רק לפני חודש חווה המשק הישראלי כמה הפסקות חשמל יזומות בעקבות תקלות קצרות ובלתי צפויות, שהכו ברזרבה הקטנה של משק החשמל בישראל. חברת החשמל דיווחה בימים האחרונים על זינוק של כ-9% בביקושים לחשמל בקיץ, והאשם העיקרי בגידול, כך מתברר, הוא המזגן. כך, בשעות השיא של הקיץ נוצלו 42% מהביקושים לחשמל לצורך מיזוג.

למרבה ההפתעה, אין זה פיתוח טכנולוגי חדשני ומתוחכם, אלא יישום של פתרון ותיק יחסית, שקרנו עולה לנוכח עליית מחירי החשמל, הדאגה מבזבוזו ומהזיהום הכרוך בייצורו. כדי להשיג את הפתרון לא צריך לאתר את חנות מוצרי החשמל הקרובה, אלא דווקא לחפור 120 מטר לעומק האדמה.

מערכת מיזוג גיאותרמית משתמשת באדמה כמקור לחילוף חום. זאת, על ידי סחרור של מים בין האדמה, שהטמפרטורה בה נותרת יחסית קבועה, למבנה הממוזג, שמתחמם בקיץ ומתקרר בחורף.

"לפני 20 שנה, גם קיר גבס היה חדשני"

מערכות גיאותרמיות הופעלו לראשונה בארה"ב עוד ב-1940, חדרו לאירופה בשנות ה-60 וכיום פועלות בעולם כשני מיליון מערכות כאלה. מערכת מיזוג גיאותרמית מורכבת משלושה חלקים: צנרת ביתית, צנרת בעומק הקרקע שבסמוך למבנה ומשאבת חום, המאפשרת מעבר יעיל של חום ביניהן תחת פני הקרקע. הצנרת הביתית מונחת בקירות ומתחת לרצפה ומוליכה מים הסופחים בקיץ את החום בבית, וכך מקררים אותו.

היות שטמפרטורת האדמה נותרת יציבה (כ-20 מעלות), הרי שבחורף, אותה הפעולה משמשת תכלית הפוכה. אז, האדמה חמימה יותר מהמבנה, כך שאת החום שהיא ספחה בקיץ היא מעבירה למים הצוננים שעוברים בצנרת, ואלה מועלים אל פני השטח ומחממים את צנרת ההסקה הביתית שמשיקה לה.

"במקום להוציא לאטמוספירה את החום שאוספת המערכת מתוך החדרים, אנחנו שולחים אותו לתוך האדמה", אומר כנפו. "די בעומק של 20-30 מטר כדי שהטמפרטורה תהיה כ-20 מעלות, וזו סופחת את החום ללא צורך בתוספת אנרגיה, ויוצרת חיסכון של כ-50% בצריכת האנרגיה של הבניין".

משרדו של כנפו עומד מאחורי תכנון בית הספר הירוק בכפר סבא, הראשון בישראל שעומד בתקן LEED Gold לבנייה ירוקה ולחיסכון באנרגיה. בין היתר, הוא נבנה בחלקו מחומרי בנייה ממוחזרים, הותקנו בו מערכות לחיסכון במים והחדרת מי גשמים לאקוויפר, וכן מערכת מיזוג מיוחדת. מערכת זו מקררת את המבנה עצמו במקום לקרר את האוויר בכיתות, באמצעות צינורות מים שמותקנים בקירות וברצפה, ומחוברים למערכת של 20 בורות שנכרו סמוך למבנה בית הספר בעומק 120 מטר ובקוטר 20 ס"מ כל אחד.

"בורות הצנרת מכוסים לגמרי ואפשר להקים עליהם מגרש משחקים, חניון או גינות ללא כל חשש", מרגיע כנפו. "המערכת הזו יעילה בבניינים בעלי חללים גדולים כמו כיתות, ספריות ומוזיאונים. בעוד חמש שנים זה יהיה די שגרתי למצוא אותה בכל מקום שיש בו אולמות. הרי לא היית מדבר איתי כיום על החידוש שבקירות גבס, נכון? לפני 20 שנה הם היו חדשניים".

"התלמידים לא מטומטמים, הם נחנקים"

הגיאותרמיקה מוכרת בישראל בעיקר בשל חברת אורמת, הנעזרת בה להפקת חשמל. בטכנולוגיה זו משתמשים בחום שנפלט במעמקי כדור הארץ כדי לחמם קיטור שמפעיל גנרטור.

אלא בעוד שנישת המיזוג בישראל עדיין בחיתוליה, מסתבר שבעולם היא מקובלת. "הפתרון הגיאותרמי קיים בעולם כבר 70 שנה", אומר נמרוד בסרי, מנכ"ל חברת גיאו-אנרג'י, הפועלת בתחום מזה כשלוש שנים. "בסין הטכניקה הזו מחויבת בחלק מהבניינים, 70% מהמבנים החדשים בשוודיה מצויידים בה, וכך גם שדה התעופה בציריך והרייכסטאג בברלין. אנחנו לא ממציאים כלום".

"להבדיל ממיזוג אוויר רגיל, כשאני זורק חום לקרקע אני צריך לחשב במדויק כמה חימום וכמה קירור נדרשים ומתי. בתכנון של הפרויקט אנחנו מנתחים את הבניין לרמת הפרטים הקטנים: בודקים את החלונות, הפתחים, מספר האנשים, סוג המנורות והבידוד, נתוני הקרקע ואפילו אם יש עץ שמצל על הבניין. את הכל מכניסים למטריצה - ותפקיד המהנדס הוא לקבוע את הכמות האופטימלית של הקידוחים".

יתרון נוסף של המערכות הגיאותרמיות ישים בחורף. "מזגן רגיל שואב חום וזורק אותו החוצה. כשאתה משקיע את החום באדמה, חלקו נשאר והאדמה משמשת מעין מצבר. בחורף, אני יכול להשתמש בחום שפלטתי בעת הקירור ובאמצעותו לחמם את הבריכה או את מים למקלחות, למשל. כיום, על גגות בתי חולים אתה רואה מזגן ולידו דוד גז. לשם מה?"

גיאו-אנרג'י היתה קבלן ההקמה של המערכת הגיאותרמית בכפר סבא. החברה מוחזקת בבעלות יזם הביוטכנולוגיה דרור ישראלי ומנכ"ל לובינסקי, דורי מנור. בקרוב היא תיצוק את פעילותה לחברה חדשה שבה תחזיק ב-49% מהמניות, לצד שותפה בכירה שתחזיק בשליטה - קבוצת close אלקטרה נתוני המסחר המלצות אנליסטים הרשמה לנתונים בזמן אמת חדשות חברה הוסף לתיק אישי   לגרף ניתוח טכני אלקטרה .

את דרכה בישראל החלה גיאו-אנרג'י בפרויקטים קטנים יותר, עבור וילות פרטיות, לצורך הוכחת ישימות. "התחום הזה עתיר הנדסה גם בתכנון וגם בביצוע, ולכן צריך להתחיל בדחילו ורחימו", אומר בצרי. "רק בשנה האחרונה התחלנו פרויקטים גדולים יותר, ובין היתר אנו מקימים מערכות בבית המלון של ניר עציון ובבניין החדש של מכון ון-ליר בירושלים".

לדבריו, אין מגבלה להקמות מערכות גיאותרמיות עבור כל לקוח, כל עוד יש סביב המבנה די מקום לקידוחים. "בקניון עזריאלי ספק אם אוכל להתקין מערכת, אבל סמוך לקניון איילון ברמת גן יש מגרש חניה גדול, שמתחתיו אפשר למקם את הקידוחים. מדובר בצנרת תת קרקעית שנבנית בהתאם לתקן שאומץ מגרמניה, והיא יכולה להחזיק גם 70 שנה בלי טיפולים".

העלות הראשונה של הקידוחים והתקנת מערכת הצינורות יקרה יחסית, אך בגיאו-אנרג'י אומרים כי החיסכון בצריכת החשמל הוא ב-40%-75%, וכך מוזלת עלות התפעול של המתקנים. "כל בית שונה, והמחירים משתנים בהתאם. עבור בית פרטי, מחיר התקנה יכול לנוע מ-60 עד 200 אלף שקל. מי שבנה בית לא מבודד יידרש ליותר אנרגיה כדי לטפל בו. בכל אופן, בפרויקטים הגדולים שלנו זמן החזר ההשקעה הוא שלוש עד שבע שנים".

הכדאיות הכלכלית במערכת, לפיכך, מותנית במשתנים נלווים. כדי לשמור על יעילותה, נבנה בית הספר בכפר סבא, למשל, בתקני בידוד מחמירים. כך הוא סופג מעט יחסית מקרינת השמש העזה, ומבזבז פחות מהקירור הגיאותרמי. "90% מהעבודה נעשית עם בידוד טוב. זה אולי משעמם, אבל יעיל", אומר כנפו.

מערכת נוספת שהותקנה בכפר סבא משמשת למיחזור האוויר בכיתות. "הסטנדרט הוא שיש מזגן מפוצל בכיתה והתלמידים יושבים שעה שלמה ונושמים את אותו האוויר", אומר כנפו. "המחקרים מוכיחים שזה מוריד את רמת הריכוז ב-25% ופוגע בציונים. התלמידים הישראלים לא מטומטמים, פשוט חונקים אותם. לכן הוספנו מערכת אוויר צח ואנחנו מחליפים 6 קוב אוויר לתלמיד בשעה".

"הקפיצה הבאה - מיזוג סולארי"

"זו הקפיצה הבאה במיזוג", אומר המהנדס יהושפט אהרוני, שתיכנן גם את המערכת בכפר סבא. "באמצעות קולטי שמש, אנחנו מייצרים מים חמים, בדומה לדוד השמש שיש לך בבית. את המים החמים ננצל כמו מקררי הספיגה של פעם, כדי לבצע דחיסה כימית שתקרר את המים הזורמים למבנה. בחורף אפשר להזרים למבנה את המים החמים באופן ישיר, ואז הוא מתחמם. אפשר להגיע כך לחיסכון של 70% מהאנרגיה ביחס לשימוש במזגנים חשמליים".

לדברי אהרוני, "בסין ובהודו, באזורים שתשתיות החשמל לא טובות או לא קיימות, מקררי ספיגה שיגשגו בעשורים האחרונים, וכיום אלה המדינות שמובילות בתחום. את המקרר שיותקן בבניין פורטר קנינו בסין, אף שלנו בישראל היתה בשנות ה-60 תעשייה משגשגת בתחום הספיגה".

עשו לנו לייק לקבלת מיטב הכתבות והעדכונים ישירות לפייסבוק שלכם