Геотермальное бурение используется для создания геотермального отопления. Оно применяется для жилых домов и коммерческих помещений. Данный тип может эксплуатироваться в качестве самостоятельного источника отопления или совместно с другими разновидностями. Отопление при помощи теплового насоса основано на том, что эксплуатируется земная энергия, которая нагревает расположенный в земле теплоноситель. Насос перекачивает жидкость или пар из контура в отопительную систему помещения.
Бурение геотермальных скважин осуществляется для обеспечения связи с бассейнами геотермальной жидкости или пара, находящихся под землей. Здесь требуется установка специального оборудования, способного выдерживать высокую температуру. Такой подход позволяет значительно сэкономить на отоплении, так как этот источник является более дешевым, чем остальные.
Разведочные работы
Разведка месторождений является сложным делом, поэтому для поиска источников проводится проверочное бурение. Делается небольшая скважина глубиной в несколько метров. Это помогает определить такие характеристики:
- литологию места зарождения;
- гидрогеологические параметры залегания;
- местные градиенты источника.
Специалисты анализируют грунт, чтобы он был достаточно устойчивым для проведения работ, закрепления техники и последующей эксплуатации. Разведочные работы имеют сходство с поиском нефтяных и газовых месторождений.
Особенности геотермального бурения
Для создания полноценно работающей безопасной геотермальной скважины требуется обеспечить ряд предупредительных мер. К ним относится:
- укрепление породы, если она не обладает достаточной прочностью;
- использование оборудования выдерживающего тепло и высокое давление;
- борьба с высоким уровнем коррозии, вызванной условиями эксплуатации.
Процесс бурения оказывается трудоемким и затратным. Самостоятельно, без применения специализированного оборудования сделать все на должном уровне качества оказывается невозможно.
Глубина скважины определяется требуемой мощностью системы, а также типом грунта. Мощность, в среднем, рассчитывается исходя из значений в 50 Вт на 1 метр глубины. Для одной системы может потребоваться создание нескольких скважин. В каждую из них вводится зонд - система труб для прохождения теплоносителя. Для повышения коэффициента полезного действия между грунтом и зондом располагается раствор, у которого имеется высокий коэффициент теплопроводности.
Для отопления частного дома достаточно сооружении скважины глубиной 30-50 метров. Под землей температура земли не зависит от внешней температуры, поэтому является одинаковой в любое время года. В среднем, она колеблется в пределах +8…+16 градусов Цельсия.
Геотермальный тепловой насос может быть двух типов действия: прямого и косвенного. В первом типе циркулирует фреон, являющийся теплоносителем самого насоса. Трубы зондов изготавливаются из меди, что увеличивает стоимость конструкции. Это хрупкий материал, который может повредиться во время засыпки. В насосах косвенного типа используется антифриз вместе с водой, что удешевляет конструкцию. Они являются надежными в эксплуатации и менее подвержены разрушению.
