανέρχεται στα 0,59 €. Αυτό μεταφράζεται σε εξοικονόμηση χρημάτων κατά τη λειτουργία του γεωθερμικού συστήματος κατά 45% περίπου.
Στο σημείο αυτό σημειώνεται, ότι μετά τον τελικό σχεδιασμό του γεωθερμικού συστήματος θα πρέπει να προστεθεί και η κατανάλωση του επιπλέον εξοπλισμού που απαιτείται, ήτοι της υποβρύχιας αντλίας εάν αναφερόμαστε σε ανοικτό κύκλωμα, ή του κυκλοφορητή του γεωσυλλέκτη εάν αναφερόμαστε σε κλειστό κύκλωμα. Είναι δύσκολο να προσδιοριστεί επακριβώς εξαρχής διότι λαμβάνουν μέρος στον υπολογισμό και οι παράγοντες του εδάφους, όπως το βάθος των απαιτούμενων γεωτρήσεων για το ανοικτό κύκλωμα, ή ο διαθέσιμος περιβάλλοντας χώρος για το κλειστό. Ωστόσο η συμβολή τους στη συνολική κατανάλωση του συστήματος είναι μικρή και δε διαφοροποιεί κατά πολύ το τελικό κόστος λειτουργίας του.
Από την παράθεση όλων των προαναφερθέντων στοιχείων γίνεται εύκολα αντιληπτό ότι το ποσοστό της χρηματικής εξοικονόμησης με την εγκατάσταση ενός γεωθερμικού συστήματος κλιματισμού και όχι ενός συμβατικού αντίστοιχης ενεργειακής απόδοσης, είναι αξιοσημείωτο. Συγκεκριμένα, είτε επιλεγεί να εφαρμοστεί ανοικτό είτε κλειστό γεωθερμικό σύστημα το ποσοστό της τελικής εξοικονόμησης για την κάλυψη των αναγκών του κτιρίου σε θέρμανση, αγγίζει το 70% έναντι ενός συμβατικού συστήματος κλιματισμού το οποίο λειτουργεί με πετρέλαιο είτε με φυσικό αέριο. Άξια λόγου όμως είναι και η χρηματική εξοικονόμηση που τα επιτυγχάνεται για τη ψύξη του κτιρίου και μπορεί να φτάσει το 35-40% εν συγκρίσει με ένα συμβατικό κλιματιστικό.
