PL 71 958 Y1 2 Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest glowica sondy geotermalnej z rura aplikacyjno-iniekcyjna przeznaczona do wspólpracy z pionowym wymiennikiem dolnego zródla gruntowej z pompy ciepla. Zgodnie z uwarunkowaniami prawodawstwa unijnego jak i w aspekcie ekonomicznym, wykorzy- stywanie odnawialnych zródel energii, w tym energii cieplnej czerpanej z ziemi, cieków i akwenów wod- nych dla celów uzytkowych staje sie standardem. W tym kontekscie nieodzowne staje sie równiez ze- standaryzowanie i optymalizacja technicznych aspektów wykonawczych i materialowych dajacych gwa- rancje optymalnej i bezawaryjnej pracy instalacji odzysku ciepla. Omawiana we wniosku glowica sondy geotermalnej z rura aplikacyjno-iniekcyjna jest jednym z najbardziej istotnych jej elementów. W stanie techniki w ukladach instalacyjnych dolnych zródel gruntowych pomp ciepla wykorzysty- wane sa przede wszystkim wymienniki pionowe, tzw. sondy geotermalne, których przewody rurowe sta- nowiace wymiennik ciepla pomiedzy gruntem a przeplywajacym w nich medium polaczone sa U–ksztaltnym kolanem 180 st. wymuszajacym wymagany przeplyw. Kolano to zwane w nomenklaturze branzowej glowica sondy, szczególnie narazone na uszkodzenia mechaniczne w czasie aplikacji wy- miennika do odwiertu oraz znajdujace sie na najwiekszej jego glebokosci stanowi najbardziej istotny element calego wymiennika. Konstrukcja glowicy sondy, zabezpieczenie przed uszkodzeniem w czasie aplikacji oraz sposób jej polaczenia z przewodami rurowymi stanowia podstawe bezpieczenstwa pracy i trwalosci calego ukladu instalacji dolnego zródla. Istotne sa równiez jej ksztalt i wymiary pozwalajace na latwosc aplikacji oraz zminimalizowanie gabarytów zewnetrznych bez koniecznosci zmniejszania srednic przewodów ru- rowych wymiennika. Osiagniecie tego stanu, jak równiez mozliwosc oddolnej iniekcji pluczki wiertniczej i/lub mieszanki bentonitowej – prawidlowego wypelnienia przestrzeni pierscieniowej odwiertu zabezpie- czajacego przewody rurowe wymiennika na calej jego dlugosci – pozwala na pobranie zakladanej ilosci ciepla z gruntu, z odwiertu o ekonomicznie uzasadnionej glebokosci i srednicy. Rozwiazania ujawnione w dokumentach patentowych dotyczacych sond geotermalnych dotycza odpowiednio: DE 202005004815U1 – obudowy z poliuretanu kolana U-ksztaltnego sondy, EP1036974A1 – konstrukcji kolana 180 st. stanowiacego zakonczenie sondy geotermalnej, DE202009015391U1 oraz v US20080289705A1 – róznych konfiguracji geotermalnego wymiennika cie- pla – sondy wspólosiowej zas WO2011015342 urzadzenia do montazu sondy geotermalnej wspólpra- cujacego z wiertnia wykonujaca odwiert. Zadne z nich nie posiada wlasciwosci i cech przypisanych glowicy sondy geotermalnej z rura aplikacyjno-iniekcyjna bedacej przedmiotem – omawianym wzorem uzytkowym. Majac na uwadze, iz konstrukcja glowicy sondy geotermalnej winna umozliwiac bezpieczna i la- twa aplikacje do odwiertu – montaz calego wymiennika, którego jest zakonczeniem praktycznie w kaz- dym odwiercie wykonywanym w ramach budowy dolnego zródla pompy ciepla, winna umozliwiac sku- teczna i równomierna na calej dlugosci odwiertu iniekcje pluczki wiertniczej i/lub mieszanki bentonitowej wypelniajacej przestrzen pierscieniowa odwiertu oraz gwarantowac dlugotrwala, bezawaryjna eksploa- tacje wymiennika geotermalnego stwierdzic nalezy, ze zadne z powolanych rozwiazan jak i konstrukcja aktualnie dostepnych na rynku glowic sondy geotermalnej nie spelnia jednoczesnie wszystkich wyzej przytoczonych kryteriów, w szczególnosci nie posiada wymaganej dla bezpiecznej aplikacji oraz iniekcji pluczki i/lub wypelnienia, zespolonej z nia w sposób trwaly ruty aplikacyjno-iniekcyjnej. Celem bylo opracowanie jako wzoru uzytkowego konstrukcji glowicy sondy geotermalnej gwa- rantujacej zabezpieczenie samej glowicy i przewodów w jej obrebie przed uszkodzeniem w trakcie mon- tazu, umozliwiajacej oddolna iniekcje pluczki wiertniczej i/lub materialu wypelniajacego przestrzen pier- scieniowa odwiertu, zapewniajacej jednorodnosc materialu, minimalizacje oporów hydraulicznych oraz gabarytów bez koniecznosci zmniejszania srednic przewodów rurowych wymiennika, uzyskanie trwa- lego, monolitycznego polaczenia z przewodami rurowymi wymiennika a takze latwosc aplikacji do naj- mniejszego realizowanego standardowo odwiertu dla wymiennika geotermalnego. Glowica sondy geotermalnej z rura aplikacyjno-iniekcyjna bedaca omawianym wzorem uzytko- wym spelnia wszystkie wymienione powyzej kryteria. Glowica sondy geotermalnej z rura aplikacyjno-iniekcyjna wykonana w calosci z polietylenu wy- sokiej gestosci HDPE PE 100 umozliwia jej polaczenie z wykonanymi z tego samego materialu przewo- dami rurowymi wymiennika dolnego zródla pompy ciepla na drodze polifuzji termicznej realizowanej zgrzewarka elektrooporowa w omawianym wzorze uzytkowym charakteryzuje sie tym, ze posiada po- PL 71 958 Y1 3 dluzne wglebienie w którym znajduje sie na trwale zespolona z korpusem glowicy rura aplikacyjno-in- iekcyjna, a takze tym, ze sklada sie z co najmniej dwóch kanalów przylaczeniowych przewodów ruro- wych wymiennika geotermalnego tworzacych calkowicie zabudowane kolano U-ksztaltne 180 st. oslo- niete plozami w ksztalcie grota ulatwiajacymi aplikacje do odwiertu geotermalnego poczynajac od sred- nicy 100 mm. Zaproponowane jako wzór uzytkowy rozwiazanie spelnia pokladane w nim oczekiwania. Wzór uzytkowy – glowice sondy z rura aplikacyjno-iniekcyjna uwidoczniono w przykladzie wyko- nania na rysunkach. Gdzie fig. A przedstawia widok glówny glowicy sondy geotermalnej z rura aplika- cyjno-iniekcyjna z zaznaczeniem miejsc przekroju B-B i C-C, fig. B – przekrój pionowy glowicy sondy geotermalnej z rura aplikacyjno-iniekcyjna C-C, fig. C – widok z dolu glowicy sondy geotermalnej z rura aplikacyjno-iniekcyjna, fig. D – przekrój poziomy glowicy sondy geotermalnej z rura aplikacyjno-iniek- cyjna B-B, fig. E – widok z boku glowicy sondy geotermalnej z rura aplikacyjno-iniekcyjna z zaznacze- niem miejsca przekroju A-A, fig. F – przekrój pionowy glowicy sondy geotermalnej z rura aplikacyjno- -iniekcyjna A-A. Glowica sondy geotermalnej z rura aplikacyjno-iniekcyjna 1, z plozami 2 w ksztalcie grota osla- najacymi zbudowane kolano U-ksztaltne 180 st. 3 wienczace dwa kanaly przylaczeniowe zasilajacy 4 i powrotny 5 przewodów rurowych wymiennika z podluznym zaglebieniem 6, w którym zamontowana jest w sposób trwaly rura aplikacyjno-iniekcyjna 1. PL PL PL PL PL PL PL PL 71 958 Y1 2 Description of the model The subject of the utility model is the head of a geothermal probe with an application and injection pipe intended for cooperation with a vertical heat exchanger of the ground source from a heat pump. Pursuant to the conditions of the EU legislation and in the economic aspect, the use of renewable energy sources, including thermal energy obtained from the ground, watercourses and water reservoirs for utility purposes is becoming a standard. In this context, it is also indispensable to standardize and optimize the technical aspects of workmanship and material, which guarantee optimal and failure-free operation of the heat recovery installation. The head of the geothermal probe with the application and injection pipe discussed in the application is one of its most important elements. In the state of the art, vertical heat exchangers, the so-called geothermal probes, the pipes of which, constituting a heat exchanger between the ground and the medium flowing in them, are connected by a U-shaped 180 degree elbow forcing the required flow. The bend is called the probe head in the trade nomenclature, especially exposed to mechanical damage during the application of the exchanger to the well, and located at its greatest depth, is the most important element of the entire exchanger. The design of the probe head, protection against damage during application and the way it is connected to the tubing form the basis for the safe operation and durability of the entire brine system. Its shape and dimensions are also important, allowing for easy application and minimizing external dimensions without the necessity to reduce the diameter of the exchanger's pipes. Achieving this state, as well as the possibility of bottom-up injection of drilling slurry and / or bentonite mixture - proper filling of the annular space of the borehole protecting the heat exchanger's pipes along its entire length - allows for the assumed amount of heat to be collected from the ground, from the well diameter and from an economically justified diameter . The solutions disclosed in the patent documents relating to geothermal probes relate to: DE 202005004815U1 - polyurethane casing of the U-shaped elbow of the probe, EP1036974A1 - construction of the 180 degree elbow constituting the end of a geothermal probe, DE202009015391U1 and v US200809015391U1 and v US20080289705A1 - different plasmatic probe configuration and WO2011015342 a device for assembling a geothermal probe cooperating with a drilling rig making a borehole. None of them have the properties and features assigned to the head of the geothermal probe with the application and injection pipe being the subject - the utility model in question. Bearing in mind that the design of the geothermal probe head should enable safe and easy application to the borehole - the assembly of the entire exchanger, which is the end of which practically every borehole made as part of the construction of the lower source of the heat pump, should enable efficient and even the entire length of the borehole, injection of drilling fluid and / or bentonite mixture filling the ring space of the well and guaranteeing a long-lasting, failure-free operation of the geothermal exchanger, it should be stated that none of the related criteria and the design of all currently available geothermal probe heads meet simultaneously , in particular, it does not have the injection and application routine required for safe application and injection, and / or filler. The aim was to develop as a utility model the structure of the geothermal probe head, guaranteeing the protection of the head itself and the wires within it against damage during assembly, enabling the bottom-up injection of drilling fluid and / or material filling the ring space of the well, ensuring homogeneity of the material, minimizing hydraulic resistance and dimensions without the need to reduce the diameter of the exchanger's pipes, obtaining a durable, monolithic connection with the exchanger's pipes, as well as easy application to the smallest standard borehole for a geothermal exchanger. The head of the geothermal probe with the application and injection pipe, which is the functional pattern discussed, meets all of the above-mentioned criteria. The head of the geothermal probe with the application and injection pipe, made entirely of high-density polyethylene HDPE PE 100, allows it to be connected with the pipes of the lower heat pump source made of the same material by means of thermal polyfusion realized by an electrofusion welding machine in the discussed utility formula. because it has a PL 71 958 Y1 3 long cavity in which there is an application and injection pipe permanently attached to the head body, and also that it consists of at least two connection channels of the geothermal heat exchanger's pipes forming a fully enclosed U-shaped 180 degree bend, shielded with spear-shaped skids facilitating application to geothermal boreholes, starting with a diameter of 100 mm. The solution proposed as a utility model meets the expectations. The utility model - the probe heads with the application and injection pipe are shown in the example of execution in the drawings. Where Fig. A shows the main view of the geothermal probe head with the application and injection pipe with the cross-section points BB and CC marked, Fig. B - vertical section of the geothermal probe head with the CC application and injection pipe, Fig. C - bottom view of the probe head Fig. D - horizontal cross-section of the head of the geothermal probe with the application and injection tube BB, Fig. E - side view of the head of the geothermal probe with the application and injection pipe with the cross-section AA marked, Fig. F - vertical section of the geothermal probe head with the AA application and injection pipe. The head of the geothermal probe with the application and injection pipe 1, with skids 2 in the shape of a spearhead covering the built U-shaped bend 180 degrees 3 encircling two connection channels, supplying 4 and returning 5 pipes of the exchanger with a longitudinal cavity 6, in which it is mounted in durable method application and injection pipe 1. PL PL PL PL PL PL PL PL