Бурение под тепловые насосы

Земля сохраняет тепло и является мощным источником геотермальной энергии. В недрах планеты удерживается постоянный температурный режим. Чем глубже почвенный слой, тем теплее, – на глубине 20 м t +10°С. Эти свойства заложены в принцип геотермального отопления – система использует тепло земли и перекачивает его в специальный насос.

Технология активно задействована в отоплении жилых и производственных объектов Европы и США. Во многих развитых странах земля стала прогрессивным источником тепла. В Беларуси геотермальные системы расцениваются как альтернатива отоплению твердым топливом, газом, электричеством. Но есть все предпосылки, что метод он станет основным.

Преимущества:

• Бесперебойная подача тепловой энергии с максимальной экономией денег.
• Мощности источника хватит на обогрев загородного дома, дачи и любой постройки.
• Установка теплового насоса в Waterwell.by доступна по цене. Домохозяйство не понесет существенных затрат.
• Экономичность – система не требует дополнительных затрат на топливо, реагенты.
• Конструкция взрыво-, пожаробезопасна, неприхотлива и не требует специального сервиса.

Геотермальные скважины бурят на глубину до 200 м. Количество шахт зависит от потребности в энергии, особенностей грунта, мощности оборудования.

Готовое сооружение отличает высокая производительность – энергии хватит на все. Работу не сопровождают вредные выбросы, эксплуатация экологически безопасна. Правильно установленная система прослужит более 60 лет. Геотермальная система – лучшее решение для белорусского климата.

Принцип и устройство теплового насоса

Компактная установка предназначена для организации автономного отопления, горячего водоснабжения жилых и производственных объектов. Принцип действия похож на функционирование кондиционера и холодильника, но по обратному принципу. Агрегат забирает тепло и отдает его в дом.

Компоненты системы:

1. Контур с циркулирующим хладагентом.
2. Испаритель – теплообменник пластинчатого типа из нержавеющей стали.
3. Компрессор спиральный.
4. Конденсатор – передает тепло контуру отопления объекта.
5. Клапан расширительный – стравливает давление.
6. Электрический двигатель – отвечает за цикличность работы. Насос подключают к сети с одно-, трехфазным питанием.

Тепло извлекается из закрытого коллектора или зонда, углубленных в почвенный слой. Задача насоса – преобразовать низкоградусную энергию земли в высокоградусное тепло на объекте. Эксплуатация оборудования экономична, не требует специальных проверок и обслуживания более 30 лет.

Как это работает:

• Теплоноситель – пропиленгликоль – циркулирует и собирает тепло грунта. Его температура повышается на несколько градусов.
• Рассол переходит в теплообменник и передает тепло хладагенту.
• Хладагент в разреженном состоянии поступает в испаритель. Происходит резкое снижение давления, закипание, испарение.
• Попадая в компрессор хладагент сжимается, температура растет. Агрегат выталкивает фреон в конденсатор. Нагретый газ отдает тепло теплоносителю дома и охладившись переходит в жидкое состояние и направляется в испаритель.
• Цикл повторяется. Фреон бесконечно нагревается от новой волны теплоносителя.

Электрическая энергия идет на перекачивание теплоносителя и запуск цикла (работу компрессора). Она не затрачивается для прямого нагрева дома, поэтому насос сохраняет высокий КПД. Система выдает в 7 раз больше тепла, чем тратит. Летом она умеет работать на охлаждение посредством фанкойлов.

Типы тепловых насосов

По принципу передачи энергии агрегаты делят на абсорбционные и компрессионные. Первые – насосы нового поколения, работающие на паре «хладон-абсорбент». Это максимально эффективно. Вторые – состоят из конденсатора, компрессора, испарителя, расширителя. Происходит цикл работы теплоносителя с выделением тепловой энергии. Это высокоэффективно, просто, востребовано. По источнику тепла выделяют воздушные, геотермальные агрегаты и оборудование, использующее вторичное тепло.

Классификация по типу теплоносителя контуров:

1. Грунт-вода. Система собирает тепло из толщи земли, оно поступает к насосному агрегату и непосредственно в систему отопления. За сбор энергии отвечают коллектор или зонд U-образной формы. Первый – оптимальное решение для объектов большой площади, второй – для небольших участков. Скважинный зонд надежен и эффективен, всего 1 м отдает 50 Вт энергии.
2. Воздух-вода. Тепловая энергия извлекается из воздуха посредством испарителя и вентиляторов. Решение уместно для южных районов, где температура не опускается ниже +5 градусов даже зимой.
3. Вода-вода. Тепло получают из грунтовых вод, водоемов. Принцип действия аналогичен системам грунт-вода. Технология установки геотермального теплового насоса уместна, если расстояние до источника воды не более 50 м.

Теплоноситель циркулирует по контуру. Профи рекомендуют проектировать двухконтурную систему автономного отопления.

Характеристики:

1. Первичный – размещают в толще почвы. Тепло забирает коллектор или зонд. Энергия идет в теплообменник. Теплоноситель повышает температуру на 6-8 градусов.
2. Вторичный – локализован в насосе. Хладагент отбирает тепло из первичной системы и направляет его на отопление дома.

Тип первого контура зависит от технологии выработки скважины. Ее выбирают с опорой на фактические энергозатраты объекта, площадь территории, тип грунтового слоя и расчетную мощность тепловой станции. Для этого проводят геодезическую разведку участка и разрабатывают проектные документы.

Как правильно рассчитать количество скважин для теплонасоса и срок эксплуатации

Бурение скважин тепловых насосов для организации геотермального отопления – важный этап, играющий особую роль в эффективности теплообмена. Расчет опирается на предварительные изыскания, геологическую разведку, исследование типа почв.

Теплоотдача:

• Сухие грунты, пески, супеси – от 30 Вт/м.п.
• Среднеувлажненная почва – 50 Вт/м.п. На территории Беларуси преобладает такой тип грунтов.
• Влажные грунты с высокими водоносными горизонтами – 60 Вт.
• Твердые породы – 65-85 Вт.

После изысканий проводят сложные расчеты. Обобщенной формулы нет, каждая конкретная ситуация требует обращения к профи. Специалист определит тип оборудования и объем теплоносителя.

Эффективный агрегат должен отдавать больше тепла, чем потреблять электричества. Это – коэффициент преобразования. Параметр меняется от разницы температур контуров и составляет от 1 до 5.

Основные принципы расчета:

1. После изысканий получают расчетную теплоотдачу.
2. Рассчитывают мощность – берут площадь дома, на 10 кв.м. должно приходиться не менее 0.7 Кв.
3. Рассчитывают длину контура. Мощность делят на теплоотдачу.
4. Учитывая среднюю глубину выработки 30 м, находят количество скважин. Для этого протяженность контура делят на глубину. На этом этапе можно рассчитать цену установки теплового насоса.

При монтаже горизонтального контура теплоотдача зависит от протяженности труб. На 1 кв.м. придомовой территории должно приходиться 1-1.5 м.п. коллектора. Далее берут показатель теплоотдачи грунта (с учетом горизонтального монтажа) и вычисляют длину контура.

Срок эксплуатации

Исправное функционирование системы зависит от качества бурения скважин под тепловые насосы и материалов. Нужен металлический, стойкий к коррозии коллектор, – агрегат прослужит более 70 лет. Полимерные трубы – около 60 лет. Металл предпочтительнее по показателям теплопроводности.

Рекомендации:

• В первый год эксплуатации происходит осадка грунта. Желательно мониторить состояние системы.
• Если осевший почвенный слой повлиял на целостность ствола, нужны оперативные ремонтные работы.

Чтобы избежать усадки, обращаются к профи. Геотермальный контур устанавливается за несколько дней успешно служит не менее 70 лет и полностью окупает вложения.

Этапы монтажа тепловых насосов

Бурение под тепловые насосы ведут после тщательных расчетов и подготовки. Устройство геотермальной скважины зависит от гидрогеологического и геологического разреза. Диаметр принимают за 120-190 мм, глубину – от 30 м и более.

В основе монтажа лежит способ бурения:

1. Вертикальное – первичный контур проложен в почвенных слоях с самой высокой степенью теплоотдачи. В работе применяют спецтехнику. Метод сохраняет ландшафт, не требует большой площади.
2. Горизонтальное – задействуют на территории не менее 200 кв. м. грунт вырабатывают на 1.5 м ниже уровня промерзания. Точная глубина выработки опирается на климатическую зону Беларуси. Способ трудозатратен.
3. Наклонное – решение для участков со строго ограниченным свободным пространством. Бурение реализуется на площади 4 кв.м. Если позволяет фундамент, профи осуществляют работы даже в подвале частного дома. Наклонная установка геотермального насоса технически сложная.

Когда скважина готова, приступают к подключению. Принцип работ зависит от типа оборудования.

Реализация работ:

1. Агрегат горизонтальный грунт-вода. Почвенный слой снимают, укладывают коллектор, проводят обратную засыпку. Допустим монтаж системы в траншеи.
2. Вода-вода. Собранный на поверхности коллектор заполняют теплоносителем. Систему помещают в воду целиком и фиксируют в отведенном месте.
3. Воздух-вода. Система монтируется на крыше или на придомовой территории. Контур подключают к системе отопления дома.

Коллектор изолируют от грунта цементным раствором – бетонитом. Это защитит сооружение от усадочных деформаций. Дополнительно тампонажная смесь обеспечит лучшую теплопередачу.

Услуги компании Waterwell

Системы геотермального отопления успешно эксплуатируются в нашей стране. Компания Waterwell проводит монтаж тепловых систем «под ключ» по всей Беларуси. Мы знаем гидрогеологию каждого района, – почти в каждом поселке, деревне есть наши скважины. Наши клиенты избавлены от изучения карт местности, составления смет и долгих переговоров.

Профессионалы доступны круглый год и в любую погоду. Буровая бригада приедет по адресу и проведет комплекс работ под ключ. Мы приезжаем во все районы Беларуси и решаем любые задачи по теплоснабжению загородного участка или дачи. Рабочий процесс ведется с соблюдением законодательства.

Средний срок бурения составляет 2 суток. Выработка ведется на крупных и малогабаритных буровых установках. Компактная техника уместна на благоустроенных или небольших участках и не портит ландшафт территории.

Наименование услуг	Цены BYN
Бурение скважины под тепловые насосы	от 25 руб./м.п.

Наши принципы:

• Гарантии: на скважину – 10 лет, на оборудование – до 5 лет. Каждый узел получает отдельную гарантию.
• Мы качественно установим тепловой насос в скважину, цена под ключ доступна любому домохозяйству.
• Монтажная бригада не требует предоплаты, мы не берем скрытых накруток и комиссий.
• Услуги оказываются по договору – при сотрудничестве с нами ваши права защищены.
• Сдача работ, пусконаладка в присутствии заказчика.
• Выдача техпаспорта.

Наши консультанты рассчитают точную стоимость установки по вашему объекту. Геотермальные агрегаты получают дополнительную гарантию производителя. Мы создадим качественную систему горизонтального или вертикального теплообмена.