Буріння свердловин для теплового насосу

Для отримання земного тепла в якості надійного рішення утвердилось використанням грунтових зондів. На глибині від 18 метрів температура землі до +10 ° C і постійна протягом року. Проводиться буріння свердловини, як правило, на глибину близько сотні метрів, в неї опускається спеціальна конструкція з пластикових труб. У цих трубах буде циркулювати незамерзаюча рідина, та звана розсол. Розсіл передає тепло землі через теплообмінник в тепловий насос. Свердловина заливається розчином, що створює моноліт. Дана конструкція являє собою вертикальний грунтовий зонд. При необхідності довжина зонда може бути розподілена на кілька свердловин. Вертикальний нрунтовий зонд особливо добре підходить для земельних ділянок невеликої площі, на яких немає достатнього простору для укладання грунтового колектора. Для добре теплоізольованого одноквартирного будинку житловою площею 150 м2 і потребою в теплі 7,5 кВт вимагається грунтовий зонд довжиною близько 110 м.

 

Грунтові теплові насоси

Теплові насоси, в яких джерелом низькопотенційного тепла служить грунт, бувають вертикальними і горизонтальними. При використанні горизонтальних колекторів протікає по ним рідина і переносить тепло нагрітого сонцем грунту. Навіть у найхолодніші зимові дні в грунті залишається достатня кількість тепла, і використовувати його можна різними способами:

- Один із способів установлення теплових насосів з грунтом в якості джерела низькопотенційного тепла є прокладка колектора на глибині близько 1.2м. Перевагою такого теплового насоса є велика площа, з якої збирається тепло, однак за відсутності достатньої площі території використовувати подібний тепловий насос неможливо;

- Якщо для горизонтального колектора недостатньо території, для теплового насоса прокладається траншейний колектор. В такому випадку достатньо прокласти колектор теплового насоса на території, в півтора рази перевищує опалювальну площу.

- Якщо і для траншейного колектора теплового насоса недостатньо місця, влаштовуються вертикальні теплові насоси: геотермальні зонди на глибину до 100м. Ці пристрої являють собою замкнуту систему труб, яка збирає тепло грунту від 30Вт до 100Вт на метр геотермального зонда.

Буріння свердловин під теплові насоси

Одним із способів отримання тепла з надр Землі є розміщення контуру (зонда) теплового насоса в свердловині, що дозволяє заощадити до 75% енергії, яка використовується для опалення та приготування гарячої води.

Тепловий насос - це компактний апарат, що використовує тепло землі, води або повітря і забезпечує автономне опалення та / або гаряче водопостачання.

Геотермальне буріння свердловин проводять для подальшої установки геотермального зонда і теплового насоса. Система опалення на основі теплового насоса може забезпечити теплом як приватні будинки, так і підприємства і ферми. При цьому попередньо фахівці оцінюють геологічний розріз в районі об'єкта для визначення кількості необхідних скважин. Свердловина підбирається такої глибини, щоб максимально забезпечити об'єкт теплом і в теж час підібрати оптимальний тепловий насос.
Після того, як свердловини пробурені, в свердловини опускають геотермальний зонд, сполучений спеціальним трубопроводом з насосною станцією в приміщенні.

Бурові установки дозволяють бурити свердловини діаметром до 200мм при індивідуальному замовленні до 350мм і глибиною до 120м. Буріння свердловини глибиною до 25м займе до 1 дня, при глибині від 25 м до 55 м може займати до 3-х днів, від 55м до 120 може зайняти від 1 до 2-х тижнів.

Принцип дії теплового насоса:

Принцип дії теплового насоса заснований на використанні теплової енергії, витягнутої з води або грунту. Незамерзаюча рідина, яка отримала тепло зі свердловини, передається з трубопроводу і прямує в тепловий насос, де температура її знижується, а віддається тепло використовується для опалення будинку та приготування гарячої води. Потім охолоджена рідина повертається назад, де знову забирає тепло.
Високий коефіцієнт перетворення дозволяє отримати до 5 кВт теплової енергії, витративши при цьому всього 1 кВт електричної.

Буріння свердловин на тепло

Одним із способів отримання тепла з надр Землі є розміщення контуру (зонда) теплового насоса в свердловині, що дозволяє заощадити до 75% енергії, яка використовується для опалення та приготування гарячої води.

Принцип дії:

Незамерзаюча рідина (суміш гліколю або спирту та води), що отримала тепло зі свердловини, передається з трубопроводу і прямує в тепловий насос, де температура її знижується, а віддається тепло використовується для опалення будинку та приготування гарячої води. Потім охолоджена рідина повертається назад, де знову забирає тепло.
Особливості розміщення зондів в свердловині:

1. Відстань між свердловинами від 15-и метрів
2. Глибина до 200 м
3. Тепловіддача середня в заповненій водою свердловині 50 вт / м.п.
4. Часто запитують: "Чи можна з однієї свердловини брати і тепло і воду?" Відповідаємо: "Ні, так як зонд заповнює собою весь простір свердловини і насос туди не помістити".
Переваги розміщення в свердловині в порівнянні з варіантом розміщення в грунті або водоймі:

1. Займає мало місця на ділянці.
2. Можна розмістити зонд без землі (по майже голому каменю).
3. Стабільність тепловіддача: не залежить від погоди і пори року.
4. Безпека контуру при експлуатації (не буде пробитий або пошкоджений).
5. При установці зонда в свердловині малоймовірні пошкодження кабелю або труби на ділянці проведення робіт.
6. Можливість охолодження (кондиціонування) будинку в літній період. При такій схемі тепло влітку закачується в землю, а взимку відбирається на опалення.