Důsledek marketingu pro tepelná čerpadla země voda – zhoršování vlastností tepelných vrtů
Článek nejprve popisuje základní principy práce vrtaných zemních tepelných výměníků a tepelné poměry ve vrtech podle nových poznatků, změřených a publikovaných v posledních pěti letech. Na jejich základě pak hodnotí obchodní trendy. Důsledkem některých inovací může být neefektivní konstrukce vrtů, anebo zvýšené nebezpečí pro podzemní vody. Vyjádření odborně způsobilé osoby by mělo záměr posoudit i z hlediska vrtných prací. Jestli je uvedeným typem vrtné soupravy a jejím vybavením vůbec možné provést vrt s deklarovanými parametry a jestli je to možné tak, aby byla zajištěna ochrana podzemních vod.
1. Úvod
V devadesátých letech, v době největšího boomu vrtů pro tepelná čerpadla u nás, jsme o nich věděli jenom to, co o nich tvrdily firemní prospekty. Dotace uhrazovaly žadatelům téměř celou cenu strojního zařízení a stovky lomařských vrtaček hloubily stometrové vrty bez jakéhokoliv povolení v době, kdy je ve státě New Jersey v USA úřady zakázaly kvůli poškozování podzemní vody. Znovu je povolily až od roku 2001, po státem financovaném dokončení výzkumného úkolu v Brookhaven National Laboratory v New Yorku. Po mnoha modelových laboratorních zkouškách na speciálně zkonstruovaných zkušebních zařízeních vypracovala závazné technologické postupy a přesně definované požadavky na zabudovávaný materiál a koncentraci těsnících směsí. Všechny firmy, které požádaly o licenci na opětovné provádění těchto vrtů, musely vyslat své pracovníky na povinné, státem organizované teoretické i praktické proškolení a před udělením licence musely prokázat, že disponují veškerým potřebným vybavením. Tehdy nás agresivní marketing vehnal do velikého předstihu před nezbytný výzkum, který byl ve světě teprve na samém počátku. Je skutečně jisté, že se od té doby situace změnila? Řídíme se výsledky výzkumů, anebo stále ještě jenom firemními prospekty? Vychází všechny nabídky pro vrty tepelných čerpadel z výsledků výzkumů zaměřených na vývoj účinnějšího zařízení, anebo někdy pouze z omylu, anebo ze snahy prodat k tepelnému čerpadlu co nejvíce materiálu? V tomto článku se pokusím zkonfrontovat některé nabídky s výsledky novějších zahraničních prací.
2. Co je všechno k dostání
Pro vrty tepelných čerpadel je dnes k dispozici skutečně bohatý sortiment. Potenciální zákazníky na nich láká deklarovaná účinnost, ale odrazuje je vysoká investice. Firmy, které dodávají materiál, se jim proto snaží vyjít vstříc. Již několik let se neobjevují ve standardních nabídkách jednosmyčkové, dvoutrubicové U-sondy, ale jen dvousmyčkové, čtyřtrubicové. Údajně ušetří až 12 % celkové délky vrtů, ale rozšířily se vlastně jenom v centrální Evropě. Teď se již nabízejí i s úplně těsně přilehlými trubicemi, aby mohly být zapuštěny do co nejmenšího průměru vrtu, a i tím ušetřily náklady na vrtání. Pro zákazníky s malými pozemky jsou k dispozici koaxiální sondy, zapouštěné do šikmých vrtů vyhloubených z jednoho místa, takže vytváří pod zemí jakýsi deštník. Pokud se nevejde na pozemek větší množství vrtů pro výkonnější tepelné čerpadlo, dodávají se sondy s trubicemi DN50 PN20, určené pro až půlkilometrové vrty. K utěsnění stvolů vrtů proti propojování jednotlivých pater podzemní vody je k dostání několik druhů teplovodivých těsnících směsí a pro ověření tepelného spojení hotových vrtů s horninou je možné objednat i tepelné zkoušky, prováděné cirkulací horké vody. Nemrznoucích teplonosných kapalin do vrtů jsou tři druhy. Technický líh, etylenglykol a monopropylenglykol.
3. Co ovlivňuje funkční životnost vrtů
Obrázek 1
V USA slouží vrty v létě ke klimatizaci a v zimě jako kamna. U nás většina vrtů v zimě topí a v létě připravuje teplou vodu. Zemský tepelný tok, který má u nás na ploše jednoho hektaru výkon průměrně 650 W, nestačí nahradit odebrané teplo a hornina kolem nich prochládá. Náhradní elektrické schéma U-smyčkového vrtu je na Obrázku 1. Tepelné odpory mezi teplonosnou kapalinou v trubicích a stěnou vrtu musí být co nejmenší, protože pro přítok tepla z horniny do vrtu platí Ohmův zákon. Množství tepla proudícího z horniny do teplonosné kapaliny je přímo úměrné rozdílu teplot mezi chladnější kapalinou a teplejší stěnou vrtu a nepřímo úměrné tepelnému odporu. Při přenosu tepla vzniká na vnitřních odporech vrtu záporná zpětná vazba, která přítok tepla stabilizuje a nakonec i limituje. Čím více se velikost odporů mezi trubicemi a horninou blíží velikosti odporu mezi trubicemi, tím více tepla, odebraného z horniny, se v nich neúčelně ztrácí. Jakmile odpory mezi trubicemi a horninou překročí určitou mez, nastane tepelný zkrat.
Je důležité, aby konstrukce vrtu zajistila co nejmenší odpory na cestě z horniny do teplonosné kapaliny a co největší tepelný odpor mezi sestupnou a vzestupnou trubicí. U vrtů, vyhloubených v hornině, do které se po topné sezóně odebrané teplo žádným způsobem nevrací, je splnění obou těchto požadavků nezbytné. Jinak nemohou zůstat dlouhodobě funkční.
Na Obrázku 2 jsou velikosti odporů mezi kapalinou a stěnou vrtu při různých uspořádáních trubic.
Obrázek 2
Obrázek 3
Při porovnání Obrázku 2 s Obrázkem 3 je vidět, že i když kapalina v těsně sražených, anebo málo vymezených trubicích vykazuje v některých pozicích vůči stěně vrtu poměrně malý odpor, tak ztráty tepla, již odebraného z horniny, jsou u nich obrovské. Vycentrováním těsně sražených trubic v horní části vrtu může vzniknout až tepelný zkrat. Tepelný zkrat může samozřejmě nastat i na trase k tepelnému čerpadlu. Nejlevnějším vrtem je, přívodní trubky k vrtům navzájem odizolovat.
Obrázek 4
Jak je důležité co nejvíce omezit ztráty tepla mezi trubicemi, dokazuje Obrázek 4, na kterém je graf průměrných teplot, změřených uvnitř U-trubice ve 260 m hlubokém vrtu ve Stockholmu. Měření teploty bylo provedeno při 48hodinové tepelné zkoušce vrtu, provedené metodou DTRT. Během nepřetržitého vypouštění konstantního množství tepla do vrtu se každých 5 minut měřila v bodech, vzdálených od sebe vertikálně 10 m. Metoda je založena na teplotní závislosti vlnové délky světla, odraženého uvnitř optického kabelu.
Téměř vertikální sklon křivky teplot naměřených v teplonosné kapalině v posledních osmdesáti metrech před jejím výstupem z vrtu znamená, že všechno teplo, která tato část trubice vyměnila s horninou, okamžitě znehodnotily mezitrubicové ztráty. Acuna, J., Palm, B. (2010) soudí, že by se při nízkých objemových průtocích kapaliny mohl tento jev ještě zhoršit a vyústit až do úplného tepelného zkratu mezi vstupní a výstupní trubicí.
4. Účinnost U-smyčkových vrtů
Obrázek 5
Výsledky měření vrtů metodou DTRT potvrdily správnost nového výpočetního modelu, který sestavili Zeng, H. et al. (2003) na Shandongském institutu architektury a inženýrství v Číně. Starší metody považovaly vrt za jednotný přímkový, nebo cylindrický objekt, anebo vypočítávaly v příčném směru vztah mezi trubicemi a horninou podle průměrné teploty, předpokládané v polovině délky vrtu. Provádět výpočty podél délky vrtu nebylo možné, potřebovaly by týdny superpočítačového času. Novou metodu nazvali autoři „Quasi-Three-Dimensional Model“, protože i ta obsahuje četná zjednodušení. Bere ale v úvahu změny teploty podél axiální osy vrtu a chytrým nápadem umožňuje vypočítat ve zlomku vteřiny průběhy teplot v trubicích vrtu po celé jeho aktivní délce. Autoři metody sestrojili graf na Obrázku 5, který porovnává průběh teplot v různých sestavách vrtů, vystrojených dvěma U-smyčkami, se standardním vrtem, vystrojeným jednoduchou U-smyčkou.
Na ose X je u každého vrtu vynesena bezrozměrná souřadnice Z = z / H. V čitateli je podíl svislé vzdálenosti bodu od horní hranice aktivní části vrtu, ve jmenovateli je celková délka aktivní části vrtu.
Na ose Y jsou vyneseny bezrozměrné teploty Θ = (Tf − Tb) / (T´f − Tb). V čitateli je rozdíl mezi místní teplotou kapaliny a střední teplotou stěny vrtu, ve jmenovateli je rozdíl mezi teplotou kapaliny na vstupu do vrtu a střední teplotou stěny vrtu.
Pro praktické účely odvodili autoři účinnost vrtu ε. Z grafu se dá přímo odečíst, ε = 1 − y, kde hodnota y je hodnota Θ na ose Y v koncovém bodě grafu. Účinnost vrtu je definována vztahem (1):
(1)
kde je
- ε
- – účinnost vrtu
- T´f
- – teplota kapaliny vstupující do vrtu [°C]
- T´´f
- – teplota kapaliny vystupující z vrtu [°C]
- Tb
- – střední teplota na stěně vrtu [°C]
5. Problematická výhoda čtyřtrubicových kolektorů
Obrázek 6
Podle grafu na Obrázku 5 zvýší paralelní zapojení dvojité U-trubice účinnost vrtu až o 24 %, takže ho lze proti jednosmyčkovému vrtu o čtvrtinu zkrátit. Skutečnost je ale složitější. Aby mohli autoři dvojité U-smyčkové vrty porovnat s jednoduchou U-smyčkou, odvodili graf na Obrázku 5 při laminárním proudění v trubicích (při Re = 2169). Při laminárním proudění musí tepelný tok mezi vnitřní stěnou trubice a kapalinou překonávat nejvyšší tepelný odpor, takže ho už nemůže zvýšit ani dvojnásobné snížení rychlosti kapaliny. Je to nejhorší případ, jaký může nastat. Kdyby se měl dvousmyčkový vrt porovnávat s jednoduchou U-smyčkou při optimálním režimu turbulentního proudění, při kterém je tepelný odpor mezi trubicí a kapalinou nízký, muselo by ve dvousmyčkovém vrtu zajistit oběhové čerpadlo stejnou rychlost kapaliny, jako v jednoduché U-smyčce. V nějaké velmi dobře tepelně vodivé hornině (např. v křemenci), by potom jeho sestupné trubice přinášely ke dnu vrtu dvojnásobné množství tepla, nežli jednoduchá U-smyčka. Pokud by nějaké vhodné konstrukční opatření zabránilo jeho zmaření mezitrubicovým zkratem na výstupní cestě, mohl by být takový vrt určitě ještě kratší. Při stávající praxi jednotně navrhovaných vrtů ale budete docela určitě potřebovat k dosažení stejného výkonu téměř dvojnásobnou délku trubic, téměř dvakrát tolik nemrznoucí směsi a dvakrát větší výkon oběhového čerpadla, nežli jednoduchá U-smyčka. Obrázek 6 znázorňuje hlavní druhy proudění v trubicích.
Vrty se mají navrhovat tak, aby v nich byla při nominálním průtoku kapaliny tepelným čerpadlem zajištěna turbulence. Prodlužuje funkční životnost vrtů tím, že mají při přenosu tepla z horniny nižší tepelný odpor. Tím umožňuje čerpat teplo z více chladné horniny a potlačuje možnost vzniku mezitrubicového tepelného zkratu.
(2)
kde je
- Re
- – bezrozměrné Reynoldsovo číslo
- u
- – střední rychlost kapaliny [m s−1]
- dp
- – vnitřní průměr hladké trubice [m]
- ν
- – kinematická viskozita kapaliny při její střední teplotě ve výměníkovém kanálu [m2 s−1]
Turbulentní proudění je takové, při kterém se proudící kapalina intenzivně promíchává vířením. Tepelný odpor mezi vnitřní stěnou trubice a kapalinou je při něm malý. Teplo, které projde zvenčí na vnitřní stranu trubice, prohřeje kapalinu velmi rychle na vyšší střední teplotu. Je typické pro řídkou kapalinu, která se velmi rychle pohybuje v široké trubici. Re > 5000.
Laminární proudění vznikne, jestliže toutéž trubicí protéká buď hustá kapalina, anebo kapalina sice řídká, ale příliš pomalu. Její částice plynou vedle sebe v rovnoběžných proudnicích. Teplo přicházející zvenčí na vnitřní stěnu trubice, musí kapalinu prohřívat napříč, postupným ohříváním proudnic. Při přenosu tepla vzniká mezi vnitřní stěnou trubice a střední teplotou kapaliny významný rozdíl teploty, tepelný odpor mezi nimi je velký. Re ≤ 2300.
Přechodové proudění je nestabilní stav mezi oběma základními typy. 2300 ≤ Re < 5000.
Obrázek 7
Spitler, J. D., Xu, X., (2006) upozornili, že u běžných typů nemrznoucích přípravků dochází při poklesu teploty směsi k velikému nárůstu viskozity. Na Obrázku 7 jsem do grafu závislosti kinematické viskozity přípravku PEKASOL L na teplotě a koncentraci směsi vyznačil teplotu 3 °C. Na tuto teplotu bývá navržen výstup kapaliny z tepelného čerpadla do tepelného vrtu. Z grafu je vidět, že pro tutéž hodnotu Re je při 33procentní koncentraci propylenglykolu, odolné proti −15 °C, nutná 2× vyšší rychlost v potrubí, nežli u 20procentní směsi, která stále ještě obsahuje nutné množství protikorozních aditiv a je odolná proti −7 °C. Ředění, které doporučují mnozí prodejci koncentrátů, odpovídá koncentraci 31 až 33 %. Ale domněnka, že je s ním možné prodloužit životnost U-smyčkového vrtu v prochládající hornině, je mylná. Hluboce podnulová teplota se na stěnu vrtu nepřenese. Jakmile pokles teploty změní proudění kapaliny na laminární, tak se skokově zvýší tepelný odpor mezi trubicí a kapalinou a velká část rozdílu teplot mezi kapalinou a horninou se ztratí již u vnitřní stěny trubice. Pro provoz při laminárním proudění vyvíjí ve Švédsku montážně složité multismyčkové vrty s izolovanou středovou trubicí (TIL).
6. Nadbytečná nezámrznost nemrznoucích směsí
Z teplonosných kapalin má nejlepší vlastnosti k přenosu tepla čistá voda, ale tam, kde je v důsledku klimatických podmínek klidová teplota horniny příliš nízká, je třeba používat nemrznoucí směsi. U nás se nejčastěji nabízejí přípravky na bázi etanolu (např. Gerofrost, Termofrost L), prudce jedovatého etylenglykolu (např. Stabilfrost, Termofrost E, Glykosol WP) a propylenglykolu (např. Ekofrost, Termofrost P, anebo Pekasol L). Kromě mrazuvzdorné chemikálie obsahují také malé procento aditiv omezujících korozi a při větším zředění než udává ředící tabulka je třeba do nich tyto látky dodat. Dodávají se koncentrované a mnozí dodavatelé je doporučují ředit podle druhu. 1 : 2, anebo 1 : 2,2, u Mikulova i na Sněžce pro teplotu asi −15 °C. Na většině území České republiky je sice čistá voda použitelná a zlepšila by účinnost celého systému, ale přívody k tepelným vrtům by musely být vedeny v nejméně dvojnásobné nezámrzné hloubce, anebo by musely být velmi dobře tepelně izolovány od povrchu, protože v zemině se ovlivnění přízemním mrazem sčítá s chladem od studených trubek.
Ethanol – technický líh, je nejlevnější a proto nejčastěji používaná nemrznoucí kapalina, ale ve všech použitelných objemových koncentracích je nebezpečně hořlavý. Od 4 % (bod tuhnutí 2 °C ) až do 18 % je středně až vysoce vznětlivý a od 18 % (bod tuhnutí −9 °C ) se nad ním může již při teplotě menší než 38 °C vytvořit dostatečná koncentrace par schopná vzplanout. Objemové koncentrace etanolu asi 10 % až 15 % mají bod tuhnutí 5 °C, resp. −7,5 °C.
Etylenglykol je prudce jedovatý. Je divné, že není zakázáno ho používat v zemních systémech anebo kdekoliv jinde, kde hrozí sebemenší možnost jeho úniku do podzemní vody, anebo do jakékoliv vody, s nějakými organizmy. V některých státech se musí z dosloužilých vrtů vyčerpat a i s vykopanými přívodovými trubicemi zlikvidovat jako nebezpečný odpad.
Propylenglykol je nejvíce bezpečná nemrznoucí kapalina, jak z požárního, tak i z ekologického hlediska. Korozivita směsi propylenglykol-voda je vyšší nežli u čisté vody nebo čistého glykolu, proto se do těchto přípravků přidávají inhibitory koroze. Výrobci udávají, že jsou účinné jen do 20 % objemové koncentrace. Při ještě větším zředění se do směsi musí přidat dodatečné množství aditiv.
Zbytečně velkou předepsanou koncentraci nemrznoucí směsi nelze snižovat bez vědomí a souhlasu dodavatele tepelného čerpadla. Musí podle ní nastavit tepelné jištění tepelného čerpadla a někdy i vyměnit oběhové čerpadlo. Kapaliny je třeba ředit vodou, která není mineralizovaná a neobsahuje chlor. Všechny přípravky je nejlepší objednat přímo u výrobce, naředěné na požadovanou koncentraci a doplněné aditivy.
7. Koaxiální vrty
Jedná se o systém Groundhit, který jsem popisoval ve svém posledním článku na TZB, v roce 2012. Používá se k šikmým vrtům, vyhloubeným deštníkovitě z jednoho místa pod pozemek. Přiznám se, že jsem proti nim zaujatý, protože tento systém nikdy nepočítal se žádnou ochranou podzemních vod. Ta se u šikmých vrtů, ve kterých leží spodek trubice přímo na hornině, snad ani nedá realizovat bez tlakové injektáže. Určitě jsou ale pozemky, na kterých podzemní vodě ublížiti nelze. Pokud na nich zasahují tyto vrty pod hladinu podzemní vody většinou své délky, tak to může být řešení z tepelného hlediska výhodné a funkční. Mám však výhradu proti reklamě, která o nich tvrdí, že se dají použít namísto dvojitých sond DN 32. Možná u některých, záleží na stěsnání těch čtyř trubic, o kolik tepla je připraví při cestě vzhůru mezitrubicové ztráty. Tepelný odpor vnější trubice koaxiálu DN 63 mm SDR 11 je opravdu zhruba stejný, anebo snad i o desetinku menší, nežli tepelný odpor stejné trubice DN 32. Jenomže vycentrovaná čtveřice trubic představuje ve vztahu ke stěně vrtu čtyři stejné, paralelně zapojené, odpory. Kdyby nebylo třeba brát v úvahu ztráty tepla mezi trubicemi, tak by bylo potřeba udělat pro stejný tepelný výkon 4 koaxiální vrty.
8. Závěr
V srpnu 2010 převedla novela vodního zákona vrty pro tepelná čerpadla systému země voda do kategorie „součást technologického zařízení“ a zavedla povinnost požádat vodoprávní úřad o souhlas s jejich zřízením. Tento souhlas je nezbytným podkladem pro územní řízení, kterému tyto vrty bez výjimky podléhají. Významným počinem v lednu 2014 bylo vydání Společného metodického doporučení MMR ČR, MZe ČR a MŽP ČR k postupu při projektování a povolování tepelných čerpadel využívajících energetický potenciál podzemních vod a horninového prostředí z vrtů. Je přístupné na webu MMR ČR, viz http://bit.ly/1k54mRF (a na www.studny.info). Klade důraz na geologický průzkum a na doložení žádosti o souhlas vodoprávního úřadu vyjádřením odborně způsobilé osoby, v Příloze 1 definuje jeho podstatné náležitosti. Toto vyjádření odborně způsobilé osoby by ale asi mělo posoudit tyto vrty nejen podle bodů předepsaných v osnově, ale i z hlediska reálnosti vrtných prací. Jestli je například uvedeným typem vrtné soupravy a s jejím vybavením vůbec možné provést vrt s deklarovanými parametry a jestli je to možné tak, aby byla zajištěna ochrana podzemní vody. Na co nejefektivnějším fungování primárního zdroje tepla by měli mít zájem i dodavatelé tepelných čerpadel a vystrkovacího materiálu. Nemohu se zbavit dojmu, že je dlouhodobý výhled těchto zařízení zas tak příliš nezajímá.
U nás jen nepatrné procento vrtů vrací odebrané teplo po topné sezóně zpátky do země a až dojde v blízkosti vrtu k vychlazení horniny, bude na jeho vnitřním tepelném odporu a na jeho vnitřních tepelných ztrátách záviset jeho další použitelnost. Tyto vrty by měly být navrhovány, zřizovány a provozovány tak, aby mohly sloužit i pro příští generace. Aby byly trvalou stavbou, ke které bude možné i v budoucnu připojit nové strojní zařízení, kdykoliv to původní zastará. Jedině v takovém pojetí se stanou součástí nejen účinnějšího, ale i mnohem návratnějšího tepelného systému, nežli mohou být tepelná čerpadla vzduch voda.
Literatura
- ACUNA, J. Improvements of U-pipe Borehole Heat Exchangers. KTH School of Industrial Engineering and Management. Stockholm: 2010
- ACUNA, J., PALM, B. A Novel Coaxial Borehole Heat Exchanger: Description and First Distributed Thermal Response Test Measurements. Proceedings World Geothermal Congress 2010. Bali, Indonesia: 2010
- ALLAN, M. L. Patent US 6251179. 2001
- ALLAN, M. L., PHILIPPACOPOULOS, A. J. Properties and performance of cementbased groute for geothermal heat pump applications. Informal report – Final report FY 1999. Brookhaven National Laboratory: 1999.
- ABRA, M. et al. Groundhit – advancement in ground source heat pumps through EU support. Proceedings European Geothermal Congress 2007. Unterhaching, Germany: 2010
- BUJOK, P. et al. Studie odezvy horninového masivu pro instalace tepelných čerpadel. VŠB – technická universita Ostrava, Fakulta elektrotechniky a informatiky, Ostrava: 2005
- CRUICKSHANKS, F. et al. Borehole Sealing in a Coaxial Heat Exchanger by Bentonite Treatment. The Richard Stockton College of NJ, Pomona, NJ: 2006. http://intraweb.stockton.edu/
- ČÍŽEK, P. Zemní tepelné výměníky tepelných čerpadel se neobejdou bez podzemní vody. Vodní Hospodářství. 2005, roč. 55, č. 8. Praha: 2005
- ČÍŽEK, P. Vlastnosti vrtů pro tepelná čerpadla. Sborník 10. Česko–slovenského mezinárodního hydrogeologického kongresu. ČAH. Ostrava: 2009
- ČÍŽEK, P. Základní vlastnosti vrtů pro tepelná čerpadla. Dostupné z :
www.tzb-info.cz/9245-zakladni-vlastnosti-vrtu-pro-tepelna-cerpadla. Praha: 2012 - DENG, Z. Modeling of Standing Column Wells in Ground Source Heat Pump Systems. Oklahoma State University, Stillwater, OK: 2004. http://www.hvac.okstate.edu
- DIAO, N. R. et al. Improvement in Modeling of Heat Transfer in Vertical Ground Heat Exchangers. International Journal of HVAC&R Research. 2004, X. Nr. 4, pp. 459–470.
- GEHLIN, S., HELLSTRÖM, G. Influence on Thermal Response Tests by Groundwater Flow in Vertical Fractures in Hard Rock. In Doctoral Thesis. Luleå: University of Technology. 2002.
- GEHLIN, S., HELLSTRÖM, G. Influence on Thermal Response Test by Thermosiphon Effect. In Doctoral Thesis. Luleå: University of Technology. 2002.
- HELLSTRÖM, G. Thermal Performance of Borehole Heat Exchangers. Department of Mathematical Physics, Lund Institute of Technology, Lund: 1998.
- JETEL, J. Určování hydraulických parametrů hornin hydrodynamickými zkouškami ve vrtech. Knihovna Ústředního ústavu geologického, 58., Praha: 1982.
- KUN, S. L. Underground Thermal Energy Storage. Springer-Verlag. London: 2013
- MEHNERT, E. The Environmental Effects of Ground-Source Heat Pumps – A Preliminary Overview. Illinois State Geological Survey Open-File Series Report 2004-2.Illinois: 2004
- PLATELL, P. Developing Work on Ground Heat Exchangers. ECOSTOCK 2006 Conference Proceedings. ECOSTOCK, New Jersey: 2006.
- REES S. J. et al. A Transient Two-dimensional Finite Volume Model for the Simulation of Vertical U tube Ground Heat Exchangers. ASHRAE Transactions. 105(2): 1999.
- SINGHAL, B. B. S., GUPTA, R. P. Aplied Hydrogeology of Fractured Rock.2-nd Ed. Springer. London: 2010
- SPITLER, J. Ground Source Heat Pump System Research – Past, Present and Future (Editorial). International Journal of HVAC&R Research. 2005, XI. Nr. 2, pp. 165–167. http://www.ashrae.org
- SPITLER, J. D., XU, X. Modeling of Vertical Ground Loop Heat Exchangers with Variable Convective Resistance and Thermal Mass of the Fluid. Oklahoma State University, Stillwater, OK: 2006. http://www.hvac.okstate.edu
- SPITLER, J. et al. GLHEPRO 4.0 for Windows. Oklahoma State University, Stillwater, OK: 2007
- VÍT, T. Základy přenosu tepla a hmoty I. Dokument pdf.Technická univerzita v Liberci. Liberec: 1998
- WICHTERLE, K. Některé poznámky k vybraným přednáškám předmětu Základy procesního inženýrství. Dokument pdf. Technická univerzita Ostrava. Ostrava:2008
- ZENG H. et al. Heat transfer analysis of boreholes in vertical ground heat exchangers. Heat and Mass Transf 46 (23). Shandong Institute of Architecture and Engineering. Jinan: 2003
This article describes some principles of functions BHE (Borehole Heat Exchangers) and inner borehole thermal conditions according to new knowledge, which were measured and published in the last five years. On this basis it evaluates the current marketing trends. Some of innovations may have result in a less efficient construction of BHE, or increased risk to the groundwater. For that reason the expertise of the proposed thermal wells should deal not only in terms of hydrogeological conditions, but also in terms of drilling. It is necessary to consider whether the used drilling equipment is able build some BHE with the declared parameters and whether is able to ensure the protection of groundwater as well.
