Na foto: Pohled na vrtné pole, Černá kostka, Ostrava.
Projekt výstavby Černé kostky v Ostravě představuje průlomovou realizaci v oblasti geotermie. Jedná se o první realizaci na českém a slovenském trhu, kde byly využity geotermální sondy s difúzní bariérou. Objekt vzniká v poddolovaném území Ostravy, v němž je nutné počítat s výskytem metanu v podloží, který může být již v nižší koncentraci výbušný. Společnost GE-TRA se na realizaci podílela řešením technického provedení primárního okruhu zaměřeného na bezpečnost provozu, dlouhodobou spolehlivost a energetickou efektivitu systému.
Plynotěsné sondy JANSEN Barriera – plynotěsná ochrana a dlouhodobá životnost
V rámci realizace bylo provedeno celkem 66 geotermálních vrtů, z toho 26 vrtů o hloubce 130 m a 40 vrtů o hloubce 140 m. Celková délka vrtného pole dosahuje 8 980 m, přičemž systém je navržen na pokrytí 552 kW pro vytápění a 520 kW pro chlazení. Z hlediska technického návrhu představuje jeden z nejdůležitějších aspektů této realizace právě způsob vystrojení vrtů. Pro projekt byly zvoleny speciální plynotěsné geotermální sondy JANSEN Barriera, které vedle vysoké mechanické odolnosti při manipulaci a instalaci zajišťují také účinnou bariéru proti prostupu metanu z podloží. V lokalitě s výskytem metanu jde o klíčový bezpečnostní požadavek, jenž má přímý vliv na provozní jistotu i dlouhodobou ochranu celé instalace.
Injektáž vrtů – důležitý parametr pro účinnost geotermálního pole
Samotné vystrojení vrtů kvalitní geotermální sondou ještě nezaručuje správnou funkci vrtného pole. Stejně důležitým parametrem je také kvalitně provedená injektáž geotermálních vrtů, která zásadně ovlivňuje přenos tepla, stabilitu vrtu i dlouhodobou provozní spolehlivost systému. V projektu Černá kostka byla použita injektážní směs CreteoInject CC 856 HS s ověřenou a deklarovanou tepelnou vodivostí 2,35 W/m·K. Směs obsahuje mrazuvzdornou složku, je odolná vůči síranům a zároveň má atest pro styk s pitnou vodou.
Z funkčního hlediska injektáž zajišťuje kvalitní tepelný kontakt mezi geotermální sondou a horninovým prostředím, omezuje vznik dutin ve vrtu, stabilizuje sondu v celé hloubce a přispívá k hydrogeologické bezpečnosti vrtu.
Sdružení vrtného pole – hydraulická stabilita
Z pohledu technického uspořádání systému představovalo podstatnou část realizace také sdružení vrtného pole do funkčních celků. Jednotlivé okruhy jsou v projektu Černá kostka napojeny na dvě sestavy rozdělovačů/sběračů pro 13 okruhů skrze základovou desku a do tří kruhových sběrných šachet GT1225 pro 14 okruhů, které sdružily vrty mimo zpevněné plochy. Řešení bylo navrženo s ohledem na dispozici vrtného pole, přehlednost primárního okruhu a stabilitu hydraulických poměrů v celé soustavě. Z provozního hlediska kruhové sběrné šachty GT1225 zlepšují servisní přístup a umožňují efektivní vyvážení jednotlivých okruhů. U rozsáhlejších realizací jde o důležitý konstrukční prvek, který významně ovlivňuje provozní spolehlivost i budoucí servisovatelnost systému.
Prostupy do objektu – detail, který rozhoduje
Z pohledu návrhu a realizace primárního okruhu představují prostupy do objektu jeden z klíčových detailů, který bývá v praxi často podceňován. U projektu Černá kostka bylo propojení části vrtného pole řešeno skrze základovou desku pomocí dvou speciálních nerezových pažnic pro napojení hydroizolace, doplněných kompaktními těsněními typu „S“. Takto provedený prostup pro 2 × 13 vrtů (52 prostupů DN80) zajišťuje mechanickou ochranu potrubí skrze základovou desku, spolehlivou těsnost a dlouhodobou funkčnost. Právě v těchto místech se často rozhoduje o dlouhodobé těsnosti a provozní spolehlivosti celého primárního okruhu.
GE-TRA a ARTEG se specializují na návrh, dimenzování a technickou podporu systémů primárních okruhů pro tepelná čerpadla, včetně řešení geotermálních vrtů, sdružení vrtných polí a souvisejících konstrukčních detailů.
Autoři: GE-TRA s.r.o.
www.ge-tra.cz
ARTEG s.r.o.
www.arteg-projekt.cz
