Płytka energia geotermalna

 

Energia geotermalna to energia zgromadzona w postaci ciepła pod powierzchnią ziemi. Dlaczego warto inwestować w geotermię?:

  • stabilne źródło ciepła – energia dostępna 24h / 365 dni
  • możliwość wykonania praktycznie wszędzie
  • nie wytwarza niskiej emisji
  • system może współpracować z innym źródłem energii

Pompy ciepła wykorzystują tzw. geotermię niskotemperaturową, czyli taką która nie jest wystarczająca by wykorzystać ją bezpośrednio do ogrzewania.

Rozróżniamy instalacje płytkiej energii geotermalnej:

  • w systemie otwartym – pompa ciepła pobiera energię bezpośrednio z pobieranej wody gruntowej
  • w systemie zamkniętym – pompa ciepła pobiera energię za pomocą medium w gruntowym wymienniku.

System otwarty jest kłopotliwy ze względu na dużą agresywność wód gruntowych, co skraca żywotność urządzeń. Dlatego też najbardziej popularnym systemem jest układ zamknięty. Jako medium przekazującym energię najczęściej stosuje się: glikol etylenowy, glikol propylenowy, etanol, wodę lub czynnik chłodniczy. Najbardziej obojętnym medium dla środowiska jest woda, rzadko stosowana ze względu na możliwość zamrożenia ( w gruntowym wymienniku pod koniec sezonu grzewczego mogą pojawić się temp. ujemne).

Wymiennik gruntowy spełnia trzy role:

  • stanowi źródło ciepła dla trybu ogrzewania,
  • stanowi źródło chłodu dla trybu chłodzenia pasywnego,
  • pełni rolę odbiornika ciepła dla trybu chłodzenia aktywnego.

Sondy gruntowe pionowe ze względu na stałą i dosyć wysoką temperaturę są najlepszym źródłem energetycznym dla pomp ciepła. Wykonanie odwiertów pod sondy pionowe ma na celu umieszczenie na zadaną głębokość rur w postaci U-kształtnej rurki o określonej średnicy. Najczęściej stosowanymi średnicami rur są DN32 lub DN40. Głębokość odwiertów uzależniona jest od ilości ciepła jakie planujemy uzyskiwać z gruntu. Najczęściej spotykane to 80-100mb. Dokładną głębokość odwiertów należy policzyć w oparciu o współczynnik mocy cieplnej gruntu. Rozróżniamy różne metody wiercenia, głębokości odwiertów i średnice wiercenia. Wybór określonej metody wiercenia zależy przede wszystkim od warunków gruntowych. Bardziej wilgotny i spoisty grunt zwiększa wydajność sond gruntowych i pompy ciepła. Zgodnie z zaleceniami wytycznych PORT PC (wydanie 01/2013) oraz niemieckich VDI 4640 minimalna odległość odwiertów od fundamentów budynku wynosi 1,5 m, a od granicy sąsiedniej działki powinna wynosić min. 3 m. Dopuszcza się także wykonanie pionowego GWC pod budynkiem, po dokonaniu odpowiednich uzgodnień budowlanych. W przypadku zastosowania kilku odwiertów minimalna odległość między nimi powinna wynosić:
– 6 m dla długości sond > 70 m;
– 8 m dla długości sond 70 – 100 m;
– min. 8% głębokości odwiertu dla długości sond > 100 m (np. 8% x 150 m = 12 m).

Koszt wykonania odwiertu waha się od 80 – 150 zł za mb.

Przestrzeń między rurami pionowego wymiennika ciepła, a ściankami odwiertu powinno się wypełniać masą wypełniającą.
Wypełnienie zapewnia :
– prawidłową wymianę ciepła solanki z gruntem
– zabezpiecza rury wymiennika przed uszkodzeniami – większe bezpieczeństwo pracy wymiennika
– uszczelnienie otworu na całej długości rur – zapobiega przedostawaniu
się zanieczyszczeń powierzchniowych oraz separuje przewiercone poziomy wodonośne.

Pompę ciepła można uruchomić po upływie minimum 7 dni od wykonania pionowego GWC.

Uwarunkowania formalno-prawne dla wykonywania pionowych instalacji dolnego źródła w otworze wiertniczym dla pomp ciepła:

>30m  – nie ma obowiązku zgłaszania robót organom administracji geologicznej. Obszar ten nie podlega Ustawie Prawo geologiczne i górnicze, dlatego też do tak płytkich wymienników nie potrzebujemy projektu robót geologicznych za wyjątkiem instalacji na obszarze górniczym, w tym przypadku wymagany jest projekt robót geologicznych.

>100m – wymagane jest zgłaszanie robót geologicznych organom administracji geologicznej oraz projekt robót geologicznych. Jest to obszar regulowany ustawą Prawo Geologiczne i Górnicze.

<100m – wymagane jest zgłoszenie robót geologicznych administracji geologicznej oraz organom nadzoru górniczego.

pompycieplaczest.pl – portal informacyjny o pompach ciepła.