Kształtowanie pola z sondami Określenie natęŝenia przepływu objętościowego: PosłuŜono się następującym równaniem: Q = m x c x t Ilości obiegowe w ziemi wyliczone są jak następuje: Q = Ilość ciepła kwh m = Masa (ilość w obiegu) kg c = Wydolność cieplna wh kg x K t = RóŜnica temperatury K (Kelvin) W naszym przypadku jest to róŝnica temperatury przy wejściu i wyjściu z ziemi (naleŝy przestrzegać instrukcji producenta pomy cieplnej WP; zazwyczaj 3-5 K). wynosi: 1.160 wh kg x K c: Wydajność cieplna charakterystyczna dla wody PoniewaŜ sondy działają zazwyczaj na mieszance woda-glikol, zaś glikol zmniejsza wydajność cieplną, naleŝy tę charakterystykę mieć na uwadze: wh 1.00 kg x K Ilość ciepła (moc potrzebna do ujęcia) oraz róŝnica temperatury są nam znane. To co jest nam potrzebne to ilość wody jaka znajduje się w ziemi. Dlatego zmienimy równanie jak następuje:: m = Q c x t Przykład wyliczenia: Moc ujęcia 8 KW = 8000 W, przewidywana róŝnica temperatury = 3,4 K m = 8000 wh x kg x K 1,0 wh x 3,4 K = 2353 kg m = 2353 kg jest to ilość obiegu w ziemi/godzina = natęŝenie przepływu objętościowego = 2353 L/h Z zastrzeŝeniem moŝliwości wprwadzenia zmian technicznych lub korekty błędów redakcyjnych. (pl) GERES GmbH, Meine, Germany 1
Obliczanie minimalnej ilości sond Przykład ukształtowania sondy o wymiarze 35,0 m: Przyjęte natęŝenie przepływu objętościowego: 2353 L/h Maksymalne natęŝenie przepływu objętościowego/sonda: 2353 L/h : 600 L/h = 3,92 sondy Co oznacza w naszym przypadku co najmniej 4 sondy Wyliczanie mocy ujęcia dla jednej sondy: 8000 W / 4 sondy = 2000 W/sonda Ustalenie głębokości wiercenia : Pierwsze 7,0 m zostaną ukształtowane jako przewód pionowy. Dla tego odcinka wychodzimy od mocy równej 25 W/m, Co oznacza 7,0 m x 25 W/m = 175 W. Cała, jedna sonda powinna ujmować 2000 W 2000 W 175 W = 1825 W potrzebne dla mocy ujęcia serpentyny sondy. 1825 W : 27,5 m serpentyna = 66,3 W/m JeŜeli napotykacie na trudności natury geologicznej o mniejszej mocy ujęcia, naleŝy zamontować odpowiednio mocniejsze sondy. Serpentyna sondy o długości 35 m, maksymalnie rozciągnięta w danym miejscu, moŝe ujmować energię do 100 W/m (do 85 W/m w przypadku miesznki woda-glikol). JeŜeli występują warstwy geologiczne o większej mocy ujęcia, nie ma konieczności do wiercenia maksymalnej głębokości wynoszącej 35,0 m. Nie moŝna zmniejszyć ilości sond dlatego, Ŝe doprowadziło by to do zmniejszenia ilości wody obiegowej. [ Prosimy o obowiązkowe przestrzeganie informacji dotyczących mocy ujęcia, przedstawione w postanowieniach VDI 4640 ] Z zastrzeŝeniem moŝliwości wprwadzenia zmian technicznych lub korekty błędów redakcyjnych. (pl) GERES GmbH, Meine, Germany 2
Przykłady róŝnych warstw geologicznych Określenie strat ciśnienia oraz nominalne średnice rury (przewodu) Straty stałego ciśnienia są zawsze uzaleŝnione od pompy woda-ziemia jaka istniej przy pompie ciepła. W przypadku budowy instalacji z sondami, trzeba mieć na uwadze. JeŜeli zachodzi taka potrzeba, powiadomić budowniczego tej instalacji, o stratach stałego ciśnienia, celem nadania odpowiednich rozmiarów rurze łączącej dystrybutor z pompą cieplną. W przypadku sondy GERES jest to prostsze, straty ciśnienia w tej sondzie są zawsze takie same, więc nie ma potrzeby wylicznia tych strat. Ubytki ciśnienia zostaną wskazane w następujących jednostkach miar. Pa (Pascal); mbar m 100 Pa = 1,0 mbar; 10.000 Pa = 100 mbar Głębokość obiegu (pompa obiegowa) 100 mbar = 1 m Z zastrzeŝeniem moŝliwości wprwadzenia zmian technicznych lub korekty błędów redakcyjnych. (pl) GERES GmbH, Meine, Germany 3
Ubytki ciśnienia w instalacji z sondami składają się z następujących odcinków: (1) Sonda GERES (2) Przewód łączący załoŝony pomiędzy sondą GERES i dystrybutorem; (naleŝy brać pod uwagę zawsze długość rury znajdującej się najdalej od sondy). (3) Dystrybutor; (4) Przewód łączący dystrybutor i pompę ciepła; (5) Idywidualne bezpieczniki w pompie ciepła; jak np pompa woda-ziemia, zbrojenia blokujące, przewody, kolanka, odparowywacz itd. Przykład: Jako przykład posłuŝy ponownie system pomy ciepła o mocy termalnej wynoszącej 10 kw, lub odpowiednio 8,0 kw moc ujęcia. NatęŜenie przepływu objętościowego wynosi 2353 L/h, w przypadku róŝnicy temperatury do 3,4 K. 2353 L/h : 4 sondy = 588 L/h/sonda. Przykład w terenie Najbardziej oddaloną sondą od dystrybutora jest sonda D. Z zastrzeŝeniem moŝliwości wprwadzenia zmian technicznych lub korekty błędów redakcyjnych. (pl) GERES GmbH, Meine, Germany 4
Wyliczenie długości przewodów łączących (4) Odcinek D C 5,00 m Odcinek C A 5,00 m Odcinek = A dystrybutor ca.12,00 m Przewód zwykły = 22,00 m Przewód podwójny (tam i spowrotem) 2x 22,00 m = 44,00 m Wyjaśnienia dotyczące przekroju cząstkowego dla (1): ubytku ciśnienia w sondzie = 300 mbar la 588 L/h dla (2): ubytku ciśnienia na 1 metr długości rury 25 x 2,0 mm la 588 L/h = 1,88 mbar /m dla całej długości przewodu = 44,0m x 1,88 mbar/m 83 mbar dla (3): ubytki ciśnienia na dystrybutorze = 40 mbar wynik pośredni: 300 mbar + 83 mbar + 40 mbar = 423 mbar 423 mbar = 42300 Pa = 4,23 m wysokość obiegu pompy woda-ziemia. dla (4): na przewodzie łączącym znajdującym się pomiędzy dystrybutorem a pomą ciepła: Ciśnienie dyspozycyjne pompy woda-ziemia = 550 mbar Ciśnienie utracone 1-3./. 423 mbar Ciśnienie stałe = 127 mbar Potrzebne natęŝenie przepływu objętościowego = 2353 L/h Na 1.0 m długości rury o wewnętrznej średnicy wynoszącej 20 mm, przy natęŝeniu przepływu objętościowego wynoszącego 2352 L/h notowane są ubytki ciśnienia wynoszące około 5,7 mbar/m. ÎW przypadku ciśnienia stałego wynoszącego 127 bar, wyliczenie wygląda następująco: 127 mbar: 5,7 mbar/m = 22,10 m maksymalna długość rury. W przypadku całkowitej długości rura przewodu łączącego od 0,0 do 22,0 m, średnica nominalna DN 25 jest wystarczjąca. JeŜeli taka długość zostanie przekroczona, naleŝy zastosować odpowiednio większą średnicę. JeŜeli nie musicie sami ksztełtować przewodu pomiędzy dystrybutorem i pompą ciepła poniewaŝ zrobi to konstruktor instalacji cieplnej, naleŝy podać mu jedynie ubytki ciśnienia aŝ do dystrybutora i łączenie z nim. dla (5): danych technicznych producenta pompy cieplnej, w tej rubryce wskazane jest "ciśnienie rozporządzalne" - lub "ciśnienie wolne" lub "wysokość obiegu odpadowego. - wartość ta zawiera juŝ wszystkie przypadkowe straty w pompie cieplnej. - w podanym przypadku wychodzimy od ciśnienia rozporządzalnego 550 mbar. - jeŝeli wartości te nie zostały podane, naleŝy zwrócić się do producenta pompy cieplnej o ich udostępnienie. Centralizacja: 1. Określenie natęŝenia przepływu objętościowego: 8000W : 3,4 K = 2352 L/h 2. Minimalna ilość sond: 2350 L/h : 600 L = 3,92 = 4 sondy. 3. Oblicznie strat ciśnienia w segmentach / dystrybutor sondy (1-3) i dystrybutor sondy cieplnej (4). Z zastrzeŝeniem moŝliwości wprwadzenia zmian technicznych lub korekty błędów redakcyjnych. (pl) GERES GmbH, Meine, Germany 5