Бурение скважин под тепловой насос

Принцип работы геотермального теплонасоса

Тепловой насос типа «грунт – вода» обеспечивает систему отопления дома теплом, получая его из земли. Горные породы, залегающие на глубине ниже 8 метров обладают постоянной температурой +8÷10°C в любое время года. Чем глубже, тем больше тепла. Тепловой насос охлаждает теплоноситель до 0÷-2°C. Полученная разница температур и является источником тепла для системы отопления.

Назначение скважин

 Чтобы взять тепло из земли внешний контур грунтового теплонасоса прокладывают в толще пород. Для этого необходимо пробурить скважины, глубина каждой из которых может быть от 40 до 200 м. Важно обеспечить общую протяженность грунтового теплообменного контура. Общая длина внешнего контура теплообмена рассчитывается из необходимого количества тепла для отопления дома и теплоотдачи вмещающих пород.

В среднем принимают от 30 до 50 Вт тепла на один погонный метр скважины.

Например, чтобы получить 10 кВт тепловой энергии нужно пробурить  10000 ÷ 40 = 250 метров скважин. Это может быть 2 отверстия по 125 м или 5 по 50 м.

В пробуренные скважины устанавливаются геотермальные зонды, представляющие собой – полипропиленовые трубы с U-образной насадкой в нижней точке контура – геотермальным зондом.  

Внешние грунтовые контуры бывают открытого и закрытого видов.

В открытом контуре происходит циркуляция грунтовых вод по скважине из глубины к теплонасосу. Затем, охлажденная вода сбрасывается через другую скважину в водоносный горизонт.

В закрытом контуре циркуляция теплоносителя происходит по двум трубам в одной скважине через зонд.

Бурение скважин

Для бурения применяют различные буровые установки: ручные, полумеханические, малые буровые установки (МБУ) и большие буровые установки (ББУ).

 МБУ применяют для глубины до 50 м, а также на участках с трудным доступом крупногабаритной техники. Если запроектированная глубина более 50 м, то однозначно необходима ББУ

Если есть точные геологические данные о составе вмещающих пород и глубине их залегания, то можно сразу определить тип необходимого оборудования.  

Если геотермальное бурение производится на местности впервые и нет геологической карты пород участка, то сначала делают разведочное бурение. Это позволяет обозначить объем работ, глубину расположения грунтовых вод.

В зависимости от размеров геозондов, которые бывают от 25 до 120 мм, скважины бурятся диаметром 120÷190 мм.

После укладки геоколлектора, отверстие тампонируют – заливают вяжущими водонепроницаемыми растворами на основе цемента. Когда раствор застывает, он обеспечивает постоянный теплообмен между геоколлектором теплового насоса и вмещающими породами. Также тампонаж сохраняет конструкцию самой скважины и коллектора от деформаций.

Незакрепленные стенки канала зонда геотермального коллектора низкого качества могут стать причиной поломок теплового насоса. Зонд в канале после тампонажа остаётся «навечно». Извлечь его для ремонта невозможно. Поэтому для установки выбирают продукцию проверенных и надежных производителей. Экономить на качестве в данном случае не лучший вариант.

Стоимость бурения для теплонасоса в Днепре

Стоимость бурения скважин под тепловой насос в Днепре и области колеблется от 300 до 1200 грн. за погонный метр. Цена включает установку геотермального зонда с выводом трубы на общий коллектор.

Цена бурения зависит от:

• типа используемой буровой установки – малогабаритные буровые установки дешевле в 2-3 раза;
• плотности вмещающих пород (по песчаникам бурение дешевле в 2-3 раза, по сравнению с гранитами);
• объема работ (чем больше объём, тем дешевле цена 1 погонного метра).

Скидки на услуги монтажа обсуждаются индивидуально в зависимости от общего объема работ – т.к. общие затраты на подготовительные работы примерно равны для объема работ в 250 м и 1500 м.