Budownictwo Motoryzacja Przemysł. Ważna od Zastrzegamy sobie prawo do zmian technicznych

Transkrypt

1 DOLNE ŹRÓDŁA CIEPŁA RAUGEO DO POMP CIEPŁA NOWOCZESNE OGRZEWANIE, CHŁODZENIE I OSZCZĘDZANIE ENERGII Z WYKORZYSTANIEM CIEPŁA GEOTERMALNEGO INFORMACJA TECHNICZNA PL Ważna od Zastrzegamy sobie prawo do zmian technicznych Budownictwo Motoryzacja Przemysł

2 SPIS TREŚCI Podstawy systemu Wprowadzenie Wskazówki dotyczące bezpieczeństwa i zagrożeń Podstawy wykorzystania ciepła geotermalnego w warstwie przypowierzchniowej Dobór i projektowanie systemów geotermalnych Podstawowe informacje dotyczące materiałów Dolne źródło ciepła do pomp ciepła RAUGEO Sondy pionowe RAUGEO i osprzęt Opis systemu Dane techniczne Projektowanie Montaż Osprzęt Kolektory poziome RAUGEO i osprzęt Opis systemu Dane techniczne Projektowanie Montaż Osprzęt Kolumny geotermalne RAUGEO i osprzęt Opis systemu Dane techniczne Projektowanie Montaż Osprzęt Sonda spiralna RAUGEO Helix i osprzęt Opis systemu Specjalne wskazówki dotyczące bezpieczeństwa Dane techniczne Projektowanie Montaż Osprzęt Sonda współosiowa RAUGEO i osprzęt Opis systemu Dane techniczne Projektowanie Montaż Osprzęt

3 Studnia rozdzielaczowa midi Ogólny opis produktu Wskazówki dotyczące bezpieczeństwa Dane techniczne Montaż Osprzęt Studnia rozdzielaczowa large Ogólny opis produktu Specjalne wskazówki dotyczące bezpieczeństwa Dane techniczne Montaż Osprzęt Rozdzielacz modułowy RAUGEO Ogólny opis produktu Dane techniczne Montaż Osprzęt RAUGEO Dane techniczne Montaż Technika połączeń typu tuleja zaciskowa Opis systemu Specjalne wskazówki dotyczące bezpieczeństwa Dane techniczne Montaż Zawory kulowe REHAU Opis produktu Dane techniczne Technika połączeń za pomocą mufy elektrooporowej Opis ogólny Specjalne wskazówki bezpieczeństwa Dane techniczne Montaż...90 Załącznik - diagramy strat ciśnienia...91 Załącznik - formularz obiektowy...94 Normy i przepisy prawne obowiązujące w Polsce...97 Gwarancja REHAU Warunki gwarancji

4 1 PODSTAWY SYSTEMU 1.1 Wprowadzenie Niniejsza Informacja Techniczna obowiązuje przy projektowaniu, układaniu i podłączaniu rur instalacji RAUGEO z kształtkami, osprzętem i narzędziami w ramach opisanych poniżej obszarów zastosowania, norm i wytycznych. Normy / przepisy prawne Prawo górnicze i geologiczne Prawo wodne Rekomendacje Techniczne COCH PN-EN 255-1:2000 PN-EN 255-2:2000 PN-EN 255-3:2000 PN-EN 255-4:2000 PN-EN 378-1:2002 PN-EN 378-2:2002 PN-EN 378-3:2002 PN-EN 378-4:2002 PN-EN 805:2002 PN-EN :2004 PN-EN 1610:2002 PN-EN 1861:2001 PN-EN :2006 PN-EN :2011 PN-EN ISO :2005 PN-EN ISO :2005 PN-B-02480:1986 PN-B-03020:1981 PN-S-02205:1998 ATV-A 127 VDI Wskazówki dotyczące bezpieczeństwa i zagrożeń Objaśnienie stosowanych symboli Wskazówki dotyczące bezpieczeństwa Wskazówka prawna Ważna informacja Informacja w Internecie Korzyści Aktualność Informacji Technicznej Dla zachowania bezpieczeństwa i zapewnienia prawidłowego stosowania produktów REHAU należy regularnie sprawdzać, czy została wydana nowa wersja Informacji technicznej. Data wydania Informacji technicznej jest podana zawsze w lewym dolnym rogu strony tytułowej. Aktualna wersja Informacji technicznej jest dostępna w Biurze Handlowo-Technicznym REHAU oraz w wersji elektronicznej na stronie internetowej REHAU: Wskazówki dotyczące bezpieczeństwa i instrukcje obsługi --dla bezpieczeństwa własnego i innych osób przed rozpoczęciem prac montażowych należy w całości przeczytać instrukcje obsługi --instrukcje obsługi należy zachować do wglądu --w przypadku pytań i niejasności dotyczących poszczególnych wytycznych montażowych proszę się zwrócić do Biura Handlowo- -Technicznego REHAU. Zastosowanie zgodne z przeznaczeniem System RAUGEO może być projektowany, instalowany i użytkowany wyłącznie w sposób opisany w niniejszej Informacji technicznej. Każde inne zastosowanie jest niezgodne z przeznaczeniem i tym samym niedopuszczalne. Należy przestrzegać wszystkich obowiązujących krajowych i międzynarodowych przepisów w zakresie montażu, instalacji, BHP i bezpieczeństwa BHP oraz wskazówek zawartych w niniejszej Informacji Technicznej. Obszary zastosowań, które wykraczają poza zakres Informacji Technicznej (zastosowania specjalne) wymagają konsultacji z działem technicznym REHAU. W celu konsultacji należy się zwrócić do Biura Handlowo-Technicznego REHAU. Wskazówki dotyczące projektowania i montażu dotyczą bezpośrednio konkretnych produktów REHAU i odnoszą się do fragmentów ogólnie obowiązujących norm i przepisów. Należy przestrzegać aktualnie obowiązujących wytycznych, norm i przepisów. Należy stosować się do szczegółowych norm, przepisów i wytycznych dotyczących projektowania, montażu i użytkowania systemów geotermalnych, które nie są zawarte w Informacji technicznej. Ogólne środki ostrożności --Miejsce pracy należy utrzymywać w czystości i usunąć z niego zbędne przedmioty --Należy zapewnić odpowiednie oświetlenie w miejscu pracy --Nie dopuszczać do miejsca montażu dzieci i zwierząt domowych oraz nieupoważnionych osób --Należy stosować wyłącznie komponenty REHAU przeznaczone do danego systemu instalacyjnego. Zastosowanie komponentów nie należących do systemu REHAU lub użycie narzędzi, które nie pochodzą z danego systemu REHAU może prowadzić do wypadków lub innych zagrożeń. 4

5 Wymagania dotyczące personelu Temperatura ( C) --Nasze systemy mogą być instalowane wyłącznie przez wykwalifikowany i przeszkolony personel --Prace przy urządzeniach i przewodach elektrycznych mogą przeprowadzać wyłącznie wykwalifikowane osoby z odpowiednimi uprawnieniami. Ubranie robocze Głębokość (m) Luty Maj Sierpień Listopad --Podczas montażu należy nosić odpowiednie ubranie ochronne takie jak okulary ochronne, rękawiczki, obuwie ochronne i osłonę na długie włosy --Nie należy zakładać obszernych ubrań ani biżuterii, ponieważ ruchome elementy narzędzi i instalacji mogą o nie zawadzać --Przy wykonywaniu prac montażowych na wysokości głowy lub powyżej należy zakładać kask ochronny Głębsze warstwy gruntu Normy i przepisy prawne Przy projektowaniu, transporcie, montażu, użytkowaniu, obsłudze i pracach konserwacyjnych należy przestrzegać: Rys. 1: Poziom temperatury gruntu w zależności od głębokości --powszechnie obowiązujących przepisów BHP dotyczących zapobiegania wypadkom i zasad bezpieczeństwa --przepisów dotyczących ochrony środowiska --obowiązujących ustaw, norm, wytycznych i przepisów jak np. PN, DIN, ISO, EN, DVGW, TRGI, TRF i VDE --przepisów lokalnych firm dostarczających media i energię 1.3 Podstawy wykorzystania ciepła geotermalnego w warstwie przypowierzchniowej W geologii określenie przypowierzchniowy oznacza obszar rozciągający się od powierzchni ziemi do głębokości kilkuset metrów (do ok. 400 m). Jest to obszar, który można eksploatować za pomocą kolektorów poziomych, sond pionowych i spiralnych Helix oraz kolumn geotermalnych. Rys. 1 przedstawia poziom temperatur na głębokości do 20 m. Zgodnie z przedstawionym wykresem na głębokości 1,2 1,5 m utrzymuje się w ciągu roku temperatura w zakresie 7 C - 13 C, natomiast na głębokości ok. 18 m utrzymuje się przez cały rok temperatura w wysokości ok. 10 C. Z reguły temperatura wzrasta co każde 100 m o 2 do 3 C. Na głębokości 100 m temperatura wynosi zazwyczaj ok. 12 C, na głębokości 200 m - ok. 15 C. Ten poziom temperatur może być bardzo skutecznie wykorzystywany za pomocą pompy ciepła do celów ogrzewania lub chłodzenia (chłodzenie aktywne wzgl. pasywne). Podczas dokonywania obliczenia instalacji geotermalnej należy rozróżnić między mocą cieplną wzgl. mocą chłodniczą a pracą ogrzewania wzgl. pracą chłodzenia możliwą do wykonania w ciągu roku. W przypadku mniejszych instalacji, których moc cieplna wynosi 30 kw, wytyczna VDI 4640 podaje zasady dokonywania pomiarów. Dla dużych instalacji >30 kw zaleca się wykonanie dokładnych obliczeń na podstawie programów symulacyjnych oraz dokładnego badania geotechnicznego gruntu (Thermal Response Test test reakcji termicznej). Wpływ na środowisko naturalne Pompy ciepła sprzężone z kolektorami gruntowymi, których wymiary zostały zaniżone, mogą wpływać miejscowo na proces wegetacji (przedłużenie okresu niskich temperatur). Z reguły zaniżenie wydajności skutkuje mniejszymi temperaturami źródeł ciepła, a przez to mniejszą liczbą okresów pracy w ciągu roku. W ekstremalnym przypadku temperatury źródeł ciepła mogą występować na niższych granicach zastosowania pompy ciepła. Również w przypadku pomp ciepła sprzężonych z sondami geotermalnymi zaniżone wydajności w trybie pełnego obciążenia mogą skutkować przez krótki czas bardzo niskimi temperaturami źródeł ciepła aż do dolnej granicy zastosowania pompy ciepła. W najgorszym przypadku długotrwałe użytkowanie może prowadzić do wyczerpania się źródła ciepła. 1.4 Dobór i projektowanie systemów geotermalnych Przy projektowaniu należy wybrać najkorzystniejszą dla danej lokalizacji formę wykorzystania ciepła geotermalnego i na tej podstawie dobrać odpowiednie komponenty systemowe. Można zastosować następujące alternatywne technologie: - sondy RAUGEO - do odwiertów pionowych na głębokości m - sondy współosiowe RAUGEO - do odwiertów ukośnych (np. GRD) o długości m 5

6 - sondy spiralne RAUGEO Helix - krótka sonda w kształcie spirali montowana pionowo na głębokości 2-5 m - kolektory geotermalne RAUGEO poziomo montowane obwody geotermalne na głębokości ok. 1,5 m - kolumny energetyczne RAUGEO - rury obwodu geotermalnego wbudowane w palowanie fundamentowe Wybór najbardziej odpowiedniego systemu geotermalnego jest uwarunkowany przez: - miejscowe warunki geologiczne (np. warstwy gruntu, poziom wód gruntowych) - wytyczne urzędowe (np. na terenach szkód górniczych, na obszarach objętych ochroną zasobów wodnych) - uwarunkowania budowlane (np. nowe budownictwo, renowacja istniejących budynków, rodzaj budynku) - wymaganą / dostępną powierzchnię Przy projektowaniu systemu geotermalnego należy wziąć pod uwagę następujące kryteria techniczne dotyczące instalacji: - zapotrzebowanie na ciepło i moc jednostkową pompy ciepła, z czego wynika moc parownika - natężenie przepływu pompy ciepła (karta charakterystyki pompy ciepła) - specyficzna wydajność poboru ciepła z ziemi - projektowana wydajność systemu odbierającego ciepło geotermalne - liczba godzin pracy systemu w ciągu roku wzgl. liczba godzin pracy przy pełnym obciążeniu - szczytowe obciążenie źródła ciepła (peak load) Oblicza się je na podstawie wydajności grzewczej i współczynnika wydajności cieplnej pompy ciepła: Moc parownika [W] = Moc grzewcza [W] (współczynnik wydajności cieplnej 1) Współczynnik wydajności cieplnej Współczynnik wydajności cieplnej pompy ciepła jest zawarty w dokumentacji technicznej pompy ciepła. Na podstawie obliczonej mocy parownika wymiaruje się system geotermalny. Obliczenia do wymiarowania zaproponowane w niniejszym opracowaniu nadają się do urządzeń o mocy do 30kW. W przypadku instalacji grzewczych o mocy grzewczej pompy ciepła > 30 kw lub dodatkowego wykorzystywania źródła ciepła (np. chłodzenie) należy przeprowadzić dokładne obliczenia. Obejmują one np. roczny rozkład zapotrzebowania budynku na ogrzewanie i chłodzenie oraz dokładne parametry gruntu ustalone na podstawie badań Thermal Response Test. W każdym przypadku należy przestrzegać wytycznych dyrektywy VDI REHAU chętnie udzieli Państwu wsparcia przy projektowaniu. W tym celu należy wypełnić formularz obiektowy załączony do Informacji Technicznej i przesłać do Biura Handlowo-Technicznego REHAU. Pompa ciepła musi być projektowana zawsze w oparciu o uwarunkowania dotyczące konkretnej inwestycji. Dlatego przy wymiarowaniu niezbędne jest uwzględnienie danych technicznych zastosowanej pompy ciepła, aby przyporządkować współczynnik wydajności cieplnej pompy ciepła do obliczonej wydajności grzewczej i rodzaju eksploatacji. Punktem wyjścia do wymiarowania systemu geotermalnego jest zawsze wydajność parownika pompy ciepła, tj. ciepło pobierane z gruntu, wzgl. w przypadku chłodzenia ciepło odprowadzane do gruntu. 6

7 1.5 Podstawowe informacje dotyczące materiałów PE-Xa PE-RC PE100 Materiał wysokociśnieniowo sieciowany polietylen PE100-RC (polyethylen resistant to crack) polietylen z ochronną warstwą zewnętrzną UV wg PAS 1075 Zgodny z normą PN-EN ISO PN-EN , wg PAS 1075 PN-EN Kolor szary czarny Ciśnienie nominalne PN 15 PN 16 Rekomendacja Techniczna COCH RT/ , RT/ RT/ , RT/ RT/ , RT/ Wytrzymałość czasowa (współcz. bezpiecz. SF=1,25) Rury SDR 11 (20 1,9; 25 2,3; 32 2,9; 40 3,7) 20 C 100 lat/15 bar 100 lat/15,7 bar 30 C 100 lat/13,3 bar 50 lat/13,5 bar 40 C 100 lat/11,8 bar 50 lat/11,6 bar 50 C 100 lat/10,5 bar 15 lat/9,5 bar 60 C 50 lat/9,5 bar 5 lat/7,7 bar 70 C 50 lat/8,5 bar 2 lata/6,2 bar 80 C 25 lat/7,6 bar - 90 C 15 lat/6,9 bar - Zakres temperatur użytkowania 40 C do 95 C 20 C do 40 C Minimalna temperatura układania 30 C 10 C Minimalne promienie gięcia 20 1,9 25 2,3 32 2,9 40 3,7 25 2,3 32 2,9 40 3,7 20 C 20 cm 25 cm 30 cm 40 cm 50 cm 65 cm 80 cm 10 C 30 cm 40 cm 50 cm 65 cm 85 cm 110 cm 140 cm 0 C 40 cm 50 cm 65 cm 80 cm 125 cm 160 cm 200 cm Odporność na zgniecenie doskonała bardzo dobra dobra Rozprzestrzenianie się rys przy FNCT (full notch creep test) > h > 3300 h h Podsypka grunt rodzimy piasek Chropowatość rur 0,007 mm 0,04 mm Średni termiczny współczyn. rozszerzalności liniowej 0,15 mm/(m*k) 0,20 mm/(m*k) Klasa materiałów budowlanych wg DIN 4102 B2 Odporność chemiczna patrz Załącznik 1 do DIN 8075 Gęstość 0,94 g/cm³ 0,95 g/cm³ Wytrzymałość wysoce wytrzymały (brak rozchodzenia się rys powstałych podczas transportu lub układania) bardzo wytrzymały (bardzo powolne rozchodzenie się rys powstałych podczas transportu lub układania) wytrzymały (powolne rozchodzenie się rys powstałych podczas transportu lub układania) Wymogi stawiane materiałom dla strefy instalacji rodzimy materiał podsypka piaskowa geotermalnej (posiada z reguły wyższą przewodność cieplną niż podsypka piaskowa) Absorbowanie ciepła nieograniczone ograniczone (temperatura użytkowania do 95 C) (temperatura użytkowania do 40 C) Przydatność przy chłodzeniu agregatem chłodniczym tak (temperatura użytkowania do 95 C) ograniczona (temperatura użytkowania do 40 C) Stosowana solanka wg wytycznej VDI 4640 Współczynnik płynięcia MFR - 0,2-0,5 g/10 min Technika połączeń złączki skręcane, mufa elektrooporowa, tuleja zaciskowa złączki skręcane, mufa elektrooporowa, zgrzewanie doczołowe, zgrzewanie rotacyjne Tabela 1 Podstawowe informacje o materiałach PE-Xa plus Tworzywo PE-Xa plus poza wszystkimi właściwościami PE-Xa posiada dodatkowo warstwę antydyfuzyjną EVOH, która spełnia wymagania DIN Rur PE-Xa plus (z warstwą EVOH) nie można łączyć za pomocą muf elektrooporowych. 7

8 2 DOLNE ŹRÓDŁO CIEPŁA DO POMP CIEPŁA RAUGEO System RAUGEO służy do transportu wody lub solanki w celu wykorzystywania energii geotermalnej do chłodzenia, ogrzewania lub magazynowania ciepła. Zasadniczo wyróżnić można następujące zakresy zastosowania: - ogrzewanie pomieszczeń (za pomocą ogrzewania bazującego na grzejnikach, ogrzewania podłogowego lub ściennego oraz poprzez wykorzystanie stropów chłodząco-grzewczych) - chłodzenie pomieszczeń (za pomocą systemów chłodzenia sufitowego i podłogowego lub poprzez stropy chłodząco-grzewcze) - uzdatnianie wody - ogrzewanie wolnych powierzchni - sezonowe magazynowanie ciepła Z reguły systemy ogrzewania i chłodzenia wykorzystują pompę ciepła wzgl. agregaty chłodnicze, aby uzyskać wymagane temperatury robocze. W przypadku ogrzewania płaszczyznowego, szczególnie przy systemach stropów chłodząco-grzewczych, możliwe jest również, przynajmniej przez okres przejściowy, bezpośrednie chłodzenie bez konieczności włączania w międzyczasie pompy ciepła/agregatu chłodniczego. Korzyści z użytkowania ciepła geotermalnego Użytkowanie ciepła geotermalnego oferuje następujące korzyści: - ekonomiczne źródło energii, w dużym stopniu niezależne od warunków pogodowych oraz pory roku, które regeneruje się regularnie dzięki ciepłu z wnętrza Ziemi oraz poprzez nasłonecznienie - znaczne zmniejszenie emisji CO 2 - oszczędności energii podczas ogrzewania i chłodzenia aż o 75% - w powiązaniu z ogrzewaniem płaszczyznowym istnieje możliwość zarówno chłodzenia, jak i ogrzewania za pomocą jednego systemu. - w połączeniu z kolektorami słonecznymi możliwość gromadzenia nadwyżki ciepła w gruncie W celu optymalnego wykorzystania zalet ciepła geotermalnego system RAUGEO oferuje następujące rozwiązania: --Sonda pionowa RAUGEO Podwójne lub pojedyncze sondy U są montowane pionowo z reguły na głębokości do 300 m w celu efektywnego wykorzystania stałej temperatury panującej w głębszych warstwach gruntu do ogrzewania i chłodzenia --Kolektor poziomy RAUGEO Kolektor RAUGEO to system rur układanych poziomo na głębokości ok. 1,5 m. Stanowi dobrą alternatywę dla sond, kiedy przy budynku jest dostępny grunt o wystarczającej powierzchni --Sonda spiralna RAUGEO Helix RAUGEO Helix to krótka sonda w kształcie spirali do montażu na głębokości 2-5 m, która jest stosowana w szczególności na obiektach z małą powierzchnią działki lub w przypadku ograniczeń w zakresie wykonywania odwiertów --Kolumny geotermalne RAUGEO Kolumny RAUGEO to rury obwodów geotermalnych wbudowane w palowanie fundamentowe, które wspomagają ogrzewanie i chłodzenie dużych budynków --Sonda współosiowa RAUGEO Sonda współosiowa to rozwiązanie typu rura-w-rurze przeznaczone do odwiertów ukośnych o długości m (np. GRD). Ten system idealnie nadaje się do wykorzystania w renowacji budynków mieszkalnych, ponieważ odwierty są wykonywane z jednego punktu i dzięki temu uszkodzenia powierzchni gruntu są minimalne. Do wszystkich rozwiązań systemowych RAUGEO jest dostępny kompletny program osprzętu i komponentów począwszy od materiału wypełniającego do odwiertów poprzez różne typy studni rozdzielaczowych, przewodów przyłączeniowych i techniki połączeń aż po przejścia szczelne instalacji do budynku. W kolejnych rozdziałach znajdą Państwo wyczerpujące informacje dotyczące wszystkich produktów, takie jak: --szczególne wskazówki dotyczące bezpieczeństwa --dane techniczne --wytyczne do projektowania i wymiarowania --wskazówki montażowe --osprzęt 8

9 Rys. 2: Sonda pionowa RAUGEO Rys. 3: Kolektor poziomy RAUGEO Rys. 4: Sonda spiralna RAUGEO Helix Rys. 5: Sonda współosiowa RAUGEO Rys. 6: Sonda pionowa RAUGEO w budynkach wielkokubaturowych Rys. 7: Kolumna geotermalna RAUGEO w budynkach wielkokubaturowych 9

10 3 SONDY PIONOWE RAUGEO I OSPRZĘT 3.1 Opis systemu Sondy RAUGEO zajmują mało miejsca i stanowią ekonomiczne rozwiązanie wykorzystywania ciepła geotermalnego. Pozwalają na pozyskiwanie z wnętrza ziemi nawet 75% ciepła potrzebnego do ogrzewania. W zależności od zapotrzebowania na energię głębokość i liczba odwiertów mogą być różne, aby osiągnąć wymaganą wydajność. Wymagana temperatura zasilania dla systemów ogrzewania jest osiągana w połączeniu z pompą ciepła. Przy chłodzeniu pomieszczeń latem system może pracować bez pompy ciepła. Sonda RAUGEO PE-Xa Głowica sondy PE-Xa jest wykonana z wygiętej rury, która jest umieszczona w żywicy poliestrowej wzmocnionej włóknem szklanym. W głowicy sondy nie ma połączeń spawanych. Produkcja sond jest kontrolowana zewnętrznie. System Sondy RAUGEO PE-Xa posiada Rekomendację Techniczną Centralnego Ośrodka Chłodnictwa w Krakowie COCH RT/ Instalacja geotermalna RAUGEO sonda z dnia Sonda RAUGEO PE 100/PE-RC Głowica sond PE 100 i PE-RC ma bardzo małą średnicę i jest spawana fabrycznie. System Sondy RAUGEO PE-100/PE-RC posiada Rekomendację Techniczną Centralnego Ośrodka Chłodnictwa w Krakowie COCH RT/ Instalacja geotermalna RAUGEO sonda z dnia Dane techniczne Strata ciśnienia w sondach RAUGEO (sondy U) Glikol etylenowy 23 % / -5 C Przepływ burzliwy Strumień objętości [m 3 /h] Sonda pojedyncza U 32 Sonda podwójna U 32 Sonda pojedyncza U 40 Sonda podwójna U 40 Strata ciśnienia na jeden metr odwiertu [bar/m] Rys. 8: Diagram straty ciśnienia sondy U 10

11 Sonda RAUGEO PE-Xa 32 x 2,9 Materiał: PE-Xa Średnica głowicy sondy: 110 mm Forma dostawy: sonda podwójna (= dwie sondy pojedyncze) na palecie, owinięta folią, ze śrubami do montażu głowicy sondy Nr art. Długość d s Ciężar Pojemność rury [m] [mm] [kg/sonda] [l] , , , , , , , , , , Sonda RAUGEO PE-Xa 40 x 3,7 Materiał: PE-Xa Średnica głowicy sondy: 134 mm Forma dostawy: sonda podwójna (= dwie sondy pojedyncze) na palecie, owinięta folią, ze śrubami do montażu głowicy sondy Nr art. Długość d s Ciężar Pojemność rury [m] [mm] [kg/sonda] [l] , , , , , , , , , , , , ,

12 Sonda podwójna RAUGEO PE-RC 32 x 2,9 Sonda podwójna, średnica rury 32 2,9 Materiał: PE-RC Średnica głowicy sondy: 96 mm (podwójna) / 82 mm (pojedyncza) Forma dostawy: podwójna sonda U (= dwie sondy pojedyncze U) na palecie, owinięta folią Nr art. Długość d s Ciężar Pojemność rury [m] [mm] [kg/sonda] [l] , , , , , , , , , , , , Sonda podwójna RAUGEO PE-RC 40 x 3,7 Sonda podwójna, średnica rury 40 3,7 Materiał: PE-RC Średnica głowicy sondy: 118 mm (podwójna)/98 mm (pojedyncza) Forma dostawy: podwójna sonda U (= dwie sondy pojedyncze U) na palecie, owinięta folią Nr art. Długość d s Ciężar Pojemność rury [m] [mm] [kg/sonda] [l] , , , , , , , , , , , , , , , ,

13 Sonda podwójna RAUGEO PE 32 x 2,9 Sonda podwójna, średnica rury 32 2,9 Materiał: PE 100 Średnica głowicy sondy: 96 mm (podwójna) / 82 mm (pojedyncza) Forma dostawy: podwójna sonda U (= dwie sondy pojedyncze U) na palecie, owinięta folią Nr art. Długość d s Ciężar Pojemność rury [m] [mm] [kg/sonda] [l] , , , , , , , , , , , , Sonda podwójna RAUGEO PE 40 x 3,7 Sonda podwójna, średnica rury 40 3,7 Materiał: PE 100 Średnica głowicy sondy: 118 mm (podwójna)/98 mm (pojedyncza) Forma dostawy: podwójna sonda U (= dwie sondy pojedyncze U) na palecie, owinięta folią Nr art. Długość d s Ciężar Pojemność rury [m] [mm] [kg/sonda] [l] , , , , , , , , , , , , , , , , Sondy pojedyncze RAUGEO PE-Xa, PE-RC, PE 100 powstają w wyniku rozdzielenia sondy podwójnej. Szczegóły i parametry techniczne są dostępne w aktualnym cenniku RAUGEO PL. 13

14 3.3 Projektowanie / wymiarowanie Szczegółowe wytyczne dotyczące wymiarowania i montażu sond geotermalnych są zawarte w dyrektywie VDI Przy projektowaniu sond ciepła geotermalnego dla potrzeb eksploatacji pomp ciepła miarodajna jest wydajność poboru ciepła wzgl. moc parownika. W poniższej tabeli przedstawiono wartości, które mogą być zastosowane dla małych instalacji grzewczych 30 kw z pompami ciepła przy maksymalnej długości sond wynoszącej 100 m. Rodzaj gruntu decyduje o wydajności poboru ciepła przez sondę. Informacje o rodzajach gruntu podać może urząd geologiczny lub firma wiertnicza. Firma wiertnicza może również ustalić rodzaj gruntu podczas pierwszego wiercenia. Przykład projektu: Moc parownika: 6,8 kw (6800 W) Czas eksploatacji: 2400 h/a Wilgotny grunt: wydajność poboru ciepła: 50 W/m A z tego wynika następująca wartość: Długość sondy [m] = Moc parownika [W] Wydajność poboru ciepła [W/m] co daje 136 m wymaganej długości sondy. Czas eksploatacji 1800 h 2400 h Grunt specyficzna wydajność poboru w W/m sondy Ogólne wskaźniki: Słabe podłoże gruntowe (suchy osad, λ < 1,5 W/mK) Normalne podłoże gruntowe - skała lita i osad nasycony wodą (λ < 3,0 W/mK) Skała lita o wysokiej przewodności cieplnej (λ > 3,0 W/mK) Poszczególne skały: Żwir, piasek suchy < 25 < 20 Żwir, piasek wodonośny Przy silnym przepływie wody gruntowej w żwirze i piasku, dla pojedynczych instalacji Ił, glina wilgotna Wapień (lity) Piaskowiec Kwaśne skały magmowe (np. granit) Zasadowe skały magmowe (np. bazalt) Gnejs Podane wartości mogą ulegać znacznym wahaniom z powodu zmian zachodzących w skałach, takich jak pękanie, łupkowatość i wietrzenie. Tabela 2: Specyficzna wydajność poboru ciepła przez sondy (Źródło: VDI 4640) Projektowanie dużych instalacji geotermalnych W przypadku instalacji grzewczych o mocy grzewczej pompy ciepła > 30 kw lub dodatkowego wykorzystywania źródła ciepła (np. chłodzenie) należy przeprowadzić dokładne obliczenia. W tym celu należy określić zapotrzebowanie budynku na ogrzewanie i chłodzenie, które będzie stanowić podstawę do obliczeń. Rysunek 9 przedstawia przykład rocznego zapotrzebowania budynku na ogrzewanie i chłodzenie, obliczone przez program symulacyjny. 14

15 100, 0 Zapotrzebowanie budynku na ogrzewanie i chłodzenie OGRZEWANIE [KW] CHŁODZENIE [KW] 80, 0 60, 0 40, 0 20, 0 0, 0-20, 0-40, 0-60, Godziny Rys. 9: Przykład - charakterystyka zapotrzebowania budynku na ogrzewanie i chłodzenie Przy ustaleniu wymiarów sondy w przypadku niepewnej sytuacji geologicznej i hydrogeologicznej należy przeprowadzić wiercenie próbne. Ewentualnie można wykonać test reakcji termicznej tzn. Thermal Response Test (TRT). Na podstawie otrzymanych wyników można obliczyć przy zastosowaniu programu symulacyjnego możliwą wydajność poboru ciepła w ciągu roku odpowiednio dla projektowanego czasu eksploatacji instalacji. Tabela obliczeniowa dla długości sondy (głębokości odwiertu) przy wskaźniku COP=4 pompy ciepła (0/35) i wydajności poboru ciepła 50 W/m: Wymagana moc Moc parownika Min. długość sondy Propozycja długości sondy grzewcza [kw] [kw] [m] RAUGEO [ilość] sonda po 60 m 6 4, sonda po 90m lub 2 sondy po 50 m sonda po 120m lub 2 sondy po 60 m 10 7, sonda po 150m lub 2 sondy po 80 m sonda po 185m lub 2 sondy po 90 m 14 10, sonda po 225m lub 2 sondy po 110m lub 3 sondy po 70 m sonda po 250m lub 2 sondy po 120m lub 3 sondy po 80 m 18 13, sonda po 275m lub 2 sondy po 140m lub 3 sondy po 90 m sonda po 300m lub 2 sondy po 150m lub 3 sondy po 100 m Tabela 3: Wymagana długość sondy w zależności od mocy grzewczej i mocy parownika 15

16 3.4 Montaż Sondy wymagają uzyskania zezwolenia stosownych urzędów zgodnie z lokalnym prawem. O ile przepisy i normy obowiązujące w danym kraju nie zawierają innych wytycznych odnośnie montażu, należy stosować się do poniższych zasad. Odległość od budynku Należy zachować minimalną odległość od budynku wynoszącą 2 m. Nie wolno naruszyć stabilności budynku. Przy montażu sond pod budynkiem nie wolno naruszyć jego stabilności. W przypadku zastosowania kilku sond ciepła geotermalnego o długości > 50 m minimalna odległość między nimi, zgodnie z VDI 4640, powinna wynosić 6 m (dla głębokości m). Należy bezwzględnie przestrzegać wytycznych zawartych w obowiązujących ustawach i normach. Odległość sond od pozostałych sieci zaopatrzenia powinna wynosić 70 cm. W przypadku zmniejszenia tej odległości rury należy zaopatrzyć w odpowiednią ochronną izolację lub zastosować rury preizolowane. Kontrola sondy Po dostawie należy sprawdzić, czy sondy nie zostały uszkodzone podczas transportu. Nie wolno montować sond z widocznymi uszkodzeniami. Bezpośrednio przed wprowadzeniem sondy w odwiert należy przeprowadzić próbę ciśnieniową, aby sprawdzić, czy sonda jest nienaruszona oraz wykluczyć uszkodzenia powstałe podczas magazynowania i transportu. Sondę można montować dopiero po uzyskaniu pozytywnego wyniku testu ciśnieniowego. Warunki badania oraz wyniki należy wpisać do protokołu badań. Wprowadzanie sondy do otworu wiertniczego Aby ułatwić wprowadzanie sondy w przypadku wypełnionego wodą otworu wiertniczego, zaleca się napełnić sondę wodą. W przypadku suchych otworów wiertniczych sondę należy napełnić wodą najpóźniej przed wypełnieniem otworu wiertniczego. W celu kompensacji siły wyporu podczas wprowadzania sondy w otwór i wypełniania otworu wiertniczego należy zamontować odpowiedni obciążnik. Rury sondy muszą być szczelnie zamknięte aż do wykonania przyłącza, aby zapobiec dostaniu się zanieczyszczeń do środka. Sonda wpuszczana jest do otworu wiertniczego za pomocą rozwijarki, która przymocowana jest do wieży wiertniczej. Rura wypełniająca wsuwana jest wraz z sondą do otworu wiertniczego. Przy większej głębokości może być potrzebna dodatkowa rura wypełniająca, aby zapewnić równomierne wypełnienie. Sondę można wprowadzać w otwór tylko za pomocą rozwijarki! Po wprowadzeniu całej sondy w otwór wiertniczy i przed wypełnieniem otworu wiertniczego zaleca się przeprowadzenie próby przepływu i szczelności, aby wykryć ewentualne uszkodzenia powstałe podczas montażu. Wypełnianie otworu wiertniczego Wypełnianie otworu wiertniczego należy przeprowadzić zgodnie z VDI 4640 cz. 2 tak, aby zapewnić trwałe, stabilne fizycznie i chemicznie połączenie sondy z otoczeniem skalnym. W wypełnieniu otworu sondy nie mogą znajdować się pęcherzyki powietrzne ani puste przestrzenie. Wyłącznie należycie przeprowadzone włożenie sondy i wypełnienie otworu zgodnie z VDI 4640 zapewnia odpowiednie funkcjonowanie szczególnie głębszych sond. W przypadku suchych otworów wiertniczych należy wypełnić sondę wodą najpóźniej przed wypełnieniem otworu. Aby nie przekroczyć dopuszczalnego ciśnienia zaleca się, szczególnie dla sond o długości powyżej 150 m, całkowite odpowietrzenie sond przed wypełnieniem otworu, dokładne uszczelnienie i użycie ciśnieniomierza do kontroli ciśnienia wewnętrznego. Podczas wypełniania otworu nie może ono przekroczyć 21 bar. Materiał do wypełnienia przestrzeni otworu wiertniczego należy wybrać uwzględniając wymagane właściwości (np. przewodność cieplną, brak szkodliwego wpływu na środowisko, gęstość, przepuszczalność wody, mrozoodporność). Zaleca się stosowanie wyłącznie materiałów wypełniających RAUGEO therm. Przyłącze sondy / próba szczelności Po wypełnieniu otworu wiertniczego przeprowadza się kontrole końcowe sondy napełnionej i odpowietrzonej zgodnie z VDI Wynik badania należy zapisać w protokole i przekazać inwestorowi. Jeżeli sonda nie może zostać bezpośrednio podłączona i występuje niebezpieczeństwo zamarznięcia, należy opróżnić sondę do 2 m poniżej powierzchni terenu. Można to wykonać poprzez otwarcie na jednej stronie przyłącza sprężonego powietrza i zapewnienie niskiego ciśnienia. Wówczas na drugiej stronie dojdzie do wypłynięcia wody. Gdy zabraknie ciśnienia, słup wody ustabilizuje się na żądanym poziomie we wnętrzu sondy. Rury sondy muszą być szczelnie zamknięte i zabezpieczone przed zabrudzeniami aż do momentu podłączenia. Przewody zasilające i powrotne sond należy podłączyć do belki rozdzielacza. Rury należy poprowadzić do rozdzielacza w równoległych obwodach. Rozdzielacz z urządzeniem odpowietrzającym należy zainstalować w najwyższym miejscu. Rozdzielacze można wyposażyć w przepływomierze służące do regulacji przepływu medium w sondach. Przed uruchomieniem całego systemu należy przeprowadzić próbę szczelności, np. zgodnie z PN-EN 805. Należy również sprawdzić, czy we wszystkich sondach odbywa się równomierny przepływ i sporządzić protokół z próby szczelności. 16