Монтаж теплового насоса вода вода: дві свердловини

Монтаж теплового насоса вода-вода — це дві свердловини, подавальна та скидна, насос у подавальній, теплообмінник між свердловинною водою й контуром насоса та обв’язка в котельні. Свердловина з дебітом 3 м³/год віддає близько 14 кВт тепла при охолодженні води на 4 °C, а горизонт на 42 м і статичний рівень 9 м задають клас бурової та довжину колони насоса. Монтаж теплового насоса вода вода — це відкритий водозабір: вода з пласта проходить через теплообмінник і повертається в той самий горизонт. Про саме джерело — тепловий насос вода-вода, про порядок робіт загалом — установка теплового насоса, про закриту схему — монтаж геотермального теплового насоса.

Виїзд на ділянку і підготовка майданчика

Бригада виїжджає на розмітку: визначають дві точки стволів, трасу траншеї та ввід труб у будинок — перенести його після заливання підлоги дорожче, ніж пересунути точку буріння. Майданчик готує власник:

під’їзд від 3 м завширшки з твердим покриттям;
майданчик 4×8 м над кожною точкою, без повітряних ліній;
приямок під шлам і можливість вивезти ґрунт;
технічна вода і живлення 380 В у межах 30 м;
відступи від септика, дренажу, огорожі та фундаменту.

Буріння видобувної та поглинальної свердловин

Першою бурять видобувну: кондуктор, проходка до покрівлі горизонту, фільтрова колона з гравійною обсипкою, прокачування до світлої води. На піщаних розрізах ствол проходять за день, на закарстованих вапняках — за два-три. Поглинальну бурять тим самим інструментом на той самий горизонт.

відстань між стволами 15–20 м, поглинальна — нижче за напрямком потоку;
її приймальність закладають із запасом 1,5–2: прийняти воду складніше, ніж підняти;
інтервал фільтра однаковий, обсадка — без продуктів корозії;
скид у дренаж чи на рельєф не розглядається: це порушення умов водокористування.

Свердловини передають із паспортами: звідти беруть глибину, статичний і динамічний рівні.

Дебіт свердловини і потужність установки

Випарник знімає з води 75–80 % теплопродуктивності, решту додає компресор. Розрахунок ведуть за Q = c · m · Δt: при перепаді 4 °C кубометр води на годину дає 4,6 кВт холоду, звідси правило 0,20–0,25 м³/год на кіловат знятого тепла.

Теплопродуктивність	Зі свердловини	Дебіт при Δt = 4 °C
8 кВт	~6,4 кВт	~1,4 м³/год
12 кВт	~9,6 кВт	~2,1 м³/год
16 кВт	~12,8 кВт	~2,8 м³/год
24 кВт	~19,2 кВт	~4,2 м³/год

Дебіт підтверджують добовою відкачкою із заміром динамічного рівня: паспортні цифри бурильника без неї не приймають, а сезонна просадка рівня взимку — найчастіша причина зупинок за низьким тиском випарника. Якщо дебіт нижчий за розрахунковий, зменшують перепад зі збільшенням витрати або переходять на зонди.

Аналіз води: залізо, марганець, жорсткість

Вода на глибині 20–60 м тримає стабільні 8–12 °C цілий рік, проблема в хімії: двовалентне залізо осідає плівкою на пластинах, карбонатна жорсткість дає накип, хлориди й сірководень руйнують нержавіючу сталь і мідь припою.

залізо і марганець — сумарно до 0,2 мг/л для прямої роботи на випарник, вище — проміжний контур або знезалізнення;
жорсткість — при підвищеній перепад на теплообміннику задають меншим;
хлориди, амоній, сірководень, pH — визначають матеріал пластин і ущільнень;
завись і пісок — сітчастий фільтр зі зворотним промиванням, другий бар’єр на поверненні.

Пробу беруть після кількох годин відкачки: по каламутній воді залізо завищується.

Кесон, заглибний насос і траса до котельні

Гирло виводять нижче глибини промерзання: кесон із герметичним вводом труби й кабелю та кришкою із замком; усередині — оголовок, манометр і зливний кран, у приямку поглинальної свердловини — вузол зворотного промивання фільтра. Насос підвішують нижче динамічного рівня, але не в зоні замулювання: трос, зворотний клапан, захист від сухого ходу. Трасу кладуть у траншеї 1,2 м: труба ПНД в утеплювачі, ввід через гільзу; кінець зворотної лінії — нижче статичного рівня, щоб вода не аерувалася.

Каталожний COP 5,0 у режимі 10/35 стосується агрегата, споживання заглибного насоса віднімається: при подачі 2 м³/год і напорі 40 м гідравлічна потужність близько 220 Вт, при ККД 0,4 споживання доходить до 550 Вт — на тлі 2,4 кВт компресора це мінус близько 0,9 одиниці COP. Насос підбирають за динамічним рівнем, а частотне регулювання тримає перепад 3–5 °C.

Проміжний теплообмінник і обв’язка котельні

Пластинчастий теплообмінник розділяє пластову воду і розсіл: з боку машини водно-гліколева суміш 25–30 %, з боку свердловини сира вода. Схема коштує 5–7 % напору, тобто 1–2 °C на вході у випарник, зате при забрудненні чистять недорогий апарат, а не випарник; розбірна конструкція краща за паяну. У котельні лінія заходить у пісковідділювач і сітчастий фільтр, далі в теплообмінник і на поглинальну свердловину. Обидва боки обв’язують арматурою, штуцерами для промивання і манометрами: зростання перепаду тиску вказує на забруднення. Для приватного будинку монтують Thermia Calibra або Thermia Legend, для великих об’єктів — інверторну Thermia Mega; підбір потужності — у матеріалі опалення тепловим насосом, об’єкти — у відгуках.

Промивка і пусконалагодження

Прокачування видобувної свердловини до стабільної прозорості.
Промивка траси повз теплообмінник, щоб пісок не потрапив у пластини.
Заповнення і деаерація вторинного контуру, вихід на розрахункову витрату.
Перевірка фаз, пускових струмів, реле протоку і захисту від сухого ходу.
Замір перепаду на джерелі та рівнів у свердловинах під навантаженням.
Налаштування кривої опалення й ГВП, запис базових значень у журнал.

Через рік їх порівнюють із поточними — дрейф видно до аварії.

Захист від замулювання і зимова експлуатація

Поглинальна свердловина втрачає приймальність через кольматацію дрібною фракцією і біообростання з осадженням гідроксиду заліза. Звідси вимоги: герметичний контур без підсмоктування повітря, фільтрація до теплообмінника, ревізія витрати раз на сезон і можливість прокачування. Взимку при температурі води на виході нижче 4 °C автоматика обмежує перепад, а зовнішні труби вкладають нижче промерзання з ухилом до свердловини.

Монтаж теплового насоса вода вода: графік бригади

На об’єкті послідовно працюють три склади: бурова закриває стволи й передає паспорти, монтажники роблять траншею, кесони, насос і котельню, останнім виїжджає пусконалагоджувальник. Між бурінням і підключенням витримують паузу на прокачування: каламутна вода забиває фільтр. Найдовші позиції графіка — земляні роботи й буріння, тому переноси залежать від погоди та стану під’їзду.

«Новітерм» — офіційний дистриб’ютор Thermia в Україні з 2007 року: Київ, вул. Академіка Туполєва 19, оф. 39. Монтаж під ключ у Києві й області. Надішліть протокол аналізу води й результат відкачки або телефонуйте +380 44 229-17-79.