16

241

3

0°C 5°C 10°C 15°C 20°C0 m

5 m

10 m

15 m

20 m

Temperatur

Tief

e

5.1 Principiile utiliz�rii geotermiei de suprafa��

În geologie �de suprafa��� semni�c� zona de la suprafa�a solului pân�

la cel pu�in o sut� de metri adâncime (de regul� cca. 400 m). Aceasta

este zona care poate � amenajat� cu colectori geotermici, piloni

energetici �i sonde geotermice.

Fig. 39 indic� nivelul temperaturii anuale pân� la 20 m adâncime.

Conform acestuia predomin� la 1,2-1,5 m adâncime în decursul unui

an 7°C - 13°C, la cca. 18 m adâncime pe parcursul întregului an

aprox. 10 °C. De regul� aceast� temperatur� cre�te la �ecare 100 m

cu 2 pân� la 3 °C.

La 100 m adâncime temperatura este de obicei de cca. 12 °C, la 200

m adâncime cca. 15°C.

Acest nivel de temperatur� poate � foarte e�cient cu ajutorul unei

pompe de c�ldur� în scopuri de înc�lzire sau prin intermediul unei

r�ciri directe respectiv cu ajutorul unui dispozitiv de r�cire în scopuri

de r�cire.

La dimensionarea unei instala�ii geotermice trebuie s� se fac�

diferen�a între capacitatea de înc�lzire respectiv de r�cire �i

performan�a posibil� anual de înc�lzire respectiv de r�cire. În baza

conductibilit��ii termice a solului limitate la cca. 1-3 W/mK o instala�ie

de utilizare a geotermiei poate func�iona numai pentru un scurt timp

cu capacitate mare de extrac�ie, ambientul tuburilor respectiv al

sondelor �ind utilizat ca tampon termic, care se regenereaz� decalat

în timp prin curentul geotermic din interiorul solului a�at la numai

0,015 pân� la 0,1 W/m*K.

În cazul instala�iilor mai mici cu pân� la o capacitate termic� de 30

kW Directiva VDI 4640 stabile�te reguli simple de dimensionare a

c�ror esen�� este redat� �i în aceast� Informa�ie Tehnic�.

Pentru instala�ii mai mari este necesar un calcul mai exact în baza

unei expertize a solului ( Thermal Response Test).

Fig. 39: Nivelul temperaturii anuale la adâncimi de sol diferite

5.2 Efecte asupra mediului înconjur�tor

La pompele de c�ldur� legate la sol cu colectori geotermici o

subdimensionare a colectorilor poate conduce la efecte limitate

local asupra vegeta�iei (prelungirea perioadei de frig). În general

o subdimensionare produce temperaturi mai mici ale surselor de

c�ldur� �i astfel o performan�� anual� mai mic�. În caz extrem

se poate ajunge la temperaturi ale surselor de c�ldur� la limitele

inferioare de utilizare a pompelor de c�ldur�.

Chiar �i la pompele de c�ldur� legate la sol cu sonde geotermice o

subdimensionare în regimul de sarcin� plin� poate avea ca urmare

pe termen scurt temperaturi foarte joase ale surselor de c�ldur�

pân� la limita inferioar� de utilizare a pompei de c�ldur�. În plus

subdimensionarea pe termen lung poate conduce la temperaturi ale

surselor de c�ldur� care scad de la o perioad� de înc�lzire la alta, în

cazul în care nu se asigur� regenerarea su�cient� în timp.

5.3 Alegerea sondei, colectorului de suprafa�� sau pilonului

energetic

Punctul de plecare pentru alegerea sistemului este mereu capacitatea

de vaporizare, adic� c�ldura care urmeaz� a � extras� din p�mânt,

respectiv în caz de r�cire c�ldura care urmeaz� a � transportat� în

p�mânt.

La proiectare trebuie aleas� sursa de c�ldur� cea mai favorabil�

pentru amplasament iar sistemul de înc�lzire precum �i celelalte

componente ale instala�iei s� �e adaptate la aceasta. Cele mai dese

dou� sisteme sunt:

- sistemul orizontal de transfer a c�ldurii din p�mânt (colector

geotermic) sau

- sistemul vertical de transfer a c�ldurii din p�mânt (sonde

geotermice, piloni energetici).

Decizia pentru sistemul orizontal sau vertical de transmitere a c�ldurii

din p�mânt se ia în baza condi�iilor geologice ale amplasamentului,

necesarului de spa�iu �i situa�iilor constructive.

Criterii tehnice importante pentru instala�ie sunt:

- capacitatea proiectat� a surselor de c�ldur� ale instala�iei

- capacitatea de vaporizare a pompei de c�ldur� (se determin� de ex.

din capacitatea de înc�lzire �i factorul de performan��)

- orele de regim anual respectiv orele de sarcin� plin�

- vârful de sarcin� al sursei de c�ldur� (peak load)

O bun� cunoa�tere a geologiei �i hidrologiei permite concluzii

retrospective în privin�a propriet��ilor termice �i hidraulice ale

subsolului �i faciliteaz� astfel alegerea tehnicii potrivite de extrac�ie.

5 PROIECTAREA UNEI INSTALA�II DE UTILIZARE A GEOTERMIEI

Luni la diagrama �g. 39

Linia 1 = 1 februarie

Linia 2 = 1 mai

Linia 3 = 1 noiembrie

Linia 4 = 1 august

17

5.4 Dimensionarea �i pozarea colectorilor geotermiciProiectarea colectorilor geotermici este descris� în Directiva VDI

4640, în cele ce urmeaz� sunt sintetizate cele mai importante

aspecte.

5.4.1 Dimensionarea

Datele de introducere pentru proiectarea unei instala�ii de colectori

geotermici în combina�ie cu o pomp� de c�ldur� sunt

- necesarul de înc�lzire �i factorul de performan�� al pompei de

c�ldur� din care rezult� capacitatea de vaporizare

- debitul volumetric al pompei de c�ldur� (foaia tehnic� pentru pompa

de c�ldur�)

- capacitate speci�c� de extrac�ie din p�mânt

Proiectarea pompei de c�ldur� trebuie s� se realizeze foarte exact.

De aceea pentru dimensionare se va consulta un produc�tor de

pompe de c�ldur� pentru ca factorul de performan�� s� �e adecvat la

capacitatea de înc�lzire �i regimul de func�ionare determinat.

Rezult� urm�toarea capacitate de vaporizare:

Capacitate de vaporizare =

Capacitate de înc�lzire x (factor de performan��-1)

Factor de performan��

Exemplu:

Capacitate de înc�lzire: 12 kW

Factor de performan��: 4

12 kW x (4-1) = 9 kW

4

Capacitatea speci�c� de extrac�ie depinde conform tabelului 6 de

durata de func�ionare anual�:

Subsol/funda!ie Capacitate speci"c# de extrac!iela 1800 h la 2400 h

P#mânt necoeziv 10 W/m² 8 W/m²P#mânt coeziv/compact, umed 20-30 W/m² 16-24 W/m²P#mânt saturat cu ap# 40 W/m² 32 W/m²

Tabel 6: Sursa: VDI 4640

Exemplu:

Capacitate de vaporizare = 9 kW

Ore de regim: 1800 h/a

P�mânt: coeziv, umed

Din care rezult�:

Capacitate de extrac�ie: 25 W/m2

Capacitate de vaporizare = 9000 W

Capacitate de vaporizare (W)

Capacitate de extrac�ie (W/m²)

Suprafa�� colector geotermic = 360 m²

Alegerea dimensiunii tuburilor depinde de capacitatea de extrac�ie

posibil a � ob�inut� din sol:

Tabel 7: Dimensionarea tuburilor

Distan�a de pozare între tuburile colector recomandat� de VDI 4640

este de 50-80 cm.

La o distan�� de pozare aleas� de 75 cm (0,75 m) �i raportul

suprafa�� de colectori geotermic (m²)Lungime tub =

distan�a de pozare (m)

Rezult� o lungime a tubului de 480 m.

Not#: Capacitatea de extrac!ie �i randamentul nu trebuie dep#�ite deoarece altfel înghe!area � în principiu dorit#- a zonei de conducte devine prea mare iar razele de înghe! cresc împreun# cu aceasta. În caz de dezghe! prim#vara in"ltra!ia apei pluviale �i a apei din topirea z#pezii, care contribuie de asemenea în mod esen!ial la înc#lzirea p#mântului, este împiedicat# semni"cativ.

Deoarece prin colectorul geotermic nivelul temperaturii din p�mânt

se schimb� tuburile trebuie pozate la distan�� su�cient� de copaci,

tu��uri �i plante sensibile. Distan�a de pozare fa�� de alte conducte de

aprovizionare �i cl�diri este de 70 cm. Dac� se coboar� sub aceast�

distan�� conductele trebuie protejate cu izola�ie su�cient�.

Colectorii geotermici sunt potrivi�i pentru r�cirea direct� a cl�dirilor

numai în anumite condi�ii:

- distan�� fa�� de apa freatic� curg�toare <0,5m cu p�mânt

conductibil 2,5-3 W/mK

- temperatura apei freatice vara <12°C

Sarcinile maxime de r�cire pot � captate �i printr-un dispozitiv de

r�cire legat la p�mânt.

Ca urmare a pericolului ca pierderea de presiune s� devin� prea mare

lungimea traseului de conducte nu trebuie s� dep��easc� 100 m pe

�ecare rami�ca�ie.

5.4.2 Pozarea

Conform VDI 4640 la instala�iile cu colectori geotermici tuburile

trebuie montate la 1,2-1,5 m adâncime �i la o distan�a de 50-80 cm.

Regenerarea colectorilor geotermici se realizeaz� în principal de sus

prin radia�ie solar� �i precipita�ii. Fluxul de c�ldur� geotermic este

prea mic în compara�ie cu aceasta. De aceea colectorii nu trebuie în

principiu supraetaja�i sau s� se a$e sub suprafe�e acoperite.

Cu cât capacitate de extrac�ie este mai mare, cu atât este mai mare

debitul volumetric necesar la o diferen�a de temperatur� între tur �i

retur impus� �i cu atât este mai mare dimensiunea de tub necesar�.

Un reper ofer� tabelul 7.

Tipul p#mântului DI x s

(mm)P�mânt necoeziv 20 x 1,9P�mânt coeziv, umed 25 x 2,3P�mânt saturat cu ap� 32 x 2,9

18

Distan�a de pozare

0,5 � 0,8 m

Fig. 41: Mod de pozare în spiral� Fig. 42: Mod de pozare sub form� de

meandre duble

Fig. 43: Pozare dup� principiul

Tichelmann

Fig. 44: Pozarea la suprafa��

Fig.40: Pozarea în �an�

La pozarea pe suprafa�� întreaga suprafa�� de a�ezarea colectorilor

este nivelat�, vezi �g. 44.

Not�: Materialul existent de sol poate � reutilizat numai în combina�ie

cu tuburile PE-Xa. Pentru montarea tuburilor PE 100 trebuie utilizat

nisip. Vezi capitol 4.6.

Tuburile de colector PE-Xa nu trebuie pozate în pietri�, deoarece

incluziunile de aer reduc conductibilitatea. De aceea în astfel de soluri

trebuie utilizat în jurul tuburilor p�mânt �n care asigur� absorb�ia

umidit��ii. La utilizarea tuburilor PE-Xa nu trebuie s� v� face�i griji din

cauza pietrelor din acest sol.

Tipurile uzuale de pozare sunt prezentate în �g. 41-43. Modul de

pozare în spiral� �g. 41 poate � aplicat la o pozarea de suprafa��.

Modul de pozare sub form� de meandre duble �g. 42 �i dup�

principiul Tichelmann �g. 43 se potrivesc în special pentru pozarea în

�an�.

Tuburile RAUGEO se livreaz� în colaci lega�i a 100 m. Suprafa�a de

colectori trebuie astfel proiectat� încât �ecare rami�ca�ie de conduct�

s� aib� aceea�i lungime. Astfel se evit� reglarea costisitoare la

distribuitor.

Tuburile pot � �xate în cazul poz�rii de suprafa�� cu ajutorul

dispozitivului de pozare REHAU. Astfel se formeaz� în mod simplu

registre de tuburi.

Excep�ii de la aceast� regul� trebuie con�rmate printr-un plan. Acest

lucru poate � posibil de ex. dac� un colector geotermic este utilizat

atât pentru înc�lzire cât �i pentru r�cire �i astfel �ecare regim de

func�ionare contribuie la regenerarea p�mântului. În special la pozarea

sub cl�diri trebuie s� se ia în considerare c� temperatura de regim

nu trebuie s� ating� limita de înghe� deoarece construc�iile ar putea �

afectate prin ridic�ri de sol etc.

Pentru montarea tuburilor RAUGEO collect se poate aplica atât

pozarea în �an� cât �i pe o suprafa�� escavat�.

La pozarea în �an� (cunet�) se efectueaz� cu un excavator o latur�

de �an�, se pozeaz� tuburile �i apoi se umple la loc cu p�mântul

urm�toarei laturi de �an�, vezi �g. 40.

Calcularea suprafe�ei de colectori �i lungimi de colectori necesare la

un COP al pompei de c�ldur� de 4 (0/35), la o capacitate de extrac�ie

de 25 W/m2 �i la o distan�� de pozare de 0,6m:

Capacitate de înc�lzire

necesar� [kW]

Capacitate de vaporizare

[kW]

Suprafa�� min. [m²]

Recomandare tub RAUGEO

collect [m]

4 3 120 200

6 4,5 180 300

8 6 240 400

10 7,5 300 500

12 9 360 600

14 10,5 420 700

16 12 480 800

18 13,5 540 900

20 15 600 1000

19

Fig. 47: Acoperirea tuburilor cu p�mânt sau nisip

Fig. 46: Proiectarea �i �xarea tuburilor

Fig. 45: Alegerea amplasamentului distribuitorului

Fig. 48: Umplerea �i acoperirea sistemului de tuburi

5.4.3 Montarea colectorilor geotermici

Etapa de montare 1 - se alege amplasamentul distribuitorului la locul cel mai înalt al

instala�iei de colectori.

- distribuitorii pot � instala�i în c�mine de vizitare din material plastic

sau sub luminator.

Not�: Spa�iile de lumin� se vor acoperi în cazul radia�iei solare

deoarece conductele trebuie protejate de razele UV.

- conductele se racordeaz� la distribuitor !i colector dup� procedeul

Tichelmann. Vezi cap. 5.7.

Etapa de montare 2 Pozarea la suprafa��

- se proiecteaz�, se ajusteaz� !i se �xeaz� tuburile cu piroane

- razele de curbare ale PE-Xa !i PE-100 (vezi capitolul 2 tab.1) se vor

respecta în mod obligatoriu.

Etapa de montare 3

- piroanele se recupereaz� dup� acoperirea tuburilor cu p�mânt/nisip

Not�: Tuburile RAUGEO collect 100 trebuie pozate într-un pat de nisip.

Etapa de montare 4

- umplerea conductei cu mediu de agent termic gata amestecat

(raportul dintre protec�ia antiînghe� !i ap� îl indic� produc�torul de

pompe de c�ldur�). Protec�ia antiînghe� trebuie s� �e cu 7 K sub

temperatura minim� de vaporizare.

- vehicularea mediului din conducte printr-un vas deschis pân� ce

acestea sunt lipsite de aer.

- conducta !i componentele instala�iei (distribuitor, conducte de

racord, etc.) se probeaz� cu presiune de 1,5 ori cea de regim.

20

Tabel 8: Capacit��i speci�ce de extrac�ie a sondelor geotermice

(sursa: VDI 4640)

Ore de func�ionare 1800 h 2400 h

Subsol Capacitate de extrac�ie

speci�c� în W/m sond�

Valori generale de referin��

Subsol prost 25 20

(sediment uscat) ( <1,5 W/mK)

Subsol normal din roci stabile �i 60 50

sediment saturat cu ap! ( <3,0 W/mK)

Roci stabile cu conductibilitate 84 70

termic! ridicat! ( < 3,0 W/mK)

Roci individuale:

Pietri�, nisip uscat < 25 < 20

Pietri�, nisip acvifer 65 - 80 55 - 85

La "ux puternic de ap! freatic! în pietri� �i 80 - 100 80 - 100

nisip, pentru instala�ii individuale

Argil!, lut, umed 35 - 50 30 - 40

Piatr! de var (masiv!) 55 - 70 45 - 60

Gresie 65 - 80 55 - 65

Roc! magmatic! acid! ( de ex. granit) 65 - 85 55 - 70

Roc! magmatic! bazic! ( de ex. bazalt) 40 - 65 35 - 55

Gnais 70 - 85 60 - 70

(Valorile pot oscila puternic prin reformatarea rocilor cum ar $ $surare,

strati$care, dezagregare)

5.5 Dimensionare !i montarea sondelor geotermice

Indica�iile detaliate pentru dimensionarea �i montarea sondelor

geotermice se g!sesc în VDI 4640.

5.5.1 Dimensionarea

Pentru proiectarea sondelor geotermice destinate func�ion!rii

pompelor de c!ldur! decisiv! este �i capacitatea de extrac�ie

respectiv de vaporizare. Tabelul 8 cuprinde valorile care pot $ utilizate

pentru instala�iile mici < 30 kW pentru regimul de înc!lzire cu

ajutorul pompelor de c!ldur! �i pentru lungimile maxime de sond! de

100 m.

Tipurile de sol care in"uen�eaz! considerabil capacitatea de extrac�ie

a sondei geotermice pot exista la serviciul geologic sau $rma de foraj-

sau pot $ determinate la prima forare de c!tre $rma de foraj.

Exemplu de proiectare:

Capacitate de vaporizare: 6,8 kW (6800 W)

Ore de func�ionare: 2400 h/a

P�mânt umed

din care rezult!: capacitate de extrac�ie: 50 W/m

Din care rezult!

capacitatea de vaporizare (W)lungimea sondei = capacitatea de extrac�ie (W/m)

deci 136 m.

Fig. 49: Exemplu Curba caracteristic� a necesarului de c�ldur�/frig � cl�diri

Wärme-Kältebedarfskennlinie

0,06-

0,04-

0,02-

0,0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,001

100810071006100510041003100210011

]WK[ TAEH

]WK[ LOOC

Stunden

5.5.2 Dimensionarea instala�iilor mari

În cazul instala�iilor mai mari cu putere de înc!lzire a pompelor de

c!ldur! >30 kW sau utilizare suplimentar! a surselor de c!ldur!

(de exemplu r!cire) trebuie efectuat un calcul exact. În acest scop

se determin! ca baz! necesarul de c!ldur! �i de frig în cl!dire. Fig.

49 indic! un exemplu al necesarului de c!ldur! �i de frig în cl!dire,

distribuit în decursul unui an, calculat de un program de simulare.

Pentru dimensionarea instala�iei de sonde trebuie efectuat! în cazul

unei situa�ii geologice �i hidrologice neclare o forare de prob!.

Aceast! forare poate $ considerat! geo$zic sau poate $ m!surat!

capacitatea de extrac�ie din p!mânt cu ajutorul unui Thermal

Response Test. În baza rezultatelor poate $ determinat! de asemenea

printr-un program de simulare capacitatea anual! de extrac�ie posibil!

la o anumit! durat! de func�ionare a instala�iei.

Calcularea metrilor de sond! necesari (metrii de forare) la un COP al

pompei de c!ldur! de 4(0/35) �i la o capacitate de extrac�ie de 50

W/m:

Capacitate de înc�lzire necesar�

[kW]

Capacitate de vaporizare [kW]

Lungime minim� a

sondelor [m]

Recomandare sond� RAUGEO [num�r]

4 3 60 1 sond! a 60 m

6 4,5 90 2 sonde a 50 m

8 6 120 2 sonde a 60 m

10 7,5 150 2 sonde a 80 m

12 9 180 2 sonde a 90 m

14 10,5 210 3 sonde a 70 m

16 12 240 3 sonde a 80 m

18 13,5 270 3 sonde a 90 m

20 15 300 3 sonde a 100 m

21

Adâncime de pozare între 1,2 �i 1,5 m

(ferit de înghe�)

Tuburi la sonda PE 100 se

pozeaz� în nisip "

Tur

Retur

Sonda RAUGEO PE-Xa sau PE100

Material de umplere

Gaur� forat�

5.5.3 Montare

Instala�iile de sonde necesit! de regul! autorizare conform legisla�iei

în domeniul apelor.

Trebuie respectat! o distan�! minim! fa�! de cl!dire de 2 m.

Structura de rezisten�! a cl!dirilor nu trebuie afectat!. În cazul

mai multor sonde geotermice distan�a la lungimi de sond! < 50 m

trebuie s� �e 5 m iar la lungimi de sond� > 50 min trebuie s� �e 6

m. La sondele geotermice care se utilizeaz� pentru necesarul de frig

dispunerea trebuie efectuat� cât se poate de exact pentru a evita

in$uen�are reciproc!.

Distan�a de pozare fa�! de alte conducte de aduc�iune este de 70 cm.

Dac! se coboar! sub aceast! distan�!, conductele trebuie protejate

cu izolare su#cient!.

Pentru a facilita introducerea sondei se recomand! la g!uri forate

umede (umplute cu ap!) s! se umple sondele cu ap!. Cu greutatea

pentru sonde RAUGEO sau alternativ cu dispozitivul de introducere se

faciliteaz! în plus introducerea sondei. La g!uri forate uscate sonda

se va umple cu ap! cel târziu înainte de presarea g!urii forate pentru

a împiedica o plutire.

Tubul de umplere se împinge împreun! cu sonda în gaura forat!. La

adâncimi mai mari poate # necesar înc! un tub de umplere pentru a

asigura o umplere uniform!.

De regul! sonda este împins! printr-un dispozitiv de derulare care

este #xat la aparatul de forare. Sonda poate # derulat! înainte de

introducere �i poate # împins! în gaura forat! printr-o bucl! care

este #xat! la aparatul de forare. Prin derulare se ob�ine o reducere a

curburii remanente a tuburilor sond!.

Fig. 50

Not�: Procedeul de a introduce tuburi derulate în gaura forat�

nu îl recomand�m pentru sondele PE100, deoarece prin t�ieturi,

cr�p�turi, etc. care pot rezulta la tragerea prin p�mânt se

reduce semni�cativ durata de via�� a tuburilor.

Dup! ce sonda a fost introdus! se recomand! o veri#care a debitului

�i presiunii.

Not�: Presarea sondelor se va efectua conform VDI 4640

partea 2 astfel încât s� se asigure o coeziune de durat� a

sondei la roc�, stabil� �zic !i chimic, !i în zona presat� s� nu

se g�seasc� nici o incluziune de aer sau cavit��i/spa�ii goale.

Numai la aceast� presare a spa�iului inelar al g�urii forate,

realizat� regulamentar conform VDI 464, poate � asigurat�

func�ionalitatea în special a sondelor adânci.

Dup! umplerea g!urii forate se efectueaz! veri#c!rile #nale:

veri#carea func�ion!rii la sonda umplut! cu ap! �i proba de presiune

la cel pu�in 6 bar; sarcin! preliminar!: 30 min; durata de veri#care:

60 min; c!dere de presiune tolerat!: 0,2 bar.

În cazul în care exist! pericol de înghe� sonda se va goli pân! sub

2m de la marginea superioar! a terenului. Acest lucru se poate

realiza �i prin racord de aer comprimat racordat la una din p!r�i �i

aplicarea unei presiuni reduse. Pe cealalt! parte se evacueaz! astfel

apa. Când presiunea de aer este înl!turat!, coloana de ap! oscileaz!

în sond!. Tuburile de sond! trebuie închise etan� pân! la racord.

Pentru umplerea complet! a spa�iului inelar se vor utiliza în func�ie

de condi�iile geologice materiale care trebuie determinate conform

regimurilor de func�ionare respective.

Tuburile sondelor geotermice trebuie direc�ionate la distribuitor în

circuite legate în paralel. Distribuitorul trebuie instalat la locul cel

mai înalt. Se va prevedea un dispozitiv de aerisire la locul potrivit.

Distribuitorii pot # echipa�i cu debitmetru pentru reglarea circuitelor.

Înainte de punerea în func�iune a întregului sistem se va efectua

o prob! de presiune la 1,5 ori presiunea de regim. Se va veri#ca

umplerea uniform! a tuturor sondelor.

22

Etapa de montare 1 - colacii lega�i se controleaz� în privin�a defectelor înainte de

proiectare

- sonda se deruleaz� de pe dispozitivul de derulare

- la nevoie greutatea de sond� sau dispozitivul de introducere se

�xeaz� la talpa sondei

Etapa de montare 2 - umplerea sondei cu ap� pentru ca aceasta s� nu pluteasc�

- sonda se introduce împreun� cu tubul de umplere în gaura forat�

- sonda �i tubul de umplere se las� s� cad� complet în gaura forat�

Etapa de montare 3 - veri�carea presiunii �i a debitului sondei umplute cu ap�

- umplerea complet� a spa�iului inelar al g�urii forate

- veri�care �nal� a func�ion�rii sondei umplute cu ap� cu minimum 6

bar

Etapa de montare 4 - îmbinarea sondelor cu conducte de racord

- racordul conductelor la distribuitor la cel mai înalt punct al instala�iei

- umplerea instala�iei cu agent termic gata amestecat

- vehicularea agentului termic din conducte printr-un vas deschis pân�

ce acestea sunt lipsite de aer

- prob� �nal� de presiune a întregului sistem 1,5 ori presiunea de

regim

Fig. 53: Presarea g�urii forate

Fig. 52: Introducerea sondei

Fig. 51: Controlul �i preg�tirea sondei

Fig. 54: Îmbinare cu conducte de racord

5.5.4 Montajul sondelor geotermice

23

Fig. 55: Pilon energetic pozarea tuburilor

Fig: 56: Pozarea tuburilor meandre

verticale

Fig. 57: Pozarea tuburilor sond� U

5.6 Dimensionarea �i montarea pilonilor energeticiIndica�ii detaliate pentru dimensionarea �i montarea pilonilor

energetici se g�sesc în VDI 4640.

5.6.1 Dimensionarea

Dimensionarea pilonilor energetici se realizeaz� identic cu cea a

sondelor geotermice, vezi punct 5.1.

Trebuie s� se �in� cont de faptul c� pilonii energetici nu trebuie s�

func�ioneze în zon� de înghe�. Acest lucru trebuie inclus în calcul. Se

va prevedea o deconectare în func�ie de temperatur�.

Din motive economice se va lua în calcul numai num�rul pilonilor

necesari pentru structura de rezisten��. Costurile pentru piloni

suplimentari nu se justi!c�. Capacit��i suplimentare de înc�lzire sau

r�cire se acoper� prin alte sisteme independente. De la o lungime a

pilonului de 6 m utilizarea poate deveni economic�.

De regul� pilonii de fundare se introduc în apa freatic�/subteran�.

Prin utilizarea unui sistem de r�cire în ap� se cre�te temperatura apei

freatice. Acest lucru se va clari!ca cu autorit��ile competente.

5.6.2 Variante de pozare

La pozarea tuburilor pot ! aplicate variantele meandre verticale �i

sond� U.

Vertical meandre

Tuburile se pozeaz� în bucle sub form� de meandre f�r� !nalizare în

carcasa de arm�tur�. Acest mod de pozare a tuburilor se dovede�te

avantajos în special datorit� simplit��ii de montaj. La cap�tul superior

al pilonului se realizeaz� legarea conductelor tur �i retur la re�eaua de

conducte.

Sonda UTuburile se pozeaz� în form� de U în carcasa de arm�tur�. La cap�tul

superior al pilonului se realizeaz� legarea buclelor tubulare individuale

prin îmbinarea, cu etan�eitate de durat�, tip man�on alunec�tor

REHAU inclusiv !tinguri REHAU.

Acest mod de pozare al tuburilor se dovede�te avantajos în special în

privin�a aerisirii conductelor.

La cap�tul superior al pilonului se realizeaz� legarea conductelor tur �i

retur la re�eaua de conducte.

24

Fig. 60: Montarea dispozitivului de veri�care a presiunii

Fig. 59: Combinarea turului �i returului în tubul protector

Fig. 58: Montajul conductelor la carcasa de arm�tur�

Fig. 61: Veri�carea presiunii la 6 bar

5.6.3 Montare piloni energetici REHAU

Etapa de montare 1 Pozarea conductelor sub form� de meandre în colivia de arm�tur�

plasat� deja din construc�ie.

Pozare tuburilor se realizeaz� în colivia de arm�tur� în direc�ie

longitudinal�.

Fixarea stabil� a tuburilor pe arm�tur� se realizeaz� cu ajutorul sâr-

melor de legare pentru piloni energetici REHAU la distan�� de 0,5 m,

precum !i în zona întoarcerii tuburilor.

Etapa de montare 2 - conductele se prev�d în zona cap�tului superior al pilonului cu tub

protector, se �xeaz� !i se taie la lungime

- etichetarea conductelor

Conductele de leg�tur� se taie la lungime la cap�tul superior al pilo-

nului !i se prev�d cu tub protector.

Se realizeaz� marcarea pilonului energetic conform plani�c�rii

mont�rii.

Etapa de montare 3 - montarea unui dispozitiv de veri�care a presiunii

- crearea unei presiuni de prob� de 6 bar

Montarea unui dispozitiv de veri�care a presiunii la capetele tuburilor

cu ajutorul unei reduc�ii REHAU cu manometru.

Crearea unei presiuni de prob� de 6 bar !i înregistrarea într-un proces

verbal a presiunii de prob� realizate.

Etapa de montare 4 - proces de betonare

- realizarea unei a doua veri�c�ri de presiune dup� betonare

- racordarea conductelor la conductele de distribu�ie

Înregistrarea într-un proces verbal a presiunii de prob� dup� betonare.

Racordarea pilonilor energetici se poate realiza direct la conductele de

distribu�ie respectiv direct la distribuitorul de înc�lzire !i r�cire.

25

Fig. 63: Distribuitor din material plastic

Fig. 64: Regulator de debit

Fig. 62: Distribuitor din alam� RAUGEO

Fig. 65: Tur �i retur unilateral Fig. 66: Tur �i retur bilateral

5.7 Montare distribuitor

5.7.1 Pozi�ionarea distribuitorului

Distribuitorul trebuie pozi�ionat în zona conductelor la locul cel mai

înalt. Conducta trebuie pozat� cu pant�/înclina�ie u�oar� spre

distribuitor.

5.7.2 Amplasamentul distribuitorului

La conductele de saramur� (de ap� s�rat�) se formeaz� u�or

condens, de aceea acestea trebuie izolate în cl�diri. Deoarece un

distribuitor poate � izolat numai cu cost ridicat se recomand� s�-l

instala�i în afara cl�dirilor.

5.7.3 Racordarea distribuitorului

Racordarea distribuitorului se realizeaz� prin �tinguri cu �let exterior

G 1 1/2�� respectiv G 2��. Din cauza pericolului de formare a bulelor

de vapori exist� pentru distribuitor limit�ri de utilizare. Debitul

pentru conducta principal� 2�� este limitat la 8000 l/h la utilizarea de

saramur� cu 34% cantitate antigel. În cazul unei cantit��i de altigel

mai mici sau a unei func�ion�ri exclusiv cu ap� poate � ob�inut un

debit mai mare. Dac� este necesar un debit >8000 l/h pot � unite în

centru 2 tuburi de distribu�ie cu un teu. Astfel poate � ob�inut un debit

volumetric de 16000 l/h.

Not�:

Distribuitorii din alam� trebuie s� func�ioneze numai cu ap�

sau cu amestec ap�/glicol. Dac� se folose"te un mediu/agent

ce favorizeaz� coroziunea trebuie s� se utilizeze distribuitori

din material plastic. Pentru instala�iile, la care locul pentru

distribuitorul standard nu este su�cient, se vor utiliza de

asemenea distribuitori din material plastic.

Pre�urile pentru distribuitorii din material plastic la cerere.

5.7.4 Distribuitor pentru sonda geotermic�

Tururile �i retururile unei sonde geotermice pot � unite la cap�tul

superior al sondei cu un racord �pantalon� sau pot � conduse

individual la distribuitor.

Dac� nu se poate asigura o lungime egal� a tuburilor de sond� la

distribuitor se vor utiliza regulatori de debit. La un amestec ap�/

glicol regulatorul de debit serve�te numai pentru reglarea circuitelor

individuale �i nu pentru determinarea debitului. Acesta este în cazul

unei densit��i �i vâscozit��i mai mare a amestecului ap�/glicol.

5.7.5 Racordarea tuburilor de distribu�ie

Pentru ca toate tuburile de la distribuitorii colectorilor / sondelor

colectoare s� �e str�b�tute uniform, tuburile trebuie racordate dup�

principiul Tichelmann. Vezi �g. 66 �i 67.

5.7.6 Racordarea distribuitorului

Distribuitorul poate � montat orizontal sau vertical. Pentru aceasta

tuburile trebuie pozate înainte de racordarea la distribuitor într-

un arc de 90°. Astfel tensiunile tuburilor din modi�c�rile de

lungime condi�ionate termic nu apas� asupra distribuitorului ci se

compenseaz� în arcul tubular.

La montarea distribuitorului în curtea interioar� se va împiedica ca

tuburile REHAU s� se a"e la peretele casei. Prin plasarea de pl�ci din

spum� dur� de 4 cm grosime se împiedic� ca zona zidului s� devin�

umed� prin formarea condensului �i ca tuburile s� �e afectate în cazul

modi�c�rilor de lungime.

5.7.7 Distribuitor pilon energetic

Identic cu sistemele de înc�lzire �i r�cire a suprafe�elor REHAU

racordarea pilonilor energetici RAUGEO la reteaua de conducte de

distribu�ie se poate realiza cu ajutorul unui distribuitor pentru circuitul

de înc�lzire �i r�cire.

Se recomand� pentru închidere �i reglare folosirea robinetelor cu bil�

respectiv a regulatorului de debit.

La pozarea conductelor de distribu�ie prin procedeul Tichelmann se

ob�ine în cadrul acestuia o pierdere de presiune aproape uniform�.

Tur

Retur

Tur

Retur

26

5.8 Agentul termic

5.8.1 Generalit��i

Pentru instala�iile de pompe de c�ldur� la ap� se adaug� un anumit

procent de glicol, împiedicându-se astfel înghe�area agentului termic.

La instala�iile care nu sunt exploatate în zone de înghe� nu trebuie

utilizat glicol atunci când tuburile sunt pozate f�r� pericol de înghe�.

Înainte de umplerea instala�iei trebuie s� �e cunoscut� valoarea

temperaturii la care trebuie s� �e reglat agentul termic. La instala�iile

de pompe de c�ldur� temperatura se g�se�te de regul� între 10°C

�i 20°C. Agentul RAUGEO contra înghe�ului este livrat în form�

concentrat� �i poate � combinat cu ap� conform tabelului de mai jos.

Aten�ie: apa ad�ugat� trebuie conform DIN 200 s� nu con�in�

mai mult de 100 mg/kg clor.

Glicolii REHAU con�in inhibitori de coroziune pentru a proteja

piesele de o�el ale instala�iei. Pentru ca în glicol s� existe

su�cien�i inhibitori ai coroziunii antigelul tip etilenglicol nu trebuie s� �e sub 20%. Îns� procentul de glicol trebuie men�inut pe cât posibil sc�zut � pentru a economisi puterea pompei.

În continuare raporturile de amestecare:

Etilenglicol:-10 °C 22 % Etilenglicol 78 % Ap�

-15 °C 29 % Etilenglicol 71 % Ap�

-20 °C 35 % Etilenglicol 65 % Ap�

Aten�ie: înainte de umplerea instala�iei glicolul trebuie amestecat cu apa într-un recipient. În cazul umplerii separate a instala�iei nu se ob�ine o amestecare bun� "i se pot produce deterior�ri din cauza înghe�ului.

Temperatura reglat� va � m�surat� cu aparatul de m�sur� antiînghe�.

Aten�ie: pentru glicolii pe baz� de etilen� trebuie utilizat aparatul de m�sur� adecvat.Cu o pomp� autoaspirant� obi�nuit� din comer� trebuie îndep�rtat

aerul din �ecare circuit.

5.8.2 Umplerea sondelor geotermice

Sondele geotermice sunt de obicei umplute cu ap� înainte de a �

montate. De aceea la umplerea cu amestecul de ap� �i glicol se va

avea în vedere ca înainte de umplerea cu saramur� apa s� �e complet

evacuat�. În cazul în care acest lucru nu este posibil atunci saramura

va avea în mod corespunz�tor o concentra�ie mai mare. Pentru

aceasta volumul care se g�se�te în circuitul sondelor va � calculat

conform tabelului 9.

Indica�ii:Amestecul de ap� "i glicol va � anual veri�cat în privin�a protec�iei su�ciente contra înghe�ului "i a valorii pH. Valoarea pH trebuie s� se g�seasc� în domeniul neutru.

Dimensiuni Volumd x s [mm] [l/m]

20 x 1,9 0,20

25 x 2,3 0,32

32 x 2,9 0,54

40 x 3,7 0,83

50 x 4,7 1,30

63 x 5,8 2,10

75 x 6,8 2,96

90 x 8,2 4,25

110 x 10 6,36

125 x 11,4 8,20

140 x 12,7 10,31

160 x 14,6 13,43

Tabel 9 Volum interior al tuburilor

27

Figura 67: Distan�e de pozare cu pozi�ia benzii avertizoare

5.9 Umplerea gropii de funda�ie respectiv a �an�ului conductei

5.9.1 Generalit��i În m�sura în care, datorit� radia�iei solare directe, temperatura

conductei este semni�cativ mai mare decât temperatura gropii de

funda�ie, conducta va � u�or acoperit� înainte de umplerea de�nitiv�

a gropii funda�iei pentru a ob�ine o pozare cu tensiuni reduse.

La o excep�ie de la DIN EN 1610 pentru zona conductelor �i umplerea

restului de �an� în cazul tuburilor RAUGEO collect PE-Xa poate �

folosit din nou materialul excavat, dac�:

- materialul excavat poate � bine compactat

- m�rimea maxim� a granulelor nu dep��e�te 63 mm

- pe tub nu vor ajunge pietre, care ar putea s� produc� strivirea

tubului

În zona de pozare a tuburilor pot � astfel folosite criblur�, moloz

reciclat, zgur� spart�.

În zona drumurilor restul umplerii gropii de funda�ie va � umplut

conform ZTV A StB 97 �Condi�ii contractuale suplimentare �i directive

pentru s�p�turi în zona suprafe�elor de circula�ie�.

Indica�ie: tuburile RAUGEO collect PE 100 trebuie s� !e întotdeauna introduse în nisip.

Compensarea de poten�ialTuburile RAUGEO nu pot � utilizare ca �i conducte de legare la

p�mânt pentru instala�iile electrice conform DIN VDI 0100.

5.9.2 Pozarea în zona exterioar�În Europa Central� tuburile RAUGEO pot � pozate f�r� protec�ie în aer

liber un an de zile, f�r� ca durata de via�� a tubului s� �e in!uen�at�

astfel. În cazul unui timp mai îndelungat de pozare în aer liber sau în

regiunile cu radia�ie solar� puternic�, de exemplu lâng� mare, în ��rile

sudice sau la altitudini de peste 1500 m este necesar� o pozare cu

protec�ie antisolar�. Se va evita contactul cu medii d�un�toare (vezi

anexa 1 de la DIN 8075).

Dac� pentru locul de amplasare a distribuitorului este prev�zut un

capac de luminator gr�tarul trebuie s� �e acoperit contra luminii UV

deoarece tuburile de plastic sunt stabilizate contra radia�iei UV numai

pentru perioadele obi�nuite de timp de pozare în aer liber nu îns�

pentru utilizarea pentru mai multe decenii.

Band� avertizoare30-40 cm peste tuburi

50-80 cmconduct� de alimentare

Între1,2 �i 1,5 m

pericol de înghe�

tuburi RAUGEO

la PE 100 minim 30 cm nisip

min 70 cm

28

Figura 68: Suport tubular

Figura 69: Intrare în cas�

6.1 Izolarea

Deoarece agentul termic este de regul� mai rece decât temperatura

din spa�iul de amplasare al pompei de c�ldur�, tuburile care se

g�sesc aici trebuie s� �e izolate împotriva form�rii de condens

conform DIN 4140.

Br���rile de �evi trebuie s� �e dotate cu suporturi tubulare ca �i

corpuri izolante. Astfel se împiedic� formarea pun�ii termice între

br��ara de prindere a �evii �i izola�ie.

6.2 Intrarea în cas�

!i introducerea în cas� se va executa conform DIN 4140. Conform

acesteia tubul care trece prin perete trebuie s� �e izolat împotriva

condensului.

Trecerea prin zid RAUGEO este constituit� dintr-un inel de etan�are în

perete, care poate � utilizat �i împotriva ac�iunii apei. Izolarea tuburilor

se face imediat lâng� peretele exterior (vezi �gura 69). Tubul care este

condus prin conducta de protec�ie/gaura forat� central� este izolat

etan� la vapori cu material izolant REHAU.

Pentru aceasta tubul man�on este pozat prin coloana de protec�ie/

gaura forat� central�. Inelul de etan�are în zid se va strânge conform

momentului de strângere (vezi lista de pre�uri). Apoi materialul izolant

va � împins din interior peste tub în direc�ia inelului de etan�are în zid.

Cap�tul materialului izolant din partea inelului de etan�are în zid va �

uns cu adeziv pentru a realiza o priz�.

6 INTR�RI ÎN CL�DIRE/CAS�

conduct� de saramur�

material izolant

conduct� de protec�ie

sau gaur� de centruire

inel de etan"are în zid

29

7 CALCULAREA PIERDERII DE PRESIUNE

7.1 Generalit��i

Instala�iile de pompe de c�ldur� trebuie exploatate cu un amestec

de ap� �i glicol. Acesta împiedic� înghe�area agentului termic. Cea

mai joas� temperatur� se creeaz� în pompa de c�ldur�. În func�ie de

tipul de fabrica�ie aceasta se încadreaz� între -10°C �i -20°C, totu�i

conductele nu sunt exploatate sub - 5°C.

Pentru reglarea amestecului de ap� �i glicol împotriva înghe�ului

adresa�i-v� produc�torului de pompe de c�ldur�.

7.2 Interpretare

Un amestec de ap� �i glicol are o viscozitate �i densitate mai mari

decât apa. De aceea la calcularea pierderii de presiune trebuie �inut

cont de procentul de glicol din ap�. Tabelele de calcul a pierderilor de

presiune REHAU permit o dimensionare cu diferite procente de glicol

precum �i cu ap� f�r� glicol. La tabelele pierderilor de presiune pentru

amestecurile de ap� � saramur� se ia în calcul o temperatur� de

exploatare de -5°C. În cazul func�ion�rii numai cu ap� +15°C.

Pierderea de presiune se refer� la întreg ansamblul din conducte,

�tinguri, distribuitori �i schimb�toarele de c�ldur� ale pompei de

c�ldur�.