מערכת הקירור הגיאותרמית ברמת הנדיב

כיצד בנויה המערכת ברמת הנדיב?
הקרקע ברמת הנדיב עומדת על טמפרטורה נעימה של 21.7 מעלות. בשטח שמתחת ל”גן כף הרגל” נחפרו 21 גלילים בקוטר של 15 ס”מ ובעומק של 30 מ’. המלצתו של מהנדס הקירור הייתה לקדוח 60 מ’, אולם לאחר כ-30 מ’ הגיעו המקדחים לשכבת סלע קשה יותר, והיה חשש שבקידוח השכבה הקשה תיפּגע זרימתו של המעיין הנובע בשטח רמת הנדיב (עין צור). זוהי דוגמה למכלול השיקולים הסביבתיים הקשורים במערכת. אין מבטלים שיקול אקולוגי אחד לטובת האחר, אלא מנסים ליישב את הדברים יחדיו.
בכל גליל הושחל צינור מים רגיל (PEX) היורד לבטן האדמה ועולה ממנה חזרה, כלולאה. כשמים חמים נכנסים אל הגליל, הם מעבירים את החום אל האדמה ויוצאים ממנה קרירים יותר מכפי שנכנסו. המים ממשיכים לזרום אל מחלף החום, שבו מתרחש חילוף טמפרטורה בין שתי מערכות המים – זו שמעל הקרקע וזו שמתחתיה.
ממחלף החום יוצאת מערכת מים על-קרקעית אל הבניין ליחידות מיזוג האוויר השונות. לכל חלל פנימי במרכז המבקרים יחידת טיפול אוויר (יט”א) משלו, המופעלת רק בעת השימוש. ביחידה זו מגיעים מים קרים ממחלף החום וזורמים אל מַצנן (רדיאטור). מאוורר שואב את הקור מתעלת המצנן ומכניסו פנימה, באמצעות תעלת פח, אל תוך החדר.
המערכת הגיאותרמית משמשת ברמת הנדיב לקירור בלבד. במרכז המבקרים, המארח אלפי מבקרים מדי שנה, מופעלת בעת הצורך מערכת מיזוג רגילה כגיבוי למערכת הקירור הגיאותרמית.

יתרונותיה של מערכת הקירור הגיאותרמית על מערכת מיזוג אוויר קונבנציונלית:

1. חיסכון בחשמל: שמירה על הטמפרטורה של צינורות העיבוי נעשית בקירור גיאותרמי על ידי זרימת המים, בניגוד לקירור צינורות העיבוי במערכת מיזוג רגילה, המתבצע בעזרת מאווררים זללני חשמל. החיסכון של עלות הקירור עומד על 25% בצריכת החשמל.
2. חיסכון בשטח אחסון: יחידת מחלף החום של הקירור הגיאותרמי קטנה כדי עשירית מיחידת מחלף החום של מיזוג אוויר רגיל.
3. גמישות במקום ההתקנה: מאחר שמחלף החום הגיאותרמי אינו נזקק למאווררים ואינו פולט אוויר, אפשר לאחסנו בכל מקום, גם סגור (למשל, מתחת למדרגות בתוך הבית).
4. מניעת זיהום רעש: מחלף החום של מערכת גיאותרמית אינו מייצר זיהום רעש בהשוואה למערכות מיזוג קונבנציונליות, שכן הקירור נעשה באדמה ולא בתוך מחלף החום.
5. מניעת פליטת חום לאטמוספרה: מערכת קירור גיאותרמית מטמיעה את החום המגיע מהבניין בתוך הקרקע, בעוד שמערכת מיזוג אוויר פולטת את החום אל האטמוספרה, שהיא ממילא חמה. יעיל וחסכני לפלוט אנרגיה חמה למקום קר מאשר לפלוט אנרגיה חמה למקום חם. צריכת אנרגיה נמוכה מקטינה את פליטת גזי החממה מתחנות הכוח לאטמוספרה.
6. הימנעות משיאי צריכה: כיוון שהטמפרטורה של הקרקע נשארת כל הזמן קבועה, אין שיאי צריכה, בעוד שבמערכת מיזוג אוויר קונבנציונלית צריכת החשמל היא בהתאם לטמפרטורה בחוץ: ככל שחם יותר בחוץ, מושקעת יותר אנרגיה בדחיסת החום לאטמוספרה.
7. שמירת הטבע על ידי מזעור בעיות סביבתיות כגון: גשם חומצי, זיהום אוויר ודילול שכבת האוזון.

85 אלף התקנות באירופה וכ-200 אלף התקנות בסין.

יש לציין כי הידידותיות של המערכת הגיאותרמית, המתבטאת בחיסכון בצריכת החשמל ובמזעור השפעתה על הסביבה, מתעצמת כשחוברים אליה נתונים נוספים כגון:

1. גינה על הגג המשמשת שכבת בידוד למרכז המבקרים ומצלה עליו
2. חיפוי אבן על הקירות בשיטה חצי יבשה, המותירה אוויר בין המבנה לחיפוי שיוצר שכבת בידוד נוספת
3. חיסכון בהפעלה של גופי תאורה מחממים בחללים הפנימיים בזכות חלונות עיליים המחדירים למבנה אור יום.

במרכז המבקרים ברמת הנדיב הוטמעו עקרונות מנחים של בנייה ירוקה, תוך ביצוע זהיר ופיקוח צמוד לאורך כל הדרך, שהניב הצטיינות על פי הקריטריונים של תו תקן 5281 לבנייה ירוקה מטעם המשרד להגנת הסביבה ומכון התקנים הישראלי, וכן התקן האמריקני LEED. המערכת הגיאותרמית היא רק דוגמה אחת מני רבות להצטיינותו.

מהנדס המערכת: יהושפט אהרוני, אסא אהרוני מהנדסים ויועצים בע”מ