zpravodajství životního prostředí již od roku 1999

Horninové zásobníky tepelné energie

11.03.2011
Energie
Geologie
Horninové zásobníky tepelné energie
Jednou z možností ekologického a zároveň ekonomického vytápění stavebních objektů je využít horninového prostředí jako zásobníku tepelné energie a chladu.

Jak horninový zásobník funguje? Teplota hornin v hloubce 100 m v běžných geologických podmínkách se pohybuje okolo 10 - 12 °C. Tuto teplotu lze pomocí hloubkových vrtů až do 150 m v kombinaci s tepelnými čerpadly podstatně zvýšit (až na 60 °C) a využít pro vytápění budov v přechodném a zimním období. V letním období lze přebytečné teplo (např. z klimatizačního systému budovy) odvádět do hloubkových vrtů a do budovy z vrtů je možné pomocí tepelného čerpadla přivádět chlad. Horninový zásobník tedy může pracovat sezónně podle potřeby jednak jako zdroj tepla, jednak jako zdroj chladu. Pomocí horninového zásobníku lze proto řešit problém, jak akumulovat přebytečné teplo v době, kdy je nepotřebujeme, a čerpat je ze zásobníku až v topné sezóně.

ZNALOST PODMÍNEK

Jak takový horninový zásobník vybudovat? Je to záležitost náročná především na know-how o horninovém prostředí v dané lokalitě. V prvé řadě je zapotřebí detailní znalost místních geologických podmínek: horninové složení do hloubky až 150 m, přítoky podzemní vody (hloubka, velikost přítoku, směr proudění), tepelné vlastnosti hornin. Pomocí speciálního software a polních testů ve zkušebním vrtu je určen počet a hloubka vrtů a jejich optimální uspořádání na daném pozemku. Samozřejmě, že vstupním parametrem pro navržení horninového zásobníku je také analýza požadavků zákazníka na vytápění/chlazení budovy.

Dalším krokem je realizace skupiny hloubkových vrtů a jejich vystrojení. Vyžaduje vrtnou firmu se specializovanou vrtnou soupravou, která garantuje dosažení projektovaných hloubek vrtů a jejich kvalitní vystrojení i ve složitých, proměnlivých geologických podmínkách. Vrty jsou vystrojovány plastovými kolektory - tj. U-trubicemi z polyetylenu, injektovány po celé délce pro lepší přestup tepla/chladu a kolektory jsou tlakově testovány na těsnost.

Je nutné zdůraznit, že právě vybudování podzemního zásobníku je nejnáročnější částí celého topného systému objektu. Případné chyby nemusí být zjevné v průběhu výstavby, ale až po náběhu provozu zásobníku a jsou zpravidla neodstranitelné. Proto je důležitý výběr seriózní firmy s dlouholetými a komplexními znalostmi a zkušenostmi v oboru geologického inženýringu v oblasti "mělké" geotermální energie.

ZKUŠENOSTI S VYUŽITÍM

Poblíž kanadského Calgary využívají přebytečného tepla ze slunečních kolektorů, které uskladňují v horninovém zásobníku s vrty a tímto teplem vytápějí 52 rodinných domů. Na okraji švédského Stockholmu, ležícím více než tisíc kilometrů severněji než Česká republika, vytápějí teplem získaným ze slunečních kolektorů 50 rodinných domů a navíc dům pro seniory. V německém Badensku-Würtenbersku dodává horninový zásobník teplo získané slunečními kolektory dokonce celé městské čtvrti s 350 domy, školou a nákupním centrem. V konečné fázi je počítáno až s 1300 obytnými jednotkami.

PŘESVĚDČIVÉ VÝHODY

Horninový zásobník tepla/chladu představuje ekologický, obnovitelný zdroj energie. Jeho provoz je plně automatický a neprodukuje žádné odpady. Na základě vyhodnocení místních podmínek může být dimenzován tak, aby zcela nahrazoval "klasické" dodávky tepla. Zásobník není patrný na povrchu terénu, lze jej realizovat i pod základy novostaveb. Provozní náklady horninového zásobníku jsou velmi nízké v porovnání s jinými způsoby vytápění. A co je nejdůležitější - cena za dodávku tepla bude stálá a nikoliv kolísavá a rostoucí jako u energií z fosilních paliv. Právě dodávka ekologicky vyrobeného tepla za stálou cenu je v současnosti bezkonkurenčním komfortem a východiskem, jak se vypořádat s diktátem monopolů.

KVALIFIKOVANÝ DODAVATEL

Podstatné pro investora samozřejmě je získat firmu, která dokáže v tomto směru nejen kvalifikovaně poradit, ale také záměr realizovat a financovat. Je možno se obrátit na společnost Green Gas DPB, a.s., která vstupuje na trh jako dodavatel tepla a provozovatel horninového zásobníku včetně jeho kotelny. Byla založena v roce 1960 a podniká po celou svoji existenci v oboru hornictví a geologie. Od roku 2001 provádí hloubkové vrty pro tepelná čerpadla (celkem odvrtáno asi 3500 vrtů o celkové metráži téměř 350 000 m). V roce 2006 společnost provedla testování tepelných vlastností hornin pro vytápění novostavby auly VŠB - technické univerzity v Ostravě. S touto univerzitou rovněž spolupracuje v oblasti výzkumů tepelných vlastností hornin, injektážních směsí a realizace tepelných testů hornin. Od roku 2005 společnost provozuje kogenerační jednotky na důlní plyn (v současné době o celkovém elektrického výkonu 28,4 MW), přičemž v roce 2010 dodala 150 tisíc GJ tepla. V letošním roce ch ce v rámci aplikace výzkumného úkolu vybudovat zásobník s vrty pro odpadní teplo kogenerační jednotky.


AUTOR: Zdeněk Rozehnal

Zdroj: STAVITEL

Komentáře k článku. Co si myslí ostatní?

Další články
Chystané akce
24
8. 2017
24-26.8.2017 - Veletrh, výstava
Japonsko
Ekologický institut Veronica
28
8. 2017
28.8-3.9.2017 - Ostatní akce
Centrum Veronica Hostětín, Hostětín 86
ZERA - Zemědělská a ekologická regionální agentura, o.s.
5
10. 2017
5.10.2017 - Seminář, školení
Kobra Údlice, s.r.o. Přečaply 100, Údlice - Přečaply
ZERA - Zemědělská a ekologická regionální agentura, o.s.
10
10. 2017
10.10.2017 - Seminář, školení
Brno
ZERA - Zemědělská a ekologická regionální agentura, o.s.
12
10. 2017
12.10.2017 - Seminář, školení
Podněty ZmapujTo
Mohlo by vás také zajímat
Naši partneři
Složky životního prostředí