Črpalno nalivalni test (črpalni preizkus)
Za potrebe ogrevanja objekta z uporabo podzemne vode (podtalnice) moramo izdelati dve vrtini in sicer črpalna in ponikovalno vrtino. Podzemno vodo se lahko za ogrevanje izrablja le tako, da se načrpano vodo iz črpalne vrtine vrača v isti vodonosnik skozi ponikovalno vrtino.
Po tem, ko smo zaključimo z vrtalskimi deli za toplotno črpalko, moramo izvesti še črpalno-nalivalni preizkus. Na črpalni vrtini je izvedemo črpalni preizkus s katerim preverimo, koliko vode (m3) lahko črpamo. Na ponikovalni vrtini pa potrebno izvedemo nalivalni preizkus, ki nam pove, koliko vode lahko vračamo v vrtino. Strokovno gledano vrtine hidrogeološko testiramo. Glede na rezultate testa bomo tudi vedeli, katero potopno črpalko moramo vgraditi. Rezultati nam tudi omogočijo, da določimo optimalno črpanje in s tem povečamo učinkovitost potopne črpalke.
1.ČRPALNI PREIZKUS
Črpalni preizkus moramo izvesti s potopno ali centrifugalno črpalko, s katero se lahko v vrtini doseže znižanje začetnega nivoja podzemne vode vsaj za 0,2 m. Načrpana voda mora biti odvedena v kanalizacijo ali v površinski odvodnik tako, da ponikanje v testirani vodonosnik ni možno.
Črpalne preizkuse razdelimo v dve skupini
Tip A: predvidena/projektirana količina črpanja je 1 l/s ali manj;
Tip B: predvidena/projektirana količina črpanja je večja od 1 l/s.
Tip A:
Črpalni preizkus se izvede s konstantno količino črpanja v minimalnem trajanju 3 ure po ustalitvi nivojev. Meritve nivojev znižanja gladin podzemne vode se izvedejo zvezno z uporabo registratorja, ki beleži meritve na 20 sek.
Po prvi uri se interval lahko ustrezno poveča. Po zaključku črpanja se meri dvig nivojev podzemne vode z enakimi intervali.
Meritve dviga se prekinejo ob vzpostavitvi začetnega nivoja.
Črpano količino, ki mora vsaj dosegati projektirano količino, je obvezno izmeriti vsaj takoj po začetku in pred koncem črpanja. Kot ustalitev nivojev obravnavamo znižanje podzemne vode, ki v 1 uri zaradi črpanja ne preseže 1 cm.
Tip B:
Črpalni preizkus se izvede kot stopnjasti test (step-test) s črpanjem treh različnih količin, ki se morajo zviševati zaporedno, brez prekinitve. Količina pri zadnjem koraku mora biti enaka ali večja količini, ki je potrebna za predvideno optimalno delovanje toplotne črpalke. Test je namenjen testiranju hidravlične učinkovitosti vrtine.
Časovni intervali med posameznimi črpanimi količinami naj bodo enakomerni in naj ne bodo krajši od 4 ure. Za vrtine z izdatnostmi večkot 5 l/s je za posamezen korak priporočeno črpanje do ustalitve nivojev podzemne vode. Črpanje pri zadnjem koraku se mora izvajati do ustalitve nivojev podzemne vode, vendar ne manj kot 24 ur. Kot ustalitev nivojev obravnavamo znižanje
podzemne vode, ki v 1 uri zaradi črpanja ne preseže 1 cm.
Med črpalnim preizkusom tipa B se izvajajo zvezne meritve gladine podzemne vode in pretoka načrpane vode. Minimalni interval beleženja meritev je20 sek, ki se lahko po 1. uri ustrezno poveča. Po zaključku črpanja je potrebno na enak način spremljati dvig nivoja podzemne vode. Meritve je potrebno po pričetku in pred koncem črpanja izvesti tudi ročno.
NALIVALNI PREIZKUS
Nalivalni preizkus je namenjen testiranju ponikovalne sposobnosti vrtine. Test ponikalne sposobnosti se izvede po koncu predpisanega črpalnega preizkusa.
V vrtino trikrat zapored vodo nalijemo do vrha in o
pazuje hitrost upadanja nivojev nalite vode. Znižanje nivoja se beleži zvezno z intervalom20 sek. Iz časa upadanja in volumna nalite vode se izračuna povprečen pretok. Ponikovalno sposobnost vrtine se po koncu nalivalnega poizkusa preveri tudi tako, da se iz črpalne vrtine črpa projektirana koli
čina črpane vode in naliva v ponikovalno vrtino. Za sisteme, kjer izvajamo črpanje Tipa B se dokazuje ustreznost ponikanja s testom, ki traja vsaj 2 uri s konstantno količino črpanja.
MERILNA OPREMA
Pri izvajanju črpalnih in nalivalnih preizkusov je za izvajanje meritev gladine podzemne vode, temperature in pretoka potrebno uporabljati elektronsko merilno opremo, ki zagotavlja beleženje, shranjevanje in kasnejšo obdelavo izvedenih meritev. Priporočena je uporaba merilnih sond z vgrajenim ustreznim tlačnim senzorjem z izhodom 4 – 20 mA. Podatki iz merilnih sond se prenašajo na elektronski registrator oz. zapisovalec. Za meritev pretoka je potrebno uporabiti ustrezni impulzni ali induktivni merilec pretoka z možnostjo priključitve na elektronski registrator – zvezne meritve (izhod 4 – 20 mA). V času izvajanja črpalnega ali nalivalnega preizkusa je potrebno ob vsaki spremembi količine odvzema, pretok izmeriti še ročno in to na začetku intervala črpanja in na koncu. Merilec pretoka mora biti v času testiranja vrtin vgrajen na iztočni cevi črpalke na ustju testirane vrtine. Merilnik pretoka mora biti zaradi reprezentativnosti podatkov vgrajen po priloženih navodilih proizvajalca.
OBLIKA POROČILA IN PRILOG
Iz poročila o izvedenih testih na črpalnih in ponikovalnih vrtinah za potrebe toplotnih črpalk mora biti razvidno:
•mesto črpalne in ponikovalne vrtine ter njihove tehnične karakteristike (podatki iz tehničnega poročila o izvedbi vrtin – globina vrtine, premer vrtine dolžina filtrov itd),
•kdaj in koliko časa je testiranje potekalo in kratek tehnični opis uporabljene merilne in črpalne opreme (globina vgrajene črpalke, njena maksimalna izdatnost, globina vgrajenih merilnih sond, tip sonde in merilno območje),
•z ročnim merilcem mora biti izmerjena in zapisana gladina podzemne vode pred in po izvedenem testiranju na črpalni in ponikovalni vrtini,
•poročilo mora vsebovati vse potrebne izmerjene in izračunane hidrogeološke parametre, ki so pomembni za določitev optimalnega odvzema in vračanja termično izrabljene podzemne vode. Izračunani in prikazani morajo biti T (transmisivnost), k (koeficient prepustnosti), r (vplivni radij) in Q(max)(maksimalen možen odvzem).
Opisana mora biti tudi metoda, uporabljena za izračun opisanih hidrogeoloških parametrov vrtin in telesa podzemne vode, poročilo mora vsebovati vsaj naslednje priloge (format A4): prerez vrtine (tehnični profil vrtine, litološki stolpec, …), diagram Q/s (znižanje v odvisnosti od količine črpanja), diagram s/t znižanje v odvisnosti od časa za »step test« (normal/normal), diagrama s/t znižanje v odvisnosti od časa za črpanje testirane količine odvzema
(normal/normal in normal/log) in diagram s/t dviga nivojev po črpanju.