Riscuri și măsuri de prevenire la montarea și mentenanța instalațiilor geotermale de mică adâncime și a pompelor de căldură

2.30.1. Noțiuni generale

Instalațiile geotermale de mică putere și pompele de căldură reprezintă soluții tehnologice moderne pentru asigurarea încălzirii și răcirii clădirilor prin valorificarea energiei regenerabile existente în sol, apă sau aer. Aceste sisteme sunt utilizate tot mai frecvent în locuințe, școli, clădiri publice, hoteluri și spații comerciale datorită eficienței lor energetice ridicate și contribuției la reducerea emisiilor de carbon.

Instalațiile geotermale de mică adâncime pot fi de mai multe tipuri. Sistemele cu sondă verticală folosesc foraje adânci, în care sunt introduse conducte prin care circulă un agent termic. Sistemele cu colector orizontal utilizează conducte montate la mică adâncime, pe suprafețe mai mari de teren. Sistemele apă–apă valorifică energia termică a apelor subterane sau a altor surse naturale de apă. În toate aceste variante, energia extrasă este transferată către pompa de căldură, care reprezintă echipamentul central al instalației.

Pompa de căldură funcționează pe baza ciclului frigorific și include componente precum evaporatorul, compresorul, condensatorul și supapa de expansiune. Prin acest proces, sistemul poate extrage căldură din mediul natural și o poate transfera către interiorul clădirii, chiar și atunci când temperatura exterioară este scăzută. De aceea, pompele de căldură sunt considerate foarte eficiente, deoarece pot furniza de câteva ori mai multă energie termică decât energia electrică pe care o consumă.

Cu toate avantajele lor, instalarea și mentenanța acestor sisteme implică activități tehnice complexe: foraje, excavări, montarea conductelor, conectarea echipamentelor mecanice și electrice, verificarea circuitelor frigorifice, lucrări în spații tehnice și manipularea substanțelor chimice. În lipsa unor măsuri adecvate de prevenire, aceste activități pot genera accidente de muncă, avarii tehnice și chiar efecte negative asupra mediului.

În practica actuală, managementul riscurilor în instalațiile geotermale și în HVAC (încălzire, ventilare și condiționare de aer) include și elemente moderne, relevante pentru domeniu. Printre acestea se numără utilizarea sistemelor digitale de monitorizare a presiunii și temperaturii, detectoarele de scurgeri pentru agenți frigorifici, controlul automat al funcționării, trasabilitatea intervențiilor de service, planurile digitale de mentenanță, precum și utilizarea agenților frigorifici cu impact climatic redus. De asemenea, crește importanța respectării standardelor europene privind siguranța, eficiența energetică și protecția mediului.

2.30.2. Tipuri de riscuri

În activitățile de montare și mentenanță a instalațiilor geotermale de mică putere și a pompelor de căldură pot apărea următoarele categorii principale de riscuri:

• riscuri mecanice;
• riscuri electrice;
• riscuri chimice și legate de agenții termici/frigorifici;
• riscuri în timpul mentenanței;
• riscuri ergonomice;
• riscuri de mediu;
• riscuri asociate presiunilor și temperaturilor de lucru;
• riscuri generate de lucrul în spații tehnice sau zone insuficient ventilate.

2.30.3. Analiza riscurilor

1. Riscuri mecanice

Tipul riscului:

Accidente mecanice produse în timpul forajelor, excavărilor, manipulării echipamentelor, montării conductelor și utilizării utilajelor.

Cauzele de bază ale producerii riscului:

Aceste riscuri apar din cauza utilizării utilajelor grele, a echipamentelor de foraj, a manipulării conductelor și compresoarelor, a căderii unor obiecte, a prăbușirii pereților șanțurilor, a alunecărilor de teren sau a lucrului în spații restrânse. De asemenea, organizarea necorespunzătoare a șantierului și lipsa echipamentelor de ridicare pot spori semnificativ pericolul.

Consecințe posibile ale riscului:

Loviri, striviri, tăieturi, fracturi, accidentări prin căderea obiectelor, deteriorarea echipamentelor și întreruperea lucrărilor.

Măsuri de prevenire a riscului:

Se impune utilizarea echipamentelor individuale de protecție, instruirea personalului privind folosirea utilajelor, stabilizarea pereților șanțurilor, delimitarea și semnalizarea clară a zonei de lucru și utilizarea dispozitivelor mecanizate pentru manipularea sarcinilor grele. În plus, este recomandată organizarea logică a fluxului de lucru pe șantier. Ca element modern, este utilă utilizarea planurilor digitale de șantier și a sistemelor de monitorizare a zonelor periculoase pentru reducerea incidentelor în timpul lucrărilor de excavare și foraj.

2. Riscuri electrice

Tipul riscului:

Electrocutare, scurtcircuit, incendiu sau deteriorarea componentelor electrice.

Cauzele de bază ale producerii riscului:

Aceste riscuri sunt generate de manipularea componentelor electrice fără întreruperea alimentării, de cabluri deteriorate, de conexiuni incorecte, de izolări defectuoase, de prezența umidității și de contactul accidental al echipamentelor cu apa. În instalațiile geotermale și în pompele de căldură există numeroase componente electrice: compresoare, pompe, senzori, motoare și panouri de control.

Consecințe posibile ale riscului:

Electrocutare, arsuri electrice, incendii, avarii ale sistemului, oprirea funcționării instalației și riscuri suplimentare pentru personalul de service.

Măsuri de prevenire a riscului:

Înainte de orice intervenție, alimentarea electrică trebuie întreruptă și verificată. Se recomandă utilizarea echipamentelor electrice certificate, verificarea periodică a cablurilor și conexiunilor, montarea sistemelor de protecție electrică și executarea lucrărilor numai de către personal calificat.
Un element modern și foarte relevant îl reprezintă aplicarea procedurilor de tip lockout/tagout, utilizarea instrumentelor digitale de testare și integrarea senzorilor de diagnostic pentru depistarea rapidă a defecțiunilor electrice.

3. Riscuri chimice și legate de agenții termici/frigorifici

Tipul riscului:

Expunerea la substanțe chimice utilizate în circuitul geotermal și în pompele de căldură: antigel, glicol, agenți frigorifici și aditivi anticorozivi.

Cauzele de bază ale producerii riscului:

Riscul apare în cazul scurgerilor accidentale, al manipulării necorespunzătoare a buteliilor cu agent frigorific, al lucrărilor efectuate în spații slab ventilate sau al contactului direct cu lichide ori vapori. În sistemele geotermale se folosesc adesea amestecuri de apă și glicol, iar în pompele de căldură sunt utilizați agenți frigorifici specifici, precum R32, R134a, R407C sau alții similari.

Consecințe posibile ale riscului:

Iritații ale pielii și ochilor, arsuri chimice sau criogenice, dificultăți respiratorii, amețeli, intoxicații, afectarea stării generale de sănătate și, în caz de scurgeri, contaminarea solului sau a apelor subterane. De asemenea, eliberarea unor agenți frigorifici în atmosferă poate favoriza efectul de seră.

Măsuri de prevenire a riscului:

Se impune purtarea mănușilor și a ochelarilor de protecție, verificarea periodică a etanșeității instalațiilor, manipularea corectă a buteliilor, ventilarea corespunzătoare a spațiilor tehnice și instruirea personalului privind utilizarea și recuperarea agenților frigorifici. Se recomandă și existența procedurilor clare de intervenție în caz de scurgere accidentală.

Ca element modern și relevant, trebuie menționată orientarea actuală către agenți frigorifici cu potențial mai redus de încălzire globală, utilizarea detectoarelor electronice de scurgeri și recuperarea controlată a agenților în timpul lucrărilor de service.

4. Riscuri în timpul mentenanței

Tipul riscului:

Riscuri asociate intervențiilor de service, verificării și înlocuirii componentelor instalației.

Cauzele de bază ale producerii riscului:

În timpul mentenanței pot exista presiuni ridicate în circuitul frigorific, temperaturi extreme ale componentelor, piese aflate în mișcare, scurgeri de fluide, precum și lucrări efectuate în spații tehnice înguste sau insuficient ventilate. Riscul crește atunci când sistemul nu este oprit corespunzător înainte de intervenție.

Consecințe posibile ale riscului:

Arsuri, accidentări mecanice, expunere la substanțe periculoase, deteriorarea instalației, accidente cauzate de eliberarea bruscă a presiunii și afectarea sănătății lucrătorilor.

Măsuri de prevenire a riscului:

Trebuie respectate procedurile tehnice de service, utilizate echipamente de diagnosticare adecvate, verificată presiunea înainte de deschiderea circuitelor, oprit sistemul înainte de intervenție și folosite echipamente individuale de protecție adaptate lucrării efectuate.

Un element modern este utilizarea mentenanței predictive, bazate pe senzori și platforme digitale, care permit identificarea defectelor înainte ca acestea să genereze situații periculoase.

5. Riscuri ergonomice

Tipul riscului:

Riscuri generate de efort fizic excesiv, manipularea manuală a sarcinilor și posturile de lucru incorecte.

Cauzele de bază ale producerii riscului:

Aceste riscuri apar în timpul transportului și montării conductelor, pompelor, compresoarelor, rezervoarelor și altor componente grele. Pozițiile incomode, mișcările repetitive, lucrul în spații înguste și organizarea ineficientă a activității cresc solicitarea fizică asupra lucrătorilor.

Consecințe posibile ale riscului:

Oboseală musculară, dureri de spate, afecțiuni ale coloanei vertebrale, scăderea randamentului, erori de execuție și accidentări secundare cauzate de pierderea concentrării.

Măsuri de prevenire a riscului:

Se recomandă utilizarea echipamentelor de ridicare, organizarea ergonomică a locului de muncă, instruirea personalului privind tehnicile corecte de manipulare a sarcinilor, alternarea activităților și reducerea manipulărilor inutile. Ca element actual, sunt relevante utilizarea cărucioarelor tehnice, a sistemelor asistate de ridicare și a principiilor de ergonomie integrate încă din faza de organizare a șantierului și a camerei tehnice.

6. Riscuri de mediu

Tipul riscului:

Impact negativ asupra mediului în timpul instalării sau exploatării instalațiilor geotermale și a pompelor de căldură.

Cauzele de bază ale producerii riscului:

Forajele realizate incorect, etanșarea necorespunzătoare, scurgerile de antigel, pierderile de agenți frigorifici, gestionarea incorectă a deșeurilor tehnice și lipsa monitorizării instalației pot afecta solul, apa subterană și atmosfera.

Consecințe posibile ale riscului:

Contaminarea solului și a apelor subterane, emisii de gaze cu efect de seră, afectarea ecosistemelor locale, neconformitate legală și costuri suplimentare pentru remediere.

Măsuri de prevenire a riscului:

Se impune respectarea normelor de protecție a mediului, utilizarea materialelor și echipamentelor de calitate, monitorizarea periodică a instalației, recuperarea agenților frigorifici și gestionarea corectă a deșeurilor tehnice. Ca element modern, este importantă utilizarea agenților frigorifici cu impact climatic redus, monitorizarea digitală a pierderilor și documentarea intervențiilor în registre tehnice și de mediu.

7. Riscuri asociate presiunilor și temperaturilor de lucru

Tipul riscului:

Riscuri cauzate de funcționarea instalației sub presiune și la temperaturi ridicate sau foarte scăzute.

Cauzele de bază ale producerii riscului:

Aceste riscuri apar din cauza existenței circuitelor sub presiune, a vaselor și conductelor presurizate, a compresoarelor și a schimbătoarelor de căldură. Intervențiile făcute fără verificarea presiunii sau temperaturii componentelor pot deveni periculoase.

Consecințe posibile ale riscului:

Eliberarea bruscă a fluidelor, arsuri termice sau criogenice, deteriorarea componentelor, accidente de muncă și avarii tehnice grave.

Măsuri de prevenire a riscului:

Se recomandă verificarea presiunii înainte de orice intervenție, folosirea instrumentelor de măsurare adecvate, respectarea instrucțiunilor tehnice ale producătorului și utilizarea echipamentului de protecție adaptat acestui tip de lucrări. O completare modernă constă în integrarea senzorilor inteligenți de presiune și temperatură și a alarmelor automate care avertizează înainte de depășirea parametrilor de siguranță.

8. Riscuri generate de lucrul în spații tehnice sau zone slab ventilate

Tipul riscului:

Riscuri asociate intervențiilor în spații închise, înguste sau insuficient ventilate.

Cauzele de bază ale producerii riscului:

Aceste riscuri sunt generate de acumularea vaporilor de agent frigorific, de ventilația insuficientă, de accesul dificil la echipamente și de iluminarea slabă a spațiului tehnic.

Consecințe posibile ale riscului:

Dificultăți respiratorii, amețeli, pierderea temporară a cunoștinței, mișcări dificile în timpul intervenției și creșterea probabilității accidentelor.

Măsuri de prevenire a riscului:

Este necesară ventilarea corespunzătoare a spațiilor, utilizarea detectoarelor de scurgeri, organizarea clară a accesului la echipamente, iluminarea corespunzătoare și intervenția doar de către personal instruit. Ca element actual, se recomandă integrarea sistemelor automate de ventilație și a senzorilor de calitate a aerului în spațiile tehnice unde sunt amplasate echipamente HVAC.

2.30.4. Proceduri de lucru în siguranță

Siguranța în muncă nu depinde doar de echipamente, ci și de existența unor proceduri clare de lucru. Înainte de începerea activităților trebuie efectuată evaluarea riscurilor și stabilite măsurile de protecție necesare. Toate intervențiile trebuie realizate de personal calificat, conform documentației tehnice și instrucțiunilor producătorului.

Sunt importante documentarea intervențiilor, verificarea periodică a echipamentelor și existența unor planuri de intervenție în caz de urgență, cum ar fi:

• scurgeri de agenți frigorifici;
• incendii;
• defecțiuni majore ale instalației;
• contaminarea accidentală a mediului;
• accidente electrice sau mecanice.

În abordarea modernă, aceste proceduri sunt tot mai des susținute de fișe digitale de service, aplicații de mentenanță și sisteme de monitorizare în timp real.

În activitățile de montare și mentenanță a instalațiilor geotermale și a pompelor de căldură, utilizarea echipamentelor individuale de protecție este obligatorie. Printre cele mai importante se numără:

• casca de protecție;
• mănușile rezistente la tăieturi și substanțe chimice;
• ochelarii de protecție;
• bocancii cu bombeu metalic și talpă antiderapantă;
• salopetele rezistente la uzură;
• protecțiile auditive;
• echipamentele speciale pentru manipularea agenților frigorifici sau a circuitelor sub presiune.

Aceste echipamente trebuie completate prin instruire periodică și prin verificarea stării lor înainte de utilizare.

2.30.5. Repere legislative și standarde relevante

Activitățile din domeniul instalațiilor geotermale și HVAC trebuie să respecte cadrul legislativ și standardele tehnice aplicabile. Sunt relevante:

• Directiva 89/391/CEE privind securitatea și sănătatea lucrătorilor;
• Directiva 2014/68/UE privind echipamentele sub presiune;
• Directiva 2006/42/CE privind mașinile;
• Directiva 2014/35/UE privind echipamentele electrice de joasă tensiune;
• Directiva 2009/125/CE privind proiectarea ecologică;
• Regulamentul (UE) 2024/573 privind gazele fluorurate;
• standardele EN 378, EN 14276, EN 13445, EN 14511, EN 14825;
• standardele ISO 5149, ISO 16813, ISO 9001, ISO 14001 și ISO 45001.

În Republica Moldova, sunt importante:

• Legea nr. 186/2008 privind securitatea și sănătatea în muncă;
• Codul muncii al Republicii Moldova;
• hotărârile de guvern privind șantierele temporare, utilizarea echipamentelor de muncă, semnalizarea de securitate, manipularea manuală a sarcinilor și protecția împotriva zgomotului.

Instalațiile geotermale de mică putere și pompele de căldură sunt sisteme moderne, eficiente și importante pentru dezvoltarea durabilă a sectorului energetic. Totuși, montarea și mentenanța acestora implică riscuri profesionale variate, care trebuie analizate și gestionate cu responsabilitate.

Cele mai importante riscuri sunt cele mecanice, electrice, chimice, ergonomice, de mediu și cele asociate presiunilor, temperaturilor și lucrului în spații tehnice. Prevenirea lor presupune respectarea normelor de securitate, utilizarea corectă a echipamentelor de protecție, instruirea periodică a personalului și aplicarea unor proceduri clare de lucru.

În plus, integrarea tehnologiilor moderne – cum ar fi monitorizarea digitală, detectoarele de scurgeri, mentenanța predictivă și utilizarea agenților frigorifici mai puțin poluanți – contribuie la creșterea siguranței, eficienței și sustenabilității acestor instalații.