ГЕОТЕРМАЛЬНЫЙ КОЛЛЕКТОРНЫЙ КОЛОДЕЦ

Полезная модель относится к области энергосберегающих технологий, в частности, к геотермальным теплонасосным системам теплоснабжения, использующим теплоту грунтового массива.
Эти системы получают все большее распространение и представляют собой передовой уровень техники.
Эти системы предусматривают применение грунтовых теплообменников, охватывающих расчетный грунтовой массив и представляющих собой, в частности, целую систему вертикальных теплообменников-термоскважин, например, в виде петель из полимерных труб, по которым циркулирует теплоноситель контура испарителя теплового насоса. Количество таких теплообменников зависит от тепловой нагрузки объекта теплоснабжения и может составлять от нескольких единиц до нескольких десятков единиц.
Возникает проблема объединить трубопроводы от грунтовых теплообменников едиными коллекторами подачи и возврата теплоносителя и соединить их с теплонасосной установкой.
Существует техническое решение фирмы «Корса» когда сборные коллекторы располагаются в теплонасосном тепловом узле как показано на фигуре 1 (Источник (http://www.supertek.ru/katalog/komplektuyuwie_k_geosboru/kollektory_raspredelitelnye/).
Недостатком такого технического решения является то, что трубопроводы от каждого грунтового теплообменника приходится выводить в тепловой пункт, где они вместе со сборным коллектором, отчуждают значительную площадь помещения. Кроме того, при этом весьма велика суммарная протяженность трубопроводов от грунтовых теплообменников к тепловому пункту.
Шведской фирмой «Uponor» выпускаются специальные геотермальные коллекторные колодцы (Каталог продукции «Геотермальная система «Uponor», 2013г., стр. 46), которые располагаются непосредственно в зоне поля грунтовых теплообменников. Внутри колодцев расположены сборные коллекторы, а от них в тепловой пункт идут только две трубы - подачи и возврата теплоносителя.
Устройство состоит из корпуса, внутри которого располагаются коллекторы с запорными кранами. На фигуре 2 приведен внешний вид распределительного колодца диаметром 1000 мм для подключения двенадцати грунтовых теплообменников. На фигуре 3 показана внутренняя часть колодца для подключения восьми грунтовых теплообменников с расположенными в нем один над другим входным и выходным коллекторами с шаровыми кранами на входе и выходе к каждому грунтовому теплообменнику.
Такое решение позволяет собрать многочисленные трубопроводы от грунтовых теплообменников непосредственно в зоне их расположения и направить в тепловой пункт только два трубопровода - подачи и возврата теплоносителя.
Недостатком такой конструкции является то, что прямой и обратные коллекторы расположены горизонтально друг над другом, что затрудняет в процессе эксплуатации (использования) техническое обслуживание устройства, в частности, доступ к запорным кранам нижнего коллектора.
В предлагаемом устройстве, с целью высвобождения места для эксплуатационного обслуживания и организации доступа к запорной арматуре, сборные коллекторы разделены на вертикальные и горизонтальные участки, причем вертикальные участки располагаются преимущественно вдоль стенок корпуса, а горизонтальные - на днище корпуса. Благодаря такому решению в центральной части колодца высвобождается зона для технического обслуживания с равноценным доступом к любому запорному крану.
Устройство поясняется приведенными ниже фигурами 4 и 5, где изображен коллекторный колодец на подключение 16-ти грунтовых теплообменников.
Устройство состоит из корпуса 1, в котором, преимущественно вдоль стенок корпуса 1 и попарно - подающий и возвратный, расположены вертикальные участки 2 коллектора, к которым через запорные краны 3 присоединены входные и выходные патрубки трубопроводов 4, идущие непосредственно от грунтовых теплообменников. Вертикальные участки 2 коллектора соединены с горизонтальными участками 5, уложенными в районе днища корпуса 1. Горизонтальные участки 5 коллектора снабжены патрубками 6 подачи и возврата теплоносителя, к которым присоединяется пара трубопроводов, идущих в тепловой пункт.
Предлагаемое техническое решение позволяет высвободить в центральной части колодца 1 зону обслуживания, образованную между вертикальными участками коллекторов 2, расположенными вдоль стенок корпуса, и горизонтальными участками 5, расположенными на днище корпуса 1, обеспечивающую равноценный доступ к запорным кранам 3, что улучшает условия его использования, в частности, эксплуатационного обслуживания.