Prečo sa investor rozhodol pre geotermálnu energiu?

Pri veľkých developerských projektoch je kľúčové posudzovať nielen počiatočné investičné náklady (CAPEX), ale predovšetkým dlhodobé prevádzkové náklady budovy (OPEX).

Geotermálne vrty v kombinácii s tepelnými čerpadlami zem–voda predstavujú ideálne riešenie. Umožňujú efektívne využívať prirodzenú tepelnú energiu horninového prostredia na vykurovanie a počas leta slúžia na odovzdávanie tepla do podzemia v režime pasívneho, alebo aktívneho chladenia.

Kľúčovou výhodou je celoročne stabilná teplota podložia. V porovnaní s výkyvmi vonkajšieho vzduchu vytvára horninové prostredie výrazne priaznivejšie podmienky pre stabilnú a vysoko efektívnu prevádzku tepelných čerpadiel.

Pre investora to prináša zásadné benefity:

• Nízke prevádzkové náklady (OPEX) a nezávislosť od výkyvov vonkajších teplôt.

• Energeticky úsporné chladenie (možnosť vysoko efektívneho pasívneho chladenia).

• Zníženie environmentálnej záťaže a uhlíkovej stopy budovy (vyhľadávané pre ESG a certifikácie).

• Nulové prídavné nároky na priestor – systém nevyžaduje vonkajšie jednotky a nenarúša architektonický vzhľad budovy.

• Viac voľnej plochy na streche, napríklad pre inštaláciu fotovoltických panelov.

• Menej administratívy a obmedzení – nie je potrebné vypracovávať akustické štúdie ani riešiť hlukovú záťaž voči okolitému prostrediu.

Geotermálny systém je zároveň dlhodobou investíciou. Správne navrhnuté a zrealizované vrtné pole môže slúžiť po celé desaťročia životnosti budovy, pričom samotná podzemná časť systému neobsahuje pohyblivé mechanické komponenty.

Realizovaných 86 geotermálnych vrtov s hĺbkou 120 metrov predstavuje spolu 10 320 metrov vŕtania.

Pre lepšiu predstavu, ide o viac ako desať kilometrov vrtov, ktoré budú vytvárať podzemnú energetickú infraštruktúru budovy.

Každý vrt je vystrojený geotermálnou sondou od Švajčiarskeho výrobcu JANSEN, v ktorej cirkuluje teplonosná kvapalina. Tá umožňuje prenos tepla medzi horninovým prostredím a technológiou tepelného čerpadla zem-voda.

Po osadení sondy sa vrt vypĺňa špeciálnou tepelne vodivou injektážnou zmesou, ktorá zabezpečuje tepelný kontakt sondy s horninovým prostredím a zároveň pomáha chrániť jednotlivé podzemné horizonty pred nežiaducim hydraulickým prepojením.

Kvalita týchto prác má zásadný význam. Po dokončení stavby už totiž vrty spravidla nie sú prístupné na bežné opravy, alebo výmenu.

Ako realizácia geotermálnych vrtov ovplyvňuje samotnú výstavbu ?

Vŕtanie na veľkom developerskom projekte sa výrazne odlišuje od realizácie geotermálnych vrtov pri rodinnom dome.

Na stavbe súčasne pracuje množstvo dodávateľov, prebiehajú zemné práce, zakladanie objektov, presuny materiálov a pohyb ťažkej mechanizácie.

Pre realizátora geotermálnych vrtov to znamená potrebu dôslednej koordinácie jednotlivých pracovných etáp a ľudskú silu, ktorá pri ťažkych nepredvídateľných situáciách dokáže rýchlo reagovať.

Vrtná súprava potrebuje dostatočný manipulačný priestor, bezpečný prístup a odstup, miesto na technologické vybavenie a zabezpečenie odvodu vrtného výplachu alebo vyvŕtaného materiálu.

Významným faktorom je aj postupné sprístupňovanie jednotlivých vrtných pozícií. Nie vždy je možné realizovať celé vrtné pole bez prerušenia. V niektorých prípadoch je potrebné prispôsobiť postup vŕtania harmonogramu výstavby a nadväzujúcim stavebným prácam.

Na takýchto projektoch preto nie je najväčšou výzvou iba samotná hĺbka vrtov, ale schopnosť zosúladiť geotermálne vŕtanie s celkovým postupom výstavby.

Ako dlho trvá realizácia viac ako 10 kilometrov geotermálnych vrtov ?

Časová náročnosť závisí predovšetkým od geologických podmienok, vplyvu počasia, dostupnosti pracovných plôch a stavebnej pripravenosti, počtu nasadených vrtných súprav a organizácie výstavby.

Pri priemernom výkone jednej vrtnej súpravy približne 120 metrov denne by realizácia 10 320 metrov predstavovala približne 145 dní čistého vŕtania.

Nasadením dvoch vrtných súprav je možné tento čas teoreticky skrátiť približne na 72 dní. Ide však o orientačný výpočet, ktorý nezahŕňa všetky možné technologické prestoje, geologické komplikácie, vplyv počasia, ľudskú regeneráciu.

Realizácie rozdeľujeme na dve etapy je samotné vŕtanie, osádzanie sond, injektáž, tlakové a prietočné skúšky. Druhá etapa je príprava jednotlivých okruhov, zemné práce a napojenie primárneho okruhu do spoločného systému, kde je osadený rozdeľovač a zberač..

Dôležité je preto vytvoriť realistický harmonogram, ktorý zohľadňuje nielen výkon vrtných súprav, ale aj skutočné podmienky na stavbe a ľudskú schopnosť vykonávať náročné úlohy.

Čo investor očakáva od výsledného systému?

Z pohľadu investora je najdôležitejšia dlhodobá funkčnosť, spoľahlivosť a energetická efektívnosť celého riešenia.

Geotermálne vrtné pole musí byť navrhnuté tak, aby dokázalo dlhodobo pokrývať požadované energetické zaťaženie bez neprimeraného ochladzovania alebo prehrievania horninového prostredia.

Pri veľkých projektoch je preto mimoriadne dôležité správne dimenzovanie systému pomocou EED simulácie, zohľadnenie vykurovacích a chladiacich potrieb budovy a vyhodnotenie dlhodobej tepelnej bilancie.

Významnú úlohu zohráva aj Thermal Response Test (TRT), ktorým je možné zistiť skutočné tepelné vlastnosti horninového prostredia. Získané údaje následne slúžia ako podklad pre presnejšie dimenzovanie a simuláciu prevádzky vrtného poľa.

Správne navrhnutý systém dokáže efektívne pracovať počas zimnej aj letnej sezóny. V letnom období sa teplo odobraté z budovy môže odovzdávať späť do horninového prostredia, čím sa za vhodných podmienok čiastočne regeneruje jeho tepelná bilancia.

Práve prepojenie vykurovania a chladenia je jedným z najzaujímavejších aspektov využívania geotermálnej energie vo veľkých administratívnych a polyfunkčných objektoch.

Geotermálne vrty ako neviditeľný základ modernej budovy

Väčšina návštevníkov či budúcich užívateľov budovy geotermálne vrty nikdy neuvidí. Napriek tomu môžu významne ovplyvňovať jej energetickú efektívnosť, prevádzkové náklady aj environmentálnu stopu.

Spoločnosť VRTY PATKA prináša investorom istotu aj v tých najnáročnejších geologických podmienkach. Vďaka modernej a silnej vrtnej technológii, bezpečným pracovným postupom a skúsenému tímu garantujeme precíznu realizáciu bez rizika pre stavbu.

Naším cieľom nie je iba odvŕtať požadovaný počet metrov. Naším cieľom je vytvoriť kvalitnú, bezpečnú a dlhodobo funkčnú podzemnú infraštruktúru, ktorá bude spoľahlivo slúžiť počas celej životnosti budovy.

Pretože budúcnosť energeticky efektívnych budov sa nezačína iba nad zemou. Začína sa už hlboko pod jej povrchom.

VRTY PATKA – Hĺbka je náš smer. Presnosť je náš štandard. Dôvera je náš výsledok.