АКВА ДРИЛ

Всё очень просто: мы собираем тепло с верхнего слоя Земли или из глубоких скважин или из воды (озера или моря) и доставляем его в ваш дом.

Есть решения, позволяющие экономить до 75% энергии! Как?

Всё очень просто: мы соберем тепло с верхнего слоя Земли или из глубоких скважин или из воды (озера или моря) и доставляем его в ваш дом.

Тепло из верхнего слоя почвы или из водоема

Летом в верхнем слое почвы и в воде аккумулируется тепло солнца. В зданиях, у которых есть большие участки земли или озеро (река) поблизости, целесообразно такую энергию использовать для отопления. Количество получаемой энергии будет больше, если почва будет влажнее.

Тепло забирается через подземный (подводный) пластиковый трубопровод — так называемый контур теплового насоса (ТН). Трубопроводом циркулирует невредный для окружающей среды незамерзающий раствор, который передает собранное тепло в тепловой насос. Тепловой насос превращает это тепло в тепло высоких параметров, которое используется для отопления и приготовления горячей воды.

Тепло из глубоких скважин

Глубокие скважины являются источником тепла, где температура не меняется целый год. Применяя это тепло, можно отеплять здания всех типов — больших и маленьких, особняков и общественных.

Капитальные вложения довольно большие, но вы получаете долговечную требующую мало энергии форму отопления. Коэффициент преобразования энергии хороший, его величина — 4,8. Оборудование занимает мало места и может быть смонтировано даже на небольшой площади. Устроив скважину, не нужны большие работы по восстановлению благоустройства, поэтому воздействие на окружающую среду минимальное. Так как вода со скважины не употребляется, её уровень не меняется. Тепловая энергия может переноситься в привычную водяную систему отопления, а так же может быть использована для приготовления горячей воды.

Скважина, с которой забирается тепло, может быть диаметром от 110 до 200 мм. Глубина скважины зависит от количества нужной энергии. Если потребность энергии большая, можно соединять несколько скважин. В скважину погружаются два соединеных внизу трубопровода. Коллектор трубопровода заполняется не замерзающим раствором. Система полностью герметична, по этому раствор никогда не контактирует с водой скважины. Для того, чтобы глубинную воду скважины не загрязнить поверхностной водой, в скважину устанавливается обсадная колонна. Для обеспечения герметичности обсадная колонна запрессовывается в скалу.

Принцип действия

Коллекторная жидкость (охлаждающий раствор) подаётся со скважины насосом вверх в тепловой насос. Во время процесса, происходящего в тепловом насосе, раствор охлаждается, а тепло высоких параметров передаётся в отопительную систему здания. Охлаждённый раствор трубопроводом возвращается в скважину, в которой он опять забирает тепло.

Мы можем поставить около сотни моделей земляных тепловых насосов, мощность которых от 5 до 60 kW (соединяя параллельно, можно обеспечить мощность до 540 kW). Так можно сэкономить до 75% энергии, используемой для отопления и приготовления горячей воды.

Отопление от скважины

Отопление от скважины, ведущей от геотермального источника в дом – практичное и экологичное решение для территорий частного сектора. Скважина бурится так же, как под воду, но по-другому обустраивается и не требует установки обсадных труб. По прогнозам Международного энергетического сообщества, к 2020 году отопление от скважины будет организовано на 70% новых частных участках, поскольку не вредит окружающей среде, выполняя все необходимые функции по обогреву дома.
Статья подскажет, как своими руками организовать собственный источник тепла от скважины, на что ориентироваться при установке конструкции.

Система отопления от скважины

Отопление от геотермальной скважины организуется по простой системе:
· земля нагревается изнутри из-за магмы
· грунт не дает почве полностью промерзнуть в холодные сезоны
· грунтовая вода поступает из источника термальных вод в теплонасос и нагревается
· нагретая жидкость отапливает помещения дома
Цепь попадания воды в дом является кольцевой – после использования она вновь попадает в почву, заново начиная путь по системе. Это еще одна причина того, что организация геотермальной скважины является современным экологичным решением – вода экономится и не расходуется впустую.

Отопление дома из скважины

Отопление водой из геотермальной скважины подходит загородным частным домам, дачам. Такая система удобна и экономична по нескольким причинам:
1. Тепловая энергия выделяется в необходимом для отопления объеме, при этом теплонасос потребляет мизерное количество электричества.
2. В геотермальной скважине не происходит вредных химических реакций, выбросов опасных для окружающей среды веществ.
3. Для работы скважины не нужно ни топлива, ни других дополнительных горючих материалов.
4. Система лишена риска загореться или взорваться.
5. Геотермальное отопление не требует контроля и технического сопровождения (поддержки) долгие годы, а общий срок службы составляет до 100 лет.
При этом оплачивать придется только счета за электричество, которое необходимо для работы насоса. Само отопление, по сути, является бесплатным.

Автономное отопление от скважины

Скважина на геотермальную воду работает автономно и не требует внешних вмешательств, не зависит от наличия или отсутствия централизованного отопления. Это реализуется благодаря двухконтурной системе работы:
· к первому контуру относятся трубы и радиаторы, установленные в доме
· второй контур – это теплообменник, установленный под землей
Вода поступает во второй контур и нагревается до тем-ры подземного пространства, а затем направляется к теплонасосу, где либо дальше нагревается, либо охлаждается – некоторые типы насосов легко настраивать и на прогрев, и на охлаждение, что придется кстати в жаркие месяцы.
Теплоотдача насоса происходит также системно: при настройке на отопление тепло проходит по трубам и батареям первого контура, обогревая помещения частного дома, при настройке на охлаждение проходит по второму контуру.

Отопление теплом скважины

Отопление от скважины возможно благодаря физическим процессам – в почву впитывается порядка 98% энергии и тепла, получаемой из различных источников. Именно аккумулирование этой энергии является задачей системы отопления в целом и теплонасоса в частности.
Кстати, в функции настройки теплонасосов некоторых марок входит еще и кондиционирование дома, что станет весомым плюсом при возможной продаже постройки.

Котлы отопления на скважине

В сравнении с газовым или электрическим отопительным котлом, теплонасос нагревает носитель в среднем до 40 градусов по Цельсию, причем неважно, какой способ работы выбран – с помощью геотермального зонда или через отопительный контур. Такой показатель оптимален, поскольку при нем оборудование получает минимальную степень износа, при этом экономично расходуя электричество.

Преимущества теплонасоса перед привычными источниками отопления

Геотермальная скважина

Обустроенная скважина на термальные воды обеспечивает теплом весь контур теплообменника. Он может проводиться как по горизонтали под геотермальные зонды, что подходит для участков с большой придомовой территорией без деревьев и требует рытья траншей. А также теплообменник проводится по вертикали – для этого производится бурение скважины на глубину до 200 м. Второй вариант требует участия больших буровых установок, но зато подходит для участков с плотной застройкой, где важно сохранить ландшафт.
Нередко используется вариант подводной укладки теплообменника: он возможен на тех участках, вблизи которых находится водоем – озеро, пруд. Наилучший способ проведения контуров утверждается исходя из месторасположения и окружения конкретного участка.

Отопление геотермальной скважины

Геотермальная скважина под домом подходит для участков, где строение еще не завершено. После бурения трубопровод доводят до расположения подвального помещения, объединяют с внутридомовыми коммуникациями, подключают теплонасос к линии будущей котельной комнаты.
Тепло, поступающее от скважины, поступает по одному из двух контуров, в зависимости от настройки насоса. В итоге в бойлере или буффере всегда находится необходимый запас воды.

Водоснабжение и отопление от скважины

Система геотермального отопления при затратах всего 1 кВт выдает на выходе мощность в 3-5 кВт, что делает ее чрезвычайно экономичной. Однако еще одним плюсом является возможность часть тепла от скважины пустить на горячее водоснабжение дома.

Нагретая с помощью теплонасоса вода поступает в бойлер, откуда используется для бытовых нужд – душа, кухни и т.д. Для подачи горячего водоснабжения в дом следует воспользоваться такими рекомендациями:
· водопровод стоит закольцевать, чтобы вода в нем циркулировала, а не остывала, застаиваясь
· трубы первого контура делаются из сплава стали с оцинковкой или металлопластика
· от расчета объема необходимой подачи воды зависит тип бойлера – например, для одновременного пользования горячей водой в трех помещениях дома следует выбрать агреграт с мощностью до 28 кВт

Разумеется, установка бойлера потребует большего расхода электричества, чем работа исключительно теплонасоса. Однако сочетание этих приборов даст возможность оптимального использования горячего водоснабжения в частном доме.

Скважина септик отопление

Поскольку вода в скважине совершает постоянный цикл прохождения, на загородном участке организуются мероприятия, решающие проблему сточных вод. Для этого устанавливается септик – очистное сооружение, которое справляется с бактериями и вредными веществами в сточных водах, что делает безопасным их выведение в грунт.

Из-за частого использования септик покрывается илом, который легко удалить с помощью ассенизаторов. Таким образом, септик делает условия проживания в частном доме пригодными и при этом не требует дорогостоящего частого ухода.

Скважина под отопление и канализацию

Для частных участков актуальна проблема высокой стоимости всех коммуникационных соединений, которые подводят дом к общему трубопроводу и канализации, а также к котельной. Наилучший выход из ситуации – бурение собственных скважин непосредственно на участке и под домом, которые сделают снабжение автономным.
Вопрос автономного отопления уже подробно рассмотрен в статье, а вот по каким принципам организуется собственная канализация:

· подготовка системы канализации
· бурение канализационной скважины
· обустройство скважины бетонными кольцами, либо очистной системой
· установка канализационных труб и фитингов
· подведение труб из домашнего санузла в канализацию
· установка септика

Последний пункт особенно важен, поскольку по требованиям санэпидемстанции автономная канализация не может устанавливаться вблизи общих водоемов, а также сливаться непосредственно в почву. Септик позволяет очистить стоки без вреда для окружающей среды, а некоторые модели этих агрегатов способны делать поступающую воду даже пригодной для полива.

Скважина и отопление под ключ

«5 мастеров» предлагают следующие услуги по организации автономной системы отопления, водоснабжения и канализации на частном участке:

· выезд мастера на объект для подтверждения расположения геотермального источника в почве
· расчет стоимости оборудования
· создание проекта бурения скважины и расчет карты отопительного контура
· непосредственно бурение или рытье траншеи
· установка зондов и трубопровода
· установка и настройка теплонасоса под нужды конкретного дома
· услуга организации скважины и отопления под ключ
По всем вопросам звонить по телефону «5 мастеров» в Москве, либо оставлять заявку по форме ниже.

Тепловой насос, работающий от водяной скважины – возражения, сомнения и плюсы

Постройка частного дома, коттеджа, да и вообще любого малоэтажного жилья заставляет задуматься о его отопительной системе. Актуальный способ – использование для отопления геотермального теплового насоса.

Существует несколько типов тепловых насосов, различающихся по способу производства тепла. К популярным способам относят ТН с применением горизонтального контура с забором воды с поверхности водоема или с водяным контуром с использованием водяной скважины.

Создание отопления с помощью теплового насоса на водяном контуре часто становится очень актуальным и выгодным по сравнению с геотермальным контуром. Почему? Ответ самый простой. Достаточно пробурить водяную скважину на глубину от 10 до 100 метров, где найдется водоносный пласт, и пользоваться скважиной для работы ТН. Вода считается более эффективным теплоносителем, чем просто использование тепла грунта.

Для создания горизонтального контура требуется наличие участка большой площади. Для геотермального контура может понадобиться пробурить достаточно большое количество скважин. Возможностей для их бурения может не оказаться. Элементарно, могут отсутствовать подъездные пути для доставки буровой установки. Для монтажа ТН с получением тепла от грунтовых вод или водоносного пласта требуется пробурить всего две скважины. Одну для забора воды, другую для сброса отработанной воды. Это намного более легкое и менее затратное в экономическом плане действие.

Существует ряд возражений, касающихся бытовых тепловых насосов. Попробуем развенчать их на примере использования тепловых насосов Ovanter.

Скептики утверждают, что грунтовая вода, используемая для тепловых насосов, не относится к возобновляемым источникам энергии.

Грунтовая вода – идеальная подпитка энергией теплового насоса. Температура грунтовой воды круглый год составляет примерно от +4 до +7 о С. Она соответствует большинству регионов в России и никогда не падает ниже этого значения. Помимо водяной скважины источником энергии для земляного теплового насоса с водяным контуром может считаться: поверхностная вода или, если присутствуют, сточные или биологические воды, поступающие от очистных сооружений или сбрасываемые жидкости из промышленных стоков.

Основные виды воды, способной служить источником тепловой энергии для ТН с водяным циклом.

• Подпочвенные воды – температура в разных географических районах от +4 до +10 о С;
• Морская вода – температура на глубине от 25 до 50 метров колеблется в пределах от +5 до +8 о С;
• Грунтовые воды – отличаются наиболее стабильной температурой;
• Ближайший водоем (река, озеро, глубокий пруд). Контур укладывается на дно водоема или притапливается на глубину до 2 метров. К слову, 1 метр трубопровода, используемого для такого контура, соответствует 30 Вт тепловой мощности.

Чем выше температура грунта, тем более повышается тепловой коэффициент (СОР), тем меньше электроэнергии тратится на работу теплового насоса на производство теплоты.

Для тепловых насосов с горизонтальным контуром необходимо учитывать фактор охлаждения грунта.

На самом деле интенсивное использование геотермального тепла грунта влечет остывание почвы вокруг регистра труб системы теплосбора. Например, в северных регионах за короткий летний период грунт не успевает набрать нужную температуру. Поэтому зачастую, на начало следующего зимнего периода грунт выходит с пониженным тепловым потенциалом.

Понижение температуры грунта носит экспоненциальный (возрастающий) характер. Поэтому примерно через 5 лет эксплуатации системы теплоснабжения, тепловое состояние грунта после понижения температуры улучшается и выходит на относительно устойчивый уровень. Однако он будет все равно меньше естественного на 1 – 2 о С. Выход из положения находится. При проектировании системы теплоснабжения важно учитывать возможное охлаждение грунта в процессе ее эксплуатации.

Существует еще такой выход. Тепловые насосы, потребляющие тепловую энергию из грунтовых вод и водоносных пластов или из открытых водоемов, создают более стабильную систему теплоснабжения с устойчивой температурой. Пример, использование российских тепловых насосов Ovanter. Насосы этой фирмы работают в открытых системах грунтовых вод, где происходит постоянный водообмен. Пополнение грунтовых вод происходит за счет следующих источников, представляющих собой:

1. Воду, просачивающуюся с поверхности почвы;
2. Воду, которая поступает из более глубоких грунтовых слоев.

Теплосодержание грунтовых вод практически никогда не иссякает и подпитывается и «сверху», и «снизу».

Таким образом, эффективность зависит от толщины и глубины нахождения водоносного слоя. Температура водоносного слоя остается постоянной и не изменяется в течение всего периода. Практика строительства подобных систем свидетельствует, что максимальный температурный градиент в общей толще грунта в течение всего времени эксплуатации не превышает, как правило, 8-10 град/м. Значит, перепады температур будут очень малы. Значение температурного градиента наблюдается по вертикали и именно в том направлении, в котором более всего наблюдается интенсивность потока жидкости. Она компенсирует миграцию влаги под воздействием термоградиентных сил. Таким образом, система сбора низкопотенциального тепла грунта под влиянием потоков влаги в грунтовых порах в общем массиве не нуждается в особой точности математических расчетов.

Получение воды из скважины нуждается в бурении и некоторого, зачастую большого, количества трубопровода. Если вода низкого качества, это влечет появление солевых отложений и коррозии на стенках труб.

Современные технологии позволили найти решение по защите трубопровода от коррозии. Эффективным способом борьбы с коррозией считается применение пластиковых труб. Это самый действенный вариант в создании отопительной системы с мощными тепловыми насосами, способными работать со скважинами глубиной до 70 и более метров. Для трубопровода используются дешевые пластиковые трубы.

Проблема сброса воды после того, как вода прошла через теплообменник.

У кого-то может возникнуть вопрос: куда девать сброшенную воду? Сбросная вода, например, промышленных объектов может также использоваться в качестве источника энергии для тепловых насосов.

Сбросная вода, используемая для ТН частного дома, согласно технологическим условиям обязательно должна уходить в соседнюю скважину, расположенную на расчетном расстоянии от основной скважины и обратно в пласт.

Рис. №1. Схема использования теплового насоса открытого типа с отбором теплоты грунтовых вод. На схеме хорошо видно скважину для сброса воды.

Законодательные акты в виде Федеральных норм и правил обусловливают условия сброса воды и подводят под действия частных лиц юридическое обоснование. Кроме того, сброс воды при использовании в системе ТН не считается экологически вредным. Выброс вредных примесей в окружающую среду отсутствует.

Зависимость работы ТН от дебета скважины и аккумуляция возобновляемых запасов воды в дополнительном баке.

Со временем количество воды в скважине может уменьшаться, а качество якобы ухудшается.

Однако даже со временем, доставая воду со скважины глубиной до 70 и более метров объемом 3 – 5 м 3 /час, количество воды не уменьшается. Свойства воды, благодаря протоке во многом улучшаются

Вода может аккумулироваться в дополнительном резервуаре (баке для хранения запаса воды). В этом случае вода может использоваться без применения теплообменника. Например, использование бака аккумулятора емкостью 300 литров дает возможность копить тепловую энергию и выравнивает скачкообразное использование воды. Кроме того, ряд необходимых и дополнительных элементов в системе повышают ее качество, надежность и безотказность.

Тепловой насос совместно со скважинным насосом представляют собой мощную установку для подъема воды. При подъеме на поверхность вода разделяется. Часть воды используется для отопления. Другая часть воды, проходя через систему механической фильтрации, применяется для бытовых нужд. Если дом входит в категорию малоэтажных строений, можно брать воду для внутреннего потребления даже без использования дополнительной насосной станции.

Завязка в системе геотермального теплового насоса таких элементов как испаритель, компрессор, конденсатор, дроссель и теплообменник служит для приготовления воды для ГВС. Они замкнуты с помощью стального трубопровода с циркулирующим по нему хладагентом.

Солнечный коллектор для подогрева воды в аккумуляторе увеличивает эффективность системы отопления и горячего водоснабжения. Он, как и электронагреватель может служить для покрытия пиковых нагрузок.

В частности, эффективным средством для этого считается использование системы такого теплообменника, как фанкойл.

Кто-то может сказать, что при использовании воды из скважины существует опасность загрязнения теплообменников, а расходники для очистки воды стоят дорого.

Проходя по трубопроводу при скорости протоки от 1,2 до 5 м 3 /ч, вода уже очищается. Превышения марганца и железа, которые могут вызвать закупорку и снизить эффективность процесса теплообмена контролируются. Вода, проходя через фильтр грубой очистки и теплообменник, не нагревается и не взаимодействует с кислородом, поэтому не дает осадка.

Фильтрация способствуют очищению воды. Расходные материалы для фильтра грубой очистки стоят не дорого и находятся в свободной продаже.

Использование ТН только для малоэтажных построек.

Это предубеждение, что тепловые насосы с использованием водяной скважины невозможно применять для производственных и складских помещений или для высоких построек. Якобы, существующая мощность тепловых насосов теряет свою эффективность после того, как вода поднята с глубины 100 м.

Забор тепловой энергии из глубокой скважины – да. Он способен снабдить теплом только малоэтажные строения. Однако, ведь существует возможность брать воду для контура и из открытого водоема. В этом случае КПД теплового насоса повышается в разы.

Вывод: Бытовой тепловой насос с использованием воды из скважины может считаться наиболее актуальным и эффективным устройством для частного малоэтажного домостроения, производственных объектов и достаточно крупных жилых комплексов. При использовании грунтовой воды эффективность коэффициента преобразователя (СОР) может достигать 5, что позволяет производить добавочные 3-4 кВт тепловой энергии. Пример: тепловые насосы Ovanter класса Премиум.

Тепловой насос – это естественный источник тепловой энергии с выгодными экономическими и экологическими качествами, отличающийся и не зависящий от традиционных видов отопления.

Выбор теплового насоса с определенным циклом, в нашем случае это вода, строится на основании расчетов при создании технико-экономического проекта и возможности полноценного использования предоставленных условий окружающей среды.