Как правильно выбрать грунтовый теплообменник

Выбор геоконтура

Советы практиков с семилетним стажем ( сотни объектов, ни одного недовольного клиента).

В последнее время появилось много зомбированных граждан, которые даже слушать не хотят о том, как можно проще, дешевле и главное эффективнее извлекать тепло из земли. Это является следствием того, что в интернете часто встречаются статьи и установщики тепловых насосов, которые категорически утверждают, что геоконтур надо делать именно так, как это делают они. Такие утверждения предназначены для выбивания денег из клиента на более дорогой геоконтур, для убеждения клиента используются «европейские нормы» , приводятся в пример «европейские законодательные акты» и прочие умные слова, которые к российской действительности имеют мало отношения, т.к. у россиян совершенно другой климат, другие законы и финансовые возможности.

Давайте по порядку.

Выбор трубы.

Трубы из которых изготавливается грунтовый теплообменник должны быть долговечными, не иметь соединений в земле, которые теоретически могут дать течь. Стенки труб должны иметь как можно большую теплопроводность.

ПНД Трубы

Для наших целей идеально подходят трубы из полиэтилена. Мы используем для вертикальных зондов водопроводную трубу ПНД 32×2 ПЭ100 SDR17, а для горизонтальных контуров ПНД 40×2 .4 ПЭ100 SDR17. Такие трубы выдерживают давление до 10 атмосфер. Нормальное рабочее давление в геоконтуре в котельной 1.5 атмосферы. Водяной столб создает давление 1 атм на каждые 10 метров. Если зонд опущен вертикально в скважину на 50 метров, то давление в нижней точке трубы будет 5атм водяного столба +1.5атм давления в системе = 6.5 атм. Но на трубу на такой глубине извне давит грунт и грунтовые воды, давление это равно тоже 5 атмосферам. Так, что трубу с прочностью 10 атм на разрыв можно смело опускать и ниже 100 метров.

Металлические трубы

Мы не рекомендуем использовать металлические трубы. Для их наращивания используются резьбовые соединения, мы считаем, что это ненадежно. Трубы из сварной гофрированной нержавейки подвержены коррозии по шву.

Главный аргумент установщиков металлических труб, это повышенный теплосъем с погонного метра скважины из-за хорошей теплопроводности металлических стенок трубы, вследствие чего некоторые из них предлагают бурить мало погонных метров скважин и экономить на обустройстве геоконтура. Все эти утверждения разбиваются о теплопроводность и теплоемкость грунта. Металлическими трубами мы быстро осуществляет теплосъем и быстро вымораживаем грунт. Если мы набурили мало скважин, то грунт промерзает. Отогреть грунт на глубине более чем 2 метра нереально, сам по себе он отогревается очень медленно. Все мы помним о земляных холодильниках-ледниках, в которых наши предки хранили замороженные продукты все лето.

Выводы: Надо использовать ПНД трубы из прочного сырья и с минимальной стенкой. Используя металлические трубы, мы ничего не экономим на количестве скважин и получаем спорную надежность.

Способ обустройства геоконтура.

Резюме: Если есть место, закапывайте горизонтально, не слушайте никого, не тратьте лишние деньги. Кондиционирование, если оно будет Вам надо, сделаете активным. В наших широтах кондиционирование надо несколько дней в году, если Ваш дом хорошо утеплен, то летом в нем будет прохладно и без кондиционера.

Резюме: Если у Вас глинистые необводненные грунты, то делайте многоэтажку. Соблюдайте меры безопасности. Я видел как рушатся траншеи и засыпает людей.

Наиболее распространены 3 вида зондов — двухтрубные, четырехтрубные и коаксиальные зонды.

На рисунках видно, что четырехтрубный зонд не в 2 раза эффективнее чем двухтрубный. Эффективно участвуют в теплообмене только зеленые участки поверхности труб. Практика показывает, что эффективность четырехтрубного зонда всего на 10% выше. При увеличении теплообмена на 1 погонный метр скважины мы натыкаемся на проблему теплоемкости грунта. Нам нельзя забывать, что мы должны охватить большой объем грунта, а не морозить землю в одной точке.

Каждая фирма производитель и установщик решает для себя сама, какой тип зонда выбрать. Мы выбираем двухтрубные зонды, т.к. налицо экономия материалов. Мы лучше пробурим на 10% больше скважин или добавим больше горизонтальных участков геоконтура, чем будем устанавливать 4 малоэффективные трубы в одну скважину.

Четырехтрубный зонд не имеет никакого  преимущества перед правильно рассчитанным  двухтрубным или коаксиальным.  Не поддавайтесь зомбированию)

Резюме: Идеальное решение для владельцев  небольших участков.

Резюме: Если Ваш газон стоит несколько сотен тысяч рублей, то это Ваш вариант. Требуйте  от установщиков увеличить количество погонных метров скважин на 20-30% чтобы обезопасить себя от промерзания грунта вокруг колодца.

Голубая зона на рисунке, это зона возможного промерзания грунта. В пучинистых грунтах промерзания грунта грозит сдвигом кессона и нарушением герметичности зондов. Если кессон находится рядом с домом,то велика вероятность деформации фундамента дома. Одеть на трубы рядом с кессоном теплоизоляцию технологически невозможно, особенно при использовании четырехтрубного зонда. Вертикальные зонды лишены риска промерзания грунта в точке скопления труб перед коллектором или перед вводом в дом. В этих местах на трубы одевается теплоизоляция.

Подводя итоги, хотим пожелать потенциальным пользователям геотермальных тепловых насосов не терять голову в потоке информации, анализировать свои возможности и выбирать наиболее подходящий для Вас и вашего участка тип геоконтура.

Мы имеем опыт обустройства , горизонтальных, многоэтажных, вертикальных и наклонных геоконтуров с различными типами зондов. Доверяйте профессионалам.