(Thermal Response Test) на сондаж 4хф40мм на 130м
Проект: Vitosha Art, многофункционален комплекс с жилища, офиси, търговски обекти, детска градина,
подземни паркинги и трафопост
Инвеститор: Витоша Арт ЕООД
Възложител: Артстрой 1 Кънстракшън ЕООД
Изпълнител по част Геотермия: Геотрон инженеринг ООД
Описание на извършеното изследване
Изследван е геотермален топлообменник с дълбочина 130м и с радиус на отвора 15см, в който е вложена двойна U-сонда 4х40мм, PE RC 40 x 3.7mm, SDR11. След спускане на сондата, топлообменникът е запълнен с топлопроводна сулфатоустойчива бетонова смес Creteo®Inject CC 854 HS. Сондажът е изпълнен на 08.01.2025 г., а тестът е проведен между 18.01.2025 и 23.01.2025 г., което е осигурило технологично необходимото време за релаксация и достигане на устойчиво състояние преди измерванията.
Изследванията за геотермична реакция на земни топлообменници обикновено преминават през 3 фази, както следва:
- свободна циркулация без подгряване, в която се темперира сондажът и може да бъде
- изчислена средна неповлияна температура на земята
- подгряване, което е необходимо да продължи между 48 и 72 часа, докато топлообменните
- процеси в сондажа преминават в ясно изразена стационарна фаза.
- релаксация, при която топлообменникът изстива постепенно отдавайки топлина към околната земя
Преди започване на теста инсталацията е обезвъздушена и са изолирани всички връзки между сондажния отвор и измервателното табло. По време на целия тест е осигурен постоянен дебит от 1.8 м3/ч (0.5л/с), който е близък до прогнозните дебити в подобен тип земни топлообменници. През първата фаза на теста са осигурени 15 часа свободна циркулация без подгряване до изравняване на температурата. Измерена е за този период средна не повлияна температура на земята от 15.16 градуса. От съществено значение е втората фаза да е с достатъчна продължителност, понеже от данните събрани през нея се изчисляват средната топлопроводност на земята и топлинното съпротивление на сондажа, които имат съществено значение за оразмеряването на инсталацията. За конкретно изследване бяха събрани данни от 72.5 часа (19.01.2025-22.01.2025), през които беше осигурено непрекъснато подгряване на входящата вода с ел. нагревател с постоянна мощност от 7.5кВ. След изтичане на фазата на подгряване нагревателят е изключен и в продължение на 23.5 часа се събират допълнителни данни, с които се проследява постепенно изстиване на топлообменника.
Първият резултат от направените измервания е средната не повлияна температура на земята, която е 15.16 градуса. Този резултат сам по себе си говори за потенциален висок коефициент на преобразуване на бъдещата термопомпена инсталация и висока ефективност на топлоснабдяването, доколкото това касае геотермалния контур. Измерени са също температурите на вход и изход на сондата и средната температура на флуида Tf за целия период на теста, както и температурната разлика ΔT и са представени в следната графика
Въз основа на изчисленото ефективно топлоотдаване от сондажа в стационарния период на изследването, може да се направи предположение за очакваната пикова полезна мощност от топлообменника. Ако се приеме проектна температурна разлика от 3.5 градуса, топлинната мощност от или към земята би била 7485 W или 57.6 W/m.
