ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ

Перед тем, как говорить о скважинах под тепловые насосы, давайте выясним, что же такое сами тепловые насосы.

Тепловые насосы (геотермальные тепловые насосы) – устройства, забирающие тепло из воды или земли (или, наоборот, отдающие тепло им).

Тепло горных пород и подземных вод является наиболее доступным источником возобновляемой энергии. Залегающие на глубине 10-20 метров породы и содержащиеся в них воды имеют выдержанную постоянную температуру, которая равна среднегодовой температуре местности (в Киеве это – плюс 7 градусов по Цельсию).
Теоретически, если один конец трубы уложить змейкой в грунте теплицы, а другой, согнув U-образно, погрузить на глубину больше 10 метров, затем два конца трубы присоединить к циркуляционному насосу и заполнить систему жидкостью, то зимой можно подогреть теплицу до +7 по Цельсию.
Для отопления дома такой температуры будет недостаточно, но её можно повысить до +55…+60. Вспомним о холодильнике. Решетка задней его стенки довольно горячая. Представьте себе этот агрегат – но более мощный и с добавленными двумя контурами циркуляции. Нагревающийся в процессе работы радиатор на задней стенке холодильника через систему жидкостного отопления отдаёт своё тепло дому. Охлаждающиеся внутри холодильника продукты через другую систему жидкостной циркуляции отдают свой холод в землю, и обратно поступает подогретый землёй теплоноситель, который будет опять охлажден внутри агрегата. И так до бесконечности.
Вот таков принцип извлечения тепла при помощи теплонасоса. Расходуется в процессе работы только электроэнергия (работают циркуляционные насосы); пополнения же рабочих жидкостей или, тем более, топлива, которого здесь нет, не требуется.
Не вникая в тонкости теплофизики, отметим, что в климатических условиях Украины возможно получить 4 киловатта тепловой энергии, затратив на работу агрегата 1 киловатт энергии электрической. А в летнюю жару теплонасос в реверсном режиме работы отдаст лишнее тепло в землю, т. е. заменит кондиционер.

Обмен теплом с окружающей средой геотермальные тепловые насосы осуществляют через открытый или закрытый контур. Открытый контур – это подача подземных вод из скважины наверх, к теплонасосу, теплообмен (плюс забор воды для хозяйственных нужд) и закачка воды в тот же подземный горизонт через другую, приёмную, скважину. Такая система эффективна при использовании напорных водоносов.
Закрытый контур – это прокачивание теплоносителя по трубам в скважине (водоёме). В процессе прокачки теплоноситель забирает тепло у грунта (воды) либо отдаёт им это тепло.

А теперь поговорим

о скважинах под тепловые насосы.

Циркулирующая в закрытом контуре жидкость подогревается теплом земли в смонтированных в скважине пластмассовых трубах. На нижнем конце они надёжно соединены между собой, и теплоноситель проходит сначала вниз, к забою, а затем поднимается вверх, к устью, нагревается по пути и в теплонасосе отдаёт полученное тепло. Для лучшего теплообмена полость скважины со смонтированным в неё контуром либо заливают специальными растворами, либо замывают глинами.
Это – схема; на практике бывает и сдвоенный контур (две трубы — вниз, две – вверх), и несколько скважин (если одна не обеспечивает нужного количества тепла).
Особенностью (и одновременно сложностью) при бурении таких скважин является требование полной изоляции всех горизонтов подземных вод, так как перетекание вод в нижележащий горизонт равносильно его загрязнению, а попадание в подземные воды теплоносителя приведёт к негативным экологическим последствиям.

Таким образом, бурение скважин под теплонасосы является заданием, выполнение которого требует высокой технологичности и аккуратности от исполнителя.

Компания «Аква Базис» имеет опыт такого бурения. Обращайтесь!