Колко Ви е сметката за ток на месец?

За изграждането на сондаж (експлоатационен кладенец)
при издаване на разрешително от съответните органи на Министерството на околната среда и водите (МОСВ) за сондиране.
В процедурата по узаконяване на водоизточници (сондажи, кладенци, извори) е необходимо и изготвянето на
доклади за оценка на експлоатационните ресурси на подземните води в зависимост от предназначението им.

Ако предното е прескочено, то със собствени сили, и консултации, трябва да се направят следните оценки.
Първо, необходим е хидрогеоложки анализ на района на разположението на бъдещия сондаж.
Най-важно е определяне на вида на водозахранването на сондажа -
подземни води, пренос на вода чрез водопропускливи слоеве от река, езеро, водоем,
или най-често срещаните склонови повърхностни води.
Това определя температурата на сондажната вода и възможните отклонения.
Ако водите са подземни, дълбочината на сондажа обикновено е значително над 6-8 м (многостепенна помпа),
а постоянната температура на водата, по данни за САЩ, е 10 оС.
Има непредставителни данни за сондажи в България с температура на водата 12 оС.
При водопопълване от най-общо казано близък прилежащ водоем на сондаж с дълбочина 6-8 м или повече, както и при склоновите води,
температурата на водата през отоплителния период пада и е в рамките на 7-8 оС.
При първия случай разполагаемият температурен напор е 6-7 градуса, а при втория 3-4 градуса.
Или разполагаемата топлоенергийна мощност на първичния енергоизточник ще падне до три пъти,
респ. съотношението необходим дебит за единица термопомпена мощност ще се увеличи.

Определяне на вида на източника - сондаж или кладенец е следващата важна точка, свързан с дебита но сондажната вода.
Дебитът е параметър, който предварително е невъзможно да се оцени.
Този въпрос не стои остро в поречията на големи реки.

При недостатъчен дебит на подземните води са необходими два сондажа - базов и връщащ.
Тук обаче възниква главният проблем. Между базовия и връщащия сондажи трябва да съществува водопропусклив слой,
при това с достатъчен дебит, най-малко равен на дебита на помпата.
Освен това при движението на водата от втория към първия сондаж тя трябва да се затопли чрез кондукция до първоначалната температура,
за този процес е необходимо достатъчно време, респ. достатъчно голямо разстояние между сондажите.
В противен случай ще настъпи бавно охлаждане на водата (за отоплителен сезон),
влошаване на условията за работа на термопомпата, до пълна неработоспособност на съоръжението.
Или в някои случаи ще са необходими повече от един връщащ сондаж.
Страничните процеси на изнасяне, пренасяне и изхвърляне на пясък са неминуеми и непредсказуеми.
Значително по-добри резултати се получават при хоризонтален сондаж между двата вертикални,
изпълнен по изискванията на ефективните сондажи - филтри, обсадни тръби, засипки.
Съществуват компютърни методи за моделиране на хидрогеоложките процеси.
Термодинамичните процеси на топлообмен обаче не се разглеждат.
И накрая е необходима оценка на топлоенергийните експлоатационни ресурси в отоплителен и в охладителен сезони,
които са в зависимост от допустимия и възможен средногодишен добив на подземните води.
Най-важен е обаче среднодневният добив, който определя необходимостта от буферен обем вода в кладенеца,
а от там и необходимите дълбочина и диаметър на кладенеца, динамиката на водното огледало, разположението на сондажната помпа.
В цялост прогнозата за целесъобразност на термопомпа при този вид сондажи с недостатъчен дебит на водата е отрицателна.

Ако дебитът на сондажа е достатъчен, и отпадната охладена (затоплена) вода се изхвърля,
то на преден план излиза технико-икономическата целесъобразност на инвестициите за проектиране, сондажи, водовземане, термопомпа, сградна инсталация,
която е в зависимост от цената на водата, която местната Басейнова дирекция поставя, и цената на електроенергията за помпи и компресори,
или в крайна сметка цената на един киловатчас термопомпена топло(студо)енергия за амортизационния период на съоръжението.
Съществуват и преференции.
В някои случаи прогнозата тук е положителна.

Дълбочината на водочерпене е третият важен параметър, директно определящ инвестициите в сондажната помпа,
и разходът на електроенергия за водочерпене.
Ако сондажната помпа е многостепенна, то мощността, респ. разходите за ел. енергия,
надхвърлят намалението им следствие по-добрия СОР на хидротермалната термопомпа.

Сравнение. За три въздушни моносплита със същата топлинна мощност и среден СОР=4
13,6 КВт : 4 х ( 12 ч/ден х 0,2 лв./КВтч + 6 ч/ден х 0,1 лв./КВтч) = 10,2 лв./ден.
Отоплението за няколко дни при външни температури под -10 оС на електроенергия е приемливо.
Инвестициите са в рамките на 5000 лв.
Отоплението не е особено комфортно. СОР е променлив и при продължителни ниски температури е възможно да падне под 4.

Отоплението с хидротермална термопомпа е комфортно. Охлаждането е възможно да се осъществи само със сондажна вода. СОР е относително постоянен.
При високо разположено водно огледало (ниска мощност на помпата), достатъчен дебит и постоянна температура на водата 10-12 оС,
експлоатационните показатели могат да станат по-добри от тези на въздушните термопомпи.
При наличие на готов кладенец или удачно направен сондаж при ниски инвестиции, още инсталация и инженерингова термопомпа модел "Направи сам",
е възможно интегралните показатели на хидротермална термопомпа да надвишат тези на въздушната.
Оттук нататък започват нелегитимните способи за повишаване на ефективността.

Едно е ясно от примерите - условията за постигане на ефективност, които трябва да се изпълняват,
са твърде много и се отнасят главно до сондажа и неговите параметри,
трудно се оценяват предварително, и почти всички са на границата.

Теоретично хидротермалните термопомпи ще са по-ефективни от въздушните при преодоляване на по-малка температурна разлика,
или когато водата е термална с температура минимум 30 оС, примерно.
Хидротермалните термопомпи са технико-икономически много изгодни при термални води, но в някои артезиански сондажи.
И за сведение - първата хидротермална помпа, пусната в България през 1975 г., на термална вода с температура 42 оС,
през 2008 г. беше заменена с въздушна термопомпа; след приватизацията, и необходимата концесия за водата.

В близките години на пазара за малки въздушни термопомпи за домашно ползване ще навлязат химическите абсорбционни топлинни помпи с литиев бромид.
За търговски мащабни приложения тези въздушни термопомпи навлизат решително от 7-8 години,
независимо че инвестициите все още са по-големи.
Може би трябва да добавя, че скъпоструващият мощен компресор се заменя с една помпа за разтвора с многократно по-ниска мощност,
съответно вентилатор с многократно по-ниска мощност заменя помпа.
И като инженерингов модел "Направи сам" е значително по-подходяща за възпроизвеждане.
Липсата на сондаж и независимост от нормативната уредба на МОСВ са абсолютни предимства.
Несъмнено друго предимство е, че се произвежда допълнително гореща вода независимо от режима - отоплителен или хладилен.
С достатъчно висока температура, и не се налага да се вземат Анти-легионела мерки.