IMG_4709-aspect-ratio-x

מערכת הקירור הגיאותרמית ברמת הנדיב

במבנה של מרכז המבקרים אפשר להבחין במגוון אפשרויות לחיסכון באנרגיה תוך מזעור ההשפעה על הסביבה. המערכת הגיאותרמית המותקנת במבנה היא ניסיון ראשון בארץ לאמץ את השיטה לקירור החללים הפנימיים. מערכת הקירור הגיאותרמי הראשונה הוקמה בשנת 1912, והחלה לתפוס תאוצה ברחבי העולם רק בשנות ה-60 וה-70 של המאה ה-20. כיום מאמצים אותה במיזמים ציבוריים גדולים ובבתים פרטיים.

20200427_105042

מהי מערכת גיאותרמית?
מערכת גיאותרמית משתמשת בטמפרטורה של הקרקע, השומרת על יציבות חום יחסית לכל אורך השנה. לא משנה אם שלג מקפיא או חמסין, חום הקרקע מתחת לשלושת המטרים העליונים נשאר קבוע – 17–23 מעלות, תלוי במיקום על פני כדור הארץ. המים הם מעבירי חום מצוינים. צנרת מים במעגל סגור נושאת את החום מהמבנה אל תוך הקרקע הקרה יחסית, מצננת את המים, ואלה חוזרים מקוררים כדי לקחת איתם אנרגיית חום נוספת מהמבנה. במקומות קרים בחו”ל משמשת המערכת גם לחימום בחורף.
בפועל יש שתי מערכות מים נפרדות הנושאות את החום. מערכת אחת זורמת בקרקע, מגיעה למחלף חום (צ’ילר בלעז) וחוזרת אל הקרקע. מערכת מים שנייה מוליכה מים מקוררים אל המבנה, וחוזרת עם מנת חום אל המחלף.
תפקיד המים במחלף החום הגיאותרמי זהה לזה של המאווררים במחלף חום של

מיזוג האוויר: לקרר את צינורות העיבוי של גז המדחס, שמתחממים בעת דחיסת הגז לקירור המים המוזרמים אל הבניין. הגז הנדחס לצינור הוא שנותן את הקור למים המוזרמים לבניין. אפשר להטמין את הצנרת המובילה את המים בקרקע בשתי צורות: אנכית לעומק האדמה (כמו ברמת הנדיב) ואופקית. בהנחה אופקית יש להיזהר שצינורות המים לא יפגעו בהקמת תשתיות אחרות בסביבה.

geothermic system

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.
full (12)
גינה על הגג המשמשת שכבת בידוד למרכז המבקרים ומצלה עליו

8. תחזוקה מזערית: התחזוקה של מערכת גיאותרמית היא כרבע בהשוואה למערכת מיזוג אוויר רגילה.

פרויקטים נוספים:
ברשות הפלסטינית: העיר רמאללה קיבלה תרומה מהאיחוד האירופי להקמת בניין ירוק. 15 פירים בעומק של 150 מ’ נקדחו בקרקע כדי לספק את צורכי הקירור של המבנה. קידוח הפירים של הקירור הגיאותרמי נושא אופי מיוחד, שכן קוטרם הצר ועומקם הרב מחייבים מקדחים מיוחדים, השחלת הצינורות במיומנות כך שלא יתמוטטו קירות הפיר לאחר הוצאת המקדחים, ומילואם בטין. סוג זה של קידוח מתבצע על ידי חברה המתמחה בכך ברשות. המבנה אינו מספק נתונים על צריכת האנרגיה שלו, וחבל.

במקומות אחרים בעולם: כל הכפר האולימפי שנבנה בסין, בסיסי צבא אמריקניים ביבשת משנות ה-90 וגם באירופה, כל בתי הספר בארצות הברית, ובשנה האחרונה

full
חלונות עיליים המחדירים למבנה אור יום

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

אולי יעניין אותך גם...

קיימות

הקמת השותפות לקיימות אזורית

בשנת 2015 ייסדה רמת הנדיב את “השותפות לקיימות אזורית” במטרה לשלב כוחות למען שיפור איכות החיים באזור. חמש רשויות שכנות, חברו אל רמת הנדיב כדי להתמודד יחד עם אתגרי השמירה על מרקמו הייחודי של המרחב הסובב את בקעת הנדיב ואת נחל תנינים.

למידע נוסף >>

לגלות את המקום

שביל המעיין(כחול)

שביל שהוא מסע בזמן, ובמרכזו סיפורו של עין צור – מעיין שופע שהביא לכאן מתיישבים רבים בתקופות היסטוריות שונות.חורש ים־תיכוני תצפיות נוף, בית מרחץ רומי והמון פינות קסומות למנוחה.
אופי השביל: קל, מתאים לכל הגילאים
צבע סימון: כחול-לבן-כחול
אורך השביל: כשני קילומטרים וחצי.
משך הטיול: כשעה וחצי.
עונה מומלצת: כל השנה.

למידע נוסף >>

איפה אוכלים

לאכול כאן

להשלמת חוויית הביקור ברמת הנדיב אתם מוזמנים ליהנות במטעים, בית קפה-מסעדה המציע שילוב מיוחד של תפריט חלבי כשר, מתחם פיקניק מוצל, או קיוסק.

למידע נוסף >>