Gruntowa pompa ciepła – dobre praktyki przy wykonywaniu dolnego źródła

Zważywszy na wysoki stopień zaawansowania prac związanych z realizacją otworowych wymienników ciepła, powinny one być wykonywane przez specjalistów legitymujących się wieloletnim doświadczeniem. Ponadto, należy mieć na uwadze obligatoryjne formalności związane z wykonywaniem otworów wiertniczych w Polsce, dlatego warto wybrać wykonawcę instalacji oferującego również usługi w postaci sporządzenia projektu robót geologicznych, planu ruchu zakładu, projektu wykonawczego itp.

Konstrukcja otworowego wymiennika ciepła, składającego się z odwiertu oraz zainstalowanej w nim sondy, we współpracy z pompą ciepła umożliwia efektywne akumulowanie ciepła i chłodu w ziemi. Systemy tego typu bywają mylone z odwiertami geotermalnymi, eksploatującymi wodę o temperaturze wystarczającej do bezpośredniego wykorzystania w celach grzewczych. Gruntowe pompy ciepła z wymiennikami otworowymi pracują w obiegu zamkniętym i do ogrzewania obiektów na powierzchni potrzebują dodatkowo energii elektrycznej.

Rozpoczęcie prac związanych z wykonywaniem otworowych wymienników ciepła poprzedzone jest rozpoznaniem geologicznym, określającym m.in. rodzaj technologii wiercenia oraz średnią jednostkową moc cieplną gruntu. W przypadku większych instalacji jednostkową moc wyznacza się poprzez wykonanie Testu Reakcji Termicznej na wymienniku pilotażowym.

Pierwszym etapem jest wykonanie odwiertu metodą obrotową z zastosowaniem płuczki wiertniczej lub udarowo-obrotową przy użyciu sprężonego powietrza. Gwarantem bezpiecznej w późniejszym czasie instalacji sondy w danym otworze, jest wykorzystanie świdra o dużej średnicy np. 142 mm. W zależności od warunków geologicznych oraz zagospodarowania terenu, odwierty osiągają głębokość od 50 do 300 metrów, jednak najczęściej wykonywane są do głębokości 100 metrów.

Po wykonaniu odwiertu do zadanej głębokości w jego wnętrzu instalowana jest pionowa sonda, składająca się z połączonych rur polietylenowych. Zaleca się wprowadzać ją w sposób mechaniczny. Przed rozpoczęciem danej operacji zostaje wypełniona roztworem glikolu propylenowego i poddana ciśnieniowej próbie szczelności zgodnie z obowiązującymi wytycznymi.

Kolejnym etapem, niestety często pomijanym przez wykonawców, jest iniekcyjne cementowanie przestrzeni pomiędzy sondą a górotworem na całej długości. Wykorzystywane w tym celu specjalne mieszaniny cementacyjne spełniają funkcje izolacji pomiędzy warstwami geologicznymi i zapobiegają przepływowi wód podziemnych. Jedną z nich jest mieszanina TermorotaS, charakteryzująca się dodatkowo wysoką przenikalnością cieplną, która wpływa na wzrost efektywności całego systemu.

W zależności od ilości wykonanych otworowych wymienników ciepła dla danej instalacji, wykonuje się ich podłączenia do budynku na kilka sposobów. W przypadku np. 2-3 wymienników zazwyczaj wprowadza się je bezpośrednio do rozdzielacza znajdującego się w budynku, a przy większej ilości wymienników stosuje się studnie polietylenowe lub komory żelbetowe, które następnie połączone są rurociągami zbiorczymi z obiektem. Niezmiernie ważnym jest sposób wykonywania zgrzewów rur. Ich poprawne wykonanie gwarantuje szczelność całego systemu, dlatego powinno być przeprowadzane w sposób zautomatyzowany oraz z zachowaniem szczególnej staranności.

Poprawnie zaprojektowana i wykonana instalacja dolnego źródła w postaci otworowych wymienników ciepła stanowi najefektywniejsze źródło ciepła i chłodu dla pompy ciepła. Niemniej jednak, każdy z etapów realizacji musi być wykonany zgodnie ze sztuką inżynieryjną, aby cały system funkcjonował bezawaryjnie przez długie lata.

źródło: www.sator.pl

SATOR Grzegorz Skowroński
26-900 Kozienice-Nowiny
ul. Wspólna 10
tel. +48 48 382 05 07
e-mail: [email protected]
mgr inż. Grzegorz Skowroński
tel. kom. +48 606 24 36 18
[email protected]