1. Vrtanje vrtin – splošne informacije   

Globinske vrtine vrtamo predvsem takrat, ko želimo izkoriščati nekaj, kar se skriva globoko pod zemljo. To nekaj je seveda voda, ki jo lahko s sistemi toplotnih črpalk izkoriščamo za ogrevanje doma ali pa jo zajemamo in uporabljamo v drugačne namene. Globinsko vrtanje vrtin prav tako potrebujemo za sistem toplotne črpalke zemlja-voda, kjer izkoriščamo geotermalno energijo zemlje v globini. 

2. Globinsko vrtanje vrtin za toplotne črpalke 

2.1 Toplotna črpalka 

Zadnja leta so za sistem ogrevanja zelo popularne toplotne črpalke. Temu je tako prvič zaradi tega, ker gre za izjemno ekološki način ogrevanja, ki ga iz istega razloga subvencionira država. Če se odločite za nakup toplotne črpalke, boste deležni finančne podpore države, zato vas bo nakup stal precej manj. Drugi zelo pomemben faktor pa so nadaljnji stroški ogrevanja, ki so s toplotno črpalko najnižji izmed vseh vrst ogrevanja. Prav tako je dobrodošlo, da imate svoj lasten vir ogrevanja s svojim lastnim zajemom, kar pomeni, da niste vezani na npr. dobavo plina, nihanje cen goriv in plina in podobno. 

2.2 Vrste toplotnih črpalk in globinsko vrtanje

Poznamo več vrst toplotnih črpalk: toplotna črpalka zemlja-voda (ta izkorišča geotermalno energijo zemlje), toplotna črpalka zrak-voda (ta izkorišča energijo zraka) in toplotna črpalka voda-voda, ki za ogrevanje izkorišča toplotno energijo vode. Pri sistemu zrak-voda ne potrebujemo nobenega vrtanja, saj zunanjo enoto toplotne črpalke samo postavimo nekam na parcelo, tako da je na zraku. Globinsko vrtanje pa potrebujemo pri toplotnih črpalkah voda-voda in zemlja-voda. Pri slednji se sicer lahko odločimo za površinsko verzijo, kjer po večji površini dober meter pod površjem napeljemo številne cevi, ki izkoriščajo energijo toplote. Če pa se odločimo za toplotno črpalko zemlja-voda z geosondo, to pomeni, da moramo sondo vkopati več deset metrov globoko in je globinsko vrtanje vrtin nujno. 

2.3 Toplotna črpalka voda-voda   

Ker se voda nahaja več metrov pod zemljo in se proti površju dvigne le redko – samo v primeru hujših nalivov – moramo do nje priti z globinskim vrtanjem vrtin. Ta sistem ogrevanja je izredo učinkovit, saj doseže grelno število doseže vrednost, višjo od 5, kar pomeni izredno nizke letne stroške ogrevanja.  

2.4 Toplotna črpalka zemlja-voda 

Toplotna črpalka zemlja voda se lahko izvede na dva način; prvi je površinski, ki se vgradi le nekaj metrov pod zemljo, a po zelo veliki površini, na kateri trava običajno slabše raste, dreves in grmovnic pa zaradi korenin tam sploh ne moremo saditi. Ker gre za zelo veliko površino, ki je za vegetacijo vprašljiva, se večina uporabnikov raje odloči za sistem toplotne črpalke zemlja-voda z geosondo. Pri tem načinu izvedbe izvajalec izkoplje več deset metrov globoko izvrtino oziroma luknjo, kamor nato vstavi geosondo, ki je še najbolj podobno izjemno dolgi in ozki kapsuli. Ta s konico seže izjemno globoko pod zemljo (tudi 100 in več metrov), in izkorišča toploto, ki se ta zbira.  

2.5 Globina izvrtine za TČ voda-voda 

Globina izvrtine za toplotno črpalko voda-voda ni tako globoka kot pri TČ zemlja-voda. Običajno kolektorska cev oziroma sonda seže nekaj deset metrov pod površino terena, to pa se razlikuje od lokacije do lokacije, saj višina podtalne vode ni povsod enaka. Podjetje, pri katerem boste naročili toplotno črpalko, ima strokovnjake, ki znajo glede na lokacijo izračunati, koliko globoko bo potrebno vrtati. 

2.6 Globina izvrtine za TČ zemlja-voda  

Pri tej vrsti toplotne črpalke je v našem interesu, da geosonda seže čim dlje v globino – tem globlje gremo, tem več toplote lahko izkoriščamo, saj se globlje zadržuje več toplote. Pomembno pa je, da globino izvrtine za geosondo določi strokovnjak, ki bo glede na lokacijo in tip tal preračunal optimalno globino, tako da bo geosonda lahko izkoriščala kar največ geotermalne energije, a bodo stroški globinskega vrtanja hkrati racionalni in zmerni. Prav tako ni enega standarda, kako globoko moramo vrtati, saj so tla po različnih delih Slovenije drugačna. Veliko je odvisno od same sestave tal – v živo skalo in izjemno trdna tla veliko težje vrtamo izredno globoko v primerjavi z mehkimi tlemi. Izvrtina za geosondo se zato giblje nekje med 50 in 150 m, lahko pa seže tudi vse do 300 m, čeprav je to za potrebe enodružinskih hiš prej izjema kot pravilo. Večkrat se izvajalec raje odloči za več vrtin in geosond na različnih mestih parcele, te pa zaradi tega ne rabijo biti tako globoke.  

3. Vrtanje vrtin za zajem podtalne vode 

Drugo področje, ki zahtev globinsko vrtanje vrtin, je zajem podzemne vode. Vodo v te namene uporabljajo proizvajalci mineralnih vod, mestne občine in kopališča oziroma terme, zato to ni praksa pri enodružinskih hišah. Nekoč, ko sistem tekoče vode vode in cevi še ni obstajal, pa je imela prav vsaka hiša več deset metrov globok vodnjak, ki je bil namenjen ravno pridobivanju sveže, tekoče podzemne vode za potrebe gospodinjstva. 

4. Pridobivanje dovoljenj za globinsko vrtanje vrtin   

4.1 Analize in dovoljenja   

Globinsko vrtanje vrtin se smatra za večji poseg v naravo oziroma teren, zato je treba pred pričetkom del najprej pridobiti ustrezna soglasja. Prav tako je treba pridobiti geološko ter hidrološko strokovno analizo lokacije in lastnosti tal, kjer se bo vršilo vrtanje. Potrebna dokumentacija in tipi zahtevanih dovoljenj se sicer razlikujejo glede na namen vrtanja. Če globinsko vrtanje vrtin izvajamo za to, da bi izkoriščali toploto podtalnih voda, moramo pred pričetkom del pridobiti ti. »vodno dovoljenje«, ki ga poda ARSO (Agencija Republike Slovenije za okolje). Za točne informacije o potrebnih dovoljenjih pred pričetkom vrtanja svetujemo, da se posvetujete s podjetjem, kjer boste vrtanje naročali. Oni so seznanjeni z vsem, kar potrebujete.   

4.2 Kdaj potrebujemo dovoljenja   

Dovoljenje za vrtanje potrebujemo v naslednjih primerih:  

1. Za vrtine, globoke 30 metrov in več. V tem primeru je potrebujemo DOVOLJENJE za raziskavo podzemnih vod, ki ga pridobimo na Ministrstvu za Okolje in Prostor.  

2. Za vrtine, globoke 50 m in več, poleg zgoraj navedenega potrebujemo tudi rudarski načrt. 

3. Če želimo vrtati na vodovarstvenih območjih, potrebujemo dovoljenje v vsakem primeru, ne glede na to koliko globoko želimo vrtati. Ko je vrtanje končano pa potrebujemo še dovoljenje, ki nam dovoljuje rabo vode za namene ogrevanja s toplotno črpalko. 

4.3 Trajanje in cena postopka 

Postopek običajno vzame nekaj dober mesec, cena, ki jo boste odšteli za vso dokumentacijo, pa je odvisna predvsem od tega, kaj vse sploh potrebujete, torej od zahtevnosti dokumentacije. Če gre za strogo varovana vodna območja, bodo morda potrebne dodatne raziskave, prav tako boste za geološke in hidrološke analize morali najeti nekoga, ki se bo pripeljal na teren in mu plačati potne stroške itd. Ko ste vrtino že izvedli, pa morate naročiti še črpalni test, s katerim pridobite dovoljenje za rabo vode. Vse skupaj vas bo stalo med 400 - 800 EUR, odvisno od zahtevnosti vašega primera, lokacije in globine izvrtine.  

5. Izvedba vrtanja 

Način izvedbe vrtanja je precej odvisen od lokacije, kjer se bo vrtanje izvajalo in čemu bo vrtina sploh namenjena. Pri lokaciji vrtanja je pomembno upoštevati več dejavnikov: sestavo tal, saj se v trda, skalnata tla vrta veliko težje kot v mehka, ilovnata, ali gre za varovana območja ter bližino sosednjih objektov. 

5.1 Trdnost tal 

Za vrtanje v trda, skalnata tla bomo porabili veliko več časa, zaradi česar bo strošek vrtanja sorazmerno nekoliko višji kot če bi vrtali v mehka tla na močvirnatih področjih. Prednost kamnitih tal pa je ta, da so vodoneprepustna, kar pomeni, da izvajalec med vrtanjem ne bo naletel na velike količine vode, ki jo je treba prečrpati, kar zna biti težava pri močvirnatih tleh. 

5.2 Bližina sosednjih objektov 

Če se v neposredni bližini nahajajo sosednji objekti, mora izvajalec uporabiti poseben postopek vrtanja, ki sočasno uporablja preventor (po slovensko »preprečevalec), ki preprečuje odvajanje izvrtanega zemeljskega materiala proti sosedu, saj ga nalaga neposredno v zbiralnik. Če je vrtina mišljena za geosonde, se pri vrtanju sledi in upošteva VDI smernice. 

6. Vzdrževanje in sanacija vrtin  

6.1 Dejavniki, ki grozijo vrtinam 

Kot vsaka stvar se zaradi številnih dejavnikov umažejo tudi vrtine, posledično pa geosonde, potopljene v globino. Najpogostejši vzrok za nastanek poškodb ali umazanije vrtine in geosonde je agresivna kemijska in biološka struktura podtalne vode ter nepravilno izdelana vrtina in intenziteta črpalke. Da je z našo geosondo in vrtino nekaj narobe, opozarja kalna in umazana rjavo-siva voda, pomešana z drobci peska, ki priteka na površje. Prav tako na to opozarja slabše delovanje črpalke in manjša količina načrpane vode, v kolikor gre za zajemanje podzemnih voda. Pri toplotnih črpalkah lahko pride tudi do zamašitve izmenjevalca, kar vodi v izpad celotnega ogrevalnega sistema.  

6.2 Kako poteka čiščenje/sanacija   

V zgoraj naštetih primerih je nujno takojšnje ukrepanje. Vrtino moramo ustrezno očistiti in jo sanirati ter pogledati, da ni prišlo do poškodb geosonde. V najslabšem primeru je potrebno izvrtanje nove vrtine, če bi se slučajno pokazalo, da prvotna že od začetka tehnično sploh ni bila ustrezna. V tem primeru mora odgovornost in stroške prevzeti tisti, ki je določil mesta globinskega vrtanja, saj je on podal navodila in garancijo, kje naj se vrt.   

Podjetja sicer ponujajo čiščenje vrtin do 1800 m, kar je za potrebe vsake toplotne črpalke več kot dovolj. Čiščenje se običajno izvaja mehansko s pulzirajočim liftingom, jetiranjem, batiranjem in ščetkanjem, po potrebi pa se uporabijo tudi raznorazni kemijski preparati z odstranjevanje bakterij in mikroorganizmov. Po potrebi se lahko tudi zamenja tlačne cevi. Se jih nadomesti z inoks oziroma PVC.  

7. Cena za globinsko vrtanje vrtin 

Ker je strošek vrtanja najbolj odvisen od globine izvrtine, ga seveda merimo na tekoči meter. Kot smo omenili že zgoraj, tako na globino kot na ceno vrtanja vpliva več dejavnikov, predvsem pa  sestava tal zemlje. Če gre za zelo trda tla, bo v vrtanje potrebno vložiti več časa in energije stroja kot če vrtamo na močvirnatih tleh. Vseeno pa se cene za globinsko vrtanje vrtin v povprečju gibljejo nekje okoli 70 EUR/tekoči meter.