Geotermální sonda – příprava k zapuštění do vrtu
Příprava vrtného pole geotermálních vrtů pro novou budovu ČSOB v Hradci Králové začala již v červnu 2016, a to ohlášením průzkumných vrtných prací. V srpnu 2016 se realizovaly první zkušební vrty, na kterých se následně provádělo ověření tepelných parametrů podloží tzv. „Thermal-Response-Test (TRT)“. V listopadu 2016 byly firmou ARTEG s. r. o. předány první návrhy možného řešení. Investorovi byly předloženy tři varianty realizace v rámci provedení analytických simulací EED, které na základě vstupních údajů posoudily chování vrtného pole v časové ose 25 let.
TECHNICKÉ INFORMACE
- Počet vrtů: 107
- Celková délka včetně průzkumných vrtů: 19 180 metrů
- Množství injektážní směsi: 280 000 kg
- Počet sběrných míst: 4
- Celková délka horizontálních rozvodů: 7 500 metrů
- Počet spojů pod základovou deskou: 1 070 svarů
- Množství kapaliny v celém systému: 115 000 litrů
V další fázi projektu se vybírala nejvhodnější varianta s ohledem na požadavky investora. Šlo zejména o pokrytí špičkových výkonů vytápění (chlazení) objektu, pokrytí ročních energetických potřeb vytápění (chlazení) a možné použití bivalentních zdrojů. Nakonec byla po konzultacích se zástupcem investora a hlavním projektantem vybrána varianta 105 vrtů s hloubkou 180 metrů a celkovou délkou 19 180 metrů (včetně zapojení dvou průzkumných vrtů). Následně byly v průběhu let 2017 a 2018 zpracovány dokumentace pro územní rozhodnutí, vydáno stavební povolení (včetně hydrogeologického posudku) a rozhodnutí o provedení díla.
V rámci zpracování prováděcí dokumentace se vyprojektovalo jedinečné vystrojení vrtů geotermálními sondami švýcarského výrobce JANSEN AG v provedení GEOTWIN Shark (4 × 40 × 3,7 mm). Uvedený typ vystrojení, dodávaný společností GE-TRA s. r. o., je navržen a vyráběn tak, aby byla minimalizována tlaková ztráta způsobená prouděním nemrznoucí kapaliny v potrubí při současném zachování tlakové odolnosti geotermální sondy (PN16).
Celý projekt byl limitován půdorysem objektu a zakládáním stavby cca sedm metrů pod finální úrovní terénu. Složitost projektu umocňovala řeka Labe, která má koryto pouhých pár desítek metrů od objektu. Vrty, včetně horizontálního propojení, bylo nutné realizovat ještě před vylitím základové desky z úrovně podkladního betonu. Vzhledem k tomu, že veškeré práce byly prováděné zhruba 3 až 4 metry pod úrovní řeky Labe, bylo nutné navrhnout důsledné vytěsnění všech prostupů do objektu.
Při celkovém počtu 107 vrtů se tak muselo navrhnout 214 prostupů (studená a teplá strana vrtu) základovou deskou z vodo-nepropustného betonu (bílá vana). Další prostupy bylo potřeba navrhnout pro teplotní čidla měřící osm předem vybraných vrtů. Čidla zaznamenávají teploty ve čtyřech hloubkách. Všech 107 vrtů se navíc muselo umístit s ohledem na piloty pro založení stavby. Koordinaci celého projektu bylo potřeba připravit již v roce 2017.
Vrtné pole bylo rozděleno do čtyř sekcí (A-D). Každá sekce přitom měla jeden sběrný bod, kde se sdružovalo od 24 do 29 vrtů v tzv. GT-Floor systému. Konstrukce GT-Floor systému, vyráběného německou společností GRATEC GmbH, je speciálně navržena pro zabudování do vodo-nepropustného betonu (bílá vana). V případě potřeby lze rovněž navrhnout i provedení pro napojení na hydroizolace v základové konstrukci (černá vana). Tento konstrukční prvek, dodávaný společností GE-TRA s. r. o., je osazován systémem rozdělovače (sběrače), který je umísťován nad úrovní základové desky. Obsluha rozdělovače (sběrače), všechny armatury a průtokoměry i případný následný servis je zajišťován pohodlně již ve vnitřní části objektu.
ZÁVĚR
Jako u každého projektu podobného rozsahu, tak i u nového objektu ČSOB v Hradci Králové docházelo k postupnému vývoji požadavků na pokrytí ročních energetických potřeb, a to jak u vytápění, tak i u chlazení. Po upřesnění vstupních dat vytápění a chlazení objektu byla v červnu 2018 provedená aktualizace modelování vrtného pole. V dubnu 2019 byla tato aktualizace ještě jednou verifikována na základě dvou dodatečných TRT testů. Ty byly prováděné již jako součást realizace vrtných prací geotermálních vrtů a jsou tak plnohodnotnou součástí celého díla.
ARTEG s.r.o.
www.arteg-projekt.cz
GE-TRA s.r.o.
www.ge-tra.cz
