Konfiguracja odwiertów oraz obciążenie cieplne i chłodnicze obiektu a parametry pracy dolnego źródła pompy ciepła glikol/woda

The boreholes configuration and the heating and cooling workload versus the parameters of the heat source operation of the brine to water heat pump
Grafika ilustracji do oprogramowania EED 3.0 – Earth Energy Designer
Grafika ilustracji do oprogramowania EED 3.0 – Earth Energy Designer

Niezawodna, bezawaryjna i ekonomiczna praca systemów zasilania c.o. i c.w.u. w dużych obiektach, do których energię dostarczają gruntowe pompy ciepła z wymiennikami pionowymi, wymaga przeprowadzenia na etapie projektu dokładnych obliczeń parametrów pracy dolnego źródła dla długiego okresu eksploatacji. W celu prawidłowego zaprojektowania dolnego źródła należy się szczegółowo zapoznać z charakterystyką gruntu i wykonać co najmniej jeden odwiert pilotażowy. Możliwe będzie dzięki temu wykonanie testu TRT i/lub wyznaczenie współczynników przewodności cieplnej gruntu, niezbędnych do wykonania analiz w programie symulacyjnym. Projektant powinien rozważyć różne konfiguracje rozmieszczenia sond gruntowych i wybrać taką, która pozwoli na długotrwałą niezawodną pracę instalacji.

Technologia pomp ciepła staje się popularnym rozwiązaniem zasilania niskotemperaturowych systemów ogrzewania, gwarantując wykorzystanie odnawialnych źródeł, tj. energii z powietrza, wody, gruntu czy ciepła odpadowego.

Pompy ciepła wykorzystywane są do ogrzewania i chłodzenia pomieszczeń, przygotowania ciepłej wody użytkowej czy procesów technologicznych. Przy projektowaniu dużych systemów pracujących w oparciu o pompy ciepła glikol/woda jedynie wstępny dobór urządzeń oraz wielkości dolnego źródła może być przeprowadzony w oparciu o metody proponowane dla małych systemów. W tym przypadku dla zapewnienia prawidłowej pracy całego układu niezbędne jest wykonanie testu odpowiedzi termicznej, szczegółowych analiz oraz innych działań umożliwiających sprawdzenie parametrów pracy i współczynników efektywności dla kolejnych lat eksploatacji.

Geologia i hydrogeologia

Przy projektowaniu dolnych źródeł gruntowych pomp ciepła (liczby odwiertów, ich głębokości itd.) konieczna jest znajomość warunków geologicznych terenu, na którym ma zostać wykonana instalacja. Zależeć będą od nich nie tylko sprawność systemu i początkowe koszty instalacji, ale także wybór najkorzystniejszej techniki wiercenia (zarówno szybkiej, jak i niedrogiej) [1].

Hydrogeologia jest drugim ważnym czynnikiem, który należy rozważyć na etapie projektowania. Obecność wód gruntowych ma istotny wpływ na wydajność dolnego źródła ciepła [2].

Parametry gruntu

W Polsce największy wpływ na charakter geologiczny gruntu miały zlodowacenia. Są one powodem zróżnicowanych warunków geologicznych. Każdy rodzaj formacji ma swoje właściwości termiczne, tak więc aby określić całkowitą wydajność termiczną gruntu, każda warstwa musi być traktowana oddzielnie. Termiczne właściwości gruntu charakteryzowane są między innymi poprzez przewodność cieplną, pojemność cieplną oraz dyfuzyjność [3].

Przewodność cieplna gruntu, λgruntu [W/(m·K)], zależy od jego porowatości (im mniejsza, tym lepszy współczynnik przewodności cieplnej), wilgotności (im wyższa, tym lepszy współczynnik wilgotności) oraz gęstości (im wyższa, tym lepszy współczynnik przewodności).

Tabela 1. Parametry gruntów typowych dla regionu Wrocławia
Tabela 1. Parametry gruntów typowych dla regionu Wrocławia

Dyfuzyjność cieplna gruntu, αgruntu [mm2/s], jest miarą tego, jak szybko poruszający się w odwiercie płyn może przenosić ciepło z otaczającego terenu, tworząc relację między gęstością, ciepłem właściwym i przewodnością cieplną.

W celu wykonania szczegółowych analiz w programach symulacyjnych należy zweryfikować mapy geologiczne z wykonanymi odwiertami pilotażowymi, sporządzić charakterystykę gruntów występujących na terenie objętym opracowaniem oraz oszacować przybliżone współczynniki przewodności cieplnej, objętościowej pojemności cieplnej oraz dyfuzyjności. Wartości tych współczynników są również podane w programie symulacyjnym Earth Energy Designer. Dane dla gleb typowych dla regionu Wrocławia podano w tabeli 1.

Wartości te uśredniono, otrzymując przewodność cieplną gruntu we Wrocławiu 1,72 W/(m·K) i pojemność cieplną gruntu 2,32 MJ/(m3·K). Średnie wartości parametrów wprowadza się do programu w celu wykonania analizy pracy projektowanej instalacji. Wartości te umożliwiają obliczenie dyfuzyjności cieplnej gruntu.

Czytaj też: Rzetelna wiedza o pompach ciepła to najlepszy argument na rzecz ich stosowania >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   07.03.2017
dr inż.  Małgorzata Szulgowska-Zgrzywa
dr inż.  Małgorzata Szulgowska-Zgrzywa
Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska więcej »
mgr inż.  Ewelina  Stefanowicz
mgr inż.  Ewelina  Stefanowicz
Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska więcej »

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie



Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Zbliża się zima 100-lecia? Z jakim urządzeniem zaoszczędzisz najwięcej »

oszczednosc energii



O czym dowiesz się na międzynarodowym spotkaniu instalatorów »

Czy wiesz, na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora i dostaniesz 500zł »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 



Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Instalacje PV z magazynami energii
  • - Wentylacja obiektów gastronomicznych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl