Při výběru tepelného čerpadla se porovnává výkon, spotřeba i cena. U geotermálního vrtu, napojeného na zemní (geotermální) tepelné čerpadlo, především hloubka. Jenže o výsledku rozhoduje také materiál, který po dokončení stavby už nikdo neuvidí: injektážní směs mezi potrubím a okolní horninou. Nevhodná výplň nebo nedbalé provedení mohou zhoršit přenos tepla, prodražit provoz a ohrozit ochranu podzemních vod. Náprava přitom bývá technicky obtížná a nákladná.
„Investor se obvykle ptá, kolik metrů se bude vrtat. Stejně důležité je ale vědět, čím a jak se vrt vyplní,“ říká Petr Sklenář, odborník na injektáže.
Vrtáním totiž práce nekončí. Do otvoru se spustí sonda, tedy potrubní okruh, kterým proudí nemrznoucí kapalina. Ta přebírá teplo z podloží a přivádí ho k tepelnému čerpadlu. Mezi potrubím a stěnou vrtu zůstává prostor, který je nutné vyplnit vhodnou injektážní směsí.
Výplň vytváří souvislé spojení pro přenos tepla z horniny k sondě. Pokud v ní zůstanou vzduchové dutiny, přenos se zhorší. Čerpadlo pak může dostávat chladnější kapalinu, než předpokládal projekt, a k dodání stejného množství tepla spotřebovat více elektřiny. Zaplacená hloubka vrtu se tak nemusí promítnout do očekávaného výsledku.
Výplň má teplo přenášet. Ne mu stát v cestě
Základním údajem při výběru směsi je tepelná vodivost. Označuje se řeckým písmenem lambda a udává se ve W/(m·K). Pro investora je podstatné jednoduché pravidlo: za srovnatelných podmínek materiál s vyšší hodnotou snáze vede teplo.
Rozdíly jsou výrazné. Technický podklad dostupný na webu Geocore uvádí u běžných výplňových materiálů vodivost přibližně 0,7 až 0,8 W/(m·K), zatímco tepelně vylepšené směsi mohou dosahovat až 2,5 W/(m·K). Lepší přenos může umožnit vyšší teplotu kapaliny přicházející z vrtu nebo snížení potřebné délky sond při zachování její návrhové teploty. Vždy však podle výpočtu konkrétní instalace (viz technický podklad).
Trojnásobná vodivost výplně ovšem neznamená trojnásobný výkon vrtu. Teplo musí projít také okolní horninou a stěnou potrubí. Záleží na rozměrech vrtu, uspořádání sondy, proudění kapaliny i dlouhodobém zatížení. Stejné procento úspory proto nelze slíbit každému domu.
Rozdílné parametry jsou patrné i v nabídkách různých firem. Třeba GeoCompact má deklarovanou vodivost přes 1,4 W/(m·K), GeoFlow přes 2,0 W/(m·K) a GeoSecure přes 2,4 W/(m·K). Nejvyšší číslo však samo o sobě správný výběr nezaručuje. Směs musí vyhovovat také požadavkům na těsnost, pevnost a podmínkám v podloží.
„Injektáž musí zajistit přenos tepla i utěsnění prostoru kolem sondy,“ zdůrazňuje Petr Sklenář.
Vrt totiž může procházet několika vodonosnými vrstvami. Bez odpovídajícího utěsnění mezi nimi může vzniknout nežádoucí propojení a cesta pro šíření znečištění. Pouhý zásyp pískem nebo štěrkem těsnicí funkci vhodně navržené injektáže nenahrazuje.
Co se pokazí pod zemí, nové čerpadlo nespraví
Výplň zároveň stabilizuje potrubí. Musí si zachovat potřebné vlastnosti při provozních teplotách a podle podmínek instalace odolávat také zmrazování a rozmrazování. Důležitá je objemová stálost: vznik trhlin či mezer může narušit těsnost i kontakt s horninou.
Pozornost zaslouží také samotná sonda. Potrubí ze zesítěného polyethylenu PE-Xa nabízí vysokou odolnost při mechanickém namáhání. Ani odolný materiál však neomlouvá poškození při manipulaci nebo vynechání tlakových zkoušek.
O výsledku nakonec rozhoduje i práce na stavbě. Směs se připravuje podle technického listu konkrétního výrobku, nikoli odhadem. Injektážní potrubí ji přivádí ke dnu a vrt se vyplňuje postupně zdola nahoru. Tento postup omezuje vznik dutin; popisuje jej také technický manuál REHAU. Sebelepší parametry na obalu nezachrání nesprávné zpracování.
„Chybu v této části instalace kvalitnější tepelné čerpadlo neodstraní,“ upozorňuje Petr Sklenář.
Před objednáním vrtu se proto ptejte nejen na cenu za metr. Chtějte znát použitou směs, její parametry, způsob injektáže a kontrolu provedení. Rozhodně však řešte výplň už při návrhu geotermálního systému. Po dokončení vrtu ji neuvidíte. Důsledky jejího výběru a provedení ale mohou být na účtech za elektřinu patrné po desítky let.
Zodpovědná firma vás bude důsledně o výběru směsi informovat.
