Бурение под тепловой насос

Уже более 30-ти лет прогрессивная Европа применяет для получения тепловой энергии Геотермальные установки (Тепловые насосы).

 

Тепловой насос - устройство для преобразования низко потенциального тепла земли, подземных или поверхностных вод, воздуха в высоко потенциальное тепло, которое может использоваться для отопления помещений. Принцип его работы такой же, как у обычного домашнего холодильника.

Принцип работы теплового насоса

Схематично тепловой насос можно представить в виде системы из трех замкнутых контуров. В первом - внешнем- циркулирует теплоотдатчик (теплоноситель, собирающий теплоту окружающей среды). Во втором - хладагент (вещество, которое испаряется, отбирая теплоту теплоотдатчика, и конденсируется, отдавая теплоту теплоприемнику). В третьем - теплоприемник (вода в системах отопления и горячего водоснабжения здания).

 

Внешний контур (коллектор) представляет собой уложенный в землю или в воду (напр. полиэтиленовый) трубопровод, в котором циркулирует теплоотдатчик - незамерзающая жидкость - антифриз. Источником низко потенциального тепла может служить грунт, скальная порода, озеро, река, море и даже выход теплого воздуха из системы вентиляции какого-либо промышленного предприятия.

 

Во второй контур, где циркулирует хладагент, как и в бытовом холодильнике, встроены теплообменники - испаритель и конденсатор, а также устройства, которые меняют давление хладагента - распыляющий его в жидкой фазе дроссель (узкое калиброванное отверстие) и сжимающий его уже в газообразном состоянии компрессор.

 

Рабочий цикл выглядит так. Жидкий хладагент продавливается через дроссель, его давление падает, и он поступает в испаритель, где вскипает, отбирая теплоту, поставляемую коллектором из окружающей среды. Далее газ, в который превратился хладагент, всасывается в компрессор, сжимается и, нагретый, выталкивается в конденсатор. Конденсатор является теплоотдающим узлом теплонасоса: здесь теплота принимается водой в системе отопительного контура. При этом газ охлаждается и конденсируется, чтобы вновь подвергнуться разряжению в расширительном вентиле и вернуться в испаритель. После этого рабочий цикл начинается сначала.

 

Чтобы компрессор работал (поддерживал высокое давление и циркуляцию), его надо подключить к электричеству. Но на каждый затраченный киловатт-час электроэнергии тепловой насос вырабатывает 2,5-5 киловатт-часов тепловой энергии. Соотношение вырабатываемой тепловой энергии и потребляемой электрической называется коэффициентом трансформации (или коэффициентом преобразования теплоты) и служит показателем эффективности теплового насоса. Эта величина зависит от разности уровня температур в испарителе и конденсаторе: чем больше разность, тем меньше эта величина.

Источники энергии для теплового насоса

По виду теплоносителя во входном и выходном контурах насосы делят на шесть типов: «грунт-вода», «вода-вода», «воздух-вода», «грунт-воздух», «вода-воздух», «воздух-воздух».

Наша организация готова оказать услуги по бурению скважин под U-образные трубы-коллекторы.

В качестве источника тепла используется подземные поды, трубопровод опускается в скважину, в которую закладывают U-образные трубы-коллекторы. Длина таких коллекторов обычно 100 метров и более. Не обязательно использовать одну глубокую скважину, можно пробурить несколько не глубоких и более дешевых, чтобы получить общую расчетную глубину. Иногда в качестве скважин используют фундаментные сваи.

Ориентировочно, на 1 пог. м скважины приходится 50-60 Вт тепловой энергии. Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходима скважины общей глубиной 170 м.

Если тепла из внешнего контура все же недостаточно для отопления в сильные морозы, практикуется эксплуатация насоса в паре с дополнительным генератором тепла, например, котлом на древесных гранулах. В таких случаях говорят об использовании бивалентной схемы отопления. Когда уличная температура опускается ниже расчетного уровня (температуры бивалентности), в работу включается второй генератор тепла.

 

Преимущества
  • К преимуществам тепловых насосов в первую очередь следует отнести экономичность - годовые затраты на отопление по сравнению с другими системами ниже в несколько раз
  • Тепловой насос не сжигает топлива и не производит вредных выбросов в атмосферу.
  • Не требует специальной вентиляции помещений и абсолютно безопасен. Все его системы функционируют с использованием замкнутых контуров и не требуют эксплуатационных затрат, кроме стоимости электроэнергии.
  • Еще одним преимуществом тепловых насосов является возможность переключения его с режима отопления зимой на режим кондиционирования летом.
  • Тепловой насос надежен, его работой управляет автоматика. В процессе эксплуатации система не нуждается в специальном обслуживании, возможные манипуляции не требуют особых навыков и описаны в инструкции.
  • Тепловой насос компактен (его модуль по размерам не превышает обычный холодильник) и практически бесшумен.

Отсутствие необходимости в закупке, транспортировке, хранении топлива и расходе денежных средств, связанных с этим. Высвобождение значительной территории, необходимой для размещения котельной, подъездных путей и склада с топливом.