GEOTERMÁLNÍ VRTY

U geotermálních vrtů se získává energie pomocí geotermálních zemních sond. Jedná se o uzavřený systém, kdy jsou vrty o hloubce od cca 50m do 450m vystrojované potrubím z PE-RC materiálu. Na konci potrubí je vratné U koleno. Obvyklé vystrojení je pomocí dvouokruhové sondy s potrubím 4x32mm anebo 4x40mm. Při vrtech hlubších než 150m je to potrubí 4x40mm používané kvůli snížení tlakové ztráty.

V současnosti má většina vrtů pro jímání zemního tepla hloubku do 150m. V posledních letech se i v ČR začali výrazněji prosazovat aplikace s vrty hlubšími než 150m (např. ČSOB Hradec Králové, kde je 105 vrtů s hloubkou 180-200m). Ve větší hloubce je sice vyšší teplota horniny, ale otázkou zůstává výše nákladů na instalaci (dražší vrty a vystrojení). Proto je důležité propočítat před investicí do hlubších vrtů výši pořizovacích nákladů s předpokládaným ziskem (v podobě úspory). V systému cirkuluje nemrznoucí směs zpravidla na bázi monoethylenglykolu G-SFROST E anebo na lihové bázi G-SFROST L, která je ředěná vodou na požadovanou nezámrznost. V tepelném čerpadle odevzdává teplotu cca 3-5 K, které následně získává ohřátím v zemi. Teplota země ve 20m je cca 10°C a roste každých 30m o +1°C. Není ovlivněna vnější teplotou na povrchu, a proto můžeme mluvit o stálém zdroji tepla ať je venku -20°C nebo +30°C. Změna teploty vzduchu nemá na teplotu v zemi přímý vliv. Je však nutno dodat, že teplota v zemi se liší na počátku topné sezóny (září-říjen) od teploty na konci topné sezóny (březen-duben). Proto musíme počítat při výpočtu hloubky geotermálních vrtů i s délkou topné sezóny v místě instalace. Při získávání tepla prostřednictvím geotermálních vertikálních sond uložených ve vrtech se klade obzvlášť vysoký důraz na dimenzování a kvalitní vystrojení vrtů. V případě jejich dimenzování (výpočet hloubky a množství vrtů) je nutné mít k dispozici více údajů, než jsou pouze tepelné ztráty objektu a výkon tepelného čerpadla. U vrtů musíme předem zjistit, zda je možnost odvrtat geotermální vrty do požadované hloubky v dané lokalitě.

DIMENZOVÁNÍ

Informace nutné k předběžnému výpočtu délek a množství vrtů

  1. Výkon, příkon a COP tepelného čerpadla.
  2. Zvolený typ vytápění = podlahové / radiátory / kombinované.
  3. Předpokládaný počet hodin provozu tepelného čerpadla ročně / pokrytí tepelné ztráty.
  4. Místo instalace.
  5. Využití geotermálních vrtů – topení / ohřev TÚV / vytápění bazénu sezónně / celoročně.
  6. Využití pasivního případně aktivního chlazení v objektu.
  7. U větších staveb energetická bilance tepla v jednotlivých měsících pro vytápění/chlazení (MWh).
  8. Případný provoz vzduchotechniky (špičky a roční energetická potřeba).
  9. Ohřev bazénu (sezonní/celoroční).

Při dimenzování hloubky vrtů by se nemělo počítat s větší ziskovostí než je 50 W/m pro vytápění (do 2.400 hodin ročně pro vytápění včetně ohřevu TÚV). Skutečnou ziskovost horniny v dané lokalitě nám určí pouze Thermal response test (TRT). Pokud počítáme s vyšší ziskovostí, vystavujeme se riziku, že vydatnost vrtu bude nižší, než s jakou se počítalo a v průběhu několika let dojde k vymrznutí geotermálních vrtů (vrty se nebudou stíhat regenerovat). Optimální variantou je vrty regenerovat při letní provozu (aktivní/pasivní chlazení).

PROJEKT A POVOLENÍ

Připravujeme aktualizaci.

ORIENTAČNÍ CENY POVOLENÍ

Stavební projekt a hydrogeologický projekt pro rodinný dům (RD) cca 8.000-9.000 Kč.
Vyřízení povolení na úřadech pro RD cca 7.000-8.000 (v případě, že zákazník si nechce povolení vyřizovat sám).
Správní poplatky na úřadech – závisí na požadavcích jednotlivých úřadů, u RD se pohybují v rozmezí 500-1.000 Kč.

ORIENTAČNÍ CENY GEOTERMÁLNÍCH VRTŮ

Cena za jeden metr vystrojeného a injektovaného vrtu pro tepelná čerpadla se odvíjí od geologických podmínek v dané oblasti a typu vystrojení. Při vhodných podmínkách, kdy se vrtá pomocí ponorného kladiva s pneumatickým výnosem vrtného jádra ve skalním masívu, se pohybuje cena při kvalitnějším vystrojení okolo 900-1.000 Kč/m bez DPH v závislosti na místě a počtu geotermálních vrtů. V omezeně soudržných a silně zvodnělých sedimentech v některých oblastech je nutné použít technologie, umožňující průběžné pracovní propažování a vrtání pod výplachem. V takových případech se cena vrtu navyšuje na 1.000 - 1.100 Kč/m bez DPH. Uvedené ceny jsou pro typ vystrojení JANSEN Geotwin 4x32x2,9mm (PN16, SDR11). Při variantě vrtů 150-250m, kdy je potřeba vrtat s větším vrtným průměrem a použít typ sondy 4x40x3,7mm, je cena vyšší (odhadem 1250-1500 Kč/m bez DPH). Cena se vždy upřesňuje podle místa vrtání, místní geologie a počtu x hloubky vrtů. Poslední varianta a to vrty nad 250m jsou vhodné spíše pro objekty s většími energetickými potřebami. Cenová nabídka a varianta takových vrtů je hodně specifická a nelze uvádět ani orientační ceny, protože může jít o větší cenové rozpětí.

V případě, že je cena za vrty extrémně nízká, může to mít několik důvodů, které jsou však v konečném důsledku k neprospěchu zákazníka. Jedná se hlavně o nekvalitní vystrojení, vrtnou firmu s pochybnými praktikami – v případě problému je následná jakákoli reklamace pouhou utopií.

SONDY JANSEN Geotwin, Shark, Hipress, Powerwave A JEJICH KVALITA

Společnost GE-TRA dodává sondy té nejvyšší kvality od renomovaného výrobce JANSEN AG ze Švýcarska. Geotermální zemní sondy se skládají z potrubí PE100 RC STRONG a ochranné hlavy sondy. Ochranná hlava sondy je důležitým prvkem sondy i s ohledem na bezpečnost a ochranu vratného U-kolena sondy při samotném zapouštění. Každá sonda má jedinečné identifikační číslo výrobce, podle kterého lze dohledat jeji historii při samotné výrobě. Pokud není uvedeno jinak, je před zapuštěním sondy nutné provádět tlakovou a průtočnou zkoušku, která eliminuje poškození třetí osobou na stavbě anebo při přepravě. To samé je nutné provádět vždy po zapuštění sondy, aby se vyloučilo pochybení a poškození sondy při samotném zapouštění. Odzkoušení sondy by měla být přítomná zodpovědná osoba za převzetí díla (objednatel nebo ivestor/zástupce investora/stavební dozor a pod.).
Výsledky tlakových zkoušek je nutné uvádět v protokolu a zaslat na sídlo společnosti GE-TRA s.r.o. pro archivaci. Bez dokladu o vyhotovení tlakových zkoušek/zkoušek průtočnosti může výrobce zamítnout případnou reklamaci. Tato činnost je v zájmu zákazníka (vrtné firmy) i koncového uživatele. Na geotermální sondy švýcarského výrobce JANSEN je poskytována záruka 10 let ode dne zapuštění sondy do vrtu. Podmínkou je zaslání protokolů ke zkouškám.

REDUKCE POČTU VĚTVÍ (Y-KUS)

Slouží ke sdružení dvouokruhových geotermálních zemních sond do jednoho okruhu (32-32-40 eventuálně 40-40-50). Jejich použitím se redukuje počet propojovacích potrubí vedoucích od vrtů k systému rozdělovače/sběrače i počet výstupů samotného rozdělovače/sběrače – dochází k výraznému snížení nákladů na propojení. Při použití redukce je nutné dodržet rovnoměrné rozdělení proudění kapaliny do obou smyček geotermálního vrtu.

Na co si dát pozor při geotermálních vrtech pro tepelná čerpadla:

  1. Správné dimenzování hloubky a počtu vrtů (při správném dimenzování nemůže dojít k vymrznutí vrtu).
  2. Dodržování bezpečných vzdáleností mezi geotermálními vrty v závislosti na hloubce vrtu – doporučuje se obvykle cca 10% z celkové délky vrtu. Tato vzdálenost se může výrazně lišit v závislosti na typu instalace a počtu vrtů (může být menší/větší).
  3. Použití ověřených materiálů s certifikací (SKZ atd.).
  4. Využívat služeb ověřených vrtných společností (nutné provedení vrtných prací s povolením od příslušných úřadů).
  5. Dodržet základní podmínky a neohrozit stávající systémy vrtaných/kopaných studní v okolí (injektování vrtů – izolace jednotlivých zvodní).

Před samotným projektem je nutné zjistit, zda je možné na pozemku vrtat a případně do jaké hloubky (v CHKO, území v okolí důlních šachet, ochranné pásmo pražského metra, ochranné pásmo lázní).