Issuu on Google+

miesięcznik informacyjno-techniczny

nr 12 (148), grudzień 2010

Pompyciepławpraktyce

Prawidłowy odwiert Dolneźródłociepłajestjednymznajważniejszychczynników prawidłowejiekonomicznejpracypompyciepła.Wartozatem elementowitemupoświęcićszczególnąuwagęorazzlecaćlub konsultowaćjegowykonaniezespecjalistami. Pompy ciepła glikol/woda wykorzystująenergięzmagazynowanąwgórnych warstwachziemi,pobieranąnajczęściej przypomocyułożonychpoziomogruntowych wymienników ciepła lub przy pomocypionowychsondziemnych.

Kolektorpoziomy Gruntowe poziome wymienniki ciepłaskładająsięzwieluułożonych wziemiwężyrurowychojednakowej długości.Połączonesąonezpompą ciepła według zasady Tichelmanna, tzn.rozdzielaczemzasilaniaipowrotu oraz przewodem zbiorczym przy jednakowych stratach ciśnienia na każdymobiegu. Wrazzezwiększającąsięgłębokościągruntuwzrastarównieżjegotemperatura.Dook.1mgłębokościtemperaturagruntumożeosiągnąć,równieżbezodzyskuciepła,temperaturęzamarzania.Natomiastjużnagłębokości2mminimalnatemperatura wynosiok.3-5°C.Gruntowywymiennikciepłapowinienbyćułożonyna głębokości przynajmniej 1,2 m do maksymalnie 1,5 m. Zimne części układu(rurywymiennika,przewody zbiorczeirozdzielacze)muszązachować w podłożu odległość przynajmniej0,7modprzewodówzasilają-

34

cych(woda,ścieki,prąditp.)orazod budynków.Abymocpompyobiegowejdolnegoźródłaniebyłanieproporcjonalniewysoka,długośćrurna każdyobiegpowinnawynosićok.100 m.Zastratyciśnienia,opróczdługościiprzekrojówrur,odpowiedzialne jestnatężenieprzepływunakażdąruręorazilośćrównoległeuruchomionychobiegówsolanki.Wymaganadługość rur podzielona jest na większą ilośćrównolegleczynnychobiegówo

jednakowejdługości.Należyunikać łączeńrur,doktórychpóźniejniebędziedostępu(zakopanewziemi). Ruryukładanesąwglebiewformierównoległychpętliojednakowej długości(zasadaTichelmanna)ipołączone z rozdzielaczem i przewodemzbiorczym.Wceluzagwarantowania odpowietrzenia gruntowego wymiennikaciepła,rurymusząbyć ułożonewstosunkudorozdzielaczai przewoduzbiorczegopodminimalnymkątem.Pozaprzyłączamidorozdzielaczaorazprzewoduzbiorczego nie powinno się stosować żadnych innychelementówłączących.Jeżeli wykonanie wymienników w formie pętli o tej samej długości nie jest możliwe,koniecznejestwyposażenieprzewodukażdejpętliwzawór równoważący.Zaworynależyustawić

tak,bystratyciśnienianakażdejpętliwymiennikabyłyjednakowe. Ułożeniewymiennikówmożebyć wykonaneprzypomocykoparkiłyżkowej(szerokośćłyżkiok.80cm)w formie pojedynczych rowów. Inną możliwościąjesttakżezastosowanie wąskiej koparki łyżkowej lub frezy ziemnej.Sposóbtenumożliwiaułożeniewymiennikawrzędachiredukuje wymianę gleby. Przy nowo powstającychbudynkachmożliwejest też całopowierzchniowe usunięcie warstwyziemi.Odstęppomiędzypojedynczymiruramiwymiennikanależydobraćwtakisposób,byuniknąć zrastania się tworzących się wokół wymiennikówpierścienilodowych.W zależnościodjakościglebywskazany odstępwynosiod0,5do1m. W celu ochrony rur wymiennika przeduszkodzeniamipodczasprzysypywaniazalecasięprzykrycieich sypkąosłonązdrobnegopiaskulub pozbawionąkamieniziemiąogrubościok.50mm.Dodatkowook.30-40 cmpowyżejrurnależypołożyćtaśmę ostrzegawczą. Gruntowewymiennikipoziomenie podlegajązregułyobowiązkowiuzyskania zezwolenia, jednakże muszą byćzgłoszoneUrzędowiGospodarki Wodnej.Jednakżewstrefachochrony wodyIdoIIIgruntowewymienniki poziomemogązostaćużytetylkoza zgodąUrzęduGospodarkiWodnej.

Sondypionowe Jeżeli wymagana powierzchnia dla ułożeniapoziomegowymiennikagruntowegociepłaniejestwystarczająca,istniejemożliwośćuzyskaniaenergiicieplnejzgruntupoprzezwymiennikgruntowypionowyzsondamiziemnymi. Sondy ziemne są umieszczonymi pionowopętlamigruntowegowymiennika ciepła. Najczęściej stosuje się sondyrurowezpodwójnąpętlą.Ten typsondskładasięz4rurPE-dwóch www.instalator.pl


miesięcznik informacyjno-techniczny

nr 12 (148), grudzień 2010

puszczone przez właściwy Urząd GospodarkiWodnej.Dlawykonania sondziemnychogłębokościpowyżej100mwymaganejestzezwoleniezgodnezwymogamiInstytutu Górnictwa.

TechnologiaGRD przewodów zasilających i dwóch powrotnych.Wdolnymkońcururypołączone zostają stopą sondy. Sonda umieszczanajestzreguływodwiertachdogłębokościmaksymalnie100 m,którepoumieszczeniusondywypełnianesąpłynnąsubstancjąodobrej przewodnościciepła(np.bentonit). Innym, rzadziej stosowanym typem,jestsondawspółosiowa(ruraw rurze).Sondataskładasięzzamkniętejudołurury,doktórejwprowadzanajestdrugaruraomniejszymprzekroju,otwartaugóry.Sondyziemne powinny być umieszczane w odstępachwynoszącychprzynajmniej6m tak,byichwzajemneoddziaływanie było jak najmniejsze. W przypadku warstw ziemi przewodzących wodę gruntową,sondyziemnepowinnyzostać ustawione poprzecznie do kierunkuprąduwodygruntowej.Sondy pionowemajątęzaletę,żewymagają niewielkiejpowierzchni.Odgłębokościok.15mglebamapraktyczniestałątemperaturę,któranieulegawahaniomwynikającymzezmianpórroku. Obliczeniaiwykonaniesondziemnychpowinnybyćwkażdymwypadkupowierzonedoświadczonejfirmie zajmującej się sondami ziemnymi i pracamiwiertniczymi.Wymaganesą wierceniawziemiorazocenawłaściwościwarstwziemi,któremogąbyć przeprowadzone jedynie przez wyspecjalizowanefirmy. Sondyziemnewymagająuzyskaniazezwoleniaimuszązostaćdo-

www.instalator.pl

W 2009 roku na polskim rynku pojawiłasięnowatechnologiapozyskiwaniaciepłazgruntuziemi.Jest niątechnologiaGRD(Geothermal RadialDrilling)polegającanatym, że sondy ziemne układane są promieniowo, skośnie w różnych kierunkachipodróżnymkątem.Ilość oraz długość odwiertów zależy od warunkówarchitektonicznychiglebowych.Całainstalacjasondwykonywana jest przez jedną maszynę wiercącąGeoDRILL,którawgruncieinstalujesondyradialniepodkątem35-65°nagłębokościod10do 20metrów.Systemwiertniczy,składającysięzjednostkitransportującejzestacjąhydraulicznąiwiertnicy samojezdnej z pierścieniem (wieńcem),możebyćobsługiwany jedynieprzezdwieosoby. Nowatechnologiaposiadawiele zalet: l odwiertywykonywanesązjednej studni,dziękiczemunienastępujedużaingerencjawśrodowiskonaturalne(minimalnadewastacjaterenudziałki); l jednazwartamaszynaomałychgabarytach,którapotrzebujedopracy niewielkiejpowierzchni.Dziękiswojemurozmiarowibezproblemumoże dotrzećdogęstozabudowanychterenówiniepozostawiaposobiewidocznychśladówwpodłożu; l idealny system przy modernizacji systemugrzewczego; l najbardziejenergetycznewarstwy glebyzostająmaksymalniewykorzystane; l istnieje możliwość wykorzystania tejtechnologiiwkażdychwarunkach glebowych(skała,piaski...); l sondy ziemne instalowane są szybkoiekonomicznie,dziękiczemukosztywykonaniainstalacjizostająobniżone; l trójwymiarowewykrywaniepoziomu wody podziemnej umożliwia maksymalnewydobycieciepłazgruntu,dziękiczemuzostajezoptymalizowanailośćidługośćodwiertów.

Wpraktyce... WPolscejednązpierwszychinstalacji, wykorzystujących nowoczesnątechnikęGRD,jestinstalacjagrzewczawJarociniezpompą ciepła glikol/woda SWC 170H. Urządzenieposiadamocgrzewczą 16,7kWiwspółczynnikwydajności COP 4,6 przy B0/W35, wg normy EN14511.Zastosowanajednostka zaopatruje w ciepło dom o powierzchni270m2.Górnymźródłem ciepła są grzejniki o parametrach 55/45°C - z tego względu została dobranawiększapompaciepła.W celuzwiększeniapojemnościwodnejinstalacjizastosowanozbiornik buforowy TPS 200 o pojemności 200l,któryzostałpodłączonyszeregowonapowrocie.

Podsumowanie Dolne źródło ciepła jest jednymznajważniejszych czynnikówprawidłoweji ekonomicznej pracy pompyciepła.Wartozatemelementowitemu poświęcićszczególną uwagę oraz zlecać lubkonsultowaćjegowykonaniezespecjalistami.Nowoczesne technologiepozwalają na szybkie iskuteczne zainstalowaniedolnegoźródłaciepła,awprzypadkuwykorzystaniasystemuGRD nawetnaznikomądewastacjęogrodu, co jest ważnym argumentem przy modernizacji systemu ogrzewaniawistniejącychobiektach. BartoszBigosiński Fot. 1-2 z arch. przedsiębiorstwa „Hydro-Tech” Konin. Fot. 3-4 z arch. firmy ZWIS Andrzej Stepanczenko.

35


Jak wykonać prawidłowy odwiert