Техника для бурения геотермальных скважин

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

А чего с DX-ом не так ? или считали что под ДХ меньше трубы надо ? Прсто самому интересно, для себя выбрал направление ДХ, и в основном по причине более дешевого бурения. Судя по картинке кипение -3-5 градусов, у меня ZR-22 на ста метрах зондов 1/4 3/8 без воды в глине на сегодя кипит -4 -5, работает с октября, тоже кластер, работает второй сезон.

 

Забивная технология, как и прокол уплотняют грунт вокруг наконечника. При бурении под коаксиальный зонд диаметр скважины небольшой, и нет уплотнения. Порода сама заполняет пространство между зондом и стволом скважины. Бывает буровую трубу надо тащить, а не вынимать и уж зонд зажимает намертво.

 

Всё правильно. Для южных регионов или для водонасыщенных грунтов возможна прибавка в теплосъёме, в остальном всё упирается в теплопроводность грунта. Больше чем он может отдать, зонд не снимет, хоть восьми - трубный.

 

Насчет фу бомжатник... Я в общем то совсем не индюк - человека который своими руками построил дом САМ (пусть корявый) - уважаю даже больше, чем олигарха, которому построили дворец "фирмачи" по цене звездолета. Другое дело, что не люблю сказочников и фантазеров, которые впрягаются в дело, которое им не по плечу в поисках идеалов, которых у них в итоге не будет или которые им и не нужны.
Неоднократно видел людей, которые замахивались на коробки по 500 кв. м. - которые так коробками и остались на 10 лет, пока их за бесценок не перепродали. Или "любителей" жить в лесу, которые в итоге зимой, весной, осенью и после дождя - живут в квартире. А в доме живут 3 месяца в году с перерывами на непогоду.
Что касается таунхаусов на 2х сотках. По большому это и есть квартира. Т. е. конечно ЭТО ЛУЧШЕ чем квартира (никто не топает по голове), но разница разве только в парковочном месте и удаленности от центра. Т. е. квартира в НОВОЕБЕНЕВО с окнами на две стороны света, хорошей звукоизоляцией и парковочным местом - точный эквивалент типичного таунхауса. При этом в таунхаусе все так же процветает "колхозный" ЖКХ, общие системы водоснабжения, канализации (а часто и отопления). И точно так же нет ни нормального двора, ни приватности. Разве только "проходимость" ниже.
Т. е. кроме свидетельства на 2 сотки земли и ощущения виртуальной свободы - никакой разницы нету.
Обычно даже вид из окон (по крайней мере на 1 сторону) - на такие же таунхаусы.

 

По моему опыту:

1. Зазор есть всегда и вокруг любой трубы. В том числе коаксиала. Разница между бентонитом и мокрым песком при тампонаже - минимальная. Вообще без тампонажа - скважина работает плохо - первый год вообще почти не работает.
2. От роста диаметра коаксиала в смысле теплосъема - ничего не меняется. Т. е. 1х 63 коаксиал почти равен 2х63 коаксиал = 3х63 коаксиал. Я в итоге бурил ф140 и вставлял 2х63, так как за бурение 90 диаметром мне скидку почти не давали. При бурении ф200 и вставлянии 3х63 коаксиал - никакого толку нету (даже в сильно обводненных грунтах).
Так что погоня за диаметром скважины - глупость. Надо гнаться за длиной зондов.
3. Что касается "уравнивания" потоков от скважин. Опять же многочисленные опыты показывают следующее. Теплосъем достаточно сильно зависит от скорости потока. Выигрыш в температуре от "зажимания" и уравнивания коротких скважин - не превышает 0,5...0,7 градуса.
Но при этом существенно падает поток и снижается эффективность теплосъема с внешних стенок коаксиала и в самом ТН и растет дельта в ТН.
В итоге я пришел к выводу - чем больше объем прокачиваемой воды - тем лучше.
Следствие - чем больше количество скважин или диаметр зонда или их число в скважине - тем меньше гидравлическое сопротивление и лучше работает система. Поэтому ф63 или даже ф75 - то что надо.
4. В части "изоляции" центральной трубы. Опять же на теплосъем это никак не влияет. Вот вообще никак. Теплосъем в коаксиале становится менее "равномерным" по длине скажины. Все.

Последнее время я даже склоняюсь в качестве центральной трубы заюзать гофру из нержавейки.
Она ребристая и создаст турбулентный поток в обоих трубах коаксиала. Может это даст выигрыш в теплосъеме. Но она дороже намного - пока жаба давит.

 

Ничего не даст. Локально остывает грунт вокруг трубы. И с этим ничего не сделать.

По поводу 63 трубы...Как показывают мои эксперименты с ТО, скорее важен проток в ПТО. Нет протока - ПТО превращается в кусок железа.
зажимать придется, если будет эффект "короткого замыкания". Т. е. короткая петля будет иметь существенно меньшее гидравлическое сопротивление.

 

Ну это она должна быть раза в 2 или 3 короче остальных.

 

А еще у меня есть такая интересная задумка. Пруд. Если копать всякие бешенные траншеи по 200 метров и забивать их пнд трубами. То может проще выкопать пруд 10х10 метров и глубиной 2 метра.
Можно даже не супергерметичный. Долить 10 кубов за зиму - не проблема. Т. е. аккумулятор тепла на 200 кубов. Это потребность в тепле для 30кВт ТН на 70 дней. Или для 15 кВт на 150 дней. Т. е. фактически на всю зиму.
Летом будет пруд как пруд. Только разве почти без живности. А зимой Айс-Танк.
Теплосъем вижу два варианта
№1 Сделать по всему дну (или по центральной половине?) пруда бетоную стяжку 10см внутрь стяжки сбацать "теплый пол" из ПНД труб
№2 Намотать в приямок "буквой О" пекса. Или гофры нержавеющей. Поставить напротив "пропеллер" на 200Вт Чтобы воду гонял по кругу.
И морозить пруд. По идее на нем через пару недель работы ТН появится лед. И теплопотери "в воздух" сильно сократятся. И будет он вымерзать сверху вниз в аккурат всю зиму.
Мне кажется пруд будет и дешевле и компактнее чем всякие многоэтажки. И радовать глаз будет при художественно подходе. А при совсем крутом подходе к строительству - можно и как бассейн заюзать.

Как вариант технологии можно в дно пруда забить на 3-4 метра арматурины или уголки, чтобы концы 50 см торчали в воде. Они будут из окружающего грунта тепло выгребать и в пруд его отдавать. Так что еще добавится кубов 100 грунта в качестве источника тепла.

 

Это Ваше ошибочное мнение...

 

С 2005 по 2010 года на сети установили более 15 таких машин. Это еще первые разработки
EARTHLINKED TECHNOLOGIES, стоит улитка, влагоотделитель оригинальный, компрессоры ZR.
Под линейку мощностей ТН есть линейка шаблонов и конфигураций геополей, считать ничего не нужно.
Напрягло то, что нет стабильности по кипению, при установке на различных грунтах, опускались на некоторых мвшинах до -12С. Проблемы появились с возвратом масла, начали умирать компрессора. На сегодняшний день осталось рабочих машин всего 11.
Понятно, что сегодня эти системы модернизированы, ставят маслоотделитель, компрессоры со впрыском и обязательно в би-валентной схеме работы, буфер системы отопления - обязательно.
На моем DX кипение було -9-10С. Вот и решил поменять.
Буриться на 22м 15м, для таких ТН конечно интересно. Бурились шнеками вертикально, загоняли обадную 70мм с накнечником, всталяли зонд, сдергивали обсадную, наконечник теряли, выполняли тампонирование скважины, вот и вся технология.
По этим причинам и перешли на рассольники. Да, еще линейка DX до 20 тонн, а начали появляться крупные объекты долее 100 кВт. Ну куда с такой техникой...

 

У стального коаксиала труба имеет диаметр 32мм, соединительные муфты имеют ф40мм. Получается проходное отверстие на 8 мм больше по отношению к основной теплообменной трубе. В сухих и устойчивых к складыванию грунтах грунт может не соприкасаться с трубой - это теория, раскопки не делали. Глубина погружения не предсказуема, пока не забил первый зонд. Сила удара 100 Дж. Если погружать не глубоко, входим в противоречие с захватом малого объема массива теплообменного грунта. В результате быстро отобрази тепло из грунта и начинаем проседать по температуре. Вот такие картинки получали... Правда нашли решения, как исправить ситуацию, и система работает хорошо, первичный контур работает в плюсах. Заказчик когда увидел, грустно пошутил, мол бесплатный холодильник и скорее всего такая штука до осени не растает...
Через такие тернии и пробирались...

 

Ну и дешевле и компактнее оно точно будет. Тут даже спорить не об чем. Будет ли оно работать?
То, что работает в больших прудах - опять же никто не сомневается. Хватит ли маленького пруда, который мы собираемся выморозить до дна.

Кстати залез на пердью - там есть отдельная глава про ТН от пруда. Примерно такие цифири дают - что минимальная глубина пруда 2 метра. Оптимальная - 3-3,5 метра. Если не хотим доморозить пруд до дна и убить рыбу, то объем пруда в кубометрах должен быть не менее объема дома в кубометрах.

Т. е. описанного мною выше прожекта пруда 10х10 метров должно хватить для дома 10х10 метров = 100 кв. м. Т. е. такого небольшого дома.

 

Технология стального коаксиала конечно интересна "простотой бурения". И Веерностью бурения - всего 1 колодец - все красиво и аккуратно. И компактно.
Только в долгосрочной перспективе - мне кажется неудачная технология. Полиэтиленовый зонд в земле простоит до 100 лет. 50 так точно. А стальная труба думаю лет 25 максимум - если грунт сухой. А если мокрый - то и того меньше. Причем в отличии от трубы отопления в многоквартирнике коррозия будет и изнутри и снаружи. И объем "ржавчины", который будет лететь в теплообменники ТН - будет расти с каждым годом. Само быстро "съест" муфты
Т. е. срок службы зондов падает в 4 раза. В обычном ТН - цена зондов 50%. В вашей технологии не знаю, но думаю точно не менее 33%.
Только если сам ТН (точнее компрессор) проработает 15-20 лет - то система уже окупится на 150%. А при следующей замене зонды менять не придется. То у вас цикл будет "раз в 20 лет" меняем все полностью. Т. е. в долгосрочной перспективе - намного убыточнее.
Опять же перебуривать через 20 лет не факт что будет вообще возможно или удобно.

 

1 Плохой тампонаж - это проблема (хотя если ее можно решить деньгами, то это затраты, причем не оправданные). Теплоноситель, труба, тампонажный материал, грунт - все это единая система, участвующая в процессе теплопередачи. Здесь нельзя допускать нарушения ТЕХНОЛОГИИ, так я это называю... После нарушителей ТЕХНОЛОГИИ приходилось раскапывать устья скважин и когда видишь, что ребята поспешили закрыть скважины и зонд на 10 метров висит в воздухе, понимаешь, почему не хватает тепла компрессору. Не зря определена лямбда для тампонажного материала и лежит в пределах 1,8-2,2 Вт/м2. Не зря пендосы это давно поняли и придумывают всякие тампонажи для геотермии.
2. Существует предел разумного, исходя из первичных затрат. Но теплообмен напрямую зависит от площади теплообменных поверхностей. Второе - скорость протока в зонде. В мануалах по этой теме прописано, что скорость движения теплоносителя не должна в геозонде превышать 0,6 м/сек.
ФСЕ... Собственно, я и стараюсь рассчитать будущую систему с учетом этой рекомендации.
Знакомый немец, профи геотермии, на вопрос что лучше 32х4 или 2х40, отвечает так - бери сороковую трубу и не морочь голову...
3. Такое ощущение, что система собирается наугад... Конечно количество петель, обемный проток по первичному контуру, сечение труб определяет скорость движения теплоносителя и гидравлическое сопротивление контура. По этому до начала бурения приходится играться и с количеством петель и глубиной бурения. НПР: при 6 петлях на 50 метров имеем 5 метров сопротивление, а при 10 петлях по 30 метров имеем 2,5 метра. Качать нужно 2,6 куба/ час. Что лучше? Вот тут появляется Ц насос, который нужно выбрать и который тоже потребляет деньги. При правильном расчете и исполнении первичного контура мы должны попасть в паспортные дельты температур, характерные для устанавливаемого теплового насоса того, либо иного производителя. Завышены дельты - означает некорректный режим кипения либо конденсации, ползет СОР... Точка.
4, Равномерного теплосъема в зонде любой конструкции не предвидится. Теплосъем зависит от теплопроводности грунта который, как правило разнородный. Вот почему все радуются, если прошли водонос, да потому, что он может скомпенсировать недостаток получаемого тепла от слоя, скажем сухого грунта. Именно такие условия, разнородности слоев особенно изучают пендосы.

 

Вы все просчитали... Не могу утверждать ни обратного ни за. Для этого нужно прожить указанные Вами годы, после этого сделать заключение.
Могу сказать, что первую DX закапал в начале 2006 года. Медные трубочки и года не простоят - говорили скептики...но пока стоят, без защитного покрытия, погруженные на 22 метра в землю с коллекторами-пауками и магистралями. Поживем-увидим.
Среди преимуществ такой систем (стальных кластеров) можно выделить скорость забивания теплообменников (360 теров - два-три дня), минимум разрытий, установка коллектора - 2 дня. Магистраль конечно капаем. Кругом-бегом за неделю первичный источник готов. Установить можно даже в подвале дома, что мы тоже делали. Соответственно есть порядочный перечень ограничений. Немцы как Договор заключают? Устанавливаем пробную за деньги...если все хорошо, стоимость первого зонда будет включена в общие инвестиции, если первая не получается, деньги не возвращаются.