Монтаж геотермального теплового насоса: етапи робіт

Монтаж геотермального теплового насоса — це буріння свердловин або вкладання контуру в ґрунт, зварювання й опресування труб, встановлення машини в котельні та пусконалагодження; порядок робіт диктує не модель, а ділянка. Бурова установка важить 8–12 тонн і потребує смуги проїзду завширшки близько 3 м без низьких гілок та повітряних ліній — саме з оцінки підʼїзду на ділянці починається монтаж геотермального теплового насоса, а не з вибору моделі в каталозі. Послідовність жорстка: спершу свердловини і зовнішній контур, потім траса в будинок, наприкінці — обладнання в котельні.

Монтаж геотермального теплового насоса починається з підʼїзду

Перед виїздом бригади фіксують позиції, які потім не змінити без демонтажу:

проїзд від воріт до точки буріння — від 3 м завширшки, з твердим покриттям, без гілок нижче 4 м і повітряних ліній;
майданчик 6 × 8 м на кожну свердловину: щогла, компресор, штанги, приямок під шлам;
відступ від фундаменту — не менше 3–4 м, від межі сусідньої ділянки — за нормами забудови;
підключення 380 В для промивного насоса і зварювального апарата або генератор підрядника;
технічна вода 3–5 м³ або ємність під неї — на промивання ствола;
місце під вибурену породу: зі свердловини 100 м виходить 8–12 м³ шламу, вивезення обумовлюють окремо;
схема підземних комунікацій: газ, водопровід, кабель вводу, септик, дренаж;
котельня в стані «стіни, стяжка, ввід електроживлення, виведені відводи опалення».

Виїзд, розмітка осей і підготовка майданчика — один робочий день; траси траншей узгоджують заздалегідь.

Глибина, крок і кількість свердловин

Довжину буріння рахують не за площею будинку, а за питомим теплозніманням породи: для суглинків і вапняків Київщини беруть 40–55 Вт на погонний метр зонда. Агрегату на 12 кВт треба зняти з ґрунту близько 9 кВт — це 200–300 погонних метрів, розділених на два-три стволи по 80–150 м. Крок між сусідніми свердловинами — 8–10 м і не менше 6 м, інакше поля відбору тепла перетинаються. Тверді породи додають до буріння день-два. Тепловий насос ґрунт-вода Thermia Calibra підбирають паралельно з бурінням: від його потужності залежить метраж. Якщо площі вистачає, інколи доцільніший горизонтальний контур: схему обирають на етапі проєкту разом із тепловим насосом для будинку.

Обсадка гирла та тампонаж бентонітом

Верхній нестійкий шар — насипний ґрунт, пливуни, обводнений пісок — проходять з обсадною трубою завдовжки 6–20 м: вона тримає стінки і відсікає верховодку від нижніх водоносних горизонтів. Нижче йдуть відкритим стволом діаметром 133–152 мм. Після спуску зонда затрубний простір заповнюють бентонітовою або бентоніт-цементною суспензією знизу вгору через тампонажну трубку, без повітряних порожнин. Теплопровідність правильного тампонажу — 0,8–2,0 Вт/(м·К): він передає тепло породи зонду і герметизує ствол. Пропущений або неповний тампонаж — найпоширеніша прихована помилка геотермального контуру.

Зонди, зварювання ПЕ-труб і колекторний колодязь

У свердловину опускають заповнений водою U-подібний зонд із ПЕ100 RC 32 × 2,9 або 40 × 3,7 із заводською литою пʼятою і вантажем. Заводська пʼята принципова: зварний шов у нижній точці свердловини ремонту не підлягає. Усі зʼєднання в ґрунті — лише зварювання: стикове для магістралей, електромуфтове для врізок. Різьбових і обтискних фітингів під землею бути не повинно.

Петлі зводять у колекторний колодязь діаметром 800–1000 мм нижче глибини промерзання: гребінки подачі та зворотки, балансувальні вентилі й витратоміри на кожну петлю. Без поконтурного балансування одна свердловина працює за дві, а решта простоює. Траншею копають на 1,2–1,5 м з ухилом до колодязя, труби вкладають на піщану подушку 100 мм, утеплюють на 2 м біля цоколя і вводять крізь фундамент у гільзі з гідроізоляцією. Ці роботи частково йдуть паралельно з бурінням сусідньої свердловини. На цьому етапі система опалення будинку і зовнішній контур стають єдиним обʼєктом монтажу.

Опресування контуру, заправка та вакуумування

Кожен зонд опресовують двічі — до спуску у свердловину і після зварювання стиків: тиском близько 1,5 робочого, з витримкою 30–60 хвилин, фіксацією манометра й температури повітря в протоколі, адже за добового перепаду тиск «плаває». Далі контур промивають і заправляють теплоносієм — водно-етанольною сумішшю або пропіленгліколем із точкою замерзання приблизно -15…-18 °C. Заправку ведуть насосною станцією з вакуумуванням: повітряна пробка в одному зонді знижує витрату по контуру і викликає спрацювання захисту за низьким тиском випарника. Робочий тиск розсолу — 1,0–2,0 бар, розширювальний бак і запобіжний клапан ставлять на зворотній лінії. На гребінці вирівнюють витрату по петлях: різниця температур розсолу тримається в межах 3–5 °C.

Обладнання в котельні та пусконалагодження

Агрегат ставлять на вібророзвʼязувальні опори із зазором для обслуговування спереду і зверху, підключення до розсолу й опалення — через гнучкі підводки та арматуру з брудовиком на зворотці: механічні домішки виводять з ладу пластинчастий випарник. Thermia Diplomat Optimum і Thermia Atlas мають вбудовані насоси обох контурів, тому обвʼязка зводиться до гідравлічної розвʼязки з буферною ємністю — наприклад, комбі-буфером Thermia WT-C — і підключення бойлера гарячої води.

Пусконалагодження займає один день: контроль витрати розсолу і перепаду 3–5 К на випарнику, перевірка перегріву холодоагенту, замір пускових і робочих струмів компресора, налаштування опалювальної кривої, пріоритет гарячої води, підключення контролера до онлайн-моніторингу. Налаштування виконує сервісний інженер із доступом виробника. Протокол пусконалагодження і паспорт контуру передають замовнику — без них гарантія не діє. Виконані обʼєкти зібрані у відгуках про теплові насоси.

Терміни етапів і що йде паралельно

Етап	Орієнтовний термін	Умова старту
Розмітка точок, підготовка майданчика	1 день	Погоджена схема комунікацій
Буріння і встановлення зондів	1–3 дні на свердловину	Забезпечено підʼїзд і воду
Траншеї, зварювання, колекторний колодязь	2–4 дні	Пробурено всі стволи
Опресування, заправка, вакуумування	1 день	Контур зібрано повністю
Установлення обладнання в котельні	2–3 дні	Готова котельня та електроживлення
Пусконалагодження і навчання	1 день	Система опалення заповнена

Загалом монтаж геотермальної системи для будинку 200–300 м² займає 8–14 робочих днів за сприятливої погоди. Буріння взимку можливе, земляні роботи по промерзлому ґрунту йдуть повільніше. На ділянці з готовим ландшафтом інколи бурять з одного майданчика під нахилом. Димохід геотермальній системі не потрібен, а повний графік робіт по обʼєкту зібрано на окремій сторінці.

Типові помилки на геотермальному контурі

Більшість дефектів закладаються в ґрунті, а не в котельні:

крок свердловин менший за 6 м: перші два сезони система працює нормально, далі ґрунт вихолоджується і компресор частіше виходить на резервний ТЕН;
затрубний простір засипаний піском замість бентоніту: температура розсолу нижча за розрахункову;
відсутність витратомірів на гребінці: петлі неможливо збалансувати, частина метражу зонда не працює;
немає протоколу опресування — при витоку неможливо визначити, на якому етапі його допустили.

Від чого залежить вартість бурових робіт

категорія порід за розрізом: пісок і суглинок проходяться швидше за вапняк і граніт;
довжина обсадної колони — метр обсадки коштує дорожче за метр буріння;
загальний метраж: три свердловини по 100 м і дві по 150 м мають різну вартість організації робіт;
доступність майданчика: ручне перенесення обладнання, знята бруківка, вузькі ворота;
довжина траншей до котельні та відновлення покриття;
тип теплоносія й обсяг заправки контуру.

Кошторис рахують після теплотехнічного розрахунку та огляду ділянки: до цього будь-яка цифра умовна.

Виїзд інженера на ділянку, розрахунок метражу свердловин і монтаж під ключ по Києву та області — телефонуйте +380 44 229-17-79. Ми офіційний дистрибʼютор Thermia в Україні з 2007 року, адреса: Київ, вул. Академіка Туполєва, 19, оф. 39.

Буріння свердловин під геотермальний контур і монтаж теплового насоса в Києві та області виконує «Новітерм».