Техника для бурения геотермальных скважин

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

"Повышение диаметра трубы с 16 до 32 - повышают теплосъем на 15%" -это логунг, не более...
Площадь трубы длиной 1м. и ф16 мм. S= π D L =3,14x0,016x1 =0,05024м2
Площадь трубы длиной 1м. и ф32 мм. S= π D L =3,14x0,032x1 =0,10048м2, как видно разница по площади в 2 раза. Эта величина, при дальнейшем расчете, будет учтена в числителе формулы расчета теплообмена, а следовательно можно предполагать, что конечные результаты по расчету теплообмена для труб ф16 и 32 мм тоже будут отличаться в 2 раза, никак не 15%.
Что касается гнуть в катушки ф 150мм - опускание такого зонта в скважину - это сложная технология, зонд должен быть специально подготовленным, чтобы межвитковые расстояния сохранились после погружения. Кроме того, труба 16 мм имеет большое гидравлическое сопротивление и предельная длина 120 м, как при монтаже теплых полов, проток 2л/мин, 120л/час. Для ТН 17 кВт нужно прокачать 3,6 м3/час. Вот и получается нужно 30 зондов. Дистанцию никто не отменял 3х4 метра для такой системы. Вопрос - какая нужна площадь? Для дальних скважин половина длины трубы будет уложена горизонтально в грунт. Вроде и просто на первый взгляд, но не очень технологично. Проще выполнить горизонтальную укладку Slunky.

 

Это - прямое сравнение площади, по аналогии с теплообменниками ...и есть главное заблуждение.
Ибо грунт - это утеплитель. Т. е. обычный прикид - важен лишь до тех пор, пока не остынут первые миллиметры грунта вокруг трубы.
Поэтому следует определится с объемом вовлекаемого грунта, следовательно - радиусом "утеплителя" вокруг трубы.

Как бы смысла в гликоле, при цене метра трубы 1 ойро, просто нет. ДХ - и ничего более.
Исключение - сухая глина или песок. В этом случае дешевле и правильней вести расчет ТА в земле, чем чистый контур. Солнышко - великая вещь.

 

В чем заблуждение?
Вообще тема отбора тепла из грунта очень интересная и обширная.
Вот во вложении по спиральным зондам из архива накопал, пригодится для установки.

 

Как вы считаете, какова будет дельта температур между теплоносителем и зоной равновесия прихода тепла извне радиус=1м:
6мм (16труба) - теплоноситель,+ 2мм стенка трубы с теплопроводностью 0.4,+8мм грунта с теплопроводностью 2.0, +1000мм грунта с теплопроводностью 2.0 (до зоны равновесия приход/расход тепла).
14мм (32 труба) - теплоноситель, +2мм стенка трубы с теплопроводностью 0.4, +1000мм грунта с теплопроводностью 2.0.

 

Я как-то по этой методике ничего не считаю.
Задачи такой не не ставил перед собой по причине ее отсутствия.
Сегодня подошел к тепловому насосу посмотрел на экран и увидел, что из теплового источника получаю +1С. В тепловой источник возвращаю -2,1С. Это меня вполне устраивает. Выключил тепловой насос и через час запускаю циркуляцию насоса первичного контура. Минут через 10 вижу на подаче из земли +3,6С. Значит при проектировании и строительстве первичного источника не ошибся. Что еще нужно считать? Я больше практик.
Вижу Вы хороший теоретик и увлекаетесь этим... Вот Вам интересный материал о расчетах первичных контуров для тепловых насосов. Замечательная статья.
https://www.c-o-k.ru/articles/koechto-iz-amerikanskogo-opyta-proektirovaniya-teplovyh-nasosov

 

Когда ставили нержавейку она была не так дорога как нынче. При использовании гофрированной нержавейки не требуются наконечники зонда, достаточно просто перегнуть её пополам, а это простота монтажа на объекте. Далее, у нас есть интересное решение по сборке коллектора с нержавейкой, нет необходимости использовать родные оконцовки, а это прилично снижает стоимость, как для нас, так и для заказчика. Но главное это теплопроводность этой трубы. Хоть она и в пластиковой оболочке снимает она много.@Gaunt, прав, по поводу теплопроводности грунта вокруг зонда. Если это не так, то как бы тогда работали зонды DX с меньшими диаметрами? А ведь работают!

По поводу сухих грунтов. В сухих - любые зонды работают хуже (исключая плотные грунты или каменные массивы с хорошей теплопроводностью)

 

Поскольку весьма эффективный ТН у меня уже есть...
Меня интересует эффективность, близкая к КОП=8.
Тут на авось не прокатит.

 

@Gaunt, Лёш, это тупик, коп он что 7, что 8, что 9, расходы почти одинаковы.
Надо бы подумать над бесплатным электричеством для тн, это повысит коп сразу до бесконечности.

 

Не думаю. Гликолевые 32 трубы имеют жесткое ограничение на радиус изгиба. Поэтому и требуют либо горизонталь, либо вертикаль, соответственно большую доступную площадь для многоэтажки или дорогих скважин для вертикали. Лишь наклонный коллектор, тот, что делает Tawman, более или менее имеет гибкую структуру, с привязкой к ограниченной местности.
Труба мелких диаметров - позволяет комбинировать все способы укладки. Инструмента нет, но это решаемая проблема.
Например - та же бара=пила, способная выйти за пределы многоэтажки, чисто торцом пилы, на 2-4м.
Этот фокус способен сократить нужную длину многоэтажки до половины-четверти. И такая "волосатая" многоэтажка уже поместится на 10 сотках.
Так же, мелкая труба, позволяет обойтись мелкими=неглубокими=шнек=дешево скважинами, со дна той же многоэтажки. И опять можно сократить длину в 2-3раза.

Т. е. не всё так однозначно, как кажется на первый взгляд.

 

Я говорил, что Вы теоретик и в этом посте вы подтвердили мое предположение. Для получения СОР=8 на тепловом насосе нежно иметь температуру первичного источника 20С (не более для 407С) и на подаче в систему отопления 25С. Будет Вам СОР=8 или около этого. Сегодня ТН лучших производителей имеют СОР=5,4 (B0/W35) и СОР=6,4 (W10/W35). Более высокие СОР можно получить при утилизационных процессах сбросового тепла. Все остальное от лукавого.

 

Если речь идёт об экспериментах, то конечно добиться СОР=8 интересно, для себя Любимого так просто необходимо, но если о реалиях жизни, то для заказчика этот самый коэффициент как таковой не очень важен. Интересное использование ТН начинается от СОР=3. Ведь всё в итоге сводиться к деньгам, как обычно...
Для монтажника и тем более производителя ТН не так сильно важен коэффициент, как конкурентоспособность. Выгода насосов с прямым испарением в уменьшении расходов на запчасти и используемые материалы. Часть снижения стоимости перейдёт на сторону покупателя, а другая часть останется на другой стороне поля, на стороне производителя и монтажников. В конкурентной борьбе побеждает тот, у кого предложение более заманчивое. Будь то меньшая цена на изделие целиком или коэффициент преобразования выше, чем у конкурентов.
Кроме самого СОР есть ещё нюанс ремонтопригодности, наращивания мощности (при необходимости). В этом варианте гликоливые зонды чуть-чуть проигрывая в коэффициенте по теплосъёму выигрывают в остальном.
Вообще, для повышения пресловутого СОР, больше нужна правильная система отопления, которая позволит снизить температуру подачи, а не повышение кипения на 1-2 градуса.

 

Не могу опровергнуть ваши слова документально.
Но сейчас, именно в эту минуту, у меня работает ТН, в режиме 1-2/27-32К.
Если ограничить мощность до 10квт (холодильных), то компрессор потребляет 1.3квт + 120вт скваженный насос+100вт циркуль теплого пола.
Причем температура конденсации практически не зависит от температуры наружного воздуха. Ибо - прямая конденсация в стены.
Если сейчас перекинуть часть тепла из стен в пол, где-то 3-4квт, то при конденсации 27С - в доме будет +22С.
Если добыть перегрев в РТО, то кипеть буду выше 2С однозначно.
Т. е. режим 2/27 - реальность.
Векторное управление мощным скролом - экономит до 15% при недогрузе асинхронного привода.
Ну и циркуль требуется заменить на ДС.

Теперь подскажите альтернативу ...классическую, для режима 0 (2)/30 (27) - ДХ режима, способного показать близкий к 8 КОП.

 

Все верно, теплопроводность грунтов существенный показатель в работе геополя. У металла теплопроводность на порядок выше по отношению к ПЕ. На что это влияет? Быстрый отбор тепла из охватывающего трубу грунта, тепловой напор у стали выше. А дальше включается в работу термодинамический процесс передачи тепла в грунте, конечный уже для массива грунта, который отведен при проектировании под отдельный теплообменник (дистанция между скважинами).
Пробывали в сухих грунтах забить стальной зонд/коаксиал ф32мм. При расчетной длине аналогичной ПЕ теплообменников, зимой завалились в минуса. Такой же стальной теплообменник забили во влагонасыщенные пески, все работает хорошо.
А по DX тоже не все так просто. Не зря я писал, что америкосы увидели проблему теплопередачи от трубочки к грунту и сделали специальный тампонаж, который превращает трубки в теплообменный столб ф. 70 мм. с отличным показателем теплопроводности.
Нет единственно верного решения. Вот так тоже пробуем, наблюдаем как работает, затем делаем выводы.

 

Потери на стенке посчитать не долго. Они на порядок меньше локальной просадки грунта вокруг трубы.
Поэтому - при стоимости метра ДХ метапола в 2 раза ниже, чем стоимость гликолевой 32 трубы, эффективность первой - в любом случае выше.
Но это верно, если отвязать метр трубы от земляных работ. С учетом бурения - пусть по 1000руб метр, действительно, нужно использовать преимущества, пусть и десяток процентов, трубы крупного диаметра.
Но всё переворачивается с ног на голову, если стоимость бурения = 100руб. Причем 100руб за метр, чисто бурения шнеком, в моей, скорее песочнице - более чем реальная стоимость.

 

Вы применили хорошее решение по отоплению дома. В этом Ваш выигрыш по среднегодовому СОР. Большие отопительные площади не требуют высоких температур. У Вас хороший (не экономили надлине и т. д.) тепловой источник+1-2С. Погодозависимый график работы ТН, как я понял не используете. Для большей экономии можно установить комнатный термостат и привязать его к ТН. Будет хороший эффект.
Частотное управление компрессором хорошо только в том случае, если безбуферная схема отопления, чтобы избежать частого включения и следовательно плохой смазки компрессора.
Здесь пока все.
А вот сегодня есть решения по отоплению домов еще более экономичные чем Ваше. При этом дом отапливается теплоносителем с температурой всего +25С. В этом случае СОР еще выше, а для охлаждения в пассивном режиме даже +20С уже делают дом прохладным. Такие решения пока не распространены даже у теплонасосников, но для пассивных домов пока решения лучше не видел.
Вот вопрос: ДХ режим - у вас, что в стенах конденсатор намотан, или все таки через теплообменник вода (гликоль) циркулирует?