Montaj, exploatare și mentenanță

Punerea în funcțiune a unui sistem geotermal reprezintă momentul final al procesului de instalare și marchează trecerea de la stadiul de construcție la cel de exploatare. Această etapă nu este doar o formalitate, ci un proces complex care are rolul de a confirma siguranța, etanșeitatea și eficiența instalației. Prin intermediul testelor și verificărilor, instalatorii se asigură că toate componentele funcționează conform proiectului și că sistemul este pregătit pentru utilizare continuă.

Procedurile de punere în funcțiune trebuie respectate în ordine logică, de la verificarea integrității conexiunilor și a echipamentelor, la umplerea și aerisirea circuitelor hidraulice, urmate de calibrarea parametrilor de funcționare. Neglijarea acestor pași poate duce la defecțiuni premature, pierderi de eficiență și chiar riscuri pentru utilizatori.

Această etapă este și o oportunitate pentru a testa performanța reală a sistemului, comparând valorile obținute cu cele proiectate. Totodată, documentarea procedurilor și instruirea utilizatorilor sunt activități complementare, care asigură exploatarea corectă și prelungesc durata de viață a echipamentelor.

Verificarea integrității instalației și a conexiunilor

Primul pas înainte de umplerea instalației este verificarea vizuală și mecanică a tuturor componentelor. Se inspectează conexiunile mecanice și hidraulice pentru a depista eventuale fisuri, slăbiri sau defecte de fabricație. Instalatorul verifică dacă toate conductele sunt corect poziționate, bine izolate și fixate conform proiectului.

Pentru a confirma etanșeitatea, se efectuează un test de presiune. Instalația se umple parțial cu apă și se presează la o valoare de 1,5 ori mai mare decât presiunea de lucru. Formula de referință este:

unde Pi este presiunea inițială, iar Pf – presiunea finală după un interval de testare.

Verificarea integrității instalației reprezintă fundamentul punerii în funcțiune. Dacă această etapă nu este făcută riguros, orice test ulterior devine irelevant, pentru că sistemul poate ascunde defecte majore. În practică, procesul de verificare începe printr-o inspecție vizuală completă. Se controlează traseele conductelor, poziționarea corectă a fitingurilor și existența eventualelor urme de scurgeri sau deteriorări mecanice. Fixările conductelor pe pereți și pardoseli trebuie să fie ferme, evitând vibrațiile și deplasările.

După inspecția vizuală urmează verificarea mecanică. Se controlează dacă toate piulițele și conexiunile sunt bine strânse, dacă nu există deformări la fitinguri și dacă izolațiile sunt intacte. Este recomandat ca aceste verificări să fie făcute atât înainte de umplerea cu apă, cât și după primele cicluri de presurizare.

Testul de presiune este pasul-cheie. Pentru instalațiile hidraulice de tip geotermal, se utilizează o presiune de test de 1,5 ori mai mare decât cea nominală, menținută timp de 24 de ore. Se monitorizează valorile pe manometre și se compară cu valorile inițiale. Orice scădere vizibilă indică o posibilă pierdere. În unele cazuri, se folosesc aditivi de test fluorescenți, care ajută la localizarea scurgerilor. Această verificare confirmă nu doar calitatea execuției, ci și conformitatea instalației cu standardele tehnice și de siguranță, fiind obligatorie înainte de trecerea la etapele de umplere și aerisire.

Schema simplă – Verificarea etanșeității

Pompă de testare → Circuit hidraulic → Manometru → Verificare pierderi

Etape

1. Pregătirea pompei de testare
   • Conectați o pompă de testare hidraulică (manuală sau automată) la circuitul hidraulic al sistemului (fie circuitul geotermal, fie circuitul de încălzire).
   • Asigurați-vă că pompa de testare este compatibilă cu fluidul utilizat (apă sau amestec apă-antigel).
   • Verificați cdaă supapele de izolare ale circuitului sunt deschise pentru a permite accesul fluidului de testare.
2. Umplerea circuitului hidraulic
   • Umpleți circuitul hidraulic cu fluidul specificat (apă sau soluție de glicol), folosind pompa de testare.
   • Monitorizați umplerea, pentru a evita formarea bulelor de aer, utilizând supapele de aerisire, dacă este necesar.
   • Asigurați-vă că întregul circuit este umplut, inclusiv buclele geotermale și schimbătoarele de căldură.
3. Utilizarea manometrului
   • Conectați un manometru calibrat la circuit pentru a măsura presiunea.
   • Creșteți treptat presiunea în circuit, folosind pompa de testare, până la valoarea specificată în manualul tehnic (de obicei 1,5-2 ori presiunea normală de lucru, de ex. 3-4 bari).
   • Mențineți presiunea constantă timp de cel puțin 30 de minute (sau conform specificațiilor producătorului).
4. Verificarea pierderilor
   • Inspectați vizual toate conexiunile, îmbinările și componentele circuitului (flanșe, robineți, fitinguri), pentru a detecta eventuale scurgeri.
   • Monitorizați manometrul, pentru a observa dacă presiunea scade, ceea ce indică o posibilă pierdere.
   • Dacă se detectează scurgeri, marcați zonele afectate, reduceți presiunea, reparați defectele și repetați testul.
   • Dacă nu se observă scurgeri și presiunea rămâne stabilă, circuitul este considerat etanș.

Dacă diferența de presiune este nesemnificativă și nu se observă scurgeri, instalația trece testul de integritate.

Umplerea și aerisirea circuitelor hidraulice

După confirmarea etanșeității, urmează umplerea completă a circuitelor cu apă tratată sau amestec apă-glicol. Acest lichid de lucru are rolul de a transfera energia termică între sol și pompă. Procesul se desfășoară controlat, pentru a evita formarea bulelor de aer.

Pașii de urmat:

• conectarea unei pompe de umplere la circuit;
• introducerea treptată a lichidului de lucru;
• evacuarea aerului prin supapele automate și manuale de aerisire;
• verificarea uniformității debitului pe fiecare circuit.

Schema simplă – Umplere și aerisire

Rezervor de lichid → Pompă de umplere → Circuit de sonde → Supape de aerisire → Retur

Descriere

Această schemă descrie procesul de umplere și aerisire a circuitului hidraulic al sondelor geotermale, utilizând un rezervor de lichid, o pompă de umplere, supape de aerisire și un sistem de retur pentru a asigura eliminarea completă a aerului din circuit.

Etape

1. Pregătirea rezervorului de lichid
   • Umpleți un rezervor cu fluidul termic specificat (apă sau amestec apă-glicol, conform specificațiilor producătorului).
   • Verificați dacă rezervorul este curat și dacă fluidul este adecvat pentru circuitul geotermal (de ex. concentrația corectă de antigel).
   • Conectați rezervorul la pompa de umplere printr-un furtun adecvat, asigurându-vă că nu există scurgeri la conexiuni.
2. Utilizarea pompei de umplere
   • Conectați pompa de umplere (manuală sau automată) la intrarea circuitului de sonde geotermale.
   • Porniți pompa pentru a introduce fluidul din rezervor în circuit, menținând o presiune constantă (de obicei 1,5-2,5 bari, conform manualului tehnic).
   • Monitorizați fluxul, pentru a asigura o umplere uniformă, fără suprapresiune.
3. Umplerea circuitului de sonde
   • Direcționați fluidul prin circuitul sondelor geotermale (foraje verticale sau colectoare orizontale).
   • Verificați dacă toate ramurile circuitului sunt umplute, inclusiv schimbătoarele de căldură și conductele de legătură.
   • Mențineți un debit constant pentru a preveni formarea bulelor de aer.
4. Aerisirea prin supape
   • Localizați supapele de aerisire (manuale sau automate) instalate în punctele înalte ale circuitului.
   • Deschideți supapele treptat pentru a elibera aerul acumulat, colectând fluidul scurs într-un recipient pentru a preveni risipa.
   • Continuați aerisirea până când din supape iese doar fluid, fără bule de aer.
5. Sistemul de retur
   • Conectați circuitul de retur la rezervor pentru a recicla fluidul excavat sau pentru a completa umplerea.
   • Verificați că presiunea și debitul rămân constante în timpul procesului.
   • Repetați umplerea și aerisirea dacă se detectează aer rezidual în sistem, până când circuitul este complet umplut și aerisit.

Aerul acumulat poate bloca circulația și poate provoca zgomote, vibrații sau chiar defecțiuni ale pompei de circulație. De aceea, aerisirea completă este esențială înainte de punerea în exploatare. Procesul de umplere și aerisire este vital pentru asigurarea unei circulații uniforme a agentului termic. Dacă aerul rămâne captiv în conducte, acesta poate provoca pierderi de debit, zgomote, vibrații și chiar defectarea pompei de circulație. Din acest motiv, se respectă o procedură strictă de umplere.

Umplerea începe prin racordarea unei pompe speciale la punctul de alimentare. Lichidul de lucru, fie apă tratată, fie amestec apă-glicol, este introdus treptat în circuit. În paralel, se deschid supapele de aerisire, pentru a permite evacuarea aerului. Se recomandă aerisirea fiecărui circuit în parte, până la eliminarea completă a bulelor de aer. După umplere, urmează recircularea lichidului pentru o perioadă de câteva ore, menținând presiunea la nivelul de proiect. Aceasta permite eliberarea bulelor de aer reziduale și verificarea uniformității debitului. În paralel, se monitorizează presiunea și temperaturile, pentru a observa eventualele variații anormale.

Finalizarea procesului presupune completarea instalației până la presiunea de lucru și sigilarea punctelor de umplere și aerisire. Un sistem corect aerisit funcționează silențios, cu pierderi minime de energie și cu stabilitate hidraulică pe termen lung.

Proceduri de punere în funcțiune

Punerea în funcțiune propriu-zisă presupune activarea controlerului și verificarea tuturor parametrilor. Se monitorizează temperaturile de tur și retur, debitul, presiunea și consumul de energie. În cazul abaterilor, se efectuează reglaje prin robineții de echilibrare sau prin ajustarea curbei de încălzire.

Etapele pot fi rezumate astfel:

1. Finalizarea verificărilor de integritate.
2. Umplerea și aerisirea completă a circuitelor.
3. Activarea pompelor și controlerului.
4. Verificarea senzorilor și a alarmelor de siguranță.
5. Compararea valorilor măsurate cu cele proiectate.

Mai jos vom descrie fiecare etapă aparte.

1. Finalizarea verificărilor de integritate
   • Scop: Asigurarea că toate componentele sistemului (pompa de căldură, circuitele geotermale, schimbătoarele de căldură, conductele etc.) sunt corect instalate și fără defecte.
   • Acțiuni:
     • Verificați etanșeitatea tuturor conexiunilor hidraulice și a circuitelor (atât circuitul geotermal, cât și cel de încălzire/răcire).
     • Inspectați integritatea fizică a componentelor, inclusiv a pompei de căldură, a buclelor geotermale (foraje sau colectoare orizontale) și a rezervoarelor.
     • Testați presiunea în circuite pentru a detecta eventuale scurgeri, folosind manometre și teste de presiune conform specificațiilor producătorului.
     • Verificați conexiunile electrice (cabluri, terminale, siguranțe) pentru a vă asigura că respectă normele de siguranță și specificațiile tehnice.
2. Umplerea și aerisirea completă a circuitelor
   • Scop: Eliminarea aerului din circuitele hidraulice (geotermal și de încălzire) pentru a preveni blocajele și a asigura transferul eficient de căldură.
   • Acțiuni:
     • Umpleți circuitul geotermal cu un amestec corespunzător de fluid termic (de ex. apă cu antigel, de obicei glicol, în funcție de specificațiile sistemului).
     • Umpleți circuitul de încălzire/răcire cu apă sau alt fluid specificat.
     • Utilizați pompe de umplere pentru a introduce fluidul în sistem și verificați presiunea (conform manualului tehnic, de obicei 1,5-2,5 bari).
     • Aerisiți circuitele, folosind supapele de aerisire manuale sau automate, pentru a elimina bulele de aer, care pot reduce eficiența sistemului sau pot cauza zgomote.
     • Repetați procesul de aerisire până când nu mai există aer în sistem.
3. Activarea pompelor și a controlerului
   • Scop: Pornirea componentelor active ale sistemului pentru a iniția funcționarea.
   • Acțiuni:
     • Porniți pompele de circulație din circuitul geotermal și din circuitul de încălzire/răcire, verificând direcția corectă a fluxului.
     • Activați controlerul pompei de căldură (unitatea de comandă) și setați parametrii de bază conform manualului (de ex. temperatura dorită, mod de funcționare: încălzire/răcire).
     • Verificați dacă pompa de căldură pornește corect și dacă compresorul funcționează fără vibrații sau zgomote anormale.
     • Monitorizați timp de câteva minute, pentru a detecta eventuale erori inițiale.
4. Verificarea senzorilor și a alarmelor de siguranță
   • Scop: Asigurarea că toate sistemele de monitorizare și siguranță funcționează corect pentru a preveni avariile.
   • Acțiuni:
     • Verificați funcționarea senzorilor de temperatură (pentru circuitul geotermal, circuitul de încălzire și temperatura ambientală) și comparați valorile afișate cu cele măsurate manual (de ex. cu un termometru calibrat).
     • Testați senzorii de presiune și debit pentru a confirma că sunt în limitele specificate.
     • Simulați condiții de avarie (de ex. presiune scăzută sau temperatură excesivă) pentru a verifica dacă alarmele de siguranță se declanșează corect.
     • Asigurați-vă că sistemul oprește automat funcționarea în cazul detectării unei probleme (de ex. suprapresiune, supraîncălzire).
5. Compararea valorilor măsurate cu cele proiectate
   • Scop: Validarea performanței sistemului prin compararea parametrilor operaționali cu cei specificați în proiect.
   • Acțiuni:
     • Măsurați parametrii principali, cum ar fi: temperatura de intrare/ieșire a fluidului geotermal, temperatura în circuitul de încălzire, consumul de energie al pompei de căldură și coeficientul de performanță (COP).
     • Comparați aceste valori cu specificațiile din proiect sau din manualul tehnic al producătorului.
     • Ajustați setările controlerului, dacă este necesar, pentru a optimiza performanța (de ex. modificarea debitului pompelor sau a temperaturii de referință).
     • Documentați toate valorile măsurate, pentru a servi ca referință în mentenanța viitoare.

Aceste etape asigură o punere în funcțiune corectă și o funcționare eficientă a pompei de căldură geotermală.

Aceasta confirmă dacă sistemul livrează energia proiectată către circuitul de încălzire sau răcire. Punerea în funcțiune este ultima etapă tehnică înainte de predarea sistemului beneficiarului și constă într-o serie de verificări, reglaje și testări dinamice. În primul rând, se activează pompele de circulație și se verifică funcționarea acestora la diferite trepte de putere. Controlerul central este pornit, iar senzorii de temperatură și presiune sunt calibrați.

În timpul testului, se măsoară temperaturile de tur și retur și se calculează puterea termică transferată prin formula Q = m⋅c⋅ΔTQ = m cdot c cdot Delta TQ = m⋅c⋅ΔT. Aceste valori sunt comparate cu cele prevăzute în proiect. Dacă apar abateri, se fac ajustări prin robineți de echilibrare sau prin modificarea parametrilor de control.

Un alt pas important este verificarea alarmelor de siguranță. Sistemul trebuie să oprească automat funcționarea în caz de presiune scăzută, temperatură excesivă sau debit insuficient. Aceste teste confirmă funcționalitatea protecțiilor și previn situațiile periculoase.

La final, se verifică integrarea sistemului cu celelalte instalații ale clădirii (radiatoare, pardoseală, ventiloconvectoare). Se asigură că fiecare circuit primește energia necesară, fără dezechilibre majore. Procedura se finalizează prin întocmirea unui raport de punere în funcțiune și prin instruirea beneficiarului cu privire la modul de utilizare. Astfel, punerea în funcțiune nu este doar o formalitate, ci o validare completă a calității lucrării și o garanție a siguranței și eficienței instalației.

Procedurile de punere în funcțiune a unui sistem geotermal reprezintă o etapă complexă, dar indispensabilă, pentru a garanta siguranța și eficiența instalației. Ele transformă proiectul tehnic într-o realitate funcțională, verificată și documentată. Prin testarea integrității, umplerea și aerisirea atentă a circuitelor, precum și calibrarea parametrilor de funcționare, instalatorul se asigură că beneficiarul primește un sistem fiabil și durabil.