Wie konstruiert man mit geneigten Bohrlöchern?

Wenn der Platz zum Bohren eines Bohrlochs begrenzt ist, kann es vorteilhaft sein, die Bohrlöcher mit bestimmten Schräglöchern zu versehen. Dies hat den Vorteil, dass Sie weniger Fläche benötigen und dass Sie die thermischen Interferenzen zwischen den verschiedenen Bohrlöchern aufgrund der Neigung verringern. GHEtool Cloud ist eine der wenigen Bohrlochsoftwarelösungen, die es Ihnen ermöglicht, Ihre Bohrfelder mit geneigten Bohrlöchern zu entwerfen, und in diesem Artikel gehen wir ausführlich auf die Definitionen ein, die bei der Eingabe Ihres Bohrfeldentwurfs in das Tool verwendet werden.

!Hinweis
Gekippte Bohrungen sind in der Entwurfs- und Optimierungslizenz von GHEtool Cloud enthalten. Wenn Sie denken, dass dies auch für Ihre Projekte interessant sein könnte, können Sie sich unsere Lizenzseite ansehen hier.

Design-Definitionen für Borefield

Bevor wir mit der Planung unseres ersten geneigten Bohrlochs beginnen können, müssen wir einige wichtige Definitionen verstehen.

Bohrlochlänge vs. Bohrlochtiefe

Es gibt einen wichtigen Unterschied zwischen Bohrlochlänge und Bohrlochtiefe.

• Die Bohrlochtiefe ist definiert als der Abstand zwischen der Erdoberfläche und dem tiefsten Punkt des Bohrfeldes, gemessen entlang des Bohrlochs. Wenn Sie von der Bodenoberfläche aus bohren, ist dies der tiefste Punkt, bis zu dem Sie bohren.
• Die Bohrlochlänge ist die tatsächliche Länge des vertikalen Wärmetauschers. Da die Bohrungen in einer bestimmten Verlegetiefe mit den horizontalen Rohrleitungen verbunden sind, ist die Bohrlochlänge gleich der Bohrlochtiefe - der Verlegetiefe.

In GHEtool Cloud können Sie Ihr Bohrlochdesign entweder mit der Bodenoberfläche (d.h. Bohrlochtiefe) oder der erdverlegten Tiefe (d.h. Bohrlochlänge) als Referenz eingeben.

!Hinweis
Die meiste Zeit werden Sie mit der Bohrlochtiefe arbeiten. Nur wenn Sie einige Stockwerke unter einem Gebäude bohren, ist es sinnvoll, Ihre Angaben in Bezug auf die Erdtiefe zu machen.

!Hinweis
Bei den meisten Projekten ist die Verlegetiefe im Vergleich zur Bohrlochtiefe gering. Daher ist die Bohrlochlänge fast gleich der Bohrlochtiefe, was bedeutet, dass kein signifikanter Unterschied in den Ergebnissen zu sehen ist, unabhängig davon, wie Sie die Daten eingeben.

Neigung und Ausrichtung

Bei geneigten Bohrlöchern kommen zwei weitere Parameter ins Spiel: Neigung und Ausrichtung.

• Kippen ist definiert als der Winkel zwischen der Senkrechten und dem geneigten Bohrloch, gemessen gegen den Uhrzeigersinn, und kann zwischen 0° und 90° liegen.
• Orientierung wird von oben betrachtet und ist definiert als der Winkel zwischen dem Bohrloch und der horizontalen Linie, ebenfalls gegen den Uhrzeigersinn gemessen.

Sowohl die Neigung als auch die Ausrichtung können für jedes Bohrloch individuell eingestellt werden, was eine vollständige Designflexibilität bietet.

Gekippte Bohrlöcher in GHEtool Cloud

Sie können Ihre geneigten Bohrlöcher in GHEtool Cloud unter der Registerkarte ‘Bohrfeld’ eingeben, indem Sie die ‘benutzerdefinierte’ Bohrfeldkonfiguration verwenden. Hier können Sie alle Koordinaten der Bohrlöcher in Ihrem Feld sehen. Wenn Sie die Option abwählen, dass alle Bohrlöcher eine identische (vergrabene) Tiefe haben, wird die Option zum Hinzufügen der Bohrlochneigung verfügbar. Sobald diese Option aktiviert ist, können Sie die Neigung und Ausrichtung für jedes Bohrloch anpassen, indem Sie entweder auf das Bohrloch im 2D-Diagramm klicken oder es aus der Koordinatenliste auswählen.

!Hinweis
Um beim Duplizieren aller Bohrungen in Ihrem Feld Zeit zu sparen, können Sie mit einem vorkonfigurierten Bohrfeld beginnen und auf eine Bohrung im 2D-Diagramm unten klicken. Es erscheint eine Eingabeaufforderung, die es Ihnen ermöglicht, Ihr Bohrlochfeld in ein benutzerdefiniertes Bohrlochfeld umzuwandeln, das dann angepasst werden kann, um geneigte Bohrlöcher einzubeziehen.

!Hinweis
Bei der Arbeit mit geneigten Bohrlöchern ist es nur möglich, die Bohrlochlänge zu verwenden, um die Größe des Bohrlochs zu definieren, da die Bohrlochlänge entlang der Achse des Bohrlochs selbst gemessen wird.

Unten auf der Seite können Sie sowohl 2D- als auch 3D-Darstellungen Ihres geothermischen Bohrlochs sehen, was den Zugriff und die Verfeinerung Ihrer Planung erleichtert.

Energiepyramide - Celsius Energie

Gekippte Bohrungen wurden weltweit in zahlreichen Projekten eingesetzt, bei denen herkömmliche vertikale geothermische Lösungen aus Platzgründen nicht realisierbar waren. Ein bekanntes Beispiel ist die ‘Energiepyramide’ von Celsius Energy, die im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen bis zu 90% weniger Fläche beansprucht. Diese kompakte Grundfläche macht geothermische Energieanlagen in dicht besiedelten Gebieten realisierbar, schont wertvollen Grundbesitz und ermöglicht eine größere Flexibilität beim Bau. Dieses Design wurde bereits erfolgreich in einem Projekt in Neuengland umgesetzt (lesen Sie den Artikel hier).

Fazit

Dieser Artikel hat gezeigt, wie Sie mit GHEtool Cloud selbst die komplexesten Bohrlochfelder mit nur wenigen Klicks entwerfen können, so dass es einfacher denn je ist, Bohrlochfelder sicher zu erstellen.

Literaturverzeichnis

• Sehen Sie sich unsere Videoerklärung auf unserer YouTube-Seite an, indem Sie klicken hier.
• Lesen Sie mehr über die Lösung von Celsius Energy hier.