IKEA ŁÓDŹ - wykonanie otworów wiertniczych celem wykorzystania ciepła Ziemi

1. Opis zadania geologicznego

Do ogrzewania obiektów projektowanego kompleksu handlowego IKEA w Łodzi zastosowane będą 2 pompy ciepła o łącznej mocy grzewczej 860 kW. Energia zasilania pozyskana będzie z gruntu poprzez wykonanych 160 pionowych kolektorów gruntowych do pompy ciepła o głębokościach 100 m, w których zamontowane zostały pętle z rurek PE 100 Ø 40 mm, wypełnione 25-procentowym roztworem glikolu propylenowego.

Prace wiertnicze przeprowadziła firma „SATOR” Grzegorz Skowroński, 26 – 900 Nowiny, ul. Wspólna 10 w terminie 03.06. – 10.08.2009 r., na podstawie „PROJEKT PRAC GEOLOGICZNYCH na wykonanie stu sześćdziesięciu otworów wiertniczych celem wykorzystania ciepła Ziemi dla potrzeb centrum handlowego IKEA zgłoszonego do Urzędu Miasta Łodzi w dniu 14.10.2008 r. (Pismo nr OŚR.III.7530/47/08 z dnia 16.10.2008 r.).

Projektowane otwory zostały wykonane systemem mechaniczym, metodą na płuczkę z prawym obiegiem do głębokości 100,0 m. Razem 160 otworów o łącznym metrażu 16 000 m

Średnia temperatura otworu wiertniczego wynosiła 9,66˚C.


4. Opis sposobu izolacji przewiercanych poziomów wodonośnych

Po opuszczeniu do otworu kolektora pionowego pompy ciepła w postaci U-rurki otwór został uszczelniony injekcyjne w przelocie 100,0 - 20,0 m środkiem uszczelniającym TermorotaS,a w przelocie 20,0 - 0,0 m została wykonana obsypka ze żwiru 8-16 mm.


5. Charakterystyka rozwiązań technicznych wykonania pionowych kolektorów do pomp ciepła

Wykonano 160 kolektorów magazynu ciepła-chłodu, skupionych na ośmiu polach, na których znajduje się po 20 odwiertów. W każdym polu odwierty rozmieszczone są centrycznie na dwóch okręgach o promieniu 14,0 m i 7,0 m
Głębokość wykonanych pionowych kolektorów do pomp ciepła
wynosi 100,0 m. Łączny metraż odwiertów wynosi 16 000 mb, średnica wiercenia otworów wynosiła 143 mm.
Z analizy lokalnych warunków hydrogeologicznych i wykonanego Testu Reakcji Termicznej wynika, iż 1mb pionowego wymiennika pozwoli uzyskać 54 W mocy grzewczej, stąd wykonanie 16 000 mb pionowego kolektora gruntowego pozwoliło uzyskać ok. 860 kW energii, co w zupełności zaspokoi zapotrzebowanie pomp ciepła.
Instalacja pionowych kolektorów PC zimą będzie wykorzystywana poprzez zapewnienie energii cieplnej do ogrzewania, natomiast latem do pasywnego chłodzenia budynku i ogrzewania c.w.u.
Kolektor stanowią rurki PE 100 Ø 40 mm (łączna ich długość wynosi 33 000 mb) zamontowane w otworach oraz dodatkowo 2 944 m (długość poziomego przyłącza do studzienki zbiorczej), wypełnione czynnikiem roboczym. Substancją wypełniającą kolektor jest 25% roztwór glikolu propylenowego z wodą demineralizowaną. W 1 mb rurki Ø 40 mm o ściance grubości 2,4 mm mieści się 0,973 l roztworu. Ilość roztworu wypełniającego cały układ razem z tranzytami do kotłowni wynosi ok. 60 000 l, w tym glikolu propylenowego wynosi ok. 15 000 l.
Tak wykonana instalacja w pełni zaspokaja zapotrzebowanie energetyczne pomp ciepła.


6. Wyniki wykonanych prób ciśnieniowych układu

Przed wprowadzeniem rurek PE do otworu wiertniczego sprawdzono szczelność całego układu poddając go ciśnieniu ok. 8 atmosfer.
Cały system przeszedł próby ciśnieniowe o powyższym ciśnieniu także po zainstalowaniu pionowych kolektorów w otworach i podłączeniu ich do rozdzielacza. Pod względem szczelności pozytywnie przeszedł próby ciśnieniowe.


7. Opis stanu zagospodarowania powierzchni terenu

Po zakończeniu prac wiertniczych teren został przywrócony do pierwotnego stanu.