Геотермальное бурение под тепловые насосы

Геотермальное бурение скважинДоступ к теплу земли осуществляется при помощи геотермальных скважин – важного элемента всей системы геотермального отопления. Бурение – самый ответственный этап работ, от которого будет зависеть эффективность всей системы. Поэтому прежде чем приступить к нему, необходимо тщательно рассчитать суммарную глубину скважин под тепловой насос и составить проект, учитывая множество факторов, среди которых:

  • Вид почвы и особенности геологического строения грунта на участке;
  • Требуемая мощность системы;
  • Климатические особенности региона и многое другое.

Цена ошибки и непрофессионализма проектировщика — снижение эффективности системы или полная потеря ее работоспособности. Неправильно рассчитанный теплосъем геотермального зонда может привести к промерзанию грунта, разрушению теплообменника и другим нежелательным последствиям.

Избежать неприятностей помогут инженеры компании Vigor Centre. Мы специализируемся на бурении и обустройстве геотермальных скважин под ключ. Наши специалисты произведут необходимые расчеты, составят проект и выполнят весь комплекс буровых и монтажных работ.

Геотермальная скважина

что это такое?

Геотермальная скважина под тепловой насос – это прокол в грунте, который может иметь глубину от нескольких десятков до нескольких сотен метров, в зависимости от типа грунта и необходимой мощности системы. Усредненные данные показывают, что 1 метр скважины обеспечивает 50 Вт тепловой энергии. Одна система, как правило, имеет несколько скважин, в которые вводятся геотермальные зонды – система труб, в которых циркулирует теплоноситель. Для улучшения теплообмена между зондом и грунтом скважина заполняется раствором с высоким коэффициентом теплопроводности — тампонируется.

В Московской области глубина скважины для отопления загородного дома составляет 30-50 метров.

В основе работы скважины под тепловой насос лежит тот факт, что на глубине температура грунта не зависит времени года на поверхности и остается постоянной, от +8 до +16 °С, в зависимости от географического положения. Это тепло используется для нагрева теплоносителя, циркулирующего в системе геотермального отопления.

Геозонд для теплового насоса может быть двух типов:

  • Коаксиальный зонд. Стальная труба снизу заглушается и в нее помещается пластиковая труба. Теплоноситель подается по пластиковой трубе с низкой теплопроводностью, а обратное его движение осуществляется по полости между стенками труб. Этот зонд позволяет равномерно использовать тепло грунта и предупредить его вымораживание.

Зонд для теплового насоса

  • U-образный зонд. Представляет собой две параллельные ПНД трубы (диаметром 32 или 40 мм), внизу соединенные U-образным наконечником, который создает замкнутую систему. Недостаток этого зонда – паразитный теплообмен между трубами, достигающий 30%.

Зонд для бурения под тепловые насосы

Кроме того, тепловые насосы могут быть прямого (dx насосы) и косвенного действия. DX-насосы характеризуются тем, что в геотермальных зондах, изготовленных из медных трубок, циркулирует фреон, т.е. непосредственно теплоноситель теплового насоса. Справедливо будет упомянуть о недостатках dx-насосов. Медь и фреон стоят достаточно дорого, поэтому их использование в большом количестве сильно удорожает конструкцию. К тому же медь – хрупкий материал, который можно легко повредить при обратной засыпке скважины. В случае утечки фреона определить ее будет очень сложно, а сама утечка нанесет большой урон окружающей среде.

Учитывая хрупкость и дороговизну зондов для dx-насосов, наша компания не использует их в своей практике, работая только с надежными и безопасными системами косвенного теплообмена. В системах косвенного действия в зондах циркулирует смесь воды и антифриза, которая доставляет тепло земли к теплообменнику насоса, в котором нагревает или охлаждает фреон.

Бурение скважин

под тепловые насосы

Геотермальные скважины отличаются по способу бурения. Различают:

  • Вертикальное бурение. Такие скважины бурятся вертикально вниз, на расстоянии не менее 4 м друг от друга, а затем соединяются траншеями глубиной ниже уровня промерзания грунта. Недостаток данного варианта в значительном воздействии на ландшафт при бурении, так что можно относительно безболезненно выполнить только на этапе строительства.

Вертикальное бурение скважин под тепловые насосы

  • Наклонное (кластерное) бурение для геотермальных зондов. Для этого способа бурения изготавливается колодец глубиной до 4 м, в котором делают необходимое количество наклонных скважин (обычно до 10 шт) небольшой глубины (в среднем до 30 м). Вся конструкция напоминает корень дерева. Геотермальное наклонное бурение требует не более 5 м2 во время проведения работ, при этом минимально повреждается ландшафт участка.

Кластерное геотермальное бурение

В случае вертикального или наклонного бурения нет необходимости делать одну глубокую скважину, поскольку это очень трудоемкий процесс. Проще, удобнее и дешевле сделать несколько скважин, суммарная глубина которых позволит разместить теплообменник необходимой длины, указанной в проекте.

Для геотермального бурения могут быть использованы мощные буровые установки для бурения скважин на воду, однако их эксплуатация обходится очень дорого. Целесообразно производить бурение при помощи малогабаритных установок, а для кластерного бурения применяется специальный агрегат, позволяющий бурить скважины под углом 30°-90° из одной точки.

Существует еще вариант горизонтальной укладки геотермального зонда. Контур укладывается в горизонтальной плоскости на глубине ниже уровня промерзания грунта. Этот вариант требует проведения обширных земляных работ. Площадь, на которой располагаются зонды, нельзя использовать для посадки деревьев с глубокой корневой системой.

Преимущества

геотермальных скважин

Система на основе геотермальных скважин имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами автономного отопления:

  • Экономичность. Для работы системы не нужны традиционные источники энергии: уголь, дрова, газ и пр. Электричество необходимо только для работы теплового насоса и циркуляции теплоносителя в системе.
  • Экологичность, поскольку полностью отсутствуют какие-либо выбросы. Экологической безопасности содействует небольшой диаметр скважины геозонда теплового насоса.
  • Надежность. Срок службы системы достигает нескольких десятков лет.
  • Повсеместное использование. Этот вид отопления можно использовать на любом типе грунта. Он не зависит от доступности инженерных сетей.
  • Безопасность оборудования. Система не несет пожарной и другой опасности.
  • Универсальность. Система может быть использована как для отопления, так и для кондиционирования.
  • Быстрая окупаемость.

Состав работ

по бурению скважин для геозонда

Бурение геотермальных скважин – повседневная работа для специалистов компании ВигорЦентр. Оно состоит из нескольких простых этапов:

  • Разметка участка;
  • Подготовка буровой техники;
  • Подготовка раствора;
  • Бурение и земляные работы;
  • Монтаж зондов и их опрессовка;
  • Монтаж коллектора и подключение к нему контуров;
  • Обратная засыпка и благоустройство.

Система отопления на основе геотермальных скважин – возможность получить недорогой в эксплуатации, практически автономный источник тепла для вашего дома. А сотрудничество с компанией ВигорЦентр позволит сделать его надежным и долговечным. Оставьте заявку на расчет или позвоните нам по телефону +7 495 1322000 и мы бесплатно проконсультируем Вас по вопросам геотермального отопления и бурения скважин для теплового насоса. Мы с радостью применим свой опыт в проектных и монтажных работах, чтобы даже в самые лютые морозы Ваш дом оставался теплым и уютным.

Отправить запрос на подбор оборудования

Читайте о других этапах работ: