Neuer Leitfaden empfiehlt die Optimierung von Geothermie-Grout für die Effizienz von Wärmepumpen

Geothermie hat sich zu einer entscheidenden sauberen, erneuerbaren Energiequelle entwickelt, die weltweit Aufmerksamkeit erregt. Unter den geothermischen Technologien zeichnen sich Erdwärmepumpen (GSHP)-Systeme durch ihre Effizienz bei der Nutzung der thermischen Energie der Erde aus. Die Leistung dieser Systeme ist jedoch oft durch die Wärmeleitfähigkeit von Verfüllmaterialien begrenzt, was die Auswahl und Optimierung von Verfüllmaterialien zu einem wichtigen Schwerpunkt der Branche macht.

GEOTHERMAL GROUT™ stellt einen bedeutenden Fortschritt in der geothermischen Verfülltechnologie dar. Dieser Bentonit-basierte Mörtel mit hohem Feststoffgehalt, der speziell für GSHP-Systeme entwickelt wurde, wird mit CETCO TC BOOSTER oder Quarzsand kombiniert, um ein Material mit außergewöhnlichen Wärmeleitfähigkeitseigenschaften zu erzeugen.

Das Material bietet mehrere technische Vorteile:

• Pumpfähige Konsistenz mit ausgezeichneten Partikelsuspensionseigenschaften
• Einstellbare Wärmeleitfähigkeit von 0,4 bis 1,9 Btu/h/ft/°F (0,7–3,3 W/mK)
• NSF/ANSI/CAN Standard 60 Zertifizierung für die Sicherheit von Trinkwassersystemen
• Permanente flexible Abdichtung zur Verhinderung der Kontamination von Grundwasserleitern

Durch die Anpassung an die Wärmeleitfähigkeit des umgebenden Bodens und die Bildung undurchlässiger Abdichtungen verbessert GEOTHERMAL GROUT™ die Wärmeübertragung zwischen zirkulierenden Flüssigkeiten und dem Boden erheblich. Feldeinstellungen ermöglichen die Anpassung an spezifische Bodenbedingungen und optimieren so die Systemleistung.

Das herausragende Merkmal des Materials ist seine einstellbare thermische Leistung. Durch präzise Mischungsverhältnisse können Ingenieure die Leitfähigkeit an die Projektanforderungen anpassen und so die Wärmeauskopplungseffizienz maximieren.

GEOTHERMAL GROUT™ bietet hervorragende Pump- und Partikelsuspensionseigenschaften und gewährleistet so eine gleichmäßige Verfüllung ohne Absetzen oder Entmischung während der Installation.

Über seine NSF-Zertifizierung hinaus schützen die flexiblen Abdichtungseigenschaften des Materials die Grundwasserressourcen vor potenzieller Kontamination und gehen so auf kritische Umweltbedenken in geothermischen Projekten ein.

Das standardisierte Misch- und Platzierungsverfahren gewährleistet eine gleichbleibende Leistung:

1. Vorbereitung: Gewerblichen Mörtelmischer mit Frischwasser füllen
2. Basismischung: 50 lb (22,7 kg) GEOTHERMAL GROUT™ pro Charge unter kontinuierlichem Mischen (1 Minute) hinzufügen
3. Additive: CETCO TC BOOSTER und/oder Quarzsand über 1-2 Minuten allmählich einarbeiten, dann weitere 2 Minuten mischen
4. Platzierung: Durch ein Tremie-Rohr mit 5-15 Gallonen/Minute (19-57 L/min) mit einer Verdrängerpumpe pumpen

Strenge Testprotokolle gewährleisten die Materialleistung:

• Wärmeleitfähigkeit: ASTM D-5334 (CETCO-Labor) oder ASTM C-518 (externe Labore)
• Permeabilität: ASTM D-5084 Prüfung mit flexiblem Wandpermeameter

Optimale Sandeigenschaften zur thermischen Verbesserung:

• 99 % Siliziumdioxidgehalt
• Runde Partikelform
• Feuchtigkeitsgehalt <0,1%
• Genaue Abstufungsanforderungen (Siebgrößen #40 bis #140)

Wichtige betriebliche Faktoren für optimale Ergebnisse:

• Wassergehaltsvariationen (±1 gal/Charge) können die Wärmeleitfähigkeit um ~15 % verändern
• Vorprojekt-Sandanalyse wird durch das CETCO-Labor empfohlen
• Unabhängige Labortests zur Überprüfung verfügbar

GEOTHERMAL GROUT™ stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Geothermiesystemtechnologie dar und bietet Ingenieuren und Bauunternehmern eine vielseitige Hochleistungslösung zur Optimierung der Effizienz von Erdwärmepumpen unter Einhaltung der Umweltschutzstandards.