Геотермальный контур теплового насоса 2017-03-24T13:05:06+00:00

Геотермальный контур теплового насоса

 

В этой статье мы подробно рассмотрим применение тепловых насосов с использованием геотермального коллектора в качестве низкопотенциального источника тепла.

Причина, по которой мы решили подробно осветить эту тему стал быстрый прогресс в использовании и продвижении тепловых насосов в качестве отопительных установок в индивидуальном жилищном строительстве.

На данный момент на рынке появились модели тепловых насосов обладающими такими характеристиками как: низкий уровень шума и вибрации, изменяемый уровнь мощности, компактные массо-габаритные размеры, высокий коэффициент трансформации тепла.

Так же для геотермальных коллекторов появились решения с новой геометрией, такие как спиральные коллекторы и корзиночные коллекторы. Такие коллекторы позволяют повысить эффективность и снизить размеры и стоимость данных конструкций.

Также на рынке появилось множество компонентов, которые делают процесс подключения геотермального коллектора к тепловому насосу простым и удобным.

Данный материал мы разбили на четыре раздела: в первом мы рассмотрим вопрос содержания тепла в грунте, во втором рассмотрим способы собирания данного тепла, в третьем коснемся вопроса нормативов в области реализации коллекторов, и наконец, в четвертом приведем примеры подключения теплового насоса к геотермальному коллектору.

 

 

Тепло, которое находиться в недрах земли

В земле находится огромное количество тепла. Если принимать во внимание абсолютные единицы, то около 99% массы планеты имеют температуру более 1000 °С, а температура ее ядра колеблется от 6000 до 6500 °С. Данное тепло исходит из двух источников: внутреннего и внешнего.

Внешний источник тепла питается за счет тепловой энергии солнца и дождя: на практике влияние этого источника ощущается в грунте на глубине до 15 м.

Внутренним источником тепла является энергия распада радиоактивных элементов, присутствующих в земной коре: на практике влияние данного источника начинает сказываться на глубинах свыше 20 м. И строго говоря, только это тепло может быть классифицировано как геотермальное .

Однако в международной практике принято геотермальным называть тепло, полученное как из внешнего, так и из внутреннего источников. Также очень часто под термином «геотермия» подразумевают направление науки, которое занимается исследованием способов использования тепла земли.

Все возрастающий интерес к данной дисциплине вызван тем, что данное тепло является наиболее значимой составляющей понятия альтернативной энергетики и используется, например, для производства электрической энергии, реализации технологических процессов, обогрева помещений и производства воды для нужд горячего водоснабжения. Однако для того чтобы воспользоваться данным видом энергии, нам необходимы значительные площади земной поверхности.

В некоторых случаях природа сама создает условия для использования геотермальной энергии путем доставки разогретой воды на поверхность: речь идет о гейзерах и термальных источниках. В остальном приходится использовать специальные средства для собирания и транспортировки данной энергии.

Геотермальная энергия, в отличие от других видов энергии (таких как энергия солнца, ветра или моря), не зависит от состояния атмосферы, а также от запасов топлива (как в случае с биомассой). Следовательно, это стабильный и удобный в использовании вид энергии.

В зависимости от температуры источника, геотермальная энергия подразделяется на классы:

Геотермальная энергия с высокой температурой

Позволяет использовать перегретую воду и пар с температурой выше 180 °С. Служит для производства электрической энергии. Первая установка данного типа была смонтирована в городе Larderello (Pisa) в 1906.

Геотермальная энергия со средней температурой

Позволяет использовать перегретую воду и пар с температурами от 100 до 180 °С. Служит для нагрева более легкого вторичного теплоносителя, с помощью которого производится электрическая энергия.

Геотермальная энергия с низкой температурой

Позволяет использовать жидкость с температурами от 30 до 100 °С. Служит для промышленных и медицинских целей.

Геотермальная энергия с очень низкой температурой

В данном случае используется жидкость с температурой ниже 30 °С. Служит для таких основных нужд:

1. отопление зданий и производство горячей воды — в данном случае теплота земли собирается с помощью геотермальных коллекторов и передается через теплообменник в специальное устройство (тепловой насос), которое повышает температурный уровень данной энергии до величины, пригодной для использования на нужды отопления и горячего водоснабжения;

2. охлаждение зданий — в данном случае геотермальная энергия с низкой температурой служит для питания теплового насоса, который работает в режиме охлаждения совместно с системой управления климатом в здании.

Соответственно, в зависимости от класса геотермальной энергии будет изменяться конструкция геотермального коллектора, необходимого для ее усвоения. Различают коллекторы малой, средней и высокой глубины закладки.

Тепловой насос

Это машина, предназначенная для поднятия температурного уровня низкопотенциальных источников энергии. Обычно он состоит из замкнутого контура, в ктороый включены такие узлы, как компрессор и испаритель. В контуре циркулирует специальный теплоноситель. В тепловом насосе теплоноситель последовательно изменяет свое физическое состояние, что приводит к повышению его температуры. Тепловой насос может также работать и в режиме охлаждения.

Эффективность работы теплового насоса характеризуется 2 коэффициентами:

  1. коэффициент ε показывает эффективность работы комперессора;
  2. коэффициент СОР показывает совместную эффективность компрессора и других вспомогательных средств. Например, СОР 4 обозначает, что на 1 кВт затраченной электроэнергии мы можем получить 4кВт тепла.

 

 

Коллекторы неглубокой закладки

Данные коллекторы изготавливаются из пластиковых труб. Глубина их закладки варьируется в пределах от 0,8 до 4 м.  Глубина залегания коллектора зависит от климатических особенностей местности (глубина промерзания грунта). Сравнительно с коллекторами с высокой глубиной закладки, они оказывают меньшее влияние на окружающую среду и имеют более низкую стоимость.

Кроме того, учитывая, что глубина залегания данных коллекторов не превышает глубины обычных инженерных конструкций (таких как подвалы, погреба и прочее), то для их устройства не требуется получать специальное разрешение в соответствующих органах самоуправления.

К недостаткам данного класса коллекторов можно отнести то, что для своего устройства они требуют больших площадей. Поэтому на практике они применяются только для систем малых и средних размеров.

Коллекторы неглубокой закладки можно классифицировать по их геометрической конфигурации:

  • коллекторы змеевикового и улиточного типа;
  • кольцевые коллекторы;
  • спиральные коллекторы;
  • коллекторы в виде корзинки.

Выбор конфигурации коллектора зависит от многих различных факторов, таких как:

1. тип грунта;

2. геометрическая конфигурация площадки;

3. характер растительности на участке.

Пункт 3 учитывает наличие растений на площади залегания коллектора, которые могут образовать тень.

Наиболее затратный способ укладки труб — укладка их в траншеях, за исключением тех случаев, когда на участке производятся масштабные земляные работы. Однако в пользу траншей можно привести следующие аргументы:

  • более простой способ укладки;
  • возможность увеличить глубину залегания и, как следствие, поднять температуру теплоносителя и мощйость коллектора.

Как говорилось ранее, тепло, которое собирает коллектор, поступает от энергии солнца и дождя. Следовательно, территория, на которой расположен коллектор, должна быть хорошо доступной для этих источников, то есть она не должна быть закрыта различными конструкциями, такими как гаражи, склады, террасы и пандусы.

Площадка под закладку геотермального коллектора должна выбираться таким образом, чтобы гарантировать дистанцию минимум 2 м от теневой зоны зданий, заборов и деревьев.

Во избежание сложностей при закладке и для облегчения эксплуатации коллектора рекомендуется придерживаться следующих минимальных расстояний:

  • 1,5 м от негидравлических сетей (электросети телефон, газ и др.);
  • 2,0 м от гидравлических сетей (горячая вода — ливневая и обычная канализации);
  • 3,0 м от фундаментов, колодцев, септиков водозаборов и тому подобных сооружений.

Коллекторы неглубокой закладки не должны отбирать слишком большое количество тепла у грунта. На это есть две причины:

1. возможность «коллапса» системы;

2. угнетающее воздействие коллектора на вегетативную и корневую системы растений расположенных на участке, таких как деревья, кустарники, живые изгороди и газоны.

Возможность «коллапса» системы объясняется тем фактом, что при слишком низкой температуре теплоносителя тепловой насос снижает свою эффективность и мощность и вынужден работать с низким значением коэффициента СОР. Как следствие, тепловой насос не будет в состоянии обеспечить требуемую тепловую мощность для системы отопления.

Еще одним важным аспектом данного вопроса является хороший контакт между коллектором и грунтом.

Наименее проблематичными в этом отношении являются легкие песчаные почвы. И, наоборот, в тяжелых глинистых почвах возможно образование комков и плотных включений, количество и размер которых зависит от вида техники, которая используется для прокладки траншей.

Гетерогенные почвы (с присутствием гравия и камней) могут потребовать применения специальной засыпки из песка, цемента и воды.

Этой смесью необходимо покрывать теплообменник слоем порядка 10 см. Потом сверху производится засыпка обычным грунтом.

Укладка коллекторов змейкой и улиткой

В основном, данные коллекторы изготавливаются из полиэтиленовых труб диаметром от 16 до 32 мм. Глубина закладки для них колеблется в пределах от 0,8 до 1,8 м.

Укладка коллектора улиткой (когда подающий и обратный трубопровод прокладываются рядом) применяется тогда, когда необходимо получить равномерное охлаждение грунта. Данный способ, даже при «ударном» охлаждении коллектора, поможет избежать образования зон грунта с аномально низкой температурой, которые могут вызвать угнетение вегетативной системы растений.

Укладка коллектора змейкой употребляется гораздо чаще вследствие более простой системы раскладки и фиксации в грунте.

Во избежание переохлаждения грунта мы рекомендуем укладывать змейки и улитки коллекторов с шагом не менее 40 см.

Размер данных коллекторов определяется тепло-эффективностью грунта, который в свою очередь зависит от следующих факторов:

1. характера почвы;

2. ее плотность;

3. уровень влажности.

Теплоэффективность грунта тем выше, чем меньше ee дисперсность (мельче фракция), это объясняется тем, что при прочих равных условиях в таких грунтах содержится меньшее количество воздуха.

Влажность почвы является очень важным параметром, так как теплопроводность воды в 20 раз выше, чем у воздуха.

Однако очень сложно точно определить величину влажности почвы, так как она зависит от многих факторов, в числе которых встречаются такие слабопрогнозируемые, как количество осадков, уровень грунтовых вод, способность грунтов к испарению влаги и характер растительного покрова.

Для того чтобы определить достаточную площадь поверхности под коллектор, нам необходимо знать значение следующих параметров:

1. тепловая мощность системы отопления;

2. теплоэффективность почвы;

3. СОР теплового насоса.

Тепловая мощность системы отопления поможет нам определить также такие параметры, как тепловая мощность коллектора и потребляемая электрическая мощность теплового насоса.

 

В таблице 2 приведены предполагаемые площади площадок коллекторов в зависимости от параметров контура и значения коэффициента СОР теплового насоса.

Кольцевые коллекторы

 

Для изготовления данных коллекторов используются пластиковые трубы с внутренним диаметром от 16 до 26 мм. Глубина закладки данных коллекторов колеблется в пределах от 0,8 до 2,0 м.

Кольца могут укладываться как в один, так и в несколько слоев, и обычно располагаются в траншеях. Рытье траншей, как уже упоминалось ранее — менее затратная операция, чем полномасштабная съемка грунта.

Сами траншеи могут иметь различную геометрическую конфигурацию, в зависимости от типа грунта или наличия каких-либо других ограничений.

Различают кольца открытого и закрытого типов. Укладка колец в 2 или 3 яруса и соединение их в параллель, требует меньшего количества земляных работ и занимает меньше места на участке.

Однако, в отличие от одноярусной траншеи, данное решение позволяет получить меньшее удельное тепловосприятие с одного погонного метра коллектора (Вт/м). Снижение удельного тепловосприятия коллектора связано с термической интерференцией между его витками. Однако, как показывает практика, расходы на дополнительную длину труб значительно превышают стоимость дополнительных земляных работ в случае одноярусного коллектора.

На рисунке 8 приведены характеристики коллекторов, уложенных в одно- и многоуровневые траншеи, в зависимости от типа почвы.

Во избежание чрезмерного охлаждения почвы мы рекомендуем придерживаться расстояния между траншеями не менее 1,5 м.

Спиральные коллекторы

 

Для изготовления данных коллекторов используются пластиковые трубы с внутренним диаметром от 16 до 26 мм. Глубина закладки их колеблется в пределах от 1,0 до 2,5 м.

Спираль коллектора формируется из колец одинакового диаметра (D). Уровень наложения петель (шаг рмещения фиксируется специальными крепежными элементами) может быть сжатым (р=D/4), средним (р=D/2) или большим (р=0).

Спиральные теплообменники могут закладываться как с помощью рытья котлована, так и посредством прокладки траншей. В первом случае петли укладываются горизонтально на глубине от 1,0 до 1,5 м. В траншеях петли могут укладываться как вертикально, так и горизонтально на глубинах 1,0-2,5 м.

В таблице на рисунке 10 указаны величины тепло-проиаводительности коллекторов, приведенные к единице их удельной площади.

Во избежание чрезмерного охлаждения почвы мы рекомендуем придерживаться расстояния между траншеями не менее 2,5 м.

Укладка коллекторов корзинкой

 

Данный тип коллекторов изготавливают из полиэтиленовых труб и фиксируют с помощью пластиковой или металлической арматуры. Как правило, глубина их закладки составляет 1,5 м.

Это новый вид конструкции коллекторов, они эксплуатируются всего несколько лет. Большинство из них на данный момент находятся в Швейцарии и Германии. Однако данная конструкция быстро становится популярной и в других странах, так как эфективность подобного коллектора выше на 30 — 50% по сравнению с коллекторами других конструкций.

Благодаря своей компактности коллекторы корзиночного типа находят применение как в новых системах, так и при реконструкции старых коллекторов с целью увеличения их мощности.

Сами корзинки могут быть как конической, так и цилиндрической формы. Они могут быть как заводской сборки, так и сооружаемые по месту. Цилиндрические корзинки изготавливаются трех типоразмеров. Тепловая мощность, указанная на рисунке 12, — ориентировочная и зависит от типа почвы и уровня ее влажности.

Коллекторы с укладкой на средней глубине

Могут быть изготовлены из пластиковых или металлических труб, установленных вертикально на глубину до 25 — 30 м.

В некоторых случаях применение данного типа коллекторов является предпочтительным по сравнению с другими, а иногда даже и безальтернативным. Например тогда, когда выделенная площадка под тепловой коллектор не может обеспечить требуемой тепловой мощности или когда есть трудности с получением разрешения на установку коллектора глубокой закладки.

Данные коллекторы могут иметь исполнение в виде коаксиальных зондов либо в виде геотермальных свай.

Коаксиальные зонды

Как следует из названия данного коллектора, он имеет форму коаксиального трубопровода, по внутренней трубе которого идет обратка от теплового насоса, а внешняя служит теплообменной поверхностью между теплоносителем и грунтом.

Для улучшения теплообмена и защиты зонда от грунтовых вод, необходимо предусматривать устройство защитной «рубашки» из цемента и бентонита.

В более современных версиях коаксиального зонда внешняя труба изготавливается из нержавеющей стали, а внутренняя — из полиэтилена высокой плотности.

Внешняя труба из нержавеющей стали служит для защиты от коррозии, а также имеет то преимущество, что придает зонду хороший уровень механической прочности и позволяет оказывать хорошее сопротивление давлению грунта. Тепловую мощность коллектора можно приблизительно определить, пользуясь данными таблицы 3. Ее величина будет зависеть от типа зонда, его глубины и того, в каком грунте он находится.

Геотермальные сваи

Данные сваи используются тогда, когда нет возможности использовать другие виды геотермических коллекторов. Например, когда бурение скважины под зонд связано с трудностями (тяжелые грунты граниты, базальты и пр.) или, наоборот, когда мы имеем дело с очень мягкими подвижными грунтами, в которых зонд может быть легко поврежден.

Для того чтобы использовать сваи здания в качестве грунтового коллектора, необходимо заложить в сваю трубу в виде буквы U или спирали. Данные трубы подключаются на одну общую гребенку параллельно, а она уже в свою очередь соединяется с тепловым насосом.

Данная технология не очень сложная, но довольно-таки дорогая. Как правило, данные геотермические сваи применяются в системах, рассчитанных на отопление зданий, в сваях которых встроен коллектор.

Тепловая мощность коллектора с двумя U-образными петлями можно определить по таблице 3, в зависимости от типа коллектора и его длины.

Коллекторы глубокой закладки

 

 

Данные коллекторы также имеют вид вертикальных геотермальных зондов и закладываются на глубину 100 — 120 м, однако встречаются и коллекторы с глубиной скважины более 200 м.

Чем больше глубина геотермического зонда, тем выше его удельная энергоэффективность. Данный факт объясняется тем, что на глубинах свыше 20 м температура земных недр повышается на 3 °С каждые 100 м.

Данные коллекторы устанавливаются в скважинах, диаметр которых варьируется в пределах от 100 до 150 мм.

Как правило, зонды выполняются в виде двух U-образных петель выполненных из пластиковых труб РЕ-Ха, специально разработанных для применения в тяжелых условиях, так как зонд на такой глубине испытывает воздействие высокого давления.

Для более легкого опускания зонда в скважину используют специальный груз весом 15-20 кг. Также необходимо использовать через каждые 7 — 8 м трубы специальные фиксаторы, которые будут помогать сохранять одинаковое расстояние между петлями.

Полость между стенкой скважины и петлями зонда заполняют с помощью цементного инертного раствора. Данная суспензия вводится снизу вверх с помощью специальной дополнительной трубки.

Во избежание повреждения фундаментов зданий коллекторы глубокой закладки должны быть расположены на расстоянии не менее 4 — 5 м от них.

Кроме того, если у нас предусматривается установка нескольких геотермальных зондов, то они должны располагаться на расстоянии не менее 8 м друг от друга. Делается это для того, чтобы избежать термического воздействия зоднов между собой, и, как следствие, уменьшения их эффективности.

В таблице 3 указанна теплоэффективность вертикальных геотермических зондов, выполненных в виде двойной U-образной петли, в зависимости от типа почвы и в соответствии с немецким нормативом УБ14640. Данная эффективность имеет размерность в Вт/м.

Контур подключения коллектора к тепловому насосу

Геотермальные коллекторы, а также элементы, которые находятся в контуре между ними и тепловым насосом, рассчитываются и подбираются в следующем порядке:

ЗАЩИТА

Следуйте нижеприведенным инструкциям пошагово.

1-й этап

Определение количества теплоты, которое нам необходимо собрать в грунте (Qter), базируясь на тепловой мощности установки и расчетном коэффициенте СОР теплового насоса.

2-й этап

Определение максимального размера теплообменника:

  • коллекторы змеевикового и улиточного типов

Общая площадь вычисляется путем деления Qter на теплоэффективность грунта (Вт/м2), откуда можно вычислить длину используемых труб, руководствуясь межвитковым расстоянием (обычно принимают 0,4 м).

  • кольцевые коллекторы

Их длина вычисляется путем деления Qter per на линейную теплоэффективность (Вт/м) коллектора.

  • спиральные коллекторы

Их общая площадь рассчитывается путем деления Qter per на теплоэффективность грунта (Вт/м2), потом вычисляется длина трубопровода, базируясь на его диаметре и шаге спирали.

  • коллекторы корзиночного типа

Здесь необходимо определить количество корзин, j поделив Qter на теплоэффективность каждой корзины, потом вычисляется протяженность трубопровода исходя из конструкции корзин и их количества.

  • геотермальные зонды

Их длина вычисляется путем деления Qter на линейную теплоэффективность скважины (Вт/м), потом вычисляется необходимая длина труб в зависимости от конструкции зонда (2 или 4 петли).

3-й этап

Точный подбор размеров геотермического коллектора и контура подключения теплового насоса осуществляется исходя из таких двух параметров тепловой мощности и гидравлического сопротивления коллектора. Тепловая мощность коллектора определяется, исходя из разности температур теплоносителя от 3 до 5 °С.

Для определения гидравлических потерь коллектора (за вычетом потерь во внутреннем контуре теплового насоса) рекомендуется принимать следующие значения:

  • 1500 — 2000 мм вд. ст. для малых и средних систем
  • 3500 — 4000 мм вд. ст. для больших систем

Для точного определения потери напора в контуре геотермического коллектора необходимо принимать во внимание рабочую температуру теплоносителя, так как от нее зависят такие характеристики жидкости, как вязкость и текучесть. Эти данные можно найти в документации поставщиков теплоносителя.

Незамерзающая жидкость

Представляет из себя смесь воды и незамерзающего агента, концентрация которого должна гарантировать работу насоса при температуре на 7 — 8 °С ниже расчетной рабочей температуры коллектора. Зачастую, из соображений безопасности, в геотермический коллектор заливают жидкость с температурой замерзания порядка -20 °С.

Идеальная незамерзающая жидкость должна быть нетоксичной, не воспламеняющейся, с низким уровнем воздействия на окружающую среду, не коррозионно активной, с хорошими теплотехническими и экономическими характеристиками.

В Европе наибольшее распространение получили незамерзающие жидкости на основе пропиленгликоля. Немецкая норма УБ1 4640 рекомендует использовать, жидкости на основе как пропиленгликоля (С3Н802), так и этиленгликоля(С2Н502). В США и Канаде, наоборот, широкое распространение получили соляные растворы (весьма коррозионно активные) и метанол (токсичный и пожароопасный при высоких концентрациях).

Основные компоненты

Вот основные компоненты, с помощью которых собирается данный контур:

Трубы

В основном используют пластиковые трубы, в качестве материала для которых применяются полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР) и полибутилен (РВ).

При закладке коллектора и контура подключения на небольшой глубине необходимо предусмотреть установку ограждения или сигнальной ленты, которые предохранят трубы от случайного прорыва и утечки теплоносителя, который содержится в контуре коллектора.

Циркуляционный насос

Должен иметь хорошую степень морозостойкости (т.е. быть устойчивым к воздействию низкой температуры). Для пущей безопасности хорошо, если насос сможет работать при температурах до -25 °С.

Расширительный бак

Служит для компенсации теплового расширения теплоносителя, его объем обычно составляет порядка 0,8 -1,0 % от объема контура.

Предохранительный клапан

Его задача заключается в том, чтобы защитить контур от воздействия высокого давления, особенно во время заполнения системы теплоносителем или во время подпитки.

Манометры

Служат для проверки давления в контуре во время заполнения и работы.

Термометры

Служат для контроля температуры теплоносителя на входе и выходе из теплового насоса.

Автоматические воздушные клапаны

Служат для удаления воздуха из системы и тем самым способствуют:

1. снижению риска возникновения шума и выхода из строя циркуляционных насосов;

2. снижению риска ухудшения теплообмена в тепловом насосе.

Грязевики

Используются для того чтобы снизить риск накопления шлама в испарителе, и, как следствие, снижения эффективности теплового насоса.

Реле минимального давления

Служит для защиты фреонового контура теплового насоса в случае повреждения геотермального зонда. В этом случае для того чтобы избежать загрязнения почвы, должен подаваться световой и звуковой сигналы.

Реле безопасности

Служит для отключения теплового насоса в случае слишком высокого давления в системе, которое может послужить причиной перегрева.

Реле протока

Служит для защиты внутреннего контура теплового насоса в случае неудовлетворительной циркуляции в геотермическом коллекторе, что может привести к блокировке или повреждению циркуляционного насоса.

Антивибрационные прокладки

Служат для изоляции системы от вибраций теплового насоса.

Распределительные коллекторы

Должны иметь низкое гидравлическое сопротивление и не допускать образования конденсата из атмосферного воздуха за счет качественной изоляции.

Отсечные краны

Служат для изоляции отдельных контуров геотермического коллектора в случае их повреждения и возможности утечки теплоносителя.

Регулировочные вентили

флужат для регулирования расхода в контурах и подконтурах геотермического коллектора, что является необходимым условием для безопасной и корректной работы теплового насоса.

Охлаждение летом

Как уже говорилось ранее, геотермальные системы могут быть использованы не только для отопления, но и для охлаждения зданий.

Охлаждение может быть как активным, так и пассивным.

Активный способ охлаждения использует тепловой насос (в летнем цикле) для того, чтобы понизить температуру теплоносителя, который циркулирует в системе отопления через отопительные приборы (радиационные панели, фанкойлы и воздушные батареи).

А при пассивном охлаждении — наоборот, тепловой насос не используется и охлаждение теплоносителя осуществляется с помощью незамерзающей жидкости геотермального коллектора посредством дополнительного пластинчатого теплообменника. В этом случае тепловой насос используется только для приготовления горячей воды.

Этот последний способ охлаждения, естественно, более экологичный и экономичный.

 

Общие рекомендации и требования

В основном, действующие или подготавливаемые к вступлению в силу нормативы, подразделяют геотермальные установки (это не касается установок, работающих с забором грунтовых вод) по следующим двум параметрам:

1. глубина закладки геотермального коллектора;

2. тепловая мощность/мощность охлаждения.

Глубина закладки геотермального коллектора

Запрещается установка геотермальных коллекторов в природоохранных зонах. На территориях, которые не относятся к природоохранным зонам, возможно два варианта:

  • Глубина без необходимости получения разрешения

Это такая глубина закладки коллектора, при которой не требуется получение специальных разрешительных документов. Она варьируется в зависимости от требований региональных норм.

  • Глубина с необходимостью получения разрешений

Если глубина закладки коллектора превышает

величину, оговоренную в местных нормах, то необходимо получить разрешение в ответственных органах местной администрации. В этих случаях также требуется регистрация коллектора после его монтажа в региональном регистре геотермальных коллекторов.

Тепловая мощность/мощность охлаждения

В основном основываются именно на тепловой мощности коллектора:

  • Коллекторы малого и среднего размеров (тепловая мощность менее 50 кВт)

Оценку тепловой мощности может быть выполнена, на основании уровня теплосодержания грунта, геологических карт и данных или других коллекторов, расположенных неподалеку.

  • (Большие коллекторы (более 50 кВт)

Оценку тепловой мощности выполняют, базируясь на данных уровня теплосодержания грунта по методике грунтового теста (Ground Response Test).

Грунтовый тест Ground Response Test (GRT) должен проводиться с помощью пилотного коллектора, котоpый потом может быть интегрирован в общую систему геотермального коллектора. Замеры тепловой мощности коллектора должны проводиться при различных режимах, в соответствии с методикой проведения грунтового теста, чтобы в конце получить объективные результаты.

Мы надеемся, что данный материал был интересен нашим читателям и поможет проектным и монтажным организациям в деле распространения инновационных систем отопления.