Δοκιμή θερμικής απόκρισης (ΤRΤ)

Το τεστ θερμικής απόκρισης εφαρμόζεται κατά κόρον στα κλειστά γεωθερμικά συστήματα κλιματισμού. Η διεξαγωγή της συγκεκριμένης δοκιμής κρίνεται απαραίτητη για την ομαλή λειτουργία του συνολικού συστήματος, την αποφυγή τυχόν αστοχιών, την ανίχνευση και επιδιόρθωση ενδεχόμενων βλαβών αλλά και για την βελτιστοποίηση της συμπεριφοράς της εγκατάστασης. 

Όπως γίνεται εύκολα αντιληπτό, η δοκιμή θερμικής απόκρισης μπορεί να διεξαχθεί κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού του εκάστοτε συστήματος, για τη πρόβλεψη τυχόν αστοχιών αλλά και κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του εν λόγω συστήματος για την ανίχνευση και την επιδιόρθωση τυχόν βλαβών.

Αναλυτικότερα, όταν το τεστ θερμικής απόκρισης διεξάγεται κατά τη φάση του σχεδιασμού ενός κατακόρυφου γεωθερμικού συστήματος κλιματισμού έχει ως κύριο στόχο του την πρόβλεψη της συμπεριφοράς του συστήματος. Αυτό επιτυγχάνεται με την πρόβλεψη των ιδιοτήτων του εδάφους, όπου θα ενταφιαστεί ο γεωσυλλέκτης. Οι παράμετροι που μετρούνται είναι η θερμική αντίσταση της οπής, η θερμική αγωγιμότητα και η θερμοκρασία του υπεδάφους.

Πριν από την πραγματοποίηση της δοκιμής θερμικής απόκρισης είναι απαραίτητη η μέτρηση της μέσης θερμοκρασίας του εδάφους χωρίς την πρόσδοση ή την απορρόφηση κάποιου ποσού θερμότητας. Ο προσδιορισμός της θερμοκρασίας αυτής γίνεται με την ανακυκλοφορία του εργαζόμενου μέσου και τη μέτρηση της θερμοκρασίας επιστροφής του.

 

 

Μετά την διεξαγωγή της αρχικής μέτρησης της μέσης θερμοκρασίας του εδάφους ακολουθεί το τεστ της θερμικής απόκρισης. Το τεστ λαμβάνει χώρα σε μία πιλοτική οπή με όμοια χαρακτηριστικά με τις κάθετες οπές που πρόκειται να εγκατασταθούν. Τα βασικά συστατικά μέρη είναι η συσκευή μετρήσεων, οι κυκλοφορητές ανακυκλοφορίας του εργαζόμενου μέσου, οι σωλήνες σύνδεσης της συσκευής με την κάθετη οπή (οι οποίοι διαθέτουν κατάλληλη μόνωση), η συσκευή πρόσδοσης θερμότητας, καθώς και τα ανάλογα μετρητικά όργανα και όργανα προστασίας της εγκατάστασης. 

 

H διάρκεια του τεστ είναι ιδιαίτερα σημαντικός παράγοντας για τη διεξαγωγή ορθών αποτελεσμάτων. Θα πρέπει να περάσουν τουλάχιστον δύο ημέρες, καθότι τις πρώτες ώρες η ανάπτυξη της θερμοκρασίας ελέγχεται κυρίως από το υλικό της οπής και όχι από τις ιδιότητες του υπεδάφους. Κατά συνέπεια, οι αρχικές τιμές του τεστ παρουσιάζουν διακυμάνσεις. Κατόπιν επεξεργασίας των αποτελεσμάτων προκύπτουν η θερμική αντίσταση της οπής και η θερμική αγωγιμότητα του εδάφους. Ακολούθως, ο μελετητής μπορεί να κάνει τις ανάλογες παρεμβάσεις στις παραμέτρους του συστήματος, με σκοπό την ομαλή και βελτιστοποιημένη λειτουργία του.

    Το τεστ που εκπονείται κατά τη φάση λειτουργίας του συστήματος έχει ως στόχο την ανίχνευση τυχόν βλάβης, τον εντοπισμό της αιτίας της βλάβης αυτής, δηλαδή αν υπάρχει μια ρωγμή, διαρροή ή ελλιπής τσιμέντωση και την άμεση επιδιόρθωσή του συστήματος. Το τεστ θερμικής απόκρισης δύναται να εντοπίσει το ακριβές σημείο της οπής που έχει βλάβη. Όταν αναγνωριστεί η βλάβη πραγματοποιείται  επιδιόρθωση με τα κατάλληλα μέσα και έπειτα το τεστ διεξάγεται ξανά για να διαπιστωθεί ότι τα αποτελέσματα είναι εντός ορίων και ότι η βλάβη έχει διορθωθεί.

   Η διεξαγωγή των προαναθερφέντων δοκιμών έχει ως βασικό της στόχο το σχεδιασμό ενός γεωθερμικού συστήματος σωστά διαστασιολογημένου. Ένα γεωθερμικό σύστημα υποδιαστασιολογημένο λειτουργεί με χαμηλό βαθμό απόδοσης, με αποτέλεσμα να έχει υψηλό κόστος λειτουργίας και το σημαντικότερο είναι ότι ενδέχεται να οδηγηθεί σε αστοχία. Αντιθέτως, ένα σύστημα υπερδιαστασιολογημένο έχει υψηλό κόστος εγκατάστασης και αποτελεί μία υψηλή επένδυση. Εξίσου χρήσιμο εργαλείο είναι το τεστ θερμικής απόκρισης στην ανίχνευση βλαβών, καθότι οδηγεί στον άμεσο εντοπισμό αλλά και στην αποτελεσματική επίλυσή τους.

   

Μαρία Ευαγγέλου

Ενεργεαικός Μηχανολόγος ΤΕ, MSc in energy 

AiD Engineering LTD

 

http://aidengineering.blogspot.gr/2012/03/r.html