Заполнение вертикального зонда

1. Начальная точка
2. Заполнение подвесом
3. Неправильное исполнение

Энергоэффективность теплового насоса с нижним источником в виде вертикального зонда в значительной степени зависит от заполнения отверстия зонда; включая как тип заполняющего материала, так и способ его заполнения. Этот важный этап земляных работ не всегда достаточно ценится и не всегда проводится должным образом.

Вертикальный зонд, как нижний источник теплового насоса, оказывает решающее влияние на количество получаемого тепла и, как следствие, на энергоэффективность всей отопительной установки. Количество получаемого тепла будет зависеть не только от глубины вертикальных зондов и их количества, но в значительной степени от теплопередачи от земли (горной массы) к рабочей среде гидравлической системы зонда.

Тепловой поток определяется путем заполнения щупа соответствующим материалом и правильным способом. Правильное заполнение скважины также влияет на будущие эксплуатационные расходы теплового насоса, которые мы обычно учитываем при принятии решения о таких инвестициях. Поэтому этот этап работы требует особого ухода. Для будущих выгод (сбережений) вы не сможете сэкономить на материальных и управленческих расходах, которые невелики по сравнению со всеми инвестициями.

Начальная точка

Геологический проект должен быть отправной точкой геологических работ, то есть бурения нижнего источника теплового насоса. Проекты, связанные с проектированием и установкой тепловых насосов, регулируются следующими правовыми актами: геологическое и горное право, водное право, экологическое право, строительное право и закон о планировании и пространственном развитии.

Наиболее важными являются:

* Закон о геологии и горной промышленности от 9 июня 2011 года (Законодательный вестник 2011 года, № 163, пункт 981),

* Постановление министра окружающей среды о геологических работах от 19.12.2001 г. (Законодательный вестник № 153, поз. 1777),

* Закон от 18 июля 2001 года. Водное право (Законодательный вестник 2001 года, № 115, пункт 1229).

Проект должен содержать так называемые Геологический профиль грунта, полученный на основании геологической карты или контрольной скважины. Геологический профиль состоит из разных слоев в зависимости от местоположения на месторождении. Чаще всего встречается под слоем почвы, среди других пески, гравий, валунные глины, глины, шлам, бурый уголь, известняк и водоносные горизонты. Влажность добываемой скважины также оценивается - как для оценки термического КПД, так и для его оценки. Контроль хорошо обычно осуществляется с большими инвестициями.

От геологического профиля состав и влажность будут дополнительно зависеть от заполнения скважины. Проект должен определить условия, которые должны быть выполнены материалом, заполняющим скважину, и указать способ доставки его в скважину, с особым акцентом на водоносные горизонты. Эти работы необходимы для адекватного теплового КПД и безопасности источника и окружающей среды.

В нашем законе нет соответствующего документа, определяющего условия, которым должен соответствовать материал, заполняющий забой скважины. Мы можем использовать рекомендации Ассоциации немецких инженеров (VDI), содержащиеся в листе VDI 4640 часть. 2, в которой есть мин. Требования к материалам, используемым для заполнения вертикальных зондов.

Основная задача материала, заполняющего скважину, - это хорошее тепловое соединение нижней системы гидросистемы с грунтом (горной массой), обеспечивающее эффективную передачу тепла к циркуляции насоса. Надлежащий эффект достигается при использовании материала с соответствующими тепловыми свойствами [коэффициент теплопроводности 2 Вт / (м * К)] и способом помещения его в скважину для обеспечения полного заполнения скважины.

Заполнение подвесом

Наиболее эффективным способом обеспечения полного заполнения скважины является введение материала в виде полупластичной водной суспензии со дна скважины. Для этого используются специальный насос и трубопровод, вставленный в нижнюю часть скважины. По мере заполнения скважины труба вытягивается последовательно до тех пор, пока она не будет полностью удалена.

Этот способ наполнения требует использования специального наполнителя. Такие материалы широко используются в странах Западной Европы, а также в Чехии и Словакии. На нашем рынке также доступны, хотя и в меньшем ассортименте. Они производятся в виде сухой массы, похожей по внешнему виду на цементную или серую штукатурку. Непосредственно перед использованием из них образуется водная смесь в соответствии с определенной процедурой, приведенной производителем в виде краткой инструкции. Концентрация смеси должна зависеть от геологических условий скважины и жесткости воды, используемой для приготовления смеси.

Использование такого материала имеет много преимуществ. Это гарантирует надлежащие эксплуатационные свойства и поддержание эффективного теплового соединения нижнего источника с землей. Эти массы затвердевают достаточно быстро, но не высыхают, благодаря чему их коэффициент теплопроводности не изменяется, они не сжимаются и не ломаются, не возникают зазоры и пустоты, что приводит к их эффективности теплопередачи.

Другим важным преимуществом этих материалов является долговечная изоляция и разделение водоносных горизонтов из-за низкой водопроницаемости и устойчивости к вымыванию и миграции их массы в грунтовые воды.

Перед допуском к торгам эти материалы проверяются соответствующими институтами и лабораториями на предмет их вредного воздействия на окружающую среду. Они должны соответствовать Директиве ЕС 2003/53 / EC, которая касается ограничений на размещение на рынке и использование определенных опасных веществ и препаратов.

Как и в любом случае, здесь мы имеем дело со многими различными типами материалов, предназначенных для заполнения скважин под нижними источниками теплового насоса. Поэтому при окончательной покупке следует запросить мнение специалиста и ознакомиться со свойствами материалов. Они могут различаться по коэффициенту теплопроводности в значительном диапазоне, даже от 0,5 до 2 Вт / (м * К). Чем выше соотношение, тем лучше материал. В то же время они также будут отличаться по цене. Более дешевые, безусловно, будут иметь более низкие тепловые свойства, что может привести к более высоким и невыгодным затратам в течение периода эксплуатации.

С некоторым беспокойством производители и дистрибьюторы тепловых насосов в нашей стране не заинтересованы в проблемах более низких источников, и в частности вертикальных зондов. Они не указывают никаких требований в своих информационных материалах, или даже руководящих принципах и самой важной информации относительно реализации более низких источников, которые достигли бы будущих пользователей тепловых насосов. Ни в одной из компаний, занимающихся отоплением, не было возможности узнать у технических консультантов, как и как следует заполнять вертикальную пробоотборную скважину.

Неправильное исполнение

Плохая работа нижнего источника в виде вертикального зонда, в результате неправильного заполнения пользователь ошибочно приписывает плохую работу насоса. Следовательно, в интересах пользователя и поставщика теплового насоса заботиться о том, чтобы поставщик имел и направлял соответствующую информацию как будущему пользователю, так и подрядчикам нижних источников. Может быть, здесь даже должны быть сформулированы требования некоторых поставщиков, от которых будут зависеть условия гарантии для теплового насоса.

Во многих случаях используется практика заполнения вертикальных скважин, что является отрицанием всех вышеупомянутых принципов. Он заполняет скважину выкопанным материалом, выкопанным во время бурения, выливая его сверху. Такой метод не обеспечивает хорошего заполнения скважины, хорошей теплопередачи от земли к циркуляции теплового насоса, правильного разделения и изоляции водоносных горизонтов.

В качестве оправдания для такого способа заполнения скважин, подрядчики ссылаются на феномен времени затягивания из-за преобладающего давления в недрах земли. Это действительно так, но мы не можем это контролировать, и неизвестно, когда и когда будет достигнуто полное благополучие во всех отношениях. Также нет уверенности в том, что таким образом водоносные горизонты будут герметизированы, и подземные воды не будут смешиваться.

Доктор Инь. Ян Седлачек

Рис. Наиболее важные особенности хорошо заполненной вертикальной скважины нижнего источника теплового насоса (из архива Aspol-FV).

Похожие