PLOŠNÉ KOLEKTORY

Systém zemních plošných kolektorů je nejefektivnější volbou při úvaze o zvolení typu instalace tepelného čerpadla. MAjí obdobnou účinnost jako getermální vrty, ale výrazně nižší pořizovací náklady. Ty jsou srovnatelné se systémem vzduch-voda, výhodou je vyšší efektivnost (COP) a delší životnost kompresoru oproti systému vzduch-voda.

U plošných kolektorů se získává energie pomocí potrubí uloženého v zemi. Jedná se o horizontální uzavřený systém, kdy je v zemi uloženo polyetylenové potrubí. Nejčastější způsob je uložení do výkopu, který je hluboký 1,2-1,5m případně do vyfrézované drážky rýhovačkou (elegantnější řešení + rozmělněná půda). Obvyklý rozměr použitého potrubí je d32 (32x3,0mm), při "švédském systému" je to d40 (40x3,7mm). Výhodou systému s větším průměrem potrubí d40 je možnost položit delší smyčku a snížit počet okruhů bez zbytečného navýšení tlakové ztráty. Výhodou systému s použitím potrubí d32 jsou nižší náklady na potrubí, lepší manipulace s potrubím a opimálnější odběr tepla při rozdělení do více okruhů. Co se týče ziskovosti z 1 m, je to spíše v rovině spekulací než přesně naměřených hodnot, jelikož se jednotlivé instalace nedají srovnávat. Druhý používaný systém v případě, že zákazník nedisponuje dostatečnou velikostí pozemku, jsou tzv. SLINKY. Slinky se ukládají do výkopu hlubokého cca 2m, širokého cca 1m a dlouhého cca 20 m. Na 1m² je použito 8 m - 10 m potrubí.

U obou systémů koluje stejně jako u vrtů v potrubí nemrznoucí teplonosná kapalina (líh, glycerín, glykol) ředěná s vodou na požadovanou nezámrznost. V tepelném čerpadle odevzdává svoji teplotu chladivu, kterou následně získává ohřevem v zemi. Teplota země je ovlivněná vnějšími podmínkami, jelikož do hloubky cca 5 m ovlivňuje teplotu v zemi slunce a déšť. Teplota v zemi do 5 m se liší také v závislosti od ročního období.
 

DIMENZOVÁNÍ

Informace nutné k předběžnému výpočtu délek a množství smyček

  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 plošného kolektoru – topení / ohřev TÚV / vytápění bazénu sezónně / celoročně
  6. Využití pasivního případně aktivního chlazení v objektu (nedoporučuje se)
  7. U větších objektů energetická bilance tepla v jednotlivých měsících pro vytápění/chlazení (MWh) 


POTRUBÍ A JEHO KVALITA

Společnost GE-TRA s.r.o. dodává potrubí pro plošné kolektory PE100 RC STRONG EXTRA. Při výrobním procesu se klade největší důraz na kvalitu a dodržení správného technologického postupu při výrobě a následném chladícím procesu. Samozřejmostí je stálá kontrola výrobního procesu a investice nejenom do použitých materiálů, ale i inovování výrobních závodů po celé Evropě včetně školení zaměstnanců výrobního závodu a odborností obsluhy strojů. Důkazem kvality jsou certifikáty kvality pro použití v oblasti geotermie.
certifikaty_pe_rc.jpg

 

SPOJOVÁNÍ PRIMÁRNÍHO OKRUHU

Ke spojení jednotlivých potrubí se používají zejména elektrotvarovky (doporučujeme). Pro jejich vysokou spolehlivost a bepečnost jimi lze spojovat i potrubí na plyn. V krajním případně nebo v případě nouze lze použít i mechanické svěrné spojky. Jejich použití doporučujeme omezt na minimální rozsah a zejména na lehce přístupné místa kvůli případnému pozdějšímu dotažení spoje.

  • Elektrotvarovky – tvoří doporučený systém bezpečných spojů v primárním okruhu tepelného čerpadla. Při jejich použití vzniká tzv. homogenní spoj, jehož výhodou je v případě správného provedení sváru absolutně těsný spoj. Prováděné testy prokázaly, že spoj provedený pomocí elektrospojky vydrží větší tlakovou zátěž než samotné potrubí. Jejich cena je na úrovni mechanických spojek, jedinou nevýhodou jsou vyšší pořizovací náklady na nákup elektrosvařovací řídící jednotky, kterou je však možné i zapůjčit u naší společnosti. Elektrotvarovky jsou vyráběny z materiálu PE100.
  • Mechanické svěrné spojky – využívané zejména při spojování vodovodního potrubí. V oblasti primárního okruhu tepelných čerpadel doporučujeme omezit jejich použití pouze na technickou místnost tepelného čerpadla kvůli případné kontrole netěsností, které mohou vzniknout v horizontu několika let. Spojky jsou vyráběné z polypropylenu, obsahují však těsnění z NBR, kterému vadí agresivnější látky zejména v minusových teplotách. Proto je nutné ředit nemrznoucí směsi s vodou na cca 25-35% s přimícháním látek pro ochranu uvedeného těsnění.

Eletrotvarovky a mechanické svěrné spojky dodávané společností GE-TRA jsou vyráběny švýcarským výrobcem, společností Georg Fischer +GF+.
 

PÁTEŘNÍ VEDENÍ

K propojení sběrné šachty GT-Box, kruhové sběrné šachty případně samostatného rozdělovače/sběrače s tepelným čerpadlem dochází prostřednictvím páteřního vedení. Páteřní vedení je tvořeno polyetylenovým potrubím z PE100 RC. Průměr potrubí je určen v závislosti od jeho délky a průtoku teplonosné nemrznoucí kapaliny. V případě, že nevezmeme v úvahu dané veličiny, může dojít ke zbytečnému navýšení tlakových ztrát a ke snížení průtoku primárním okruhem.

Potrubí pro páteřní vedení dodávané společností GE-TRA jsou vyráběné německým výrobcem GWE Pumpenboese.
 

IZOLACE PRIMÁRNÍHO OKRUHU

Všechny druhy potrubí, ať už se jedná o páteřní vedení nebo potrubí vedoucí přímo od vrtů případně plošného kolektoru, je nutné začít cca 1-0-1,5 m od objektu izolovat. Izolovat je nutné také veškeré potrubí v rámci objektu tak, aby nedošlo k případné kondenzaci vody na rozvodech. Izolovat primární okruh je možné pouze vhodnou kaučukovou izolací nikoliv izolací z materiálů PE (Mirelon a pod.). Potrubí izolované kaučukovou izolací vně objektu je nutné ochránit chráničkou a opatřit ji těsněním proti vniknutí vody do chráničky.

Kaučukové izolace dodávané společností GE-TRA jsou vyráběné německým výrobcem KAIMMANN GmbH.
 

TYPY POTRUBÍ

Potrubí dodávané pro plošné kolektory je vždy v tlakové řadě PN16.
 

PE100 RC STRONG EXTRA

potrubi_pe_rc_strong_extra.jpgPotrubí nejvyšší kvality je vyrobeno z granulátu s označením RC (Resistance to Crack). PE-RC při dodržení správného technologického postupu při výrobě umožňuje pokládku bez pískového lože. Rozdíl oproti potrubí PE-RC STRONG je v 10% ochranné signalizační vrstvě. V případě poškození zelené signalizační vrstvy se musí poškozený kus vystřihnout a poté spojit elektrotvarovkou. Zásypový materiál musí být ze stavebně-technických důvodů stlačitelný a nesmí dojít k sevření volného průřezu potrubí. Investor ocení použití kvalitnějšího potrubí v podobě úspory, která vznikne odpadnutím nákupu písku, dovozu a jeho uložení. Dalším bonusem je přímý kontakt s okolní zeminou. Instalaci s potrubím PE100 RC STRONG EXTRA ocení i realizační firma, jelikož se pokládka i celá instalace zrychluje a zefektivňuje.
 


PE100 RC STRONG

potrubi_pe_rc_strong.jpgPotrubí vyrobeno z granulátu s označením RC (Resistance to Crack). PE-RC při dodržení správného technologického postupu při výrobě umožňuje pokládku bez pískového lože. Zásypový materiál musí být ze stavebně-technických důvodů stlačitelný a nesmí dojít k sevření volného průřezu potrubí. Investor ocení použití kvalitnějšího potrubí v podobě úspory, která vznikne odpadnutím nákupu písku, dovozu a jeho uložení. Dalším bonusem je přímý kontakt s okolní zeminou. Instalaci s potrubím PE100 RC STRONG ocení i realizační firma, jelikož se pokládka i celá instalace zrychluje a zefektivňuje.

Skutečného dodavatele potrubí PE100 RC poznáte po předložení certifikátu testu Dr. Hessela od společnosti Hessel Ingenieur Technik GmbH. Uvedený test spočívá v simulaci tlaku hrany (kamínek v zemi a pod.) na stěnu potrubí po dobu 8860 hodin.

 

Na co si dát pozor u zemních plošných kolektorů:

  1. Správné dimenzování (při správném dimenzování nemůže dojít k vymrznutí plošného kolektoru)
  2. Vyspádování (v případě svažitého terénu počítat s odvzdušněním v nejvyšším bodě)
  3. Použité potrubí (nekvalitním materiálem se zkracuje životnost, případně může dojít k navýšení tlakových ztrát)
  4. Dodržení bezpečných vzdáleností (rozteč potrubí u klasického položení je 80-100cm v závislosti na průměru použitého potrubí, optimálně 1m od sebe)
  5. Pokládat kolektor min. 0,7-1 m od vodovodního potrubí/kanalizace, v případě křížení s inženýrskými sítěmi izolovat potrubí
  6. Nemožnost následné výstavby na místě uložení plošného kolektoru