IKEA Lublin – gruntowe pompy ciepła o mocy 900 kW i 144 odwiertach geotermalnych

Kompleksowa realizacja magazynu ciepła i chłodu dla IKEA Lublin

W latach 2016–2017 firma SATOR zrealizowała projekt dolnego źródła ciepła dla budynku handlowego IKEA Lublin. System gruntowych pomp ciepła o łącznej mocy 900 kW zapewnia efektywne ogrzewanie oraz chłodzenie obiektu. Instalacja została zaprojektowana z uwzględnieniem lokalnych warunków geologicznych oraz ograniczeń przestrzennych, co czyni ją przykładem zaawansowanego podejścia technologicznego w branży geotermalnej.

Kluczowe dane techniczne realizacji

Lokalizacja: Lublin, woj. lubelskie
Typ obiektu: Obiekt usługowo-handlowy
Zakres prac: Wykonanie dolnego źródła ciepła wspierającego pompę ciepła o mocy 900 kW
Liczba odwiertów: 144 (123 pionowe, 21 skośnych)
Głębokość odwiertów: 110 m każdy (21 otworów skośnych: 108,3 m)
Łączna długość odwiertów: 15 840 m
Metoda wiercenia: Młotek wgłębny na sprężone powietrze
Zastosowane technologie:

• Sondy gruntowe pojedyncze U-rurki o średnicy 40 mm,
• Wypełnienie instalacji 25-procentowym roztworem glikolu propylenowego,
• Uszczelnienie przestrzeni pierścieniowej zaczynem cementacyjnym TermorotaS.

Wykorzystanie Testu Reakcji Termicznej

Przed rozpoczęciem głównych prac przeprowadzono Test Reakcji Termicznej (TRT), co pozwoliło na określenie parametrów cieplnych gruntu, takich jak przewodność cieplna i oporność termiczna. Wyniki testu oraz ograniczenia przestrzenne wpłynęły na decyzję o wykonaniu 144 odwiertów o głębokości 110 m, w tym 21 otworów skośnych. Projekt zakładał maksymalne wykorzystanie dostępnej przestrzeni przy zachowaniu wysokiej efektywności energetycznej systemu.

Rozwiązania technologiczne w realizacji IKEA Lublin

Prace wiertnicze przeprowadzono przy użyciu młotka wgłębnego na sprężone powietrze, dostosowując metodę do złożonych warunków geologicznych, obejmujących osady czwartorzędu, margle oraz wapienie górnokredowe. Wiercenia wykonywano przy średnicach 168,3/140 mm z zastosowaniem rur osłonowych, co zapewniało stabilność otworów.
Przestrzenie pierścieniowe uszczelniono zaczynem cementacyjnym TermorotaS, a kolektory gruntowe zamontowano w konfiguracji U-rurek (średnicy 40 mm i ściance 3,0 mm). Całość instalacji wypełniono 25-procentowym roztworem glikolu propylenowego, co umożliwia efektywną wymianę ciepła pomiędzy gruntem a instalacją. Łączna długość odwiertów wyniosła 15 480 m.

Znaczenie otworów skośnych i zagęszczenie odwiertów

Ze względu na ograniczoną dostępną przestrzeń zastosowano 21 otworów skośnych, co umożliwia maksymalne wykorzystanie terenu przy zachowaniu efektywności systemu. Rozmieszczenie odwiertów co 5 m pozwala na optymalne wykorzystanie energii cieplnej zgromadzonej w gruncie, jednocześnie zapobiegając kolizjom między otworami.

Duża warstwa wodonośna i regeneracja dolnego źródła ciepła

Obecność dużej warstwy wodonośnej oraz odpowiednie rozmieszczenie odwiertów umożliwiły efektywną regenerację gruntu, co pozytywnie wpłynęło na sprawność systemu w długim okresie eksploatacji.

6 komór żelbetowych pod parkingami i terenami zielonymi

W ramach projektu wykonano 6 komór żelbetowych z rozdzielaczami, które rozmieszczono pod parkingami oraz w obszarach zielonych. Konstrukcje dostosowano do obciążeń związanych z ruchem transportu ciężkiego oraz estetyki otoczenia.

Pełna obsługa formalna i geologiczna realizacji

Firma SATOR przygotowała wszelkie niezbędne dokumenty oraz realizowała nadzór geologiczny. W zakres usług wchodziło:

• Wykonanie odwiertu próbnego wraz z Testem Reakcji Termicznej,
• Sporządzenie Projektu Wykonawczego dolnego źródła ciepła,
• Opracowanie oraz złożenie Projektu Robót Geologicznych,
• Opracowanie oraz zatwierdzenie Planu Ruchu Zakładu,
• Sporządzenie i złożenie Dokumentacji Geologicznej.

Współpraca z Akademią Górniczo-Hutniczą

Dzięki współpracy z Akademią Górniczo-Hutniczą przeprowadzono badania parametrów wiercenia, co w przyszłości ma pozwolić w optymalizacji procesu wiercenia, zapewniając skuteczne i sprawne wykonanie odwiertów dla gruntowych pomp ciepła. Badania skupiły się na analizie warunków geologicznych oraz efektywności technik wiercenia.

Monitoring dolnego źródła ciepła

System monitoringu Honeywell umożliwia bieżącą kontrolę parametrów pracy dolnego źródła ciepła oraz zapewnia archiwizację danych, co pozwala na długoterminowe analizowanie sprawności i stabilności instalacji.

Podsumowanie realizacji dolnego źródła ciepła dla IKEA Lublin

Projekt dolnego źródła ciepła dla IKEA Lublin łączy zaawansowane technologie geotermalne z praktycznymi rozwiązaniami projektowymi. Staranność w realizacji oraz współpraca z ekspertami pozwoliły stworzyć system, który efektywnie wspiera ogrzewanie i chłodzenie budynku w sposób przyjazny dla środowiska.