Spoelen

Achtergrond en aanleiding

Naast het testen is het spoelen van het systeem alvorens het af te vullen van belang. Verontreinigingen in het leidingwerk kunnen op termijn voor grote problemen zorgen. Verontreinigingen kunnen hun oorsprong vinden in onvoldoende zorgvuldigheid tijdens de aanleg en het als gevolg daarvan achterblijven van deeltjes (papier, textiel, stof, PE-schaafsel, zand, grind etc.) in het leidingenstelsel. Daarnaast kan verontreiniging van de leiding optreden als gevolg van neerslag (precipitatie) van stoffen uit het circulatiemedium, vaak als een film aan de binnenzijde van de leidingen. Effecten van deze verontreinigen kunnen zijn: optreden van verstopping, stimuleren van corrosie van metalen delen (warmte-wissselaar, warmtepomp) of stimuleren van bacteriegroei. Voor de bodemwarmtewisselaars zelf, wanneer opgebouwd uit kunststof, is corrosie geen probleem (geldt niet voor de warmtepomp!).
In het ernstigste geval kan de verstopping van leidingen of filters ervoor zorgen dat de warmtepomp in storing gaat. Maar ook in minder ernstige gevallen zal het drukverlies en daarmee de pompenergie toenemen.

Tijdens de realisatie van het bronsysteem, worden de lussen gevuld met schoon leidingwater. Nadat de terreinleiding aan de lussen verbonden is, dient het hele systeem gespoeld te worden, om eventuele vaste delen en vervuiling te verwijderen. Bijkomend voordeel is dat door het spoelen ook de lucht uit de leiding gaat.

Bij het voorspoelen is het nodig de stroomsnelheid zo groot te maken dat deze groter is dan de eindsnelheid van een deeltje in suspensie. Bij de in optredende Reynoldsgetallen kan deze eindsnelheid benaderd worden door:

Hier is:

v_e:        Eindsnelheid vloeistof t.o.v. deeltje (ms^-1).

g:         Versnelling o.i.v. de zwaartekracht (9,81 ms^-1).

d:         Diameter deeltje (m).

r_­g:        Dichtheid deeltje (kgm^-3).

r _f:        Dichtheid vloeistof (kgm^-3).

C_D:       Wrijvingscoëfficiënt deeltje.

De wrijvingscoëfficiënt C_D hangt daarbij af van de vorm van het deeltje en het Reynolds getal. Voor 500 < Reynolds < 10⁵ is C_D van een glad en rond deeltje ongeveer gelijk aan 0,44 – 0,5. Het figuur hieronder geeft bij die aannamen het minimale debiet voor verschillende leidingdiameters (voor de annulus van een concentrische warmtewisselaar kan de hydraulische diameter worden gebruikt) bij een C_D = 0,44 en de eigenschappen van water bij 10 ⁰C.

Om de meest voorkomende deeltjes, met een maximale diameter van 0,005 – 0,01 m (5 – 10 mm), uit te spoelen is een debiet van minimaal 1 m³uur^-1 (25 mm lus) of 2,5 m³uur^-1 (40 mm lus) noodzakelijk.

Om dit debiet te bereiken is een externe pomp noodzakelijk.

Keuzemogelijkheden

 

	A	B	C
Spoelen van het systeem	Bij aansluiten en opleveren	Als A, en filters controleren totdat geen nalevering meer optreedt	Eerst individuele sets, daarna als A en B

Tabel 1: Mogelijke procedures bij spoelen systeem