"ГЕОТЕРМ.ПРО" ООО - комплектующие для геотермальных тепловых насосов
Геотермальные зонды собирают тепло в глубине земли, и передают его геотермальному тепловому насосу, который этим теплом обогревает дом.
Геотермальный зонд погружают в предварительно пробуренную геотермальную скважину. За счет вертикального расположения зонд собирает большее количество тепла с единицы площади земли, чем горизонтальное геотермальное поле.
Мы разработали и применяем уникальную технологию погружения геотермальных зондов буровыми штангами в скважину минимального диаметра, и без специального дорогого груза.
Тампонажную смесь возможно закачать в скважину через буровые штанги, сразу после погружения геозонда. Это существенно экономит время работ, отменяет специальную трубу для подачи тампонажной смеси.
Наши U-повороты и Y-повороты имеют длинные патрубки. Если по каким-то причинам сварка поворотов с трубой не удалась - монтажник может вырезать испорченный кусок, и повторить сварку.
Цена наших геотермальных зондов меньше, чем импортных. Основная составляющая геотермального зонда – полиэтиленовая труба. Мы уверены, что возможно купить качественную полиэтиленовую трубу местного производства, вместо того чтобы везти такую же сотни или тысячи километров.
Кроме полиэтиленовой трубы для сборки геотермального зонда понадобятся U-повороты, и возможно Y-повороты. Все комплектующие надежны и проверены временем - с 2010 года мы их производим, используем сами и продаем коллегам.
Сварить полиэтиленовые трубы терморезисторными муфтами просто, уже десятилетия так собирают подземные распределительные газовые сети.
Независимо от того, импортный зонд или собранный на месте – геотермальный зонд проверяют перед погружением в скважину.
В глубине земли изредка встречаются неожиданные препятствия, значительно удорожающие работу буровой, например, камень, слой гальки или песчаника. Для сохранения бюджета - вместо запланированных 5 скважин глубиной по 70 метров, получают фактические 7 скважин по 50 метров. Рискованно заранее покупать геотермальный зонд, лучше его быстро отрезать по факту бурения, на месте, исходя из фактической глубины скважины и длины подключений.
Геотермальный зонд производства ЕС, сваренный из частей:
Диаметр геотермальных скважин 90…180 мм, и зависит от конструкции и способа погружения зондов.
Скважины тампонируют смесью бентонитовой глины, цемента, песка и воды. После заполнения скважины тампонажная суспензия затвердевает.
Тампонаж геотермальных скважин решает четыре задачи:
1. Экологическую – блокирует переток воды между подземными горизонтами;
2. Стабильности – без тампонажа грунт вокруг скважины изредка может проседать;
3. Энергоэффективности – тампонаж удаляет воздушные карманы в скважине, содержит максимумальное количество твердых частиц и минимальный процент воды, обеспечивает хорошую теплопередачу между геотермальным зондом и грунтом;
4. Безопасного давления в геотермальном зонде, установленном в грунте с очень низким уровнем грунтовых вод.
Давление в геотермальной системе ограничено конструкцией и мощностью теплового насоса. Максимальное давление до 6 бар предусмотрено в мощных тепловых насосах, предназначенных для обогрева и пассивного охлаждения многоэтажных зданий.
При погружении на глубину в геотермальном зонде возрастает давление, состоящее из давления на поверхности + давления столба антифриза.
На зонд, установленный в скважину, изнутри давит антифриз, и одновременно снаружи давит вода, грунт или тампонаж скважины. Внутреннее и наружное давление компенсируют друг друга. Зонд гарантированно выдерживает давление до 16 бар, поэтому сохраняется целым.
Абсолютно безопасны антифризы, состоящие на 65% из воды и 35% пропиленгликоля (пищевая добавка), или на 72% из воды и на 28% из этанола (этиловый спирт). Определенную экологическую опасность представляют другие антифризы. Обсудите состав антифриза с вашим инсталлятором.
Геотермальный зонд состоит из:
1. Двух длинных параллельных полиэтиленовых труб;
2. Одной короткой U-образной полиэтиленовой трубы (так называемый «U-поворот») соединяющий один конец труб между собой;
3. Двух полиэтиленовых муфт, с помощью которых сварены длинные трубы и U-поворот.
Геотермальный зонд погружают в предварительно пробуренную в земле скважину. Скважины могут быть вертикальными, и наклонными. Наклонные скважины возможно пробурить из одного места, в разных направлениях, и получить группу, или так называемый «кластер» геотермальных скважин. Кластер геотермальных скважин занимает минимальную площадь на поверхности земли, верхняя часть скважин находится близко друг к другу
Геотермальные зонды забирают тепло из земли, при этом окружающая земля остывает. Расположенные слишком близко зонды забирают тепло один у другого, поэтому рекомендованное расстояние между вертикальными геотермальными зондами в сухой земле 10 метров. Если зонды расположены в один ряд, и земля на глубине насыщена водой – расстояние между вертикальными зондами иногда уменьшают, но не менее 6 метров.
В случае кластерных геотермальных скважин части зондов находятся менее 6 метров друг от друга, поэтому их лучше не учитывать как источник тепла.
Длины кластерных зондов, расположенные менее 6 метров между собой, в зависимости от количества зондов, и угла отклонения зондов от вертикали:
|
Угол наклона |
Количество зондов, штук | ||||||||
| 2 шт | 3 шт | 4 шт | 5 шт | 6 шт | 7 шт | 8 шт | 9 шт | 10 шт | |
| 30° | 7 м | 8 м | 9 м | 11 м | 13 м | 13* м | 15* м | 16* м | 18* м |
| 45° | 5 м | 5 м | 6 м | 8 м | 9 м | 9* м | 11* м | 12* м | 13* м |
| * Наклонные скважины + одна вертикальная скважина |
| Пример 1: если угол отклонения кластерных скважин относительно вертикали 30° - длину каждой из 5 кластерных скважин желательно увеличить на 11 метров по сравнению с вертикальными скважинами. |
| Пример 2: если угол отклонения кластерных скважин относительно вертикали 45° - длину каждой из 9 скважин желательно увеличить на 12 метров по сравнению с вертикальными скважинами, 8 скважин сделать наклонными и одну вертикальной. |
Преимущества кластерных геотермальных скважин - размещение на минимальной площади земли, не нужны траншеи к каждой скважине.
Недостатки кластерных геотермальных скважин - в увеличении длины скважин, цене наклонного бурения приблизительно в полтора раза дороже чем вертикального. Если кластерные скважины заходят на чужую территорию также возможны проблемы права собственности.
Геотермальное тепло движется из грунта, сквозь полиэтиленовую стенку трубы зонда, к теплоносителю (антифризу) внутри зонда. Коэффициент теплопроводности материалов:
• грунт 1,1 Вт/м°К;
• полиэтилен 0,4 Вт/м°К;
• антифриз 0,6 Вт/м°К.
У полиэтилена наименьшая теплопроводность, он является своеобразным "узким местом" в процессе передачи тепла. Поэтому толщина стенки полиэтиленовой трубы должна быть минимальной. Вопреки этому, в турбированных зондах сделаны утолщения полиэтиленовых стенок, что ухудшает передачу тепла
Движение антифриза в любом, турбированном или нетурбированном зонде происходит как правило в турбулентном режиме.
Похоже, что пользу от турбированных зондов получают только маркетологи.
Полиэтилен, из которого делают геотермальные зонды, под землей не разрушается. Из полиэтиленовых труб, как доказано надежных, делают газопроводы.
Геотермальный зонд будет работать до тех пор, пока стоит здание, которое нужно обогревать и охлаждать.
Минусы:
• у вас должна быть земля где сделать геотермальные скважины или геотермальное горизонтальное поле;
• относительно дорогая цена.
Плюсы заключаются в том, что геотермальное отопление чрезвычайно эффективно, и примерно в 4 раза дешевле, чем традиционные источники тепла. Также это возобновляемая экологически чистая энергия, поэтому она полезна для вас, помогает оплачивать счета, не травит вас и окружающую среду. Геотермальное отопление - хорошая инвестиция в будущее.
Вручную возможно пробурить только неглубокую скважину. Верхние слои грунта меняют свою температуру в течение года, содержат мало тепла во второй половине зимы и начале весны.
Для бурения средней или глубокой скважины необходимы буровая установка и соответствующие навыки. Наверное, вам не удастся сделать геотермальные скважины своими руками.