Nejenom u geotermálních systémů, které slouží k vytápění a chlazení, se často mluví o výkonu tepelného čerpadla, o regulaci nebo o výsledné spotřebě objektu. Skutečný základ ale leží jinde. O výsledku totiž ve velké míře rozhoduje primární okruh. Právě ten určuje, jak stabilně bude systém pracovat, jakého COP (topný faktor, pozn. red.) tepelné čerpadlo dosáhne a jak vysoké budou provozní náklady v dalších letech. U bytových a komerčních projektů nejde o detail, který lze doladit později. Jde o konstrukční základ celého řešení.
Obsah článku
U geotermálních systémů může primární okruh (specializace společnosti Geocore, uzavřený systém vrtů a potrubí v zemi, který přivádí energii k tepelnému čerpadlu) ovlivnit výkon tepelného čerpadla v řádu jednotek až desítek procent. Špatně navržený okruh přitom typicky snižuje účinnost systému, tedy COP, o 10 až 30 procent. To už není technická odchylka. To je zásah do ekonomiky celého projektu, který se následně promítá do každé topné i chladicí sezóny.
„Primární okruh je část systému, na které se nevyplácí šetřit ani improvizovat. Když je správně navržený a kvalitně provedený, vytváří stabilní podmínky pro tepelné čerpadlo a drží výkon systému v dlouhodobě předvídatelných hodnotách,“ říká Julia Lisovenko, marketingová manažerka společnosti Geocore.
Kde vznikají nejdražší chyby
V praxi se nejčastěji opakují dvě zásadní chyby. První je poddimenzování vrtů. Na papíře může systém vypadat úsporněji, ve skutečnosti se ale vrtové pole přetěžuje a výkon začíná klesat už v prvních letech provozu. Druhým problémem je nesprávný návrh hloubky vrtů. Právě zde může vzniknout rozdíl desítek procent ve stabilitě výkonu během roku. V zimních špičkách se tak projeví slabá místa, která už nelze skrýt ani kvalitní technologií v kotelně.
Realizace Geocore. | Foto: Geocore.cz
Na větších projektech se tento problém násobí. U bytových domů, administrativních budov nebo komerčních areálů se pracuje s desítkami až stovkami metrů vrtů, často s rozsáhlým vrtovým polem a složitější hydraulikou. I malá chyba v návrhu zde znamená výrazný dopad na celý systém. Nestačí proto orientační výpočet. Rozhoduje přesný 3D výpočet, správné dimenzování vrtů, návaznost na výkon tepelného čerpadla i vyhodnocení provozu v průběhu roku.
Důležitá je také otázka, kterou investoři řeší velmi často: jaká je optimální hloubka vrtu. Odpověď není univerzální, protože závisí na energetické bilanci objektu, geologických podmínkách, požadavku na vytápění i chlazení a na celkovém návrhu systému. Právě proto je nutné navrhovat primární okruh individuálně. Slepé přebírání schémat z jiných staveb bývá jednou z cest k budoucím problémům.
Typy primárních okruhů a jejich aplikace
Primární okruhy se liší podle typu zdroje tepla či chladu a jejich konkrétní aplikace. Mezi nejčastější typy patří zejména:
- Geotermální vrty (stálý zdroj tepla z hloubky 80–400 m pod povrchem země).
- Mělké vrty – Vertical Thermpipe (využití tepelné energie pozemku v hloubce 6–12 m pod jeho povrchem.
- Plošné kolektory (využití tepelné energie pozemku v hloubce okolo 2 m pod povrchem terénu).
- Plošné kolektory pod základovou deskou (výhoda plošných kolektorů, které jsou instalovány přímo do základní desky).
- Energokoše (využití energie pozemku v hloubce v rozmezí 1–4 m pod povrchem terénu).
- Energopiloty (využití tepelné energie budov, které jsou postaveny na základových pilotech).
- Betonové podzemní konstrukce (využití tepelné energie podterénních základů budov).
- Využití kanalizace PKS Thermpipe (využití tepelné energie odpadních vod v kanalizačním potrubí pod povrchem terénu).
- Hybridní systém (možnost chytře čerpat tepelnou energii ze vzduchu, země, či vody podle sezónních podmínek).
O výsledku nerozhoduje jen návrh, ale i provedení
Ani dobře spočítaný projekt neobstojí, pokud selže realizace. Kritickým bodem je zejména injektáž vrtů. „Nekvalitní injektáž výrazně snižuje schopnost přenosu tepla mezi sondou a okolním prostředím. V praxi může rozdíl mezi kvalitní a nekvalitní injektáží znamenat pokles efektivity přenosu tepla v desítkách procent. To se následně promítne do nižšího výkonu, vyššího zatížení tepelného čerpadla a růstu provozních nákladů,“ dodává Julia Lisovenko.
Geocore proto staví svůj technologický přístup na třech pevných bodech:
- Prvním je správné dimenzování vrtů na základě přesných výpočtů.
- Druhým jsou kvalitní materiály, které mají dlouhodobě udržet parametry systému.
- Třetím bodem je kontrola realizace, protože právě na stavbě se definitivně rozhoduje, zda projekt bude fungovat podle návrhu, nebo pouze na papíře.
Ekonomický dopad je přitom zcela konkrétní. Rozdíl v návrhu primárního okruhu může znamenat zvýšení provozních nákladů o 15 až 40 procent ročně. A pokud se chyba projeví až po uvedení do provozu, opravy bývají extrémně nákladné. U větších objektů se často pohybují v řádu stovek tisíc až milionů korun. Primární okruh navíc není technologie, kterou lze snadno vyměnit. Je uložen v zemi a jakýkoli zásah bývá technicky i finančně náročný.
Právě proto je nutné vnímat primární okruh jako investici do výkonu, stability a životnosti celého systému. Správně provedený primární okruh, resp. jeho životnost, se pohybuje v horizontu 50 a více let. To je parametr, který zásadně mění pohled na návrh i na rozpočet projektu. Nejde jen o to, aby systém dnes topil a chladil. Jde o to, aby držel výkon i za deset, dvacet nebo třicet let.
U bytových a komerčních projektů tedy neplatí, že rozhoduje jen značka tepelného čerpadla. Opravdový výkon začíná v zemi. A právě tam se také láme budoucí ekonomika celé stavby.
Jak nás oslovit
- Nechte si zdarma zpracovat Srovnání a analýzu úsporných řešení a zjistěte, jak optimalizovat provozní náklady vašeho objektu. Správné rozhodnutí vám může ušetřit statisíce korun – nenechte ho náhodě!
- Pro konkrétní poptávku (nezávaznou) pak využijte tento formulář.
Z e-shopu
Kvalitní pitná voda musí mít obsah minerálů. Vápník a hořčík jsou pro lidské zdraví přínosné, ale stejná chemie, která prospívá organismu, systematicky ničí techniku. Tvrdá voda obsahuje ionty vápníku Ca²⁺ a hydrogenuhličitany HCO₃⁻. Jakmile se začne ohřívat, proběhne reakce, při níž vzniká uhličitan vápenatý CaCO₃, oxid uhličitý a voda. Uhličitan vápenatý se nerozpouští, usazuje se na teplosměnných plochách a pomalu z nich vytváří souvislou krustu.
Přečtěte si, jak s tvrdou vodou zatočit jednou provždy >>
