Производство и продажа тепловых насосов

Кустовое бурение для теплового насоса

Низкопотенциальный контур для теплового насоса повышенной мощности.

Тепловой насос производит в 3-5 раз больше тепла,  чем потребляет электроэнергии.

Это происходит за счет того, что большую часть необходимого тепла тепловой насос получает от окружающей среды. Это может быть атмосферный воздух, грунт, грунтовая вода, вода рек, озер, морей. Чем выше температура  источника теплоты, тем выше эффективность и экономичность теплового насоса.

Зимой температура грунтовых вод и самого грунта, расположенного ниже глубины промерзания, положительная. Температура атмосферного воздуха зимой сильно зависит от региона. Исходя из этих соображений и учитывая местные условия проектируют и обустраивают низкотемпературный контур теплового насоса. Чтобы в течении всего отопительного сезона гарантированно получать от окружающей среды необходимое количество теплоты требуется соблюдать определённые условия и ограничения.

Если используется горизонтальный грунтовый контур, то каждый его квадратный метр площади не может в продолжительном режиме ( в течении всего отопительного сезона) отдавать выше 10-20 Вт  в зависимости от состава пород, чтобы не уйти в сильно отрицательные температуры. Вертикальный грунтовый зонд позволяет производить более интенсивный теплоотбор, до 35-50 Вт с погонного метра. Для получения каждых 10 кВт требуется выделить участок под закладку горизонтального грунтового контура площадью от 500 до 800-1000 квадратных метров (в зависимости состава залегающих пород) и соответственно закопать на этом участке не менее 500-1000 погонных метров трубы с шагом около 1м. Для вертикальных грунтовых зондов на каждые 10 кВт потребуется суммарно 200-300 погонных метров скважин, с расстоянием между соседними скважинами не менее 6-7 метров.

Площади прилегающих территорий частных домостроений для размещения необходимого количества даже горизонтальных грунтовых коллекторов чаще всего хватает. Для  промышленных объектов эта задача усложняется. Даже небольшое, по промышленным масштабам здание в 1,5 тысячи квадратных метров требует для отопления и вентиляции около 150 кВт тепла. Для горизонтального грунтового коллектора может потребоваться выделить площадь более  гектара (свыше 10000 кв.м).

Вертикальных зондов  понадобится общей глубиной 3,5-4 километра, которые могут занять площадь до 0,5 Га в зависимости от количества и глубины бурения.       

В этом случае может спасти ситуацию наклонное бурение под геотермальные коаксиальные зонды. Бурение и установка геотермального коаксиального зонда 50мм (подающая) и 32 мм (обратка) может осуществляется под углом от 20 до 90 градусов к горизонту и с интервалом от 10 градусов по азимуту.

Бурение может осуществлено из 1 места или нескольких точек при необходимости. Возможен частичный заход зондов под прилегающие соседние территории (дороги, пустыри)

2 точки на схеме представляют из себя 2 колодца из бетонных  колец, диаметром 2 м и глубиной 1,80м, от колодцев будет проложены магистрали до места установки теплового насоса.

Геотермальные зонды могут устанавливаться в три яруса по 25 шт. в каждом ярусе  с интервалом в 14 градусов по азимуту

Первый ярус установка на глубину до 10м, под углом  20 градусов к горизонту, длинной 33-35м

второй ярус установка на глубину до 20 м, под углом 35 градусов к горизонту, длинной 38-40м

третий ярус установка на глубину до 30м, под углом 50 градусов к горизонту, длинной 42-45м.

Коаксиальный геотермальный зонд выполнен из внешней ПНД трубы диаметром 50 мм с толщиной стенки 3 мм  и внутренней ПНД трубой диаметром 32 мм.

При отсутствии места для требуемого количества грунтовых зондов, в качестве источника тепла можно использовать грунтовую воду из скважины. Бурение на воду может оказаться дешевле, чем бурение под зонды в необходимом количестве для промышленного здания, особенно если водоносные пласты залегают неглубоко.

Для получения 150 кВт необходимо прокачивать через тепловой насос около 25-30 м3/ч воды. Можно использовать вместо одной  высокопроизводительной скважины две поменьше. Это позволит снизить себестоимость бурения (две небольшие скважины могут оказаться дешевле одной  большего диаметра), также позволит использовать два менее мощных скважинных насоса, которые также могут выйти дешевле одного более мощного и обеспечит разумное резервирование на непредвиденный случай.