Технология освоения геотермальных ресурсов (часть 5)

В связи с бурным развитием этой новой технологии к настоящему времени не сформировалась общепринятая терминология и различные авторы используют достаточно разнообразные наименования для таких систем. В частности применяются термины: геотермальные тепловые насосы, скважинные теплообменники, тепловые насосы с поверхностными источниками, тепловые насосы с открытой (замкнутой) петлей, тепловые насосы с грунтовыми (поверхностными) водами, грунтовые источники тепловых насосов, системы геотермальных тепловых насосов с замкнутым контуром и подземным источником. Эта терминология указывает на применение тепловых насосов, но не отражает технологической сущности геотермальных систем этого класса. Предлагаемое понятие "Геотермальные системы с теплообменом в скважинах и каналах" (ГССК) сохраняет принципы терминологии геотермальной технологии и является более широким, т.к. эти системы могут работать и без тепловых насосов (в высокотемпературных геотермических условиях).
В технологическом отношении ГССК делятся на системы с замкнутым и открытым циклом (петлей). Системы с открытой петлей используют тепло подземной или поверхностной воды, циркулирующее через теплообменники теплового насоса. В системах с закрытой петлей создастся циркуляция автономного теплоносителя. ГССК с замкнутым циклом наиболее широко развиты в США. Они делятся на два типа: системы, у которых в подземном контуре циркулирует вода (или антифриз), и системы, где хладагент теплового насоса непосредственно пропускают через подземный контур.
Первый тип систем состоит из подземного контура с незамерзающим флюидом и циркуляционного и теплового насосов. Подземные контуры обычно располагаются в неглубоких (1-2 м) траншеях или скважинах глубиной 50-100 м. Контур изготавливается из пластиковых (полибутиленовых) или металлических труб. Удельная длина труб 15-125 м/кВт.
Для систем второго типа вместо пластиковых труб используют медные, в которых хладагент циркулирует проходя непосредственно через компрессор теплового насоса. Во всех случаях используют теплоноситель с температурой замерзания ниже -20 °С или рабочий хладагент теплового насоса.
Среди последних разработок упоминаются специальные системы типа "Геопакет" - в землю помещается емкость с флюидом и сооружаются коаксиальные скважинные системы, состоящие из двух колонн труб, расположенных одна в другой. Указанные приемы направлены на уменьшение длины подземного контура и (или) улучшение условий теплообмена.
ГСТСК, устанавливаемые в Европе, преимущественно ориентированы на напольные системы отопления, однако во многих случаях также используются в сочетании с существующими (батарейными) системами центрального отопления. Большинство производителей рекомендуют использовать традиционные системы догрева.

---