20
GEOTERMIČKI KOLEKTORI S PLASTIČNIM CIJEVIMA Tehnički priručnik Izdanje 6/2005

Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

GEOTERMIČKI KOLEKTORIS PLASTIČNIM CIJEVIMA

Tehnički priručnik Izdanje 6/2005

Page 2: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Izdanje 6.05/03Molimo Vas da se tijekom upotrebe naših materijala pridržavate ÖNORM-i, propisa ugradnje i građevinskih regulativa za dotično područje primjene, kao i naših tvorničkih normi i uputa za postavljanje.

Zadržano pravo na tehničke promjene. Svi podaci su bez jamstva.

Page 3: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Sadržaj Stranica

Opis sustava

Zemlja kao izvor energije 2Funkcija i komponente toplinske pumpe s geotermičkim kolektorom 2Geotermički kolektor s rasolinom 2Struktura tla 3Utjecaj na vegetaciju 3

Upute za postavljanje

Upute za postavljanje površinskih geotermičkih kolektora 4Upute za postavljane geotermičkih kolektora u rov 7

Proračun i dimenzioniranje

Proračun i dimenzioniranje 12Proračun površinskih geotermičkih kolektora 12Proračun rovnih geotermičkih kolektora 13Odnosi tlaka u geotermičkim kolektorima 14

Komponente sustava

Program isporuke- površinski geotermički kolektor 15Program isporuke- rovni geotermički kolektor 16

1

Page 4: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Opis sustava

Zemlja kao izvor energije

Tlo je prirodni akumulator topline koji svoju energiju dobiva iz unutrašnjosti zemlje kroz zrake sunca, kišu itd.

Temperatura tla od određene dubine tijekom čitave godine ne pada ispod točke smrzavanja. Tu energiju Pipelife-geotermički kolektori koriste za grijanje obiteljskih kuća, stambenih zgrada, škola, ureda i industrijskih građevina. Monovalentno, što znači bez dodatnih generatora topline.

S Pipelife-geotermičkim kolektorima ta se energija može crpiti iz tla. Ljeti se tlo u potpunosti opet regenerira. Ozelenjavanju i korištenju tla ništa ne stoji na putu.U današnje vrijeme, a prije svega u budućnosti, velika je prednost geotermičkih uređaja u niskim troškovima grijanja i zaštiti okoliša.

Troškovi grijanja kod uređaja s toplinskom crpkom i geotermičkim kolektorom iznose oko 30-40 % troškova grijanja na ulje. Nadalje, uređaj s toplinskom crpkom ne šteti okolišu stoga što ne dolazi do procesa izgaranja, a time ni do stvaranja ispušnih plinova.

Funkcija i komponente toplinske pumpe s geotermičkim kolektorom

Kroz geotermički kolektor koji se sastoji od zmijolikih cijevi ukopanih na dubini od 1-3 m provodi se mješavina vode i sredstva za zaštitu od smrzavanja (rasoline).Između rasoline i tla koje okružuje cijevi postoji pad temperature (zimi rasolina ima oko 0 °C, a tlo oko 5 °C), te se toplinska energija preko plastičnih cijevi prenosi na rasolinu.Toplinska crpka ima zadaću dovođenjem sekundarne energije tu, kao primarnu energiju dobivenu toplinom zemlje, dovesti na viši temperaturni nivo. Isparivač dovodi rashladno sredstvo temperature 0-5 °C do isparavanja. Zatim ga kompresor usisava i zgušnjava, pri čemu nastaju temperature od 95 do 100 °C. Ta vruća para struji kroz kondenzator. U kondenzatoru se toplinski učinak dobiven iz tla i učinak iz kompresora prenose na vodu za grijanje. Tako se konačno može grijati objekt uz pomoć grijanja na niskoj temperaturi (podno grijanje, zidno grijanje ili grijaćeg tijela niske temperature).

Geotermički kolektor s rasolinom

U pravilu se razlikuju dvije vrste geotermičkih kolektora s rasolinom:

- površinski geotermički kolektori- geotermički kolektori u rovu

Površinskim geotermičkim kolektorima je glavno zajedničko obilježje da se vodoravno postavljene cijevi polažu na dubini od cca. 1,0-1,5 m u tlo. Cijevi se postavljaju u relativno velikom razmaku u obliku spirala ili meandara. Postavljanje je moguće kinetama, glodalicom za zemlju, ili iskopavanjem zemlje po čitavoj površini.

2 pumpa za rasolinu3 geotermički kolektor4 isparivač6 kompresor7 kondenzator8 ekspanzijski ventil11 pumpa za grijanje12 grijači elementi

Shema toplinske pumpe s geotermičkim kolektorom

Dubina ugradnje

2

Page 5: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

S površinskim kolektorima moguće je, u odnosu na količinu postavljenih cijevi, postizanje visokog učinka. Kao gruba orijentacijska vrijednost može se upotrijebiti podatak, da je za slobodnu podnu površinu za ugradnju kolektora, ovisno o izolaciji kuće, potrebno staviti na raspolaganje 1,5 do 3-struko od površine koja će se grijati. Iz toga proizlazi potreba za velikom površinom koje nema uvijek dovoljno na raspolaganju kod postojećih zgrada, odnosno kod manjih dvorišta. Gubitak topline po m3 zemlje kod površinskih je geotermičkih kolektora relativno malen.

Kod geotermičkih kolektora u rovu, cijevi prolaze paralelno jedna iznad druge u okomitom razmaku, čime stijenke rova stoje prilično okomito.Pojedinačne krugove kolektora sabiru ulazni i povratni razdjelnik montirani u okno.Time je omogućena ugradnja kolektora bez varenja.Dubina rova iznosi 2,6 ili 3,0 m.Po kW opterećenja grijanja potrebna su 2-3 m´ rova.Na taj način štedi se na prostoru, te omogućuje i naknadna ugradnja kod već postojećih postrojenja toplinskih pumpi. Iskop okomitog rova može se vršiti i kod već postojećih vrtnih nasada bez velikih oštećenja. Time se na minimum smanjuju i iskopi zemlje potrebni za postavljanje kolektora u rov.Takvo štedljivo postavljanje rovnog kolektora podržava i činjenica da je razmak između pojedinih cijevi koje prelaze jedna iznad druge izuzetno malen.Rov je potrebno iskopati u skladu s lokalnim uvjetima. Uz pridržavanje važećih propisa, rov se na bočnim stijenama naginje, tj. postavlja pod kutom od 25º do 30º u odnosu na vertikalu.Kolektorske cijevi učvršćuju se uz pomoć pričvrsnih tračnica i držača na stijenu rova. Pojedinačni krugovi završavaju u oknu gdje se učvršćuju razdjelna i sabirna cijev.Sažeto rečeno, rovni geotermički klolektor odlikuju slijedeće prednosti:• najmanja potrebna površina zemljišta• najniži troškovi otkopa zemlje• najniži troškovi za ukupno postrojenje geotermičkog kolektora• potpuno dostatan za monovalentni pogon

Struktura tla

Vlažna i glinasta zemlja posebno je prikladna za geotermičke kolektore. Međutim, što je tlo pjeskovitije i suše, manje je crpljenje količine energije.Stjenovito zemljište nije prikladno za geotermičke kolektore.

Utjecaj na vegetaciju

Nije ustanovljeno bitno utjecanje na vegetaciju kod niti jednog postrojenja. Prema podacima iz literature više na vegetaciju utječe primjerice neko drvo koje stoji na suncu, ili u hladu neke kuće, nego što to čine geotermički kolektori. Nedostatno dimenzioniranje geotermičkog kolektora može dovesti, zbog velike gustoće toplinskog strujanja, do nepovratnih promjena u tlu koje vode do trajnog slabljenja termičkih karakteristika geotermičkog kolektora.

Površinski geotermički kolektori

Dubina rova

Geotermički kolektori u rovu

3

Šaht

RazdjelnikOkno Tračnica za

učvršćivanjeKolektorska cijev d 20

Page 6: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Površinski geotermički kolektor Priključni vod razdjelnika

Upute za postavljanje površinskog geotermičkog kolektora

Kolektorske cijevi

Kao kolektorska cijev ekonomičnom se pokazala Pipelife-geotermička cijev DA 32 mm tip EK-R32x2, 0/200, nazivnog tlaka 6 bara. U praksi se, međutim, kao kolektorske cijevi upotrebljavaju i druge dimenzije poput DA 20, DA 25 ili DA 40.Kako bi se otpor toplinske provodljivosti od tla do rasoline održao malim, preferira se upotreba cijevi s manjom debljinom stijenke (nazivni tlak 6 bara).Kolektorska cijev uobičajeno se postavlja u paralelnim krugovima od po 100 do max. 200 dužnih metara duljine koluta. Iz građevinskih razloga često se moraju ugrađivati krugovi različitih duljina. Sa cijevi DA 32 (duljina koluta 200 dužnih metara) mogu se izvesti i velike duljine bez spojnih mjesta u tlu.Zbog ravnomjernog protoka međusobno odstupanje od duljina pojedinih krugova trebalo bi ipak iznositi najviše 10 %, odnosno krugovi bi trebali biti opremljeni regulacijskim ventilima na razdjelniku.Kolektorska cijev mora se ravno odmotati s koluta, te postaviti bez savijanja. Najmanji savojni polumjer kod kolektorske cijevi DA 32 iznosi cca. 30 cm. Posteljica, kao i prvo zatrpavanje cijevi, treba se izvoditi pažljivo, kako bi se izbjegla mehanička oštećenja. Podlogu ne treba posebno pripremati, no ne smije sadržavati kamenje oštrih bridova. Kod makadama kolektorska se cijev mora posuti cca. 10 cm uokolo �nim materijalom, kako bi se postigao dobar prijelaz topline u kolektorsku cijev, te kako bi se postigla pohrana vlage. Ta mjera se može primijeniti i kod drugih vrsta tla za poboljšanje prijelaza topline.

Razdjelnik

Kolektorski krugovi sabiru se u jednom ulaznom i povratnom razdjelniku.Za obiteljske kuće u pravilu je dovoljan jedan razdjelnik dimenzije DA 50 s 2-5 priključaka. Kod većih postrojenja potrebno je zasebno dimenzioniranje razdjelnika. Pipelife nudi osnovni razdjelni set od plastike. Oni se po potrebi mogu opremiti kosim ventilima ili kuglastom slavinom. Ovisno o potrebi ugradnje, ugrađuje se ravni prijelaz ili prijelazno koljeno za priključak na cijev. Prijelaz se može, ovisno o dimenziji cijevi, izvoditi od 1" na Da 25, 32 ili 40. Sa razdjelnikom je time izvođaču omogućena najveća moguća �eksibilnost. Ulazni i povratni razdjelnik opremljeni su zaustavnicima pojedinačnih krugova. Oni su važni stoga što kod mehaničkih oštećenja cijevi (npr. kod radova iskopa) ne mora biti isključen čitav kolektor. Osim toga na taj način je omogućeno lakše punjenje i odzračivanje, kao i regulacija količine protoka pojedinačnih krugova.Kao zatvornici se upotrebljavaju i plastični i metalni ventili.

Za osiguravanje nesmetanog odzračivanja, razdjelnici bi trebali ležati nešto više od same cijevi. Ukoliko to nije moguće, potrebno je na svakom krugu kolektora na najvišoj točki predvidjeti odzračivanje.Razdjelnik se može ugraditi u prostoriji za toplinsku crpku, ili izvan kuće u jednom oknu.Mi preporučujemo, zbog orošavanja, a i kako bi se minimiziralo uvođenje u kuću, razdjelnik smjestiti izvan kuće u razdjelno okno.Priključni vod razdjelnika do toplinske crpke vrši se polietilenskim cijevima PN6 (npr. 50A6). Spoj cijevi također se vrši upotrebom Plasson-fazonskih komada.

Dimenzije cijevi

Nazivni tlak cijevi

Dužina kruga

4

Page 7: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Cjevovodi i razdjelnici unutar kuće moraju se paronepropusno izolirati od orošavanja.

Oprez::Suprotno našim uobičajenim preporukama, u ovom se slučaju spojevi navoja ne brtve te�on-izol. trakama, već se moraju oprezno izolirati Loctite-om 55 ili izol. trakom pojačanom staklenim vlaknima.Medij nosača topline je zbog svoje vrlo male površinske napetosti vrlo rijedak.

Dubina postavljanja

Postavlja se na dubini između 1,0 do 1,5 m. Veće dubine imaju smisla samo, ako zbog toga kolektor dolazi u povoljniju toplinsku zonu (npr. područje podzemne vode). Dubine postavljanja preko 2 m nisu prihvatljive, stoga što se na toj dubini tlo već sporije regenerira. Kolektor bi trebao, ako je moguće, ležati u vodoravnoj ravnini. No, ako je kolektor nagnut, geotermičke cijevi moraju se postavljati tako, da je moguće nesmetano odzračivanje. Dozvoljeno je prekrivanje u različitoj visini.

Razmak postavljanja

Razmak postavljanja ovisan je o dimenziji kolektorske cijevi, kao i o kakvoći tla. Što je tlo vlažnije, to se može odabrati veći razmak cijevi .Bočni međusobni razmak postavljanja kolektorskih cijevi iznosi kod cijevi DA 40-80 cm, DA 32-70 cm, DA 25-40 cm, odn. DA 20-30 cm.Cijevi dimenzija DA 25 i DA 20 uglavnom se upotrebljavaju kod tla sa slabom toplinskom provodljivosti.

Postavljanje i vrste postavljanja

Najmanji razmak od vodova hladne vode i kanalizacijskog voda, te temelja mora iznositi minimalno 1 m.

Kako je već spomenuto, podloga i materijal za prekrivanje ne bi smjeli sadržavati komade oštrih bridova. Cijevi se odmataju ravno i bez izvrtanja s koluta. Cijevi se postavljaju hladne, nije potrebno zagrijavanje.

Postavljanje cijevi može se u praksi vršiti na 3 načina:

- iskop zemlje po čitavoj površini,prije svega ako postojeći nivo leži ispod gotovog dvorišnog nivoa.Fiksiranje cijevi na podlogu može se izvesti npr. metalnim kukama za učvršćivanje U-oblika ili kroz tlo ili pijesak.Prvi sloj prekrivanja (cca. 50 cm) mora se nanositi vrlo pažljivo, kako se cijevi ne bi mehanički oštetile ili pomaknule. Ostatak se može zapuniti gusjenicom za guranje. Tijekom zapunjavanja, sustav treba držati pod tlakom, kako bi se odmah mogla prepoznati oštećenja.

Mjesta brtvljenja

Iskop zemlje po čitavoj površini

5

Page 8: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

-postavljanje kinetamaKinete se pritom iskopaju u širini razmaka kolektorskih cijevi. Cijevi se postavljaju lijevo i desno u kinetu.Slijedeća kineta se opet kopa u razmaku postavljanja cijevi. S tim iskopanim materijalom se odmah puni prva kineta.

-postavljanje glodalicom za zemlju Postavljanje kolektorskih cijevi glodalicom najjednostavnija je metoda i najviše čuva dvorište. Potrebni su samo mali iskopi zemlje. Okrete je moguće iskopati malim bagerom.

No, glodalica se ne može upotrijebiti kod svakog tla.

U neposrednom području razdjelnika kolektorske su cijevi postavljene vrlo gusto. Na tom mjestu se uobičajeno stavlja čelična rešetka, na koju se s cijevnom obujmicom mogu učvrstiti cijevi. Na ovom području nužno je izolirati cijevi, radi što manjeg gubitka topline iz tla.

Površine kolektora ne smiju se asfaltirati, čistiti od snijega ili natkrivati. Može se normalno ozelenjavati, izuzev sadnje drveća s dubokim korijenjem.

Ispitivanje tlaka

Gotovi registri cijevi moraju se prije i za vrijeme punjenja podvrgnuti ispitivanju tlaka. Pritom treba paziti da se ne prekorači ispitni tlak od 6 bara. Osim toga srednja temperatura stijenke cijevi tijekom ispitivanja ne smije premašiti 30 °C (oprez na suncu!).

Nakon punjenja i odzračivanja registra cijevi vodom odnosno rasolinom, nanosi se tlak od 6 bara. Nakon dva sata, tlak koji je u međuvremenu zbog elastičnog širenja cijevi pao, ponovno se povisuje na 6 bara. Po isteku daljnja dva sata provodi se pravo ispitivanje, a da se ponovno ne povisuje tlak. Test na tlak je uspješan, ako ni na jednom mjestu registra ne istječe voda. S tim u skladu potrebno je provjeriti registar i priključke.Tlak od 6 bara trebao bi se održati i nakon izvršenog ispitivanja tijekom prekrivanja zemljom.

Za ostalo skrećemo pažnju na pridržavanje zakonskih odredbi i propisa.

Postavljanje kinetama

Postavljanje glodalicom za zemlju

Postavljanje glodalicom za zemlju

6

Page 9: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Upute za postavljane geotermičkih kolektora u rov

Skrećemo pažnju na pridržavanje zakonskih odredbi i propisa u svezi s radovima iskopa rova.

Iskop rova bagerom

Duljina rova uključujući okno iznosi, ovisno o tipu kolektora, 25 m, 33 m, 50 m, ili 66 m.Dubina rova iznosi, ovisno o tipu kolektora, 2,6 m ili 3,0 m. Ukoliko se kasnije preko Pipelife- rovnog geotermičkog kolektora još nasipava materijal, sukladno tome smanjuje se i dubina koju je potrebno iskopati bagerom.Poprečni presjek rova trebao bi biti izveden u skladu s priloženom slikom. Treba paziti da nagib kosine α iznosi između 10° i 25°. Treba izbjegavati okomite rovove, jer kod slijeganja mogu nastati šupljine.

Širina rova mora na stopi iznositi najmanje 1 m do 1,2 m, a ovisno o nagibu kosine, na površini između 2 m i 4 m.

Oblik rova može biti u L-obliku ili U-obliku. Važno je, da se postigne gore navedena duljina (eventualno za svaki slučaj iskopati 1 m duže).

Kod postavljanja više Pipelife- rovnih geotermičkih kolektora u nizu odnosno kod postavljanja u U-obliku treba paziti da je međuosni razmak između 2 rova najmanje 5 m.

Razmak između kolektorske osi i zgrade mora iznositi najmanje 3 m.

Kod postavljanja na kosim površinama okno razdjelnika mora biti tako projektirano, da pad vodi od okna i time omogućuje nesmetano odzračivanje Pipelife-geotermičkog kolektora u rovu (okno razdjelnika = najviša točka). Za ovakvo postavljanje treba uzeti u obzir duže glavne vodove.

Bager treba početi s iskopom tamo gdje je projektirano okno. Naime, čim su iskopani prvi metri rova, odmah se mogu bagerom postavljati bunarski prsteni (vidi «Ugradnja prstena okna).

Tijekom nastavljanja radova iskopa, već se može početi s pripremnim radovima u oknu (vidi «Priprema za postavljanje»).

Ako se rov ne kopa ravno, već u L-obliku ili U-obliku, unutrašnje zavoje kod uglova treba malo zaobliti.

Rovna stopa bi trebala biti donekle ravna. U području postavljanja (= na rovnim stijenama) treba lopatom izvaditi veće grumene zemlje, odnosno jače neravnine izravnati.I grube neravnomjernosti na rovnoj stijeni, također otežavaju ulaganje kolektorskih cijevi i trebalo bi ih otkloniti lopatom.

Ugradnja prstena okna

Razdjelnici kod postavljanja kolektora u rov moraju u padu dostići najvišu točku!

Kao razdjelno okno najprikladniji su betonski bunarski prsteni s promjerom od 1,5 m. Ako se u jedno okno moraju smjestiti dva razdjelnika za rovne geotermičke kolektore, treba predvidjeti promjer okna od 2,5 m.

7

Okno za razdjelnik

"U" oblik rova

"U" oblik rova

Page 10: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

U području okna rov mora biti odgovarajuće širi.Bunarski prsteni se mogu postavljati direktno na rovnu stopu, nije potrebno okneno dno.Budući da okno ne mora biti vodonepropusno, nije potrebno zatvarati razdjelnice (fuge).Osim toga mogu se upotrebljavati i lagano oštećeni prsteni.Razdjelno okno može se naravno betonirati i betonskim oplatnim kamenom.

Za početak je dovoljno bunarske prstene postaviti na visini od 2,5 m kod rova dubokog 3 m i na 2 m kod rova dubokog 2,6 m. Ulazni prsten može se ugraditi nakon postavljanja kolektora. Razlog je s jedne strane, što se tijekom ugradnje treba često ulaziti i izlaziti, odnosno s druge strane se olakšava rad s brusilicom u oknu.

Prsteni se trebaju postaviti na početku iskopa bagerom, kako bi se tijekom daljnjeg iskopa mogli paralelno nastaviti pripremni radovi na oknu.

Priprema za postavljanje

Pripremni radovi na kolektorskom materijalu također se mogu provoditi tijekom iskopa bagerom.

Prilagodba tračnica

U tračnice dugačke 2 m umetnu se, ovisno o dubini rova, 32, odnosno 40 štipaljke. Kako štipaljke ne bi iskliznule, krajevi tračnica se saviju kliještima.

Priprema cijevi

Kolute cijevi ne vući po podu!Cijevi izvaditi iz ambalaže te prorezati povezne trake.Oprez: Ne zarezati cijevi!

Kolektorske cijevi se moraju prije ugradnje odrezati na potrebnu dužinu.

20 m' dužine rova dužina cijevi 40 m'25 m' dužine rova dužina cijevi 50 m'33 m' dužine rova dužina cijevi 66,5 m'50 m' dužine rova dužina cijevi 100 m'66 m' dužine rova dužina cijevi 133 m'

Egzaktnu dužinu najjednostavnije je odrediti pomoću utisnutih oznaka dužine na cijevima (0-200 m). Počevši od unutra, cijev se odmata s koluta u obliku spirale.Oprez: Ne prelamati cijev!

Prije rezanja još jednom provjeriti utisnute oznake dužine na cijevi.Cijev ravno odrezati.

Dužina cijevi

8

Page 11: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Oba kraja cijevi zatvoriti ljepljivom trakom, kako tijekom postavljanja u njih ne bi ulazila prljavština.

Dužina rova 2,6 m = 32 kolutaDužina rova 3,0 m = 40 koluta

Ugradnja pričvrsnih kuka

Kako bi se tračnice kod umetanja štipaljki malo �ksirale, trebalo bi otprilike svaku drugu tračnicu �ksirati u tlo pričvrsnim kukama.Te kuke mogu biti npr. od otpadnih komada tankog betonskog željeza i trebale bi imati slijedeće mjere:

20 m' dužine rova ................. cca. 10 kuka25 m' dužine rova ................. cca. 12 kuka 33 m' dužine rova ................. cca. 16 kuka50 m' dužine rova ................. cca. 25 kuka66 m' dužine rova ................. cca. 33 kuke

Pričvsne kuke nisu neophodno potrebne, no znatno olakšavaju postavljanje kolektorskih cijevi.

Pripremiti zaštitne cijevi

Kako bi se kolektorske cijevi DA 20 mm zaštitile od oštećenja, potrebno je u području okna postaviti kratke zaštitne cijevi.U tu svrhu najprikladnije su korugirane zaštitne cijevi. Budući da je zaštita potrebna samo u području podbijanja stijena okna, dovoljno je, da su komadi cijevi dugački 25-40 cm. Unutarnji promjer bi trebao biti najmanje 22 mm.

Dubina rova 2,6 m .................cca. 64 zaštitne cijeviDubina rova 3,0 m .................cca. 80 zaštitne cijevi

Podbiti otvore okna

Najjednostavnije je, ako se nabave okneni prsteni s udubljenjima (priključci za kanalsku cijev).Udubljenja se eventualno mogu unaprijed pripremiti, ako se kod betoniranja pravovremeno deponira nanos. Ukoliko nisu dostupni bunarski prsteni s unaprijed pripremljenim otvorima, prolazi se moraju podbijati na licu mjesta, i to na slijedećim prstenima:

Dubina rova 2,6 m .................do cca. 2 m visineDubina rova 3,0 m .................do cca. 2,5 m visine

To znači, da se ako uzmemo visinu prstena od 0,5 m moraju podbijati ili 4, odnosno 5 prstena.Otvori trebaju imati mjere od 30 x 40 cm:Pritom prvo probušiti 4 ugla otvora.Zatim kutnom brusilicom zarezati prolaz unutra i van cca. 1 cm.

Čekićem probiti zarezani otvor i ublažiti oštre rubove!

9

Page 12: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Tračnice montirati u okno.Kako bi se kolektorske cijevi mogle razdvojiti u ulazne i povratne cijevi, u oknu se za smještanje svežnjeva cijevi postavlja po jedna tračnica za ulazne i jedna tračnica za povratne cijevi.

Razmak između dna okna i najniže pričvrsne štipaljke trebao bi iznositi oko 15 cm.Tračnice se utiskuju u stražnju polovicu okna.Tračnica se može uvijati s pričvrsnim štipaljkama.

Oba kraja cijevi zatvoriti ljepljivom trakom, kako tijekom postavljanja u njih ne bi ulazila prljavština.

Dužina rova 2,6 m = 32 kolutaDužina rova 3,0 m = 40 koluta

Postavljanje

Postavljanje tračnica u rov

Tračnice se ravnomjerno raspodjele po čitavoj dužini rova.To iznosi otprilike 2 m razmaka između tračnica.Prve dvije tračnice postavljaju se cca. 1 m udaljeno od okna.Slijedeće se tračnice postavljaju u okvirnom razmaku od 2 m.

Nakon što su po čitavom rovu ravnomjerno postavljene tračnice, sve se tračnice, osim posljednje tri kod okretne petlje, mogu �ksirati pričvrsnim kukama.Okretna petlja može se točno �ksirati tek nakon postavljanja prve kolektorske cijevi. Posljednja tračnica kod okretne petlje najčešće stoji slobodna u rovu (okomito).

Ako stijena rova ima prijelom, tračnica se treba prilagoditi.

Učvršćivanje cijevi štipaljkama

Pažljivo rukovati kolektorskim cijevima!Ne brusiti!Ne prelamati!Odmotavati ravno i bez izokretanja!

Kolektorska cijev se iz rova ugura kroz najniže udubljenje.Iz okna se natakne pripremljena zaštitna cijev.Kolektorska se cijev zatim vuče do cca. 40 cm iza tračnice i utiskuje u najnižu pričvrsnu štipaljku.Zaštitnu cijev pozicionirati točno kod prolaza u okno.Nakon toga se svežanj cijevi odmota te uloži u štipaljku sve do okretne tračnice.

Oprez: Točno paziti na to, da se za prvu cijev upotrebljava najniža štipaljka.

Ostatak kolektorske cijevi (od okretne tračnice nazad do okna) za početak se samo ravno odmota i postavlja se bez okretanja uzduž tračnice na dnu. Kraj cijevi ulaže se kroz udubljenje okna, oblaže zaštitnom cijevi, te utakne u štipaljku na povratnoj

10

Tračnica za učvršćivanje

Prsten okna

Okno

Tračnicu okretne petlje još ne �ksirati

min 40 cm

prema oknu

Rov

Page 13: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Polazeći od okna, sada se kolektorska cijev utiskuje u ostatak štipaljki i time utvrđuje pozicija okretne tračnice.

Daljnje kolektorske cijevi redom se odozdo utaknu u štipaljke.

Zatrpavanje rova

Zatrpavanje se mora obavljati izuzetno pažljivo, kako se ne bi oštetio registar!Preporučljivo je zatrpavati istog dana nakon postavljanja, kako se u slučaju jačih oborina rov ne bi urušio.

Bager mora staviti žlicu u rov i lagano prazniti. Iskopani materijal ne smije se odozgo sipati na registar cijevi. Treba pripaziti da žlica bagera ne ošteti cijevi.U rovu trebaju stajati dvije osobe, koje naneseni materijal tako raspodjeljuju, da se cijevi oblažu �nim materijalom. Veće grumene zemlje treba otkloniti s područja registra!Veće primjese zraka na području registra smanjuju učinak i često se tek nakon 2 do 3 godine popune slijeganjem.

Pokazalo se korisnim, da bager na jednom kraju rova potpuno popuni rov do nivoa dna i da zatim žlica bagera prazni s te gomile.Prednost je u tome, da žlica bagera ne dolazi u zonu registra, te se tako sprječavaju moguća oštećenja.Međutim, veći grumeni zemlje se prvo otkotrljaju dolje i moraju se ručno popuniti �nim materijalom na području registra cijevi.Tek kada je najviša kolektorska cijev prekrivena 1 m, rov se smije prelaziti bagerom.

Skrećemo pažnju na pridržavanje zakonskih odredbi i propisa u svezi s radovima u rovu.

Priključak razdjelnika

Priključenje razdjelnika trebalo bi uslijediti nakon zapunjavanja rova za cijevi, kako ne bi došlo do napetosti u pojedinim krugovima cijevi. Cijevi razdjelnika učvršćuju se obujmicama na okno.Počevši odozdo, priključiti cijevi na razdjelnik.Na svaki krug kolektora stavlja se plastični, ravni ventil, kako bi se omogućilo brzo i potpuno odzračivanje postrojenja. Ventili se izmjenično rasporede. Cijev postaviti ravno, do prislona ugurati u naglavak i spajanje zavrtnjima privući.

Spajanje razdjelnika i toplinske crpke može se izvesti polietilenskom cijevi PN 6.Pritom pripaziti da se razdjelnik spaja Tichelmannovim sustavom, kako bi se osiguralo ravnomjerno strujanje svih krugova kolektora.Na najvišoj točki kolektorskog postrojenja treba postaviti odzračivače (razdjelno okno ili kotlovnica).

Za ostalo skrećemo pažnju na pridržavanje zakonskih odredbi i propisa.

11

Ravni ventil DA 20 MM

Odzračnik Odzračnik

K pumpiDolaz od

topl. pumpe

Priključak razdjelnika

Page 14: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Proračun i dimenzioniranje

Osnova dimenzioniranja postrojenja toplinske crpke s geotermičkim kolektorom proračunata temeljem ÖNORM B8135 je potreba za toplinskom energijom zgrade.Temeljem navedene određuje se snaga toplinske crpke.

Iz toga proizlazi slijedeći postupak dimenzioniranja:

1. Proračun potrebe za topl. energijom za dotični objekt2. Izbor proizvoda i tip toplinske crpke3. Određivanje veličine seta rovnog geotermičkog kolektora ili potrebna količina cijevi za površinski geotermički kolektor uz pomoć proizvođača toplinskih crpki.

Proračun površinskih geotermičkih kolektora

Kao gruba orijentacijska vrijednost može se upotrijebiti podatak, da je za slobodnu podnu površinu za ugradnju kolektora potrebno staviti na raspolaganje 1,5 do 3-struko od površine koja će se grijati.Ukoliko je postojeća potreba za toplinskom energijom u kući vrlo visoka (loša izolacija, mnogo prozora, starogradnja itd.), nužna je 3,5-struka površina.

Kao orijentacijska vrijednost za postavljanje površinskih geotermičkih kolektora vrijedi:cca. 25 m2 površine zemlje po kw potrebne toplinske energijecca. 35 do 40 dužnih metara geotermičke cijevi d32 po kW potrebne topl. energije.

Maksimalno moguće crpljenje topline iz tla ovisno je o vrsti tla i dubini postavljanja kolektorskih cijevi.Kako bi zajamčili što manje razlike ljeto-zima u tlu, predlažu se dubine postavljanja od 1,0 do 1,5 m. Temperature u tim dubina iznose između 3 ºC i 11 ºC. Maksimalno crpljenje topline iz tla prikazano je u slijedećoj tabeli:

Potrebna površina za postavljanje može se izračunati i niže navedenom formulom.Po procjeni projektanta, kao faktori sigurnosti, mogu se računati i odgovarajuće manje vrijednosti.Gore navedeni karakteristični podaci za tlo mogu se upotrijebiti u slijedećoj formuli:

Aerd = Pn • (ε –1) qe • ε

pri čemu:Aerd potrebna površina tla u m2Pn potrebna topl. energija u skladu s ÖNORM B8135qe srednje speci�čno crpljenje topline iz tla u W/m2ε snaga toplinske crpke u točki proračunaPotrebna površina za postavljanje dobiva se iz izračunate potrebe za toplinom u zgradi, a ne iz snage birane toplinske crpke.

Kakvoća tla Površina postavljanja po kW potrebne topl. energije

Crpljenje topline kod SOW35

suhonormalnovlažno

30 m2 /kW25 m2 /kW20 m2 /kW

25 W/m230 W/m235 W/m2

12

Page 15: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Razmak postavljanja cijevi u najvećoj mjeri ovisi o procjeni projektanta, no u pravilu se može predvidjeti između 0,3 i 0,8 m.

Ravnomjernije opterećenje tla dobiva se manjim razmacima postavljanja.Za vrste tla s dobrom toplinskom provodljivosti više se preporučuju veći razmaci, kod loše toplinske provodljivosti preporučljivi su manji razmaci postavljanja.

Proračun rovnih geotermičkih kolektora

Proračun u pravilu radi proizvođač toplinskih crpki.

U svezi s adresama proizvođača toplinskih crpki, odnosno prvog proračuna obratite se tvrtki Pipelife, odjel «kućna tehnika».

Veličina setova Pipelife-rovnih kolektora

Podaci o učinku za pojedinačne veličine setova mogu se uzeti samo kao orijentacijska vrijednost i nisu obvezujući.Veličinu mora odrediti proizvođač pomoću podataka snage toplinske crpke.

PIPELIFE SETOVI ZA ROVNE GEOTERMIČKE KOLEKTORE

Mjere i orijentacijske vrijednosti učinka

Tip kolektora Dužina rova Dubina rova Kolektorske Učinak cijeviEGK-25/32 25 m' 2,6 m 1,6 m 7,5 do 9,0 kWEGK-25/40 25 m' 3,0 m 2,0 m 9,0 do 12,5 kWEGK-33/32 33 m' 2,6 m 1,6 m 9,0 do 12,5 kWEGK-33/40 50 m' 3,0 m 2,0 m 11,3 do17,5 kWEGK-50/32 50 m' 2,6 m 1,6 m 14,2 do 21,5 kWEGK-50/40 50 m' 3,0 m 2,0 m 24,0 do 27,0 kWEGK-66/32 66 m' 2,6 m 1,6 m 25,0 do 28,0 kWEGK-66/40 66 m' 3,0 m 2,0 m 30,0 do 35,0 kW Lista komada

Tip RT-R RT-R RT-SCHI FT-ESK EGK-VERT EGK-VERTEGK-25/32 1600 m' 0 25 kom 800 kom 1 kom 0EGK-25/40 2000 m' 0 25 kom 1000 kom 0 1 komEGK-33/32 2000 m' 134 m' 33 kom 1056 kom 1 kom 0EGK-33/40 2600 m' 67 m' 33 kom 1320 kom 0 1 komEGK-50/32 3200 m' 0 50 kom 1600 kom 1 kom 0EGK-50/40 4000 m' 0 50 kom 2000 kom 0 1 komEGK-66/32 4400 m' 0 66 kom 2112 kom 1 kom 0 EGK-66/40 5400 m' 0 66 kom 2640 kom o 1 komZadržano pravo tehničkih promjena

Vanjski promjer cijevi

Razmak postavljanja Dužni metar po m2 površine postavljanja

20 mm25 mm32 mm40 mm

0,30 m0,50 m0,70 m0,80 m

3,332,01,431,25

13

Page 16: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Gubitak pritiska u cijevima od polietilena

CIJEV-UNUT Ø KOLIČINA VODE BRZINA GUBITAK PRITISKA mm l/sec m/sec m/100-m-cijev

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0,1

1

10

0,01

0,002

1

0,5

0,1

0,05

0,02

11

0,5

0,1

0,05

0,01

Odnosi tlaka u geotermičkim kolektorima

Crpku za cirkulaciju rasoline treba dimenzionirati oko 50 % veću u odnosu na gubitke pritiska vode. Nadalje, u krugu rasoline treba predvidjeti jednu ekspanzivnu posudu, za koju vrijedi osnovno pravilo: za 100 l rasoline oko 5 l volumena posude. Osim toga, treba predvidjeti sigurnosni ventil za pogonski pritisak od 2,5 bara.

14

Page 17: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

PROGRAM ISPORUKE

Priključni vod

CIJEV

Plastična cijev od polietilena u kolutima, dimenzije 50 mm vanjski promjer, boja crna, nazivni tlak 6 bara, otporna na kemikalije.

Karakteristični podaci:Jedinica isporuke: max. 100 m'Vanjski promjer: 50 mmDebljina stijenke: 2,9 mmVisina koluta b: 0,33 mUnutarnji promjer koluta: 1,60 mVanjski promjer koluta: 2,0 mTežina/svežanj: 41,2 kgTežina/dužni metar: 0,412 kgSadržaj vode/ m': 1,53 lTip: 50A6

PLASSON-KOLJENO

Utični spojKut vanjski promjer 50/ 90°,Tip: PL-W50

PLASSON-KUTNI PRIJELAZS vanjskim navojem 6/4"Kut vanjske dimenzije 50/90°,tip: PL-WA50

Površinski geotermički kolektor

KOLEKTORSKA CIJEV

Plastična cijev od polietilena u kolutima, dimenzije 32 mm vanjski promjer, za upotrebu kao geotermički kolektor; boja crna, nazivni tlak 6 bara, otporna na kemikalije.

Karakteristični podaci:Jedinica isporuke: 200 m'Vanjski promjer: 32,0 mmDebljina stijenke: 2,0 mmVisina koluta b: 0,30 mUnutarnji promjer koluta: 0,73 mVanjski promjer koluta: 1,20 mTežina/svežanj: 34,4 kgTežina/dužni metar: 0,172 kgSadržaj vode/ m' 0,62 lTip: EK-R32x2, 0/200

15

Page 18: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Osnovni set razdjelnikaUlazni i povratni set razdjelnika dimenzije promjer 50x6/4", s odvodom 1" vanjski navoj.Tip: FK-V.GS

KOSI VENTILOd mesinga, s obje strane unutarnji navoj 1"prikladan za upotrebu u rasolnim vodovimaTip: FK-SV 32

KUGLASTA SLAVINAOd mesinga, niklana, s obje strane unutarnji navoj 1"prikladan za upotrebu u rasolnim vodovimaTip: FK-KH 32

PRIKLJUČNI KOMAD Vanjski promjer 25, ravan, s vanjskim navojem 1"Tip: PL-GRA25

PRIKLJUČNI KOMAD Vanjski promjer 32, ravan, s vanjskim navojem 1"Tip: PL-KLA32

PRIKLJUČNI KOMAD Vanjski promjer 40, ravan, s vanjskim navojem 1"Tip: PL-KLAR40

PRIKLJUČNI KOMAD Vanjski promjer 32, ravan, s unutarnjim navojem 1"Tip: PL-KLI32

PRIKLJUČNO KOLJENOVanjski promjer 32, kut 90°, s vanjskim navojem 1"Tip: PL-WA32

PRIKLJUČNO KOLJENO Vanjski promjer 32, kut 90°, s unutarnjim navojem 1"Tip: PL-WI32

REDUKCIJSKI SETVanjski promjer 32-25Tip: PL-RED 32/25

Za ostale Plasson komade pogledati Pipelife cjenik «Standardni cijevni sustavi».

Rovni geotermički kolektor

KOLEKTORSKA CIJEV

Plastična cijev od polietilena u kolutima, dimenzije 20 mm vanjski promjer, za upotrebu kao geotermički kolektor; boja crna, nazivni tlak 10 bara, otporna na kemikalije.

Karakteristični podaci:Jedinica isporuke: 200 m'Vanjski promjer: 20,0 mmDebljina stijenke: 2,0 mmVisina koluta b: 0,22 mUnutarnji promjer koluta: 0,60 mVanjski promjer koluta: 0,90 mTežina/svežanj: 21,8 kgTežina/dužni metar: 0,109 kgSadržaj vode/ m' 0,20 lTip: RT-R20x2, 0

16

Page 19: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

KOLEKTORSKA CIJEV

Plastična cijev od polietilena u kolutima, dimenzije 20 mm vanjski promjer, za upotrebu kao geotermički kolektor; boja crna, nazivni tlak 10 bara, otporna na kemikalije.Karakteristični podaci:Jedinica isporuke: 67 m'Vanjski promjer: 20,0 mmDebljina stijenke: 2,0 mmVisina koluta b: 0,22 mUnutarnji promjer koluta: 0,60 mVanjski promjer koluta: 0,72 mTežina/svežanj: 7,3 kgTežina/dužni metar: 0,109 kgSadržaj vode/ m' 0,20 lTip: RT-R20x2, 0/67

RAVNI VENTIL

Vanjski promjer 20, od plastike, s obje strane vijci za pritezanjeTip: PL-GV20

TRAČNICA ZA UČVRŠĆIVANJE

Tračnica (C-pro�l) od pocinčanog čeličnog lima za 40 pričvrsnih štipaljki, tračnica proizvoljne duljineKarakteristični podaci:Dužina: 2000 mmŠirina: 42 mmDebljina lima: 1,0 mmTip: RT-SCHIE2

ŠTIPALJKE ZA UČVRŠĆIVANJE

Plastične obujmice za učvršćivanje kolektorske cijevi vanjskog promjera 20 mm, boja crvena, Jedinica pakiranja: 100 komTip: FT-ESK

SET RAZDJELNIKA

2 kom plastičnih razdjelnika vanjskog promjera 50 mm, po 32 izlaza s vijcima za pritezanje za cijev vanjskog promjera 20 mm.Karakteristični podaci:Vanjski promjer glavne cijevi: 50,0 mmDužina: 1,6 mBroj izlaza: 2x32 komDimenzija izlaza: 20,0 mmRazmak izlaza: 50 mmNavojni priključak: 6/4 "Tip: EGK-VERTSET32K

SET RAZDJELNIKA

2 kom plastičnih razdjelnika vanjskog promjera 50 mm, po 40 izlaza s vijcima za pritezanje za cijev vanjskog promjera 20 mm.Karakteristični podaci:Vanjski promjer glavne cijevi: 50,0 mmDužina: 2,0 mBroj izlaza: 2x40 komDimenzija izlaza: 20,0 mmRazmak izlaza: 50 mmNavojni priključak: 6/4 "Tip: EGK-VERTSET40K

17

Page 20: Tehnicki Prirucnik Geotermicki Kolektori-Toplinske Pumpe

Pipelife - HRVATSKA Cijevni sustavi d.o.o.Zagrebačka 19, 47 000 KARLOVACtel: + 385(0)47/637 663fax: +385(0)47/637 561e-mail: [email protected] stranica: www.pipelife.hr

Prodajni centar ZAGREBSlavonska avenija 92tel: + 385(0)1/20 56 662fax: + 385(0)1/20 56 717e-mail: [email protected]

Prodajni centar SPLITDUgopoljetel: + 385(0)21/382 332fax: + 385(0)21/382 335e-mail: [email protected]

Pipelife - HRVATSKA Cijevni sustavi d.o.o.Predstavništvo BiHKranjčevićeva 41, SARAJEVOtel: +387(0)33/207 033fax: +387(0)33/207 033e-mail: [email protected]

Prodajni centar OSIJEKJužna obilaznica bbtel: + 385(0)31/271 260fax: + 385(0)31/271 697e-mail: [email protected]