menu

Pionowe gruntowe wymienniki ciepła w technologii GRD

Pionowe wymienniki ciepła w technologii GRD - Geothermal Radial Drilling.

Technologia ta  charakteryzuje się wykonywaniem wielu odwiertów tzw. „dolnego źródła” z jednej studni, dla potrzeb zasilania pomp ciepła. Jest to jedyna stosowana i chroniona patentem metoda na terenie Europy, w której odwierty wykonywane są promieniowo pod różnymi kątami względem kierunku pionowego. Długość pojedynczego odwiertu może dochodzić do 40-60 m.

odwiert w technologii grd

W standardowej studni można wykonać do 20 odwiertów, co łącznie daje ok. 1200 mb zainstalowanych wymienników. Przyjmując, że średnia energetyczność gruntu jest na poziomie 35 - 40 W/metr odwiertu, uzależnione oczywiście od budowy geologicznej danego regionu, z jednej studni można uzyskać blisko 40-50 kW mocy.

odwierty

Odwierty wykonywane są za pomocą specjalnie do tego celu zaprojektowanej wiertnicy Geodril4R.

Metoda GRD zawiera w sobie pozytywne cechy metody wiercenia pionowego jak również metody poziomej tzn. korzystamy ze stabilnego ciepła głębszych warstw górotworu jak również ciepła warstw przypowierzchniowych podlegających cyklicznej regeneracji w okresie wiosenno letnim.

Innowacyjność technologii GRD polega na sposobie instalacji otworowych wymienników ciepła pod kątem 35-65 stopni z jednej studni startowej wokół jej osi. Dzięki temu można maksymalnie wykorzystać warstwy najbardziej energetyczne występujące w danym profilu litologicznym, poprzez zaprojektowanie i wykonanie  wymienników pod odpowiednim kątem, odpowiadającym uzyskaniu największej średniej wartości współczynnika przewodzenia ciepła.

Wykonanie dolnego źródła rozpoczyna się od rozpoznania budowy geologicznej danego regionu, projektowania otworów wiertniczych oraz optymalizacji konstrukcji otworów pod kątem efektywności energetycznej. Następnie wykwalifikowani wiertacze przystępują do procesu wiercenia, który składa się z następujących etapów:

  1. Instalacja studni startowej o średnicy DN 1000 - studnie wykopuje się i instaluje w miejscu planowanych odwiertów.
  2. Ustawienie wiertnicy na studni.
  3. W zależności od budowy geologicznej i warunków hydrogeologicznych, wiercenie przeprowadza się z rurami osłonowymi, lub bez nich, samym przewodem wiertniczym. Istnieje również możliwość pracy w bardzo trudnych warunkach geologicznych przy zastosowaniu "młotka wgłębnego"
  4. Po uzyskaniu zakładanej głębokości i upewnieniu się, że ściany otworu są stabilne, przewód wiertniczy jest wyciągany i wprowadzany jest otworowy wymiennik ciepła.
  5. Następnie przestrzeń pierścieniowa jest uszczelniana zaczynem wypełniającym o zwiększonej przewodności cieplnej, przy zastosowaniu metody betonowania podwodnego ogólnie nazywaną metodą "Contractor".
  6. Kolejne wymienniki wiercone są wg. powyższego schematu.
  7. Ostatnim etapem jest ponowne sprawdzenie szczelności wymienników, zabudowanie głowic odwiertów a następnie montaż rozdzielaczy wraz z niezbędną armaturą i wypełnienie całej instalacji cieczą roboczą - glikolem.

 

Główne zalety i zarazem wnioski, które przemawiają za technologią dolnego źródła GRD to:

  • Wiercenia ukośne GRD umożliwiają udostępnienie rezerwuaru ciepła w górotworze pod obiektami budowlanymi, drogami, i w ciasnej miejkiej zabudowie.
  • Znaczna długość wymienników znajdujących się w strefie regeneracji źródła gwarantuje dużą sprawność dolnego źródła oraz możliwość uzyskania większej ilości energii. Dzięki temu zostało zminimalizowane ryzyko wymrożenia dolnego źródła.
  • Otworowe wymienniki o budowie centrycznej stosowane w technologii GRD pracują w obiegu normalnym. Wykorzystanie wymiennika do pobierania i oddawania energii nie wiąże się z koniecznością zmiany kierunku obiegu nośnika ciepła.
  • Dzięki optymalnemu wykorzystaniu wartstw występujących w danym profilu litologicznym, istnieje możliwość wykonania mniejszej sumarycznej liczby metrów, aniżeli w przypadku wierceń pionowych

Poza tym wiertnica GeoDrill 4R posiada także wiele ZALET w stosunku do tradycyjnie eksploatowanych wiertnic:

  • Niewielkie gabaryty i waga pozwala na pracę w zagospodarowanych ogródkach a nawet w garażach lub nowo powstających budynkach.
  • Wiercenie odbywa się z jednego miejsca - studni startowej.
  • Możliwość dowiercenia i zabudowy dodatkowego wymiennika w przypadku wzrostu zapotrzebowania na moc.
  • Ze względu na sposób rozmieszczenia wymienników możliwe jest wykonanie instalacji w bardzo ciasnej zabudowie, w której inne systemy nie mogą być zastosowane.
  • Możliwość realizacji odwiertów do głębokości umożliwiającej realizację robót bez projektu prac geologicznych.

 

Nasze realizacje z zabudowy dolnego źródła w technologii GRD do zasilania pomp ciepła:

  • Miejscowość: Radawa - dom jednorodzinny; Łączna długośc kolektora: 270 mb.; Moc cieplna instalacji: 11 600 W

 

Potrzebujesz porady?
Skontaktuj się z nami uzupełniając poniższy formularz
wyślij zapytanie