TIPURI DE STRUCTURI GEOTERMALE STUDIATE SI EXECUTATE DE TERMOLINE :

I. SONDE GEOTERMALE – sunt cele mai utilizate sisteme geotermale – sursa primara pentru pompele de caldura sol-apa. Se foreaza la adancimi de 50-200 m iar in foraj se introduc sonde geotermale (teava PEHA sau PE-Xa cu diametrul 32-40 mm). Sondele geotermale asigura transferul termic cu solul in circuit inchis prin care circula etilenglicol cu temperatura de inghet de -15°C.

Montarea sondelor geotermale in foraj

Dimensionare camp cu 1000 sonde geotermale – Institutul ELI-NP  Magurele

II. PILOTI ENERGETICI  – piloții proiectati cu rol structural pentru o cladire devin piloti energetici daca se monteaza pe armatura acestora teava PEHA sau PE-Xa cu diametrul 16-32 mm. Pilotii energetici vor fi utilizati  ca circuit primar al pompelor de caldura sol-apa ce incalzesc – climatizeaza cladirea pentru care au fost proiectati . In cadrul proiectului Horizon 2020 : GABI Cost am studiat atat consideratiile teoretice cat si monitorizarea cu privire la avantajele / dezavantajele  din punct de vedere al performanței energetice cât și al performanței geotehnice a piloților energetici.
TEHNOLOGIA PILOTILOR ENERGETICI
• Folosesc solul ca schimbator de caldura si mediu de stocare al energiei;
• Adauga rolului lor structural de piloti de fundate rolul de elemente de incalzire-climatizare geotermale
• Rolul fluidului care circula inauntrul tevilor este de a transfera caldura solului catre circuitul primar al pompelor de caldura;
• Tevile PEHA sau PE-Xa cu diametrul 16-32 mm sunt montate pe armatura pilotilor in forma de W, UU sau spirala.
APLICATII:    
– Numai extracția de căldură – cu pompă de căldură   (40-60 W / m; TEP = 2-15 ° C)    
– Extracția și injectarea de căldură – cu pompă de căldură reversibilă (50-100 W / m; TEP = 25-35 ° C) CONCLUZII – Configurația țevilor caracterizează în principal atât performanța energetică, cât și performanța geotehnică a piloților energetici;
– Proiectarea fundației pe piloti este deasemenea esențiala atât pentru performanța energetică, cât și pentru performanța geotehnică a piloților energetici;
– Debitul de masă al fluidului care circulă în țevi influențează în mod semnificativ numai performanța energetică.
– Variația vitezei lichidului pare o soluție mai eficientă decât modificarea diametrului conductei – pentru modificarea debitului : o creștere a vitezei fluidului:
• de la 0,2 la 0,5 m / s => creșterea ratei de transfer de căldură de 7%
• de la 0,2 la 1 m / s => creșterea ratei de transfer de căldură de 11%.

Lucrare in derulare – UPU – Sectie Urgente Spital Judetean Oradea : pompe de caldura cu 320 piloti

 Montarea unui  pilot geotermal din cei 320 la proiectul UPU – Spital Judetean Oradea

Lucrare Kesz in derulare – Cladire de birouri Cluj cu 76 piloti geotermali

Casa incalzita – racita cu pompa de caldura si 10 piloti geotermali

Grinda de fundare si colectarea tevilor  din pilotii geotermali

III. PERETI DE DIAFRAGMA GEOTERMALI ( PERETI MULATI ) Peretii de diafragma sau peretii mulati sunt  proiectati cu rol structural pentru a proteja constructia unei cladiri prin stabilizarea terenurilor invecunate . Daca in peretii de diafragma, pe armatura acestora se monteaza teava PEHA sau PE-Xa cu diametrul 16-32 mm acestia devin structuri geotermice –  circuit primar al pompelor de caldura sol-apa si schimbător de căldură cu solul care ajunge mediu de stocare. Aceste stucturi geotermice vor fi utilizate  functionarea pompelor de caldura care  asigura incalzirea – climatizarea cladirii pentru care au fost proiectati .

Pompe de caldura cu pereti mulati geotermali –  Casa Oromolu / Piata Victoriei  Bucuresti

IV. TUNELURI La fel ca si peretii de diafragma, daca in peretii tunelurilor ( linii de tren subteran, pasaje auto subterane ,…), pe armatura acestora se monteaza teava PEHA sau PE-Xa cu diametrul 16-32 mm acestea devin structuri geotermice –  circuit primar al pompelor de caldura sol-apa si schimbător de căldură cu solul. Aceste stucturi geotermice vor fi utilizate  functionarea pompelor de caldura care  asigura incalzirea – climatizarea unor cladirii din vecinatate , statii de tren ,… .

STRUCTURILOR GEOTERMICE –  O TEHNOLOGIE INOVATOARE

  • Energia geotermale obtinuta cu ajutorul structurilor geotermice reprezinta o tehnologie ecologică, o soluție pentru încălzirea și răcirea clădirilor cu reducerea semnificativa a emisiilor de CO₂ si a emisiilor de alte gaze cu efect de seră;
  • Asigura eficienta energetica de la nivel de clădire la nivel de cartier /oras, respactand conceptul de caldiri / orașe sustenabile;
  • Este complementară cu orice alte sisteme de energie regenerabilă fiind o sursă locală de energie regenerabilă (căldura naturală prezentă în pământ);
  • Nu este necesară execuția de foraje suplimentare, ci de modificări minore în proiectarea fundației si de costuri minime suplimentare de instalare;
  • Utilizarea structurilor geotermice asigură localizarea zonei înconjurătoare care poate fi utilizata pentru extinderi ulterioare;
  • Conceptului de energie geotermală poate fi adaptat la planificarea urbană spațială pentru orașe de diferite mărimi, cu densitate diferită a populației;
  • Pilotii energetici formeaza o mare baterie termică (similara încălzitoarelor cu stocare de noapte) : incălzesc solul în perioada de vară pentru a îmbunătăți încălzirea in perioada de iarnă si răcescsolul  in perioada de iarnă pentru a spori răcirea în perioada de vară, oferind un sistem de stocare a energiei altfel greu de realizat;
  • Proiectarea geostructurilor energetice trebuie integrată în proiectarea structurilor geotehnice convenționale printr-o colaborare reală multidisciplinară în toate fazele proiectului. Analiza geotermală trebuie tratată simultan cu problemele geotehnice în interacțiune cu evaluarea cererii de energie. In funnctionre, interfețele de sisteme trebuie să fie gestionate cu atenție.