více

Většina defektních instalací tepelných čerpadel země - voda je způsobena použitím nevhodných komponentů primárního okruhu nikoliv závadou samotného tepelného čerpadla!

 125.000 instalací v EU bez ztráty tlaku
                  70% tepelných čerpadel v EU odebírá zemské teplo pomocí vystrojení GEROtherm

 
     
Tepelná čerpadla se řadí mezi přední alternativní zdroje energie, umožňující čerpat teplo z okolního prostředí. Nedílnou součástí každého tepelného čerpadla je primární okruh, který je hlavní ziskovou částí, čerpající tepelnou energii ze země pomocí potrubního systému naplněného teplonosnou kapalinou. Geotermální vertikální vrty pro tepelná čerpadla jsou nejstabilnějším zdrojem energie nezávislé na změnách klimatu. Neměnné teplotní výstupy z vrtu prodlužují životnost kompresoru uvnitř TČ. Realizace se správně instalovaným kvalitním zařízením dosahují při přesném dimenzování nejvyšších úspor energie díky vysokému průměrnému výkonovému číslu (topný faktor, COP).

Část určená pro jímání tepla z hlubinných vrtů, uzavřeným systémem. Geotermální sonda je prakticky nejdůležitější komponent instalace tepelného čerpadla země - voda. Na kvalitu musí být kladen co možná nejvyšší důraz, protože vystrojený vrt se nedá již nikdy opravit a jeho pořizovací náklady jsou velmi vysoké. Vystrojení musí mít tlakovou odolnost min. 16 barů (PN 16).

Vyžadovaná záruka investorem by na tyto komponenty měla být minimálně po dobu reálné návratnosti investice, tedy 10 let.

Stavební směrnice a normy přesně popisují, jak ukládat do země PE potrubí. Požadavky na správné uložení mají i výrobci PE potrubí. Jednou z hlavních zásad je, že každé polyethylenové potrubí musí být uloženo v pískovém loži tak, aby se zamezilo styku s kameny a okolní horninou (zkráceně). Tento požadavek není možné splnit u geotermálních vertikálních vrtů pro tepelná čerpadla. Při zavádění vystrojení do vrtu dochází k mechanickému narušování vnější stěny o hrany vrtu.
Vystrojení, které se zpravidla používá, je vyráběno z polyethylenu řady PE 80 nebo PE 100+. Oba tyto polyethyleny byly vyvinuty především pro média jako je plyn, voda a kanalizace. Je nutné pískové uložení potrubí a nedá se tedy hovořit o materiálech určených pro vystrojení vrtů tepelných čerpadel.

HAKA.GERODUR je nejvýznamnější výrobce polyethylenových potrubí a geotermálních systémů v EU. Na základě dlouhodobých poznatků a zkušeností používá na výrobu vystrojení vrtů výhradně materiál GEROtherm PE 100 RC (RC- Resistance to Crack).  (  Ceník GVS PE 100 RC  PDF - 120 kB ) 

Jedná se o první a jediné vystrojení vrtů, které je vhodné a hlavní speciálně určené jako vystrojení vrtů jímajících teplo (geotermální sonda).  Mechanické testy na vystrojení GEROtherm z materiálu PE 100 RC v porovnání s jinými používanými materiály jasně prokázaly až 10 násobně vyšší odolnost.
      

Životnost potrubí v primárním okruhu simulovaná extrémním zátěžovým testem. Potrubí je narušeno vrypem jako při zaváděním výstroje do hlubinného vrtu (detaily testu na vyžádání). Tyto testy na kvalitu potrubí jasně prokázaly, že není možné do náročných instalačních a provozních situací v primárním okruhu TEPELNÝCH ČERPADEL používat běžná polyethylenová potrubí.  

Jak by měl vypadat geotermální vrt pro tepelné čerpadlo, a proč...

1 - Tlakové injektování vrtu
Injektování zajistí kontakt podloží s vystrojením vrtu. K injektování vrtu slouží injekční potrubí, které je zaváděno spolu se sondou do vrtu. Tímto potrubím se tlakově vyplňuje vrt odspoda vzhůru. Pro tento účel je vyráběna speciální injektážní termosměs, která zajišťuje efektivnější přestup tepla.
2 - Redukce počtu větví z PE 100
U instalací s větším počtem vrtů je možné redukovat velký počet větví tak, že vrt vystrojený potrubím 4x32 mm je sveden do potrubí 2x40 mm. Vnitřní kanály redukce jsou navrženy pro minimální hydraulické ztráty a dlouholetý provoz. Tyto části nelze nahra zovat T-kusy a další improvizací vedoucí ke zhoršení ekonomiky provozu.
3 - Vymezovací díl DIHA
Vymezením vzdáleností mezi potrubím ve vrtu slouží díl  DIHA.  Správná aplikace těchto komponentů zvyšuje výkon samotného vrtu až o 15%. Doporučený instalační rozestup dílů je 2 - 3 m. Investice do DIHA se vrátí za 2 roky provozu TČ. Vymezovací díly do vrtu DIHA nejsou v současné době jako standard u vrtů pro tepelná čerpadla. Požadavek na jejich instalaci a řešení je nutné dohodnout s vrtnou společností předem.
4 - CENTRIFIX
Pro instalace ve zhoršených geologických poměrech je nutné vystrojení "zatlačovat" pomocí tyčí vrtné kolony. Pro tyto aplikace je nutné použít CENTRIFIX, o který může vrtná kolona opřít injektážní tyče a zatlačit vystrojení do vrtu.
5 - Vratné U koleno GEROtherm
Nejdůležitější prvek celého vystrojení vrtů pro tepelná čerpadla. Neexistuje reklamace na tento typ getermální sondy. Dodáno na více jak 125.000 instalací bez ztráty tlaku a 70% instalací TČ v EU je vybaveno tímto typem!
6 - Závaží pro GVS
Pro snadnější instalaci geotermální vertikální sondy do vrtu slouží závaží (12,5 - 24 kg), které olovnicovým efektem směřuje  GVS  ke dnu vrtu.  Při zavádění slouží také jako ochrana  vratného U kolena.

Proč je důležitá kvalita?

75 % špatných instalací tepelných čerpadel země - voda je způsobeno použitím nevhodných komponentů pro primární okruh nikoliv závadou samotného tepelného čerpadla. Jednou vystrojený vrt již nelze nikdy opravit, proto je kvalita použitého vystrojení zásadní!

  nezávislá zkušebna plastu SKZ Würzburk potvrdila 100 letou provozuschopnost systému.
  výroba dle ISO, EN, DIN, HR 3.26.
  přezkoušeno českou zkušebnou ITC Zlín.
  protože je návratnost investice do systému tepelného čerpadla 8-10 let, je nutné vyžadovat
    po dodavateli záruku minimální po dobu návratnosti. Na GVS GEROtherm výrobce posky-
    tuje záruku 10 let, kterou Váš dodavatel systému automaticky přebírá.
  každý montážní případ je pojištěn švýcarským výrobcem na 5 mil. CHF.
  systém provedení vystrojení vrtů GEROtherm je patentově chráněn CH. Pat. 687268.
  systém splňuje normy kladené na vystrojení vrtů dle evropských směrnic VDI 4640.

   
Geotermální vertikální sondy (GVS) z materiálu PE 100 RC  jsou připraveny k přepravě.

 GVS bez ochranné fólie, injekční potrubí položené na sondě, jednorázová paleta,
        oba okruhy GVS 4 x 32
 Detail navařených "U" kolen se separační jímkou
 Připravená GVS pro transport zabalená v ochranné fólii na jednorázové paletě
        1 x 1 m, vratná "U" kolena chráněna kartonem, celková výška 1,2 m
 GVS připravená pro transport, 2 x GVS + injekční potrubí položené na sondách,
         vše na jednorázové paletě 1 x 1 m, celková výška 2,1 m

Sondy systému GEROtherm umožňují rychlou a bezpečnou instalaci. Sondy dopravíme přímo na stavbu, odtlakované s certifikátem o tlakové zkoušce a elegantně zabalené ve svitku na paletě, připravené na zavedení do vrtu. Odpadá tak riziková montáž sondy přímo na stavbě ovlivněná různými faktory, jako jsou nevhodné podmínky pro sváření plastů, či rozmary počasí. Použitím speciálního potrubí PE 100 RC a patentově chráněného řešení sondy docilujeme nízkých hodnot tlakových ztrát. Právě menší tlakové ztráty umožní použití oběhového čerpadla s nižším výkonem = menší spotřeba elektrické energie. Sondy jsou dodávány ve standardních délkách (... 70, 80, 90, 100, 112 m), ale na zakázku dodáváme sondy až 300 m. Použité průměry  potrubí PE 100 RC na sondách je 32 a 40 mm. Dvouokruhový systém v porovnání s jednookruhovým je co se týče čerpání tepla o 10% účinnější a zajímavě řešená koncepce umožňuje zavádět sondu 4 x 32 mm do průměru vrtu 110 mm !!!
V nákladech na samotný vrt pak dochází ke značným úsporám.

Pouze geotermální vrty a energetické piloty, jako jediné zdroje nízkopotencionální energie můžeme využít na akumulaci přebytečné tepelné energie s následným využitím. FREECOOLING - využití vychlazeného vrtu po topné sezóně k přímému chlazení prostor bez pomoci tepelného čerpadla. Tím také probíhá regenerace vrtu.

Vratné koleno GEROtherm

Nejvíce namáhaná část celého vystrojení vrtu během zavádění a samotného provozu je vratné U koleno (patice vystrojení), které usměrňuje tok média zpět. Tento "detail" má zásadní vliv na provozní a bezpečnostní charakter instalace.  Třicetiletý vývoj,  kterým celý systém  GEROtherm prošel,  postupně vyřadil nevhodná a výrobně složitá  řešení. Poslední typ vystrojení je na trhu více jak 10 let a doposud nezaznamenal reklamaci na netěsnost! Na výrobu je použito potrubí PE 100 RC určené speciálně pro výrobu vystrojení vrtu pro tepelná čerpadla země - voda.

Vybrané charakteristické vlastnosti:

  švýcarský patent výroby spodního vratného U kolena
  vystrojení vrtu je celé z charakteristického materiálu PE 100 RC
  10 letá záruka
  průtok U kolenem splňuje normu VDI 4640 (tlaková ztráta v závislosti na průtoku)
  bezpečnostní separační jímka proti zanesení vratného U kolena
  125.000 instalací bez ztráty tlaku
  70% TE v EU odebírá zemské teplo pomocí vystrojení GEROtherm

Kombinace vytápění a chlazení

Pouze geotermální vrty a energetické piloty, jako jediné zdroje nízkopotencionální energie, můžeme využít na akumulaci přebytečné tepelné energie s následným využitím. FREECOOLING - využití vychlazeného vrtu po topné sezóně k přímému chlazení prostor bez pomoci tepelného čerpadla. Tím také probíhá regenerace vrtu.

Výrobcem systému GEROtherm je společnost Gerodur, která má dlouhodobé zkušenosti s jímáním geotermální energie. Vyráběné materiály jsou vyvíjeny ve vlastních laboratořích, kde jsou prováděny náročné zkoušky a měření vlastních hlubinných vrtů. Výroba komponentů podléhá EU normám. Společnost Gerodur aktivně spolupracuje s výrobci tepelných čerpadel při návrhu větších projektů.

Vystrojení vrtu při zhoršených geologických poměrech

Pro instalace ve zhoršených geologických poměrech je nutné vystrojení "zatlačovat" pomocí tyčí vrtné kolony. Pro tyto aplikace je nutné použít CENTRIFIX, o který může vrtná kolona opřít injektážní tyče a zatlačit vystrojení do vrtu. Centrifix je tedy vymezující kříž (1) pro zavádění sondy pomocí ocelových injektážních tyčí. Centrifix je upraven pouze pro použití na Geotermální vertikální sondy GEROtherm a může být dodán pro dimenze o průměru 32 a  40 mm. Pro dimenzi 32 je Centrifix dodáván v provedení stupňovitém nebo paralelním. Geotermální vertikální sondy s Centrifixem mohou být používány ve spojení se závažím nebo bez.

2 -  upevnění Centrifixu těsně nad svár, mezi vratná U kolena
3 - Centrifix ve finální pozici při paralelním provedení o průměru 40 mm. Může být používán se závažím, nebo bez (24 kg)
4 - Centrifix ve finální pozici při stupňovitém uspořádání. Použití pouze se závažím 12,5 kg pro GVS x 32

Injektování vrtů

Aby přenos tepelné energie na GVS byl co možná nejvíce efektivní, je klasický materiál pro těsnění vrtů (studny, průzkumné vrty) nahrazován materiálem STÜWATHERM, speciálně vyvinutá termosměs do vrtů pro tepelná čerpadla s nejvyšším efektem tepelného přenosu. Při použití STÜWATHERM do vrtu pro tepelné čerpadlo, vzroste topný faktor tepelného čerpadla z 3,5 na 3,8 až 4. To znamená 10 - 15% úspory energie!

Speciální injektážní směsi STÜWATHERM s vylepšenou tepelnou vodivostí, nejsou v současné době jako standard u vrtů pro tepelná čerpadla. Požadavek na jejich instalaci je nutné dohodnout s vrtnou společností předem.

Kompletní injektážní čerpadlo, které namíchává směs a za vysokého tlaku 40 bar, vyplní
vrt odspoda vzhůru a obrázek s vyústěním sondy na povrch vrtu s redukcí počtu větví.

Malé injektážní čerpadlo a injektážní směsi balené po 25 kg.

    
Společnost GEROtop je aktivním členem sdružení prosazujících kvalitní komponenty a kvalitní montáž systémů tepelných čerpadel.

Dokumenty ke stažení: