Polietylen sieciowany w systemach geotermalnych
Sondy i kolektory geotermalne wykonane z polietylenu sieciowanego mają dużo większą wytrzymałość na rysy naprężeniowe, pęknięcia i obciążenia punktowe niż wykonane z polietylenu niesieciowanego. Te właściwości mają istotne znaczenie w geotermii.
Energia geotermalna zaliczana jest do odnawialnych źródeł energii, więc w obecnych czasach coraz bardziej zyskuje na znaczeniu. Energia geotermalna pobierana jest za pomocą odwiertów, do których wprowadzane są kolektory lub sondy, które pełnią funkcję wymienników ciepła.
Na początku rozwoju tej technologi montowano głównie sondy podwójne U na głębokości do 100 m. Ponieważ jednak temperatura rośnie wraz z głębokością odwiertu, aby uzyskać większą wydajność grzewczą, trzeba stosować coraz dłuższe sondy. Takie rozwiązanie sprawdza się przy termomodernizacji starego budownictwa, ponieważ przestrzeń ograniczona jest istniejącą zabudową. Obecnie w geotermii sondy mogą być wprowadzane na głębokość nawet kilkuset metrów, jednak materiał stosowany do ich produkcji musi spełniać znacznie wyższe wymagania.
Rozwój tworzyw poliolefinowych pozwala na wyprodukowanie coraz bardziej wydajnych, odpornych na warunki otaczającego gruntu sond. Polietylen sieciowany, zwłaszcza PE-X, pozwala osiągnąć odpowiednią wytrzymałość na rysy naprężeniowe, pęknięcia i obciążenia punktowe. Dodatkową zaletą polietylenu sieciowanego PE-Xa jest efekt pamięci kształtu, który umożliwia nadawanie nowych kształtów pionowym sondom geotermalnym.
Dzięki temu możliwe jest wykonanie sondy pionowej w kształcie spirali, która pasuje do wykopów wykonanych standardowymi urządzeniami wiertniczymi do głębokości około 3-5 m i średnicy około 400 mm. Tego rodzaju sondy geotermalne, których zastosowanie najczęściej nie wymagają zezwoleń urzędów geologicznych, osiągają w zależności od miejscowych warunków gruntowych i wody gruntowej wydajność około 300 – 800 W/szt.
Po wprowadzeniu sondy spiralnej do odwiertu jest on wypełniany płynnym, samouszczelniającym materiałem izolacyjnym. Następnie poszczególne sondy są montowane w zespoły po trzy sztuki. Dzięki zastosowaniu polietylenu sieciowanego geotermalne sondy spiralne wykonane z PE-Xa są trwale odporne na obciążenia punktowe i temperaturę do 95°C. Dla porównania w przypadku polietylenu niesieciowanego PE100 i PE 100-RC maksymalna temperatura zasilania może wynosić 40°C, czyli możliwość stosowania tylko do najprostszych zastosowań w geotermii (wyłącznie opcja grzania, bez regeneracji gruntu nadwyżką ciepła z kolektorów słonecznych latem) i w przypadku niewielkiej głębokości wykopu.
Sondy geotermalne wykonane z polietylenu sieciowanego PE-Xa spełniają wymagania normy PN-EN ISO 15875 bez połączeń spawanych.
