Golądkowo – wykonanie dolnego źródła ciepła dla Zespołu Szkół Centrum Kształcenia Rolniczego

Dla potrzeb ogrzewania budynków: szkoły, internatu, warsztatu oraz muzeum wykonano łącznie 124 otwory wiertnicze o głębokości 100m (12 400 m pionowego kolektora gruntowego) dla pokrycia zapotrzebowania pomp ciepła o łącznej mocy grzewczej ok. 620 kW

 

Budowa geologiczna i warunki hydrogeologiczne terenu badań

 

Teren przeprowadzonych robót znajduje się w miejscowości Golądkowo, w obrębie Wysoczyzny Ciechanowskiej. Położenie omawianego terenu pokazano na załączniku nr 1 – Mapie Topograficznej w skali 1 : 50 000 Arkusz N-34-126-B – Nasielsk.

Pod względem budowy geologicznej, teren przeprowadzonych robót znajduje się w zasięgu dużej jednostki tektonicznej – kredowej Niecki Mazowieckiej. Omawiana jednostka wypełniona jest osadami kredy, na których zalegają osady trzeciorzędu przykryte utworami wieku czwartorzedowego.

Na podstawie przeprowadzonych robót wiertniczych, ustalono, iż warstwę przypowierzchniową na omawianym terenie budują osady czwartorzędowe – plejstoceńskie, reprezentowane przez wodnolodowcowe piaski różnych frakcji i żwiry z otoczakami oraz gliny zwałowe i mułki, zalegające do głębokości kilkudziesięciu metrów (ok. 65 – 70 m p.p.t.).

Poniżej występują osady trzeciorzędowe w postaci iłów o miąższości około 30-35 metrów. Występują one do końcowej głębokości otworów tj. 100 m p.p.t.

W rejonie przeprowadzonych robót główny użytkowy poziom wodonośny stanowią utwory czwartorzędowe, występujące w postaci piasków oraz żwirów z otoczakami. Czwartorzędowy poziom wodonośny w rejonie przeprowadzonych robót buduje jedna warstwa wodonośna, znajdująca się pod warstwą glin zwałowych.

Warstwa wodonośna została nawiercona na głębokości ok. 19,0 m p.p.t., zwierciadło wody pod napięciem hydrostatycznym – ustaliło się na głębokości 4,0 m p.p.t.

 

Opis profilu geologicznego

 

Profil litologiczny reprezentatywnego otworu wiertniczego przedstawia się następująco:

Otwór nr 30

  0,0 –   19,0 – gliny zwałowe;

19,0 –   47,0 – piaski średnie i żwiry;

47,0 –   66,0 – mułki;                                                                                    CZWARTORZĘD

66,0 – 100,0 – iły                                                                              TRZECIORZĘD

 

            Temperatura na dnie reprezentatywnego otworu wiertniczego wynosiła 10,5 °C.

Opis sposobu izolacji przewiercanych poziomów wodonośnych

 

W otworach wiertniczych zastosowano następujące wypełnienie przestrzeni wokół kolektorów:

  • Na głębokości 25,0 – 100,0 m p.p.t. – obsypka żwirowa o granulacji 8 – 16 mm.
  • Na głębokości 25,0 m p.p.t. – do wierzchu – wypełnienie szczelnym zaczynem cementacyjnym TermorotaS, który iniekcyjnie wprowadzono do otworów. Zawiesina ta izoluje warstwy wodonośne i skutecznie poprawia przenikanie ciepła pomiędzy ściankami odwiertu i kolektora.

Charakterystyka rozwiązań technicznych

 

                   Z uwagi na stwierdzenie wierceniem korzystniejszych niż zakładane warunków hydrogeologicznych, gwarantujących wyższy uzysk mocy chłodniczej z 1 mb kolektora gruntowego, od założonego na etapie projektowania, oraz zastosowanie wypełnienia przestrzeni pomiędzy sondą gruntową a ścianą otworu wiertniczego, w postaci zaczynu cementującego TermorotaS, zdecydowano, w porozumieniu z Inwestorem, o zmianie rodzaju sond gruntowych zainstalowanych w otworach wiertniczych, z podwójnej U-rurki (4xPE100 32x2,9 mm) na pojedynczą (2xPE100 40x3,0 mm). Zamiana typu sondy pozwoliła na zmniejszenie ilości połączeń pionowych sond gruntowych z poziomym przyłączem biegnącym do studni zbiorczej.

 

Wykonano 64 otwory wiertnicze o głębokości 100,0 m każdy.

Łączny metraż odwiertów wynosił 6400 mb, średnica wiercenia 143 mm.

 

Kolektor stanowią U-rurki 2xPEØ40x3,0mm, zamontowane w otworach, których łączna długość wynosi 12800 mb), oraz dodatkowo poziome przyłącze w postaci rurociągów 2xPEØ40x3,0mm (o łącznej długości rur Ø 40mm ok. 2500 mb), prowadzących do 4 studzienek zbiorczych/rozdzielaczowych. Ze studzienek zbiorczych do kotłowni budynku prowadzą rurociągi 2xPEØ90x5,4mm o łącznej długości rur ok. 560 mb.

 

Pionowe kolektory oraz poziome rurociągi wypełnione są czynnikiem roboczym, który stanowi 25-procentowy roztwór glikolu propylenowego i wody.