Geotermikus talajszonda – Hőmérsékletváltozás a talajban az év során, a mélység függvényében

talajszonda fúrás

Geotermikus talajszonda tervezésekor, a szondák kivitelezése előtt, figyelembe kell vennünk a talajszelvény hőmérsékleti viszonyait. Cikkünkben megmutatjuk, hogy milyen mértékben változik a talaj hőmérséklete a mélység függvényében.

talajszonda fúrás

Geotermikus talajszonda – hőmérsékletek a talajban

A fenti diagram tanulmányozásakor érdekes törvényszerűségek figyelhetők meg:

  1. Minél mélyebb réteget figyelünk meg, annál kisebb az év folyamán a hőmérséklet változás, 15 méter mélységnél – és az alatt – egész évben változatlan a talaj hőmérséklete. Ez azt is jelenti, hogy ha hőszivattyúval hőt vonunk el a 15 méter alatti rétegekből, akkor az a réteg a nyári meleg hatására nem képes visszamelegedni – feltöltődni a következő téli hőelvonásra – vagyis évről évre hidegebb lesz a talajnak ez a szelvénye. Mitől tud még visszatöltődni ez mélyebb talajszelvény?
    – Nyári hűtés vagy passzívhűtés
    – Áramló, mozgó talajvíz
    – Hőáram a Föld magmája felől 80-110mW/m2, az európai kontinentális átlag 70-90mW/m2.
  2. Fentiek milyen mélységű hőnyerésnél okoznak problémát? Maximum 10 méter mélységű
    szonda vagy horizontális talajkollektor a nyári melegben visszatöltődik, vélhetően 100 éves
    perspektívában sem lesz gond vele.
  3. 20-40 méteres szondák – ha van hűtési szolgáltatás nyáron – ezzel a többlet visszatáplálással
    szintén hosszú távon a kimerülés veszélye nélkül használhatók akkor is, ha nincsen áramló
    vízréteg.
  4. Minél mélyebb szondát alkalmazunk, annál nagyobb lehet az éves visszatáplálási hiány,
    hiszen egy 60-100 méteres szondának csak az egyharmada kap a nyári hőenergiából, a 15 méter
    alatti 30 méteres szakasz visszatöltéséről más forrásból kell gondoskodni, talajvíz hiánya
    esetén.
  5. Ennek a gondolatnak lehet az eredménye, hogy egy 100 méteres szondának már csak kb. 15 %-a
    töltődik fel a természeti forrásból, és 85 %-nál fordulhat elő túlhűlés. Nem csak a lentről jövő hőáram pótolja a szonda által kivett hőmennyiséget. Oldalról is lehet hőáramlás, amit befolyásol a hőmérséklet különbség. Minél nagyobb a hőmérséklet különbség, annál nagyobb a hőáramlás értéke. Mivel a hőmérséklet különbség nagy hatással van a hőáramra, ez sokkal nagyobb a regeneráció során.

Ezek a túlhűlési gondok 5-10 év múltán jelentkezhetnek, akkor már nehéz a kezelésük, a tervezési fázisban érdemes megelőzni ezt a kellemetlen jelenséget, amely egy idő után már üzemképtelenséget is okozhat.

Ennek kézenfekvő módja a kisebb mélységű hőnyerés kiépítése, de nem lehet túlságosan sekély, mert pl. egy 2 méter mélységben elhelyezett talajkollektor ugyan alkalmas a téli fűtési igény kiszolgálására megfelelő méretezés esetén, de a nyári passzívhűtéssel gondok lehetnek, mivel ha túlságosan hamar visszamelegszik a talajréteg, akkor már elégtelen lesz a passzívhűtés teljesítménye.

Emiatt látszik a legcélszerűbbnek a 20-40 méter mélységű geotermikus talajszondák létesítése, ráadásul ennek a mélységnek a használata nem igényel Bányakapitánysági engedélyeztetési eljárást, csak bejelentési kötelezettség alá tartozik.

Geotermikus talajszonda telepítése

Érdekli a talajszonda kivitelezés? Kattintson és olvassa el hogyan hajtható végre a talajszonda engedélyeztetés aktuálisan.

Érdeklődik a geotermikus hőszivattyús rendszerek iránt? Keresse a Kardos Labor Kft-t! Elérhetőségeinket ide kattintva tekintheti meg: https://kardoslabor.hu/kapcsolat

Subscribe
Visszajelzés
guest
4 hozzászólás
legrégebbi
legújabb legnépszerűbb
Inline Feedbacks
View all comments
Hadházi Ádám
Hadházi Ádám
8 hónapja

Az, hogy van-e “áramló, mozgó talajvíz” meghatározható-e egyértelműen a szondák telepítése előtt? (Ha igen, milyen típusú méréssel tehető meg?)

Horváth Bence
Horváth Bence
8 hónapja

Ez alapján van értelme a szondák regenerálása céljából felszerelni egy napkollektort, vagy a szonda energiamérlege a nyári hűtéssel mindig kiegyenlíthető?

4
0
Elmondaná a véleményét? Tegye meg!x
()
x