Бурение скважин под тепловые насосы

Параметры скважин

Система геотермального отопления состоит из двух контуров — внутреннего (скважинного) и наружного. В первом из них циркулирует специальный состав — пропиленгликоль, обладающий специфическими физическими и химическими свойствами. Он известен также под неофициальным названием «рассол» и не замерзает даже при минусовой собственной температуре. Контур уходит до самого дна, которое находится ниже глубины промерзания грунта. Туда поступает пропиленгликоль при температуре примерно минус 1 градус. После контакта с грунтом он нагревается до 6-8 градусов. 
Наружный контур размещен в геотермальном насосе. Здесь циркулирует хладагент (обычно это фреон). При контакте внутреннего (скважинного) и наружного контуров между ними происходит теплообмен. Хладагент переходит в газообразное состояние, затем осуществляется повторный теплообмен аналогично тому, как функционируют все тепловые насосы.

Сколько скважин нужно под теплонасос?

Это зависит от типа грунта на участке бурения, производительности оборудования, предъявляемых требований, а также других факторов. 
Если это преимущественно песок с сухими отложениями, то теплоотдача варьируется в интервале 25-30 Вт на каждый один метр смонтированного контура. У водонасыщенных грунтов данный показатель примерно вдвое выше. Что касается известняка, гранита, базальта, то такие грунты обладают самыми высокими показателями тепловой отдачи — от 65 до 85 Вт на погонный метр. Для стандартных грунтов усредненное значение находится в районе 50 Вт.
Для получения максимально точных данных рекомендуется перед бурением выполнить геологическую разведку. Если это невозможно, используются усредненные значения.

Срок функционирования

Эксплуатационный ресурс скважины зависит от материала, из которого сделан коллектор. Трубы из нержавеющего металла выдерживают использование в течение 70 лет. Коммуникации из полимерных композиций рассчитаны в среднем на 50–60-летнюю эксплуатацию. 
В первый после установки год возможно проседание коллектора. Это может потребовать проведения дополнительных работ по корректировке и исправлению. В дальнейшем система не будет требовать технического обслуживания и обязательных регламентных мероприятий. 

Виды скважин для теплонасосов

Данные сооружения классифицируются в зависимости от способа бурения. Существуют следующие разновидности:

• Вертикальная. Этот способ предусматривает прокладку первичного контура на глубине с максимальной степенью теплоотдачи грунта. Такое бурение под тепловые насосы отличается сложностью, поэтому требуется привлечения специальной техники. Это увеличивает цену работ.
• Горизонтальная. Данная методика возможна только при наличии возле обогреваемого объекта свободной территории площадью не менее двух соток. Горизонтальная закладка предусматривает предварительное снятие верхнего слоя грунта толщиной на глубину примерно 50 см ниже уровня промерзания. Конкретный показатель зависит от климатических особенностей региона. Данный способ прост с технической точки зрения, но отличается высокими трудозатратами.
• Наклонная. Способ используется при нехватке доступных площадей. Так, все необходимое можно выполнить на участке размером 4 кв. м. Если дом построен не на монолитном фундаменте, то работы могут проводиться даже в подвале или цокольном помещении. Это самый сложный способ с технической точки зрения.

Технология бурения скважин под тепловые насосы

Независимо от характеристик, конструктивных особенностей сооружения, технологические процессы и методики работы предусматривают задействование специальных буровых установок.
Однако перед началом работ необходимо провести максимально точные расчеты параметров создаваемой конструкции. При этом во внимание принимаются глубина, а также типы материалов, которые будут использоваться при монтаже.

От чего зависит глубина

При расчете глубины бурения учитывается площадь обогреваемого объекта и количество тепла, необходимого для его отопления. Также во внимание принимается размер имеющейся в распоряжении территории, типы и физические особенности грунтов, предъявляемые к системе требования, особенности насосного оборудования.
Оптимальным вариантом для использования тепловых насосов считается создание нескольких сравнительно небольших скважин глубиной в пределах 30 метров. Несмотря на то, что современная спецтехника способна бурить на глубину до 100 – 200 м, это не очень удобно. Такие глубокие сооружения трудно контролировать на предмет исправности, работоспособности и технического состояния, также их сложно обслуживать и ремонтировать.