Jeśli nie dysponujemy dostateczną powierzchnią działki powinniśmy zainstalować rurowy wymiennik pionowy - sondę do głębokości 60-120m. Sondy gruntowe wykonuje się z rur PE DN50 PN10/16. Koszt wykonania odwiertu jest waha się w granicach 90-110 zł/mb. Uzyskiwana temperatura zasilania jest dosyć stała i zawiera się w granicach 6-8°C (spotyka się przypadki, że dochodzi do 12°C). Uzysk energetyczny waha się w granicach 40-60W/mb odwiertu, lecz może zostać dokładniej stwierdzony dopiero w momencie wykonywania odwiertu. Do obliczeń przyjmuje się 50-60 W/mb.
Kolektory pionowe czerpią energię geotermiczną, ciepła dopływającego z wnętrza Ziemi generowanego w skorupie ziemskiej oraz w bardzo niewielkim stopniu docierającej do Ziemi energii słonecznej. Zasoby energetyczne Ziemi są wynikiem naturalnego rozkładu pierwiastków promieniotwórczych zachodzącego w jej wnętrzu.
Zarówno przewodność, jak i pojemność cieplna są parametrami decydującymi o mocach uzyskiwanych z geotermalnych instalacji niskotemperaturowych. Jednak zasadnicze znaczenie ma tu przewodność cieplna, jako współczynnik proporcjonalności pomiędzy gradientem temperaturowym, a gęstością strumienia. Pojemność istotna jest jedynie w niestacjonarnych procesach przepływu ciepła - w praktyce dotyczy więc dobowej i sezonowej zmienności mocy, a także procesów magazynowania ciepła w gruncie. Oba te parametry, połączone z gęstością strumienia cieplnego ziemi na danym obszarze, decydują o efektywności energetycznej instalacji.
Współczynnik mocy cieplnej: przy 1800 godz pracy przy 2400 godz pracy
suchy żwir, piasek <25 W/m <20 W/m
zawodniony żwir, piasek 60-80 W/m 55-65 W/m
silnie zawodniony żwir, piasek 80-100 W/m 80-100 W/m
iły, gliny 40-55 W/m 30-45 W/m
wapienie (masywne) 55-70 W/m 45-60 W/m
piaskowce 65-80 W/m 55-65 W/m
kwaśne skały magmowe (np.granity) 65-85 W/m 55-70 W/m
zasadowe skały magmowe (np.bazalty) 40-65 W/m 35-55 W/m
gnejsy 70-85 W/m 60-70 W/m
Rzeczywista moc cieplna uzyskiwana z 1 metra otworu rzadko kiedy odpowiada tej, którą zakłada się na etapie projektowania instalacji. Dlatego też po odwierceniu pierwszego otworu koryguje się zwykle projekt w zakresie doboru współczynnika mocy cieplnej, co oznacza konieczność zmniejszenia lub zwiększenia sumarycznej długości kolektora pionowego.
Dlaczego głębokość odwiertów powinna wynosić conajmniej 80m?
Pierwsze 5m w okresie zimy należy traktować jako stratę energetyczną. Średnia temperatura zasilania pompy ciepła w okresie sezonu grzewczego wynosi ok. 6'C. Poniewaz temperatura gruntu do 5m głębokości nie przekracza 6'C natępuje utrata energii. Kolejne ok. 10m jest regionem neutralnym. Ponieważ temperatury zasilania pompy ciepła i gruntu są na podobnym poziomie, nie następuje wymiana energii (ciepła). Przyjmuje się, że od ok 14m następuje pobór energii. Ograniczeniem głębokości dla odwiertów na poziomie 125m nie są ograniczenia techniczne, a raczej fakt, iż dla stosowanych rur PE oporu przepływu znacznie wzrastają dla długości powyżej 250mb (125x2). Wiercenie głębiej okupione byłoby nadmiernym zużyciem energii elektrycznej pomp obiegowych. Decydując się na odwierty np 60m należy pamiętać, że 25% takiego odwiertu jest wydatkiem nie przynoszącym żadnych korzyści energetycznych.
Firma Solis podjęła stałą współpracę z firmami dokonującymi odwiertów głębinowych. Wspólnie opracowaliśmy technikę wierceń pozwalających na obniżenie kosztów nawet o 30%.
Wykonane odwierty - zdjęcia z realizacji
Zakończenie sondy głebinowej - U-rurka naszej produkcji
