Какого диаметра трубы использовать для отопления частного дома с насосом: Какой выбрать диаметр трубы для отопления дома?

Содержание

Страница не найдена — Все о трубах






Фитинги и заглушки


1 881 просмотров


Цивилизация в современном понимании невозможна без установки в доме нескольких инженерных систем, обеспечивающих не






Вентили и задвижки


1 381 просмотров


Здравствуйте, уважаемый читатель! Среди запорной арматуры кран шаровый трехходовой занимает особое место. Рассмотрим подробно






Инструменты


1 796 просмотров


Благодаря относительно невысокой стоимости и хорошим эксплуатационным характеристикам полиэтиленовые трубы уже более 10-ти лет






Вентиляция и дымоход


4 328 просмотров


Приветствуем постоянных и новых читателей наших обзорных циклов! При использовании огня в помещениях всегда






Металлические


3 027 просмотров


Приветствуем нашего постоянного читателя! Комфортный температурный режим дома и на рабочем месте позволяет сохранить






Обслуживание


5 313 просмотров


Доброе время суток, дорогие читатели! Все, кто сталкивался с засором канализационных труб, знают как

Страница не найдена — Все о трубах






Монтаж и ремонт


5 596 просмотров


Здравствуйте, наш читатель! Если вы сами монтируете дома теплый водяной пол или систему отопления, 






Вентиляция и дымоход


12 046 просмотров


Здравствуйте друзья! Согласитесь, в наш век стекла и нержавейки иногда так хочется немножко тепла






Полимерные


1 217 просмотров


Разводка из пластиковых труб сегодня стала обыденным делом. Простота сборки и надежность полимерных трубопроводов






Строительные конструкции


9 657 просмотров


И снова здравствуйте! Возвращаемся к заборам. Когда вопрос встаёт о простой и надёжной конструкции, забор из профильной трубы — та самая «золотая






Монтаж и ремонт


31 241 просмотров


Здравствуйте, уважаемые читатели! При монтаже коммуникаций нередко сталкиваются с ситуацией, когда приходится соединять компоненты






Строительные конструкции


20 054 просмотров


Здравствуйте, уважаемый читатель! Металлическая профильная труба — поистине многофункциональный и универсальный строительный материал. Из

Как рассчитать диаметр труб для отопления частного дома

Заужение диаметра трубы отопления последствия

Правильный выбор: расчет диаметра трубы для отопления

Перед тем как устанавливать отопление в доме, сперва следует правильно произвести расчет диаметра труб Расчет будет рассматриваться на системах с принудительной вентиляцией. В таковых системах движение теплоносителя обеспечивает постоянно работающий циркуляционный насос. Когда выбирается диаметр труб, учитывается, что главная их задача – обеспечение доставки нужного количества тепла к приборам обогрева.

Данные: как рассчитать диаметр трубы для отопления

Для расчета диаметра трубопровода понадобятся такие данные: это и общие теплопотери жилища, и протяженность трубопровода, и расчет мощности радиаторов каждой комнаты, а также способ разводки. Развода может быть однотрубной, двухтрубной, иметь принудительную или естественную вентиляцию.

Также обратите внимание на маркировку у медных и полипропиленовых труб наружного диаметра. Внутренний же можно вычислить, отняв толщину стенки. У металлопластиковых и стальных труб внутренний размер проставляется при маркировке.

К сожалению, рассчитать точно сечение труб невозможно. Так или иначе, а придется выбирать вам из пары вариантов. Этот момент стоит пояснить: к радиаторам нужно доставить определенное количество тепла, добившись при этом равномерного нагрева батарей. Если речь идет о системах с принудительной вентиляцией, то делается это при помощи труб, насоса и самого теплоносителя. Все, что нужно – это прогнать за некий временной промежуток нужное количество теплоносителя.

Получается, что можно выбрать трубы меньшего диаметра, и теплоноситель подавать с большей скоростью. Можно сделать также выбор в пользу труб большего сечения, но интенсивность подачи теплоносителя уменьшить. Предпочтителен первый вариант.

Выбор скорости воды в системе отопления

Большая скорость воды и трубы меньшего диаметра – это наиболее частый выбор. Если увеличить диаметр трубы, то уменьшится скорость движения. Но последний вариант не так част, уменьшение движения не очень выгодно.

При выборе труб также следует учитывать и возможную скорость воды в системе отопления

Почему высокая скорость и меньший диаметр трубы выгоднее:

  • Изделия меньшего диаметра стоят меньше;
  • Работать с трубами меньшего диаметра в домашних условиях проще;
  • Если прокладка открытая, они не так сильно привлекают внимание, а если укладка идет в стены или пол, то потребуются штробы меньшие по размеру;
  • Небольшой диаметр обеспечивает меньшее количество теплоносителя в трубе, а это, в свою очередь, снижает инерционность системы, что экономит топливо.

Разработаны специальные таблицы, по которых определяется размер труб для дома. Такая таблица учитывает требуемое количество тепла, а также скорость движения теплоносителя, а также температурные показатели работы системы. Получается, чтобы осуществить подбор труб нужного сечения, находится необходимая таблица, и по ней подбирается диаметр. Сегодня может найтись и подходящая онлайн-программа, которая заменяет таблицу.

Схема разводки отопительной системы и диаметр труб для отопления

Схема разводки отопления всегда учитывается. Она может быть двухтрубной вертикальной, двухтрубной горизонтальной и однотрубной. Двухтрубная система предполагает как верхнее, так и нижнее размещение магистралей. А вот однотрубная система учитывает экономное использование длины магистралей, таковая подходит для отопления с естественной циркуляцией. Тогда двухтрубная потребуют обязательного включения насоса в схему.

Горизонтальная разводка бывает трех типов:

  • Тупиковая;
  • Лучевая или коллекторная;
  • С параллельным движением воды.

К слову, в схеме однотрубной системы может быть и так называемая обходная труба. Она станет дополнительной магистралью для циркуляции жидкости, если отключился один или несколько радиаторов. Обычно на всякий радиатор устанавливаются запорные краны, которые позволяют перекрыть водную подачу в случае необходимости.

Какие могут быть последствия: заужение диаметра трубы отопления

Заужение диаметра трубы крайне нежелательно. Когда происходит разводка по дому, рекомендовано использовать одинаковый типоразмер – увеличить или уменьшить его не стоит. Возможным исключением будет только большая длина циркуляционного контура. Но и в этом случае нужно быть внимательным.

Многие специалисты не рекомендуют заужать диаметр труб, поскольку это может пагубно отразиться на всей системе отопления

Но почему же при замене стальной трубы на пластиковую заужается размер? Здесь все просто: при одинаковом внутреннем диаметре наружный же диаметр самих пластиковых труб больше. А значит отверстия в стенах и перекрытиях придется расширять, причем, серьезно – с 25 до 32 мм. А ведь для этого будет нужен специнструмент. Потому проще в эти отверстия пропустить трубы потоньше.

Но в этой же ситуации получается, что жильцы, которые произвели такую замену труб, на автоматике «украли» у своих соседей по данному стояку примерно 40% тепла и воды, проходящие по трубам. Потому стоит понимать, что толщина труб, самовольно заменяемая в тепловой системе – не вопрос частного решения, делать этого нельзя. Если стальные трубы меняются на пластиковые, расширять отверстия в перекрытиях, как ни крути, а придется.

Есть и такой вариант в данной ситуации. Можно при замене стояков в старые отверстия пропустить новые отрезочки стальных труб того же диаметра, длина их будет 50-60 см (это зависит от такого параметра, как толщина перекрытия). А потом они соединяются муфтами с пластиковыми трубами. Этот вариант вполне приемлем.

Расчет диаметра трубы для отопления: как рассчитать, скорость воды в системе, последствия заужения, теплоноситель

Расчет диаметра трубы для отопления предваряет расчет общих потерь тепла, мощности котла и мощности радиаторов для каждого помещения. Также выбирается способ разводки, составляется схема и расчеты.

Источник: teploclass.ru

trubyisantehnika.ru

Расчет веса

С расчетом веса трубы все просто: надо знать, сколько весит погонный метр, затем эту величину умножить на длину в метрах. Вес круглых стальных труб есть в справочниках, так как этот вид металлопроката стандартизован. Масса одного погонного метра зависит от диаметра и толщины стенки. Один момент: стандартный вес дан для стали плотностью 7,85 г/см2 — это тот вид, который рекомендован ГОСТом.

В таблице Д — наружный диаметр, условный проход — внутренний диаметр, И еще один важный момент: указана масса обычных стального проката, оцинкованные на 3% тяжелее.

как рассчитать, скорость воды в системе, последствия заужения, теплоноситель

Перед тем как устанавливать отопление в доме, сперва следует правильно произвести расчет диаметра труб Расчет будет рассматриваться на системах с принудительной вентиляцией. В таковых системах движение теплоносителя обеспечивает постоянно работающий циркуляционный насос. Когда выбирается диаметр труб, учитывается, что главная их задача – обеспечение доставки нужного количества тепла к приборам обогрева.

Данные: как рассчитать диаметр трубы для отопления

Для расчета диаметра трубопровода понадобятся такие данные: это и общие теплопотери жилища, и протяженность трубопровода, и расчет мощности радиаторов каждой комнаты, а также способ разводки. Развода может быть однотрубной, двухтрубной, иметь принудительную или естественную вентиляцию.

Также обратите внимание на маркировку у медных и полипропиленовых труб наружного диаметра. Внутренний же можно вычислить, отняв толщину стенки. У металлопластиковых и стальных труб внутренний размер проставляется при маркировке.

К сожалению, рассчитать точно сечение труб невозможно. Так или иначе, а придется выбирать вам из пары вариантов. Этот момент стоит пояснить: к радиаторам нужно доставить определенное количество тепла, добившись при этом равномерного нагрева батарей. Если речь идет о системах с принудительной вентиляцией, то делается это при помощи труб, насоса и самого теплоносителя. Все, что нужно – это прогнать за некий временной промежуток нужное количество теплоносителя.

Получается, что можно выбрать трубы меньшего диаметра, и теплоноситель подавать с большей скоростью. Можно сделать также выбор в пользу труб большего сечения, но интенсивность подачи теплоносителя уменьшить. Предпочтителен первый вариант.

Выбор скорости воды в системе отопления

Большая скорость воды и трубы меньшего диаметра – это наиболее частый выбор. Если увеличить диаметр трубы, то уменьшится скорость движения. Но последний вариант не так част, уменьшение движения не очень выгодно.

При выборе труб также следует учитывать и возможную скорость воды в системе отопления

Почему высокая скорость и меньший диаметр трубы выгоднее:

  • Изделия меньшего диаметра стоят меньше;
  • Работать с трубами меньшего диаметра в домашних условиях проще;
  • Если прокладка открытая, они не так сильно привлекают внимание, а если укладка идет в стены или пол, то потребуются штробы меньшие по размеру;
  • Небольшой диаметр обеспечивает меньшее количество теплоносителя в трубе, а это, в свою очередь, снижает инерционность системы, что экономит топливо.

Разработаны специальные таблицы, по которых определяется размер труб для дома. Такая таблица учитывает требуемое количество тепла, а также скорость движения теплоносителя, а также температурные показатели работы системы. Получается, чтобы осуществить подбор труб нужного сечения, находится необходимая таблица, и по ней подбирается диаметр. Сегодня может найтись и подходящая онлайн-программа, которая заменяет таблицу.

Схема разводки отопительной системы и диаметр труб для отопления

Схема разводки отопления всегда учитывается. Она может быть двухтрубной вертикальной, двухтрубной горизонтальной и однотрубной. Двухтрубная система предполагает как верхнее, так и нижнее размещение магистралей. А вот однотрубная система учитывает экономное использование длины магистралей, таковая подходит для отопления с естественной циркуляцией. Тогда двухтрубная потребуют обязательного включения насоса в схему.

Горизонтальная разводка бывает трех типов:

  • Тупиковая;
  • Лучевая или коллекторная;
  • С параллельным движением воды.

К слову, в схеме однотрубной системы может быть и так называемая обходная труба. Она станет дополнительной магистралью для циркуляции жидкости, если отключился один или несколько радиаторов. Обычно на всякий радиатор устанавливаются запорные краны, которые позволяют перекрыть водную подачу в случае необходимости.

Какие могут быть последствия: заужение диаметра трубы отопления

Заужение диаметра трубы крайне нежелательно. Когда происходит разводка по дому, рекомендовано использовать одинаковый типоразмер – увеличить или уменьшить его не стоит. Возможным исключением будет только большая длина циркуляционного контура. Но и в этом случае нужно быть внимательным.

Многие специалисты не рекомендуют заужать диаметр труб, поскольку это может пагубно отразиться на всей системе отопления

Но почему же при замене стальной трубы на пластиковую заужается размер? Здесь все просто: при одинаковом внутреннем диаметре наружный же диаметр самих пластиковых труб больше. А значит отверстия в стенах и перекрытиях придется расширять, причем, серьезно – с 25 до 32 мм. А ведь для этого будет нужен специнструмент. Потому проще в эти отверстия пропустить трубы потоньше.

Но в этой же ситуации получается, что жильцы, которые произвели такую замену труб, на автоматике «украли» у своих соседей по данному стояку примерно 40% тепла и воды, проходящие по трубам. Потому стоит понимать, что толщина труб, самовольно заменяемая в тепловой системе – не вопрос частного решения, делать этого нельзя. Если стальные трубы меняются на пластиковые, расширять отверстия в перекрытиях, как ни крути, а придется.

Есть и такой вариант в данной ситуации. Можно при замене стояков в старые отверстия пропустить новые отрезочки стальных труб того же диаметра, длина их будет 50-60 см (это зависит от такого параметра, как толщина перекрытия). А потом они соединяются муфтами с пластиковыми трубами. Этот вариант вполне приемлем.

Правильный расчет диаметра трубы для отопления (видео)

Если вы некомпетентны в вопросах расчета диаметра труб, обратки, схем и выбора теплоносителя, лучше позвать специалистов, попросить их прокомментировать свою работу.

Удачных проектов!

Добавить комментарий

teploclass.ru

какой выбрать, последствия заужения к квартире, подбор по таблице

Отопление дома или квартиры — не такая простая инженерная система, как может показаться на первый взгляд. При составлении проекта требуется провести много расчётов, в частности, нужного диаметра трубопровода.

Правильно подобрать диаметр — это залог надёжной, комфортной и эффективной системы обогрева помещений.

К примеру, отопление без насоса, где теплоноситель циркулирует самотёком, вообще может не заработать при слишком узких трубах, а схема с принудительной циркуляцией при занижении диаметра будет шуметь или не прогревать помещения до нужной температуры. Поэтому следует воспользоваться правилами расчёта, которые позволят привести теплопотери к минимуму.

Odnoklassniki

Влияние диаметра труб на КПД для системы отопления в частном доме

Ошибочно полагаться на принцип «больше — лучше» при выборе сечения трубопровода. Слишком большое сечение трубы ведёт к снижению давления в ней, а значит и скорости теплоносителя и теплового потока.

Более того, если диаметр слишком велик, у насоса попросту может не хватить производительности для перемещения такого большого объёма теплоносителя.

Важно! Больший объём теплоносителя в системе подразумевает высокую суммарную теплоёмкость, а значит времени и энергии на его подогрев будет затрачиваться больше, что также влияет на КПД не в лучшую сторону.

Подбор сечения трубы: таблица

Оптимальное сечение трубы должно быть минимально возможным для данной конфигурации (см. таблицу) по следующим причинам:

  • маленький объём теплоносителя быстрее нагревается;
  • меньший просвет создаёт большее сопрот

ogon.guru

Как высчитать площадь поперечного сечения

Формула нахождения площади сечения круглой трубы

Если труба круглая, площадь сечения считать надо по формуле площади круга: S = π*R2. Где R — радиус (внутренний), π — 3,14. Итого, надо возвести радиус в квадрат и умножить его на 3,14.

Например, площадь сечения трубы диаметром 90 мм. Находим радиус — 90 мм / 2 = 45 мм. В сантиметрах это 4,5 см. Возводим в квадрат: 4,5 * 4,5 = 2,025 см2, подставляем в формулу S = 2 * 20,25 см2 = 40,5 см2.

Площадь сечения профилированной трубы считается по формуле площади прямоугольника: S = a * b, где a и b — длины сторон прямоугольника. Если считать сечение профиля 40 х 50 мм, получим S = 40 мм * 50 мм = 2000 мм2 или 20 см2 или 0,002 м2.

Статья по теме: Почему стиральная машина не сливает воду и что делать?

Расчет диаметра трубы для отопления – ответственный этап — Учебник сантехника

В то время, когда речь идет о монтаже отопительной системы, то частенько труба выбирается легко на основании советов привычных либо рекомендаций продавцов в магазине. Расчет диаметра трубы для отопления выполняется далеко не всегда.

Выбирая типоразмер наугад, имеется риск того, что отопительная система будет работать неэффективно.

Влияние диаметра на работу отопления

Инструкция по монтажу отопительной системы вряд ли затрагивает вопросы расчета трубопровода (определите кроме этого как вычислить диаметр трубы для отопления).

В это же время, при перемещении по трубе теплоноситель сталкивается с несколькими видами сопротивлений и это необходимо учитывать при подборе типоразмера:

  • трение о стены. За счет этого часть скорости теряется,
  • утраты скорости при поворотах. Разводку по квартире нереально выполнить без поворотов (к тому же имеется повороты под углом 90?),
  • изменение диаметров. В случае если при разводке по квартире постараться применять различные типоразмеры, то сопротивление перемещению потока будет наблюдаться еще и в местах сопряжения различных типоразмеров.

Обратите внимание! Заужение диаметра трубы отопления нежелательно. При разводке по дому необходимо применять одинаковый типоразмер. Исключение допускается при громадной длины циркуляционного контура, при таких условиях возможно расширить скорость перемещения теплоносителя за счет уменьшения D.

Что же касается самого трубопровода, то основной его чёртом, воздействующей на перемещение теплоносителя, возможно назвать внутренний диаметр (Двн). Чем он меньше, тем больше давление и напротив – с ростом Двн давление в системе падает. Это необходимо учитывать, в то время, когда выполняется подбор диаметра трубы для отопления.

С этим явлением и связана частая ошибка сантехников-любителей. Они уверены в том, что в случае если забрать размер побольше, то через радиаторы будет проходить комната и большее количество теплоносителя стремительнее прогреется.

На самом же деле эффект будет противоположный – из-за падения давления батареи останутся прохладными. При таких условиях выручить может установка более замечательного циркуляционного насоса, но цена для того чтобы решения высока, значительно несложнее верно подобрать необходимый диаметр.

Пример расчета отопительной системы

В большинстве случаев, выполняется упрощенный расчет исходя из таких параметров как количество помещения, уровень его утепленности, разницы потока температур и скорости теплоносителя в подводящем и отводящем трубопроводе.

Диаметр трубы для отопления с принудительной циркуляцией определяется в таковой последовательности:

  • определяется суммарное количество тепла, которое нужно подать в помещение (тепловая мощность, кВт), возможно ориентироваться и на табличные данные,
  • задавшись скоростью перемещения воды, определяют оптимальный D.
Расчет тепловой мощности

Как пример будет выступать стандартная помещение с размерами 4,8х5,0х3,0м. Отопительный контур с принудительной циркуляцией, нужно выполнить расчет диаметров труб отопления для разводки по квартире. Главная расчетная формула выглядит так:

в формуле использованы такие обозначения:

  • V – количество помещения. В примере он равен 3,8•4,0•3,0 = 45,6м3,
  • ?t– отличие между температурой на улице и в помещении. В примере принято 53?С,
  • К –особый коэффициент, определяющий степень утепленности здания. В общем случае его значение находится в диапазоне от 0,6-0,9 (употребляется действенная теплоизоляция, кровля и пол утеплены, установлены как минимум двойные стеклопакеты) до 3-4 (постройки без теплоизоляции, к примеру, бытовки). В примере употребляется промежуточный вариант – квартира имеет стандартную теплоизоляцию (К = 1,0 – 1,9), принято К = 1,1.

Итого тепловая мощность должна быть равна 45,6•53•1,1/860 = 3,09кВт.

Возможно воспользоваться табличными данными.

Определение диаметра

Диаметр труб отопления определяется по формуле

Где использованы обозначения:

  • ?t– отличие температур теплоносителя в подающем и отводящем трубопроводах. Учитывая то, что подается вода при температуре порядка 90-95?С, а остыть она успевает до 65-70?С, перепад температур возможно принять равным 20?С,
  • v –скорость перемещения воды. Нежелательно, дабы она превышала значение 1,5 м/с, а минимальный допустимый порог – 0,25 м/с. Рекомендуется остановиться на промежуточном значении скорости 0,8 – 1,3 м/с.

Обратите внимание! Неверный выбор диаметра трубы для отопления может привести к падению скорости ниже минимального порога, что со своей стороны приведёт к образованию воздушных пробок. В следствии эффективность работы станет нулевой.

Значение Dвн в примере составит v354•(0,86•3,09/20)/1,3 = 36,18 мм. В случае если обратить внимание на типоразмеры, к примеру, ПП трубопровода, то видно, что для того чтобы Dвн нет. При таких условиях выбирается легко ближайший диаметр пропиленовых труб для отопления.

В этом примере возможно выбрать PN25 с Двн 33,2 мм, это приведет к маленькому повышению скорости перемещения теплоносителя, но она все равно останется в допустимых пределах.

Особенности отопительных систем с естественной циркуляцией

Основное их отличие пребывает в том, что в них не употребляется циркуляционный насос для давления. Жидкость перемещается самотеком, по окончании нагрева она вытесняется наверх, после этого проходит через радиаторы, остывает и возвращается к котлу.

В сравнении с системами с принудительной циркуляцией, диаметр труб для отопления с естественной циркуляцией должен быть больше. База расчета в этом случае пребывает в том, дабы циркуляционное давление превышало утраты на местные сопротивления и трение.

Чтобы любой раз не высчитывать значение циркуляционного давления, существуют особые таблицы, составленные для различных перепадов температур. К примеру, в случае если протяженность трубопровода от котла до радиатора образовывает 4,0 м, а перепад температур – 20?С (70?С в отводящем и 90?С в подающем), то циркуляционное давление составит 488 Па. Исходя из этого подбирается скорость теплоносителя, методом трансформации D.

При исполнении расчетов своими руками необходим и проверочный расчет. Другими словами вычисления ведутся в обратном порядке, цель проверки – установить не превышают ли утраты на местные сопротивления и трение циркуляционное давление.

Подведение итогов

Расчет трубопровода отопления – очень важная задача на этапе проектирования. Информация в статье разрешит самостоятельно выполнить расчет отопительной системы, так что комфортный микроклимат в доме гарантирован (см.кроме этого статью ‘Какие конкретно трубы для отопления лучше: анализ 4-х наиболее распространённых вариантов’).

На видео в данной статье расчет трубопровода ведется по допустимой скорости.

Загрузка…

partner-tomsk.ru

Подбор диаметра труб отопления — Teplopraktik

Диаметр труб отопления зависит от того какой объем теплоносителя будет проходить через них. Очевидно, что на главном подающем трубопроводе, идущем от отопительного котла, диаметр будет больше, на ветке с тремя радиаторами он будет еще меньше, а на конечном радиаторе он будет самым маленьким. Соответственно диаметр трубы будет зависеть от общей тепловой мощности радиаторов, который питает данный трубопровод.

Кроме того диаметр трубопровода зависит от скорости движения теплоносителя в системе и от перепада температур подача/обратка. Чем выше этот перепад, тем меньше требуется диаметр трубопровода. Стандартный перепад температур – 20°С. В более комфортных системах этот перепад меньше – 10°С.

Отопительная система с циркуляционным насосом характеризуется высокой скоростью теплоносителя, система же с естественной циркуляцией обладает низкой скоростью, поэтому это обязательно надо учитывать при подборе труб отопления. Не стоит закладывать в расчет трубопроводов слишком большую скорость движения воды в трубах, т.к. это создаст различные неприятные шумы и журчание в трубах. При слишком низкой скорости же возникает риск образования воздушных пробок в системе. Скорость движения в трубах должна быть в пределах 0,4 – 0,6 м/с. Самотечная система характеризуется значительно более низкой скоростью теплоносителя, поэтому диаметр труб нужно выбирать больше.

Поэтому ниже мы укажем таблицы подбора диаметра труб для различных систем с указанными параметрами. В таблице используется подбор диаметра труб из различных материалов. Стальные трубы ВГП имеют обозначение по внутреннему диаметру, тогда как полипропиленовые, металлопластиковые и трубы из сшитого полиэтилена имеют обозначение по наружному диаметру. Это учтено в таблице подбора диаметров трубопроводов.

Разница температур подача/обратка — 20°С, скорость воды 0,5 м/с — СТАНДАРТНАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ

Тепловая нагрузка, кВтНеобходимый внутренний диаметр трубы, ммПодбор трубы для необходимого внутреннего диаметра:
ВГП стальныеПолипропиленСшитый полиэтилен
50391,5 дюйма (40мм)5050
40351,5 дюйма (40мм)5050
30301,25 дюйма (32мм), дюйм с четвертью)4040
20251 дюйм (25мм)3232
15211 дюйм (25мм)3232
12193/4 дюйма (20мм)2525
10173/4 дюйма (20мм)2525
8163/4 дюйма (20мм)2525
6141/2 дюйма (15мм)2020
5121/2 дюйма (15мм)2020
4111/2 дюйма (15мм)2020
3103/8 дюйма (10мм)1616
283/8 дюйма (10мм)1616
163/8 дюйма (10мм)1616

Разница температур подача/обратка — 10°С, скорость воды 0,5 м/с — НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ

Тепловая нагрузка, кВтНеобходимый внутренний диаметр трубы, ммПодбор трубы для необходимого внутреннего диаметра:
ВГП стальныеПолипропиленСшитый полиэтилен
50552 дюйма (50мм)6363
40482 дюйма (50мм)6363
30432 дюйма (50мм), либо 1,5 дюйма (40мм)6363
20351,5 дюйма (40мм)5050
15301,25 дюйма (32мм)4040
12271,25 дюйма (32мм)4040
10251 дюйм (25мм)3232
8221 дюйм (25мм)3232
6193/4 дюйма (20мм)2525
5173/4 дюйма (20мм)2525
4161/2 дюйма (15мм)2020
3131/2 дюйма (15мм)2020
2111/2 дюйма (15мм)1616
181/2 дюйма (15мм)1616

Разница температур подача/обратка — 20°С, скорость воды 0,2 м/с — САМОТЕЧНАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ

Тепловая нагрузка, кВтНеобходимый внутренний диаметр трубы, ммПодбор трубы для необходимого внутреннего диаметра:
ВГП стальныеПолипропиленСшитый полиэтилен
30482 дюйма (50мм)6363
20391,5 дюйма (40мм)5050
15341,5 дюйма (40мм)5050
12301,25 дюйма (32мм), (дюйм с четвертью)4040
10281,25 дюйма (32мм), (дюйм с четвертью)4040
8251 дюйм (25мм)3232
6213/4 дюйма (20мм)2525
5193/4 дюйма (20мм)2525
4173/4 дюйма (20мм)2525
3153/4 дюйма (20мм))2525
2121/2 дюйма (15мм)2020
1101/2 дюйма (15мм)2020

Пример использования: двухтрубная система с циркуляционным насосом, общая мощность 18 кВт.

Разводка выполнена полипропиленовой трубой, условное обозначение — ПП.

Как видим из схемы — вначале из котла выходит полипропиленовая труба, диаметром 40мм, внутренний просвет у нее 25мм, что соответствует металлической ВГП трубе в 1 дюйм (25мм). Далее идет отвод на бойлер (4 кВт) и теплые полы (2 кВт) двух ПП труб, диаметром 16мм. После этого часть теплоносителя отделилась, поэтому нет необходимости в такой толстой трубе. На отопление 1-ого и 2-ого этажей уже пойдет более тонкая труба — 32мм, она пойдет до первого тройника. На тройнике отделяется ветка на 1-ый этаж, диаметром 25мм, и на 2-ой этаж, также диаметром 25мм. К конечным радиаторам уже подходит полипропиленовая труба диаметром 16мм. И на 3-х последних радиаторах также идет заужение подающей трубы до 16мм.

В однотрубной системе, в отличие от двухтрубной по одному трубопроводу подается весь теплоноситель системы. Поэтому в такой системе весь трубопровод (после ответвления трубы на бойлер и теплый пол) будет диаметром 32мм, а к отдельным радиаторам от основного трубопровода будут подходить трубы 16мм.

teplopraktik.ru

Расчет площади поверхности трубы

Труба представляет собой очень длинный цилиндр, и площадь поверхность трубы рассчитывается как площадь цилиндра. Для вычислений потребуется радиус (внутренний или наружный — зависит от того, какую поверхность вам надо рассчитать) и длина отрезка, который вам необходим.

Формула расчета боковой поверхности трубы

Чтобы найти боковую площадь цилиндра, перемножаем радиус и длину, полученное значение умножаем на два, а потом — на число «Пи», получаем искомую величину. При желании можно рассчитать поверхность одного метра, ее потом можно умножать на нужную длину.

Статья по теме: Строительство погреба

Для примера рассчитаем наружную поверхность куска трубы длиной 5 метров, с диаметром 12 см. Для начала высчитаем диаметр: делим диаметр на 2, получаем 6 см. Теперь все величины надо привести к одним единицам измерения. Так как площадь считается в квадратных метрах, то сантиметры переводим в метры. 6 см = 0,06 м. Дальше подставляем все в формулу: S = 2 * 3,14 * 0,06 * 5 = 1,884 м2. Если округлить, получится 1,9 м2.

Какая система отопления лучше: однотрубная или двухтрубная?

Преимущества и недостатки однотрубных систем

Зная основные недостатки и достоинства однотрубной системы отопления, можно определяться с проектированием отопления в своем частном доме или загородной коттедже. Мы рекомендуем принимать решения только после осмотра объекта специалистом, но уже на начальных этапах проектирования вы можете оценить целесообразность такой системы для помещения.

Аргументы «против»

Самое большое различие, которое имеют однотрубная и двухтрубная система отопления – это последовательное соединение радиаторов, которое в процессе эксплуатации не позволяет регулировать интенсивность нагрева одного из них без последствий для последующих. То есть, если в спальне достаточно жарко и нужно убавить температуру, прижав вентиль на радиаторе, в других комнатах вода в батареях тоже будет остывать.

Второй серьезный минус – однотрубная система отопления дома требует более высокого давления теплоносителя в процессе эксплуатации. Повышается мощность насосов в котельных – повышаются эксплуатационные расходы, появляется больше протечек, система чаще требует пополнения воды. Не исключение и однотрубная система отопления частного дома: в такую систему обязательно нужно врезать насос, в то время как в двухтрубных системах теплоноситель может перемещаться самотеком.

Третий существенный недостаток – однотрубная система отопления дноэтажного дома должна иметь вертикальный розлив. То есть, емкость-расширитель обязательно должен устанавливаться на чердаке, в данном случае выполняющем роль технического этажа. В случае, когда такая система устраивается в многоэтажном жилом доме, необходимо прибегнуть к дополнительным ухищрениям, чтобы обеспечить одинаковую температуру теплоносителя на каждом этаже. Дело в том, что с вертикального излива вода по однотрубным системам отопления спускается вниз, последовательно проходя через радиаторы на каждом этаже. Разумеется, в каждом радиаторе она отдает часть температуры, доходя до первых этажей с потерей теплоэнергии едва ли не до 50%. Поэтому при таких системах на каждом этаже ставят дополнительные перемычки, а на нижних этажах устанавливают большее количество секций радиатора, чем на верхних.

Аргументы «за»

Помимо всего вышеописанного эта система отопления имеет ряд плюсов, которые вполне могут уравновесить недостатки. Во-первых, основные ее отрицательные стороны были характерны для советского времени, когда технический прогресс еще не совершил многих революционных переворотов в технологиях. Сегодня однотрубная система отопления – одна из самых распространенных систем, особенно для частного строительства.

Во-вторых, большой плюс такой системы, разумеется, в экономии материалов. Соединительные трубы, обратные стояки, перемычки и подводы к радиаторам отопления – все это в сумме дает достаточную протяженность трубопровода, который стоит немалых средств. Однотрубная система отопления позволяет избежать монтажа лишних труб, серьезно сэкономив. Во-вторых, это гораздо эстетичнее выглядит.

В-третьих, есть множество технологических решений, которые избавляют от проблем, существовавших в таких системах буквально десяток лет назад. На современные однотрубные системы отопления устанавливают термостатические клапаны, радиаторные регуляторы, специальные воздухоотводчики, балансировочные вентили, удобные шаровые краны. В современных отопительных системах, использующих последовательную подачу теплоносителя, уже можно добиться понижения температуры в предшествующем радиаторе без ее снижения в последующих.

Зная основные особенности однотрубной и двухтрубной систем отопления, можно приступать к проектированию отопления в частном доме или загородной коттедже. Тем не менее, мы рекомендуем приступать к монтажным работам только после осмотра объекта специалистом. Обратитесь к нашим инженерам за помощью в проектировании коммуникаций по телефону +7 (495) 580-29-99 или оставьте заявку на нашем сервисе поиска монтажников montazh.online.

как рассчитать оптимальное значение, чтобы обеспечить необходимое давление и температуру в системе?

При выборе труб отопления необходимо учитывать не только физико-механические свойства  материала, из которого они изготовлены, но и протяжённость системы, и диаметр коммуникаций. Диаметр труб отопления оказывает немаловажное влияние на гидродинамику отопительной системы в целом. Неправильно подобранный размер сечения трубопровода становится причиной низких температур в помещении при значительных энергозатратах.

Распространённой ошибкой является мнение о том, что чем больше диаметр трубы, тем эффективнее будет циркулировать теплоноситель и, следовательно, тем теплее будет в доме. На практике, чрезмерно большое значение диаметра приводит к снижению давления в трубопроводе ниже нормы, вследствие чего теплоноситель в радиаторах имеет низкую температуру.

Правила подбора размеров труб отопления

При подборе диаметров труб для отопления следует, прежде всего, учитывать тип отопительной схемы. Если частный дом планируется подключить к центральной магистрали, то диаметр труб для отопления частного дома рассчитывается аналогично расчёту труб квартирных отопительных систем. В автономном отоплении размер сечения различен для систем с естественной циркуляцией и схем, подразумевающих наличие циркуляционного насоса.

Основные размерные параметры, учитываемые при  подборе коммуникаций:

  • Внутренний диаметр – основная характеристика трубы, измеряется в миллиметрах или округлённо – в дюймах.
  • С целью сохранения для всех элементов системы проходного сечения, обеспечивающего расчётные условия для передачи жидкости, газа, пара, было введено понятие «условный проход».

Под условным проходом подразумевают средний диаметр трубы и арматуры в свету, соответствующий одному или нескольким наружным диаметрам. Истинный внутренний диаметр очень редко совпадает с величиной условного прохода

  • Наружный диаметр является характеристикой, по которой подбираются пластмассовые и медные изделия
  • Важный размер труб для отопления – толщина стенки, которая равна половине разницы внешнего и внутреннего диаметров 

При проектировании отопительной системы необходимо правильно выбрать не только диаметр самих отопительных труб, но и размерные параметры гильзы, с помощью которой трубопровод прокладывается через стены. Внутренние диаметры гильз должны превышать внешние диаметры труб для отопленияПри проектировании отопленной системы, состоящей из элементов, изготовленных из различных материалов, используют специальные таблицы соответствия диаметров.

Как рассчитать диаметр трубы отопления?

Точный диаметр отопительных коммуникаций определяется с помощью инженерных теплотехнических и гидравлических расчетов.

В расчётах принимают во внимание:

  • выбранную схему разводки;
  • скорость движения теплоносителя в системе – в среднем 1,5 м/с;
  • расчётное охлаждение теплоносителя – разницу между его температурой на выходе из котла и при возвращении – 15-200С;
  • коэффициент сопротивления трубы – предоставляется производителем труб;
  • диаметр входной-выходной трубы;
  • требуемое количество тепла.

Стартовой точкой проекта отопления является вход-выход котла. Трубы для отопления – диаметр которых должен быть меньше диаметра выходной трубы котла — на начальном участке выполняют из металла, даже если весь трубопровод отопительной системы будет выполнен полимерными трубами.

Например, если из котла проложена центральная труба диаметром 1“, то её ветвление осуществляют трубами диаметром 3/4“. Подключение к приборам и ветка последнего прибора выполняются трубами диаметром 1/2“.

Решать вопрос, какой диаметр труб для отопления выбрать, целесообразно с привлечением дипломированных специалистов.

Давление и температура теплоносителя в системах отопления

В автономных отопительных системах температура труб отопления определяется самим хозяином. Установленных норм на этот параметр не существует, и его величина зависит от желания самого потребителя и коэффициента теплопередачи отопительных приборов.

Самый низкий коэффициент теплопередачи у чугунных, средний – у биметаллических, самый высокий  – у алюминиевых радиаторов.

Алюминиевые радиаторы

При определении количества радиаторов и числа секций в каждом приборе используется такая величина, как их паспортная тепловая мощность, которая принимается из расчёта, что температура воды в трубах отопления равна 750С. Эта температура оптимальная, но не единственно правильная. При изменении погодных условий этот параметр корректируется. Нормальная температура теплоносителя в паровых системах – 120-1300С, в воздушных – 40-700С.

Несмотря на то, что некоторые марки полипропиленовых изделий рассчитаны на температуры жидкого теплоносителя, достигающие 1100С, не рекомендуется поднимать температуру воды свыше 950С. Если требуется повысить  количество тепла, поступающего в помещение, то целесообразно либо сменить радиаторы на более эффективные модели, либо увеличить площадь их рабочей поверхности.

Важную роль в эффективном и безаварийном функционировании отопительной системы играет величина давления теплоносителя. Хозяин дома обязан знать, какое давление должно быть в трубах отопления. Для автономной отопительной системы нормальным считается давление, равное 1,5-2 атм.

Давление, равное 3 атмосферам, считается уже критическим и может привести к печальным последствиям. Для контроля этой величины в системе устанавливают манометры. Для предотвращения аварий из-за возникновения чрезмерного напора устанавливают расширительные баки.

При проектировании и монтаже отопительных систем важно соблюдение общестроительных правил и инструкций производителей отопительного оборудования. Любая ошибка, допущенная при устройстве отопительной системы, может не только снизить эффективность её работы, но и привести к возникновению аварийных ситуаций.

Лучевая система отопления

Рынок теплотехники предлагает бесконечное количество моделей котлов и периферийного оборудования для отопления частного дома. Но покупка, даже самого современного и высокотехнологичного оснащения – это еще не все, нужно выбрать правильную конфигурацию отопительной системы. Об одной из популярных методик соединения труб – лучевой или веерной, мы и поговорим в этой статье.

 

 

 

 

Нюансы веерной разводки

Существует два варианта соединения радиаторов отопления с котлом:

 

Первый способ – классический, бюджетный. Главный его недостаток – необходимость в полном отключении системы при работах на любом локальном участке. Этого можно избежать, если оборудовать вход и выход у каждого прибора системы кранами, запорной арматурой, но такая модернизация значительно увеличит стоимость проекта.

 

Еще одна особенность стандартной одно/двухтрубной системы отопления – открытый монтаж. Так как число труб в этом случае невелико, дизайнеры предпочитают не «заморачиваться» с их маскировкой и оставляют открыто лежать по стенам.

При веерной/лучевой разводке оставлять на поверхности масштабную сетку из труб – идея так себе, поэтому их прячут в пол и стены, оставляя на виду только отопительные радиаторы.

Стоит такая система примерно столько же, как и классическая. Так как при лучевой системе не используются дорогостоящие фитинги для сшитого полиэтилена, а монтируется только цельная труба маленького сечения ф16. Лучевая разводка исключает стыки на трубе, что ведет к исключению возможных протечек, на протяжении всего периода эксплуатации объекта. Также эффективность и удобность данной системы в том, что есть возможность отключить определенный прибор отопления в любой момент времени, например если при ремонте в комнате случайно просверлили трубу шурупом, при этом остальные радиаторы отопления будут функционировать и не придется отключать всю систему отопления дома. При тройниковой системе вам бы пришлось отключать всю системы или оснащать системы большим количеством байпасов и запорной арматурой, что существенно повысит стоимость организации отопления. 

 

Исходя из вышесказанного, бесспорным плюсом лучевой системы является минимальное количество соединений, что позитивно влияет на гидравлическую стабильность всей системы отопления.

Благодаря особенностям подключения теплоноситель имеет одинаковую температуру в любой точке системы, равномерно прогревая помещение и не оставляя «мертвых зон».

Достоинства веерной системы

Основными достоинствами веерной системы являются:

  • возможность точно регулировать температуру в районе каждой комнаты, батареи, отключая лишние или, наоборот, подключая недостающие элементы отопления;
  • особенности лучевой укладки труб позволяют производить ремонт и обслуживания системы без общего отключения, по секторам и участкам;
  • скрытый монтаж.
  • возможность дооснащать систему отопления зональной автоматикой(регулировка температуры через комнатные термостаты)

Важно! С учетом сказанного стоит доверять монтаж профессионалам. Неправильная или некачественная сборка может свести к минимуму достоинства веерной системы из-за частых и дорогих ремонтов.

Как делают лучевую разводку

Главным узлом при создании веерной системы является коллектор. Если отопление монтируется в доме с более чем одним этажом, нужно учитывать, что коллектор ставится отдельно на каждый этаж. Для удобства обслуживания и ремонта каждый узел располагают в специальном шкафу, обеспечивая свободный доступ.

 

Важно! Чем меньше в системе соединений, тем выше общий уровень ее гидравлической стабильности.

 

Главный узел любой отопительной системы – котел. Для максимальной эффективности системы нужно грамотно подобрать модель котла. 

 

 

Важно! При проектировании необходимо учитывать протяженность трубопроводов, и, соответственно, величину тепловых потерь. Снизить их до минимума поможет качественная изоляция.

Выбираем циркуляционный насос

Веерная разводка – это, чаще всего, горизонтальная система с принудительной циркуляцией. В ней не обойтись без насоса, который заставит теплоноситель двигаться по контуру. Постоянное движение нагретой жидкости делает температуру одинаковой в любой точке системы.

Выбор параметров производительности насоса должен осуществляться еще на стадии проектирования, с учетом диаметра, общей длины труб и места его будущего расположения.

Установка насоса

Для получения максимума от системы отопления при монтаже следует учитывать следующие особенности:

  • вал насосов, у которых «мокрый» ротор, устанавливается строго горизонтально;
  • традиционным местом установки насоса является «обратка» системы, из-за относительно невысокой температуры, однако, современные насосы могут работать при любых параметрах теплоносителя, поэтому монтируются свободно, в любое удобное место;
  • между расширительным баком и насосом принудительной циркуляции необходимо выдерживать минимальное расстояние;
  • если насос укомплектован терморегулятором, он должен быть изолирован от деталей с высокой температурой;
  • обязательно наличие в системе отопления кранов Маевского, воздухоотводчиков или простых шаровых кранов для развоздушивания;
  • во избежание поломки категорически не рекомендуется запускать насос при незаполненной системе.

Важно! Мощность циркуляционного насоса, подобранная в соответствии с параметрами отопления поможет значительно снизить уровень шума и вибрации.

Особенности коллектора

Коллектор или гребенка – устройство, распределяющее и поддерживающее оптимальные параметры теплоносителя в рабочих зонах: теплый пол, радиаторы и т. д. Может одновременно контролировать до 12 веток.

Каждый коллектор оснащен автономным набором развоздушивающей, запорной и регулирующей арматуры, при помощи которого можно до деталей настроить характеристики теплоносителя во всех контурах системы.

Готовимся к установке

Прежде чем приступать к установке нужно подготовить все части системы и основательно продумать расположение основных узлов.

  • Рассчитайте места установки радиаторов отопления.
  • Подберите радиаторы в соответствии с параметрами помещения, котла и системы.
  • Подготовьте визуальный план прокладки труб и размещения котла, насоса, коллекторов.
  • Составьте точную монтажную смету и проведите закупку в соответствии с ней.

Если чувствуете, что у вас не хватает опыта или знаний, лучше обратиться к специалисту за советом до начала работ. Вы можете проконсультироваться по всем вопросам установки с специалистами нашей компании.

Алгоритм монтажа веерного отопления

Начинают работу с расстановки батарей по комнатам, предварительно просчитав тепловые потери дома. Обязательное условие: они должны быть выставлены на одном уровне. Закрепленные радиаторы оснащаются пробками, термостатическими головками, переходниками и кранами.

 

Монтируется шкаф под коллекторы. Не Советуем покупать недорогие распределители, так как потом придется устранять течь или ремонтировать, оснащенные переходниками на ¾. К гребенке подсоединяются «американки». К котлу коллектор подключают через тройники, проведя трубы через пол или стены. Если трубы будут скрытого монтажа, залиты стяжкой, нужно использовать трубы из сшитого полиэтилена.

Теплый пол и веерное отопление

Планируя параллельное устройство теплого водяного пола и веерной разводки не забывайте, что первый – это низкотемпературная зона, вторая, напротив, система, рассчитанная на сильный нагрев. 

Если не правильно просчитать мощность радиаторов и теплого пола, то можно оказаться в ситуации, когда в доме либо всегда душно из-за перегретого пола, либо всегда холодно, из-за недостаточно прогретых батарей.

Тепловой расчет дома позволяет точно определить мощность радиаторов и их необходимость в смежной системе с водяным теплыми теплыми полами. Наши специалисты при разработке проекта монтажа тёплого пола подготовят расчёт тепловых потерь вашего дома.

Если дом деревянный

При монтаже трасс из труб в деревянном строении, их стараются укладывать в специально сделанные для этого пазы, отверстия большего диаметра, чтобы избежать напряжения при усадке деревянных элементов.

 

Важно! Трубы должны быть закреплены надежно, но без лишнего давления и утеплены.

FAQ по теме

Вопрос: трубу какого диаметра лучше использовать для устройства веерной системы?

Ответ:  Чаще всего используется труба диаметром 16. 

 

Вопрос: допускается ли монтаж веерного отопления в двухэтажном доме?

Ответ: да. количество этажей не имеет значения.

 

Вопрос: можно ли устроить веерное отопление в квартире?

Ответ: да, можно. Если решить вопрос подключения к общему стояку или установить в квартире автономную систему отопления.

 

Если посвятить рассказу о веерном отоплении еще больше времени, то преимуществ этой схемы укладки труб получится намного больше. Устроенная по всем правилам, такая система обойдется недорого, а эффективность, удобство и долгие годы спокойствия за систему отопления того стоят.

 

Расход трубопровода котла и размер трубы

Расход трубопровода котла и размер труб — расчет расхода

Для получения расчетного расхода при определении размера насоса используйте следующую формулу: Измерьте самый длинный участок в контуре в футах и ​​прибавьте 50 % к этому измерению. Умножьте это число на 0,04, чтобы получить напор насоса. Напор насоса относится к способности насоса перемещать воду через контур и всему сопротивлению в контуре или трению контура. Другой метод определения напора насоса — это измерение самого длинного участка трубопровода в контуре с последующим добавлением потерь на трение для каждого клапана, колена и фитинга.Для этого необходимо использовать таблицу, которую можно получить у поставщика циркуляционного насоса HVAC.

Расчет БТЕ для труб с горячей водой и плинтуса

БТЕ — это количество энергии, необходимое для подъема 1 фунта воды до 1 ° по Фаренгейту. Вес воды составляет 8,33 фунта. Каждая отдельная комната должна быть рассчитана на необходимое количество БТЕ для удовлетворения спроса, а затем это количество складывается. Это основано на расчете потерь тепла в помещении. Например: для дома с потребностью в тепле 100000 БТЕ и ΔT 30 ° потребуется расход около 7 G.ВЕЧЕРА. (немного меньше по следующей формуле: (8,33 * 60 * 30 ° ΔT) = X. 100000 / X даст вам 6,7 галлона в минуту. Это означает, что минимальный размер, необходимый для доставки соответствующего количества БТЕ для удовлетворения спроса, будет составлять 1 дюйм трубы сталь или медь.

Delta Δ T

Расход трубопровода котла и выбор размеров труб — это очень важно, так как слишком большой расход снижает эффективность, как описано выше, и может иметь пагубные последствия для котла. железные котлы хотят, чтобы дельта Δ T котла находилась в определенном диапазоне.Некоторые из них имеют температуру 20 ° F, а другие — 30 ° F. Превышение этого диапазона температур вызовет проблемы с любым котлом, поскольку вы заменяете горячую воду более холодной водой с более широким диапазоном температур, чем может преодолеть любая конструкция чугунных котлов.

Это то же самое, что нагреть кусок чугуна или стали до экстремальной температуры и затем полить его холодной водой. В конце концов, он треснет. Если чугунный котел треснет, это нехорошо, и его нужно будет заменить. Существуют способы преодоления высокого ΔT — 1) Добавить обходной контур котельной системы между подающей и обратной линиями в трубопроводе рядом с котлом 2) Измените расположение трубопроводов на первичный / вторичный тип трубопровода с развязывающим контуром.3) Добавьте циркуляционный насос с регулируемой скоростью и регулятором ΔT для поддержания максимального ΔT для котла. 4) Добавить отводную петлю к трубопроводу котла. Некоторые из этих методов лучше других, и потребуется профессионал, чтобы сказать вам, какой из них лучше всего подходит для вашей конкретной установки. Лучший метод не всегда может быть самым дешевым.

Клапаны подачи и определения размеров трубопровода котла

Клапан тройного действия регулирует поток в промышленных трубопроводах.

Поток и размер труб котла

Выбор и установка геотермальных тепловых насосов

Вы здесь.

Главная »Выбор и установка геотермальных тепловых насосов

Эти геотермальные системы отопления и охлаждения, установленные в подвале нового дома, привязаны к сложному набору подземных змеевиков, чтобы поддерживать комфортную температуру в помещении.| Фото любезно предоставлено © iStockphoto / BanksPhotos

При выборе и установке геотермального теплового насоса учитывайте эффективность нагрева и охлаждения, экономичность системы и характеристики вашего объекта. Обязательно найдите квалифицированного установщика.

Эффективность нагрева и охлаждения геотермальных тепловых насосов

Тепловая эффективность геотермальных и водяных тепловых насосов определяется их коэффициентом полезного действия (COP), который представляет собой отношение количества тепла, предоставленного в британских тепловых единицах к британским тепловым единицам затраченной энергии.Их эффективность охлаждения указывается коэффициентом энергоэффективности (EER), который представляет собой отношение отведенного тепла (в британских тепловых единицах в час) к электроэнергии, необходимой (в ваттах) для работы устройства.

Найдите этикетку ENERGY STAR®, которая указывает, что устройство соответствует критериям ENERGY STAR. Производители высокоэффективных геотермальных тепловых насосов (GHP) добровольно используют знак EPA ENERGY STAR на соответствующем оборудовании и соответствующей документации по продукции. Многие GHP имеют маркировку ENERGY STAR Министерства энергетики США (DOE) и Агентства по охране окружающей среды (EPA).

Экономика геотермальных тепловых насосов

Хотя стоимость покупки и установки системы GHP для жилых помещений часто выше, чем у других систем отопления и охлаждения, правильно подобранные и установленные GHP обеспечивают больше энергии на единицу потребляемой энергии, чем традиционные системы.Для дополнительной экономии пароохладители, оснащенные устройством, называемым «пароохладитель», могут нагревать воду в домах. В летний период похолодания тепло, забираемое из дома, используется для бесплатного нагрева воды. Зимой расходы на подогрев воды снижаются примерно вдвое.

В зависимости от таких факторов, как климат, почвенные условия, особенности системы, которые вы выбираете, а также доступное финансирование и льготы, вы можете окупить свои первоначальные инвестиции за два-десять лет за счет более низких счетов за коммунальные услуги. И — при включении в ипотечный кредит — ваши инвестиции в GHP с самого начала принесут положительный денежный поток.Например, если дополнительные 3500 долларов США на GHP добавят 30 долларов в месяц к каждому платежу по ипотеке, экономия затрат на энергию легко превысит эту добавленную сумму ипотеки в течение каждого года.

При модернизации высокая эффективность GHP обычно означает гораздо более низкие счета за коммунальные услуги, что позволяет окупить вложения в течение двух-десяти лет. Также можно включить покупку системы GHP в «энергоэффективную ипотеку», которая покроет это и другие улучшения энергосбережения в доме.Банки и ипотечные компании могут предоставить дополнительную информацию по этим кредитам.

Есть также специальное финансирование и льготы, которые помогут компенсировать затраты на добавление GHP в ваш дом. Эти положения доступны от федерального правительства, правительства штата и местного самоуправления; поставщики электроэнергии; а также банки или ипотечные компании, предлагающие энергоэффективные ипотечные ссуды для улучшения энергосберегающих домов. Перед тем, как совершить окончательную покупку, убедитесь, что интересующая вас система соответствует требованиям.

Оценка вашего участка для геотермального теплового насоса

Низкие температуры грунта относительно постоянны на всей территории Соединенных Штатов, поэтому геотермальные тепловые насосы (GHP) можно эффективно использовать практически везде.Однако конкретные геологические, гидрологические и пространственные характеристики вашей земли помогут местному поставщику / установщику системы определить лучший тип контура заземления для вашего объекта.

Такие факторы, как состав и свойства почвы и горных пород (которые могут повлиять на скорость теплопередачи), требуют учета при проектировании контура заземления.Например, грунт с хорошими свойствами теплопередачи требует меньше трубопроводов для сбора определенного количества тепла, чем грунт с плохими свойствами теплопередачи. Количество доступного грунта также способствует проектированию системы — поставщики систем в районах с обширными твердыми породами или почвой, слишком мелкой для траншеи, могут устанавливать вертикальные контуры заземления вместо горизонтальных контуров.

Наличие грунтовых или поверхностных вод также играет роль в принятии решения о том, какой тип контура заземления использовать.В зависимости от таких факторов, как глубина, объем и качество воды, поверхностные водоемы могут использоваться в качестве источника воды для разомкнутой системы или в качестве хранилища змеевиков трубопроводов в замкнутой системе. Грунтовые воды также могут использоваться в качестве источника для разомкнутых систем, при условии, что качество воды является подходящим и соблюдаются все нормы сброса грунтовых вод.

Перед покупкой системы с открытым контуром убедитесь, что поставщик / установщик вашей системы полностью изучил гидрологию вашего объекта, чтобы вы могли избежать потенциальных проблем, таких как истощение водоносного горизонта и загрязнение грунтовых вод.Антифризы, циркулирующие в системах с замкнутым контуром, обычно не представляют опасности для окружающей среды.

Размер и расположение вашей земли, ваш ландшафт и расположение подземных коммуникаций или спринклерных систем также влияют на дизайн вашей системы. Горизонтальные контуры заземления (как правило, наиболее экономичные) обычно используются для недавно построенных зданий с достаточным земельным участком.Вертикальные установки или более компактные горизонтальные установки Slinky ™ часто используются для существующих зданий, поскольку они минимизируют нарушение ландшафта.

Установка геотермальных тепловых насосов

Для правильной установки трубопроводов необходимы специальные технические знания и оборудование, поэтому установка системы GHP не является самостоятельным проектом.Чтобы найти квалифицированного установщика, обратитесь в местную коммунальную компанию, в Международную ассоциацию наземных тепловых насосов или в Консорциум геотермальных тепловых насосов для получения списков квалифицированных установщиков в вашем регионе. Установщики должны быть сертифицированными и опытными. Спросите рекомендации у владельцев систем, которым несколько лет, и проверьте их.

Подземный теплообменник в системе GHP состоит из системы труб с замкнутым или разомкнутым контуром. Наиболее распространен замкнутый контур, в котором трубы из полиэтилена высокой плотности закапываются горизонтально на глубину от 4 до 6 футов или вертикально на глубине от 100 до 400 футов.Эти трубы заполнены экологически чистым водным раствором антифриза, который действует как теплообменник. Зимой жидкость в трубах забирает тепло из земли и переносит его в здание. Летом система реверсирует и забирает тепло из здания и отдает его в более прохладную землю.

Воздуховод распределяет нагретый или охлажденный воздух по воздуховодам дома, как и в обычных системах. Ящик, в котором находятся внутренний змеевик и вентилятор, иногда называют устройством обработки воздуха, потому что он перемещает воздух в помещении через тепловой насос для обогрева или охлаждения.Воздухоочиститель содержит большой вентилятор и фильтр, как и обычные кондиционеры.

Большинство геотермальных тепловых насосов автоматически покрывается страховым полисом вашего домовладельца. Обратитесь к своей страховой компании, чтобы убедиться. Даже если ваш провайдер будет покрывать вашу систему, лучше всего письменно проинформировать его о том, что у вас есть новая система.

Преимущества геотермальных тепловых насосных систем

Самым большим преимуществом GHP является то, что они потребляют на 25-50% меньше электроэнергии, чем обычные системы отопления или охлаждения.Это переводится в GHP, использующий одну единицу электричества для отвода трех единиц тепла от земли. Согласно EPA, геотермальные тепловые насосы могут снизить потребление энергии и соответствующие выбросы до 44% по сравнению с воздушными тепловыми насосами и до 72% по сравнению с электрическим резистивным нагревом со стандартным оборудованием для кондиционирования воздуха. GHP также улучшают контроль влажности, поддерживая относительную влажность в помещении около 50%, что делает GHP очень эффективными во влажных помещениях.

Геотермальные системы с тепловыми насосами обеспечивают гибкость конструкции и могут быть установлены как в новых, так и в модернизируемых ситуациях.Поскольку для оборудования требуется меньше места, чем требуется для обычной системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, аппаратные помещения могут быть значительно уменьшены в масштабе, освобождая место для производственных целей. Системы GHP также обеспечивают отличное зональное кондиционирование пространства, позволяя обогревать или охлаждать различные части вашего дома до разных температур.

Системы GHP имеют относительно небольшое количество движущихся частей, и эти части скрыты внутри здания, поэтому системы долговечны и очень надежны. Гарантия на подземные трубопроводы часто составляет от 25 до 50 лет, а на тепловые насосы — 20 лет и более.Обычно в них нет наружных компрессоров, поэтому ГТД не подвержены вандализму. Кроме того, компоненты жилого помещения легко доступны, что увеличивает фактор удобства и помогает обеспечить своевременное обслуживание.

GHP не имеют внешних конденсаторных агрегатов, таких как кондиционеры, поэтому можно не беспокоиться о шуме вне дома. Двухскоростная система GHP настолько тиха внутри дома, что пользователи обычно не знают, что она работает.

Проектирование геотермальных систем — Журнал водозаборных скважин

Часть 2: Методы проектирования

Эд Баттс, ЧП, ИПЦ

В прошлом месяце мы начали серию из двух частей, посвященных основам и проектированию высокотемпературных и низкотемпературных геотермальных скважин и насосных систем.Этот месяц завершается обзором конструкции низкотемпературных геотермальных скважин и скважинных насосов.

Проект низкотемпературных добывающих (исходных) и нагнетательных (возвратных) скважин

Низкотемпературные добывающие (добывающие) и возвратные (нагнетательные) скважины, скорее всего, потребуют разрешения на водопользование и соответствуют применимым нормам строительства водозаборных скважин, как и скважина для водоснабжения. Это связано с параллельным использованием грунтовых вод из водоносного горизонта при той же температуре окружающей среды, что и вода из фонового водоносного горизонта, а также с тем же потенциалом и подверженностью возможному загрязнению и злоупотреблению ресурсом, как и колодец водоснабжения.

Есть три основных фактора при строительстве скважины экстракционного типа: требуемый дебит (количество), температура (разность) и качество воды.

Для нагнетательной скважины дополнительные соображения включают границу раздела водоносного горизонта и открытую площадку и способность принимать воду в режиме подпитки, а также термическую и химическую совместимость с материнской водой и расстояние между добывающими и нагнетательными скважинами.

Очевидно, что, если он не предназначен для использования в домашнем тепловом насосе, требуемый расход для теплового насоса источника воды зависит от мощности теплового насоса плюс любой требуемый расход, необходимый для других целей.Это может создать ситуацию, когда стабильная производительность из низкодебитной скважины (<5 галлонов в минуту) должна быть приоритетной для теплового насоса в первую очередь с другими видами использования, хранящимися и получаемыми из других источников.

Хотя тепловой насос источника грунтовых вод теоретически может быть спроектирован для непостоянных потоков воды из колодцев или систем водоснабжения, это рискованное предложение, которое может привести к нехватке воды, когда она понадобится для бытовых нужд или отопления. В большинстве случаев для разомкнутой системы система должна быть спроектирована так, чтобы обеспечить непрерывную работу добывающей скважины.Это часто достигается с помощью регулятора скорости или регулирующего клапана.

Схема типичного колодца с стоячей колонной.

Выделение безопасного непрерывного расхода из скважины должно быть применено в первую очередь к использованию теплового насоса с периодическим бытовым использованием, обеспечиваемым альтернативными методами хранения, включая резервуары для хранения при атмосферном давлении или под давлением. Для скважин в коренных породах или скважин с незначительной добычей целесообразно рассмотреть возможность закачки в стоячую колонну (Рисунок 1).

Схема закачки в стоячую колонну просто означает, что возвращенная вода от теплового насоса повторно закачивается обратно в ту же исходную скважину, из которой возникла вода. Это экономичная альтернатива замкнутой системе или использованию отдельной нагнетательной скважины, особенно в случаях с ограниченной площадью земли, необходимой для установки замкнутой трубопроводной сети, отсутствием необходимого расстояния между скважинами или в тех случаях, когда нет альтернативы для водоотведение.

В то время как строительство водозаборной скважины, которая включает геотермальные источники энергии, должно соответствовать всем применимым государственным и местным нормам зонирования и стандартам строительства скважин, строительство нагнетательной скважины для геотермальных целей также должно соответствовать общим и регулируемым государством стандартам строительства скважин с некоторыми дополнениями.

Основное внимание уделяется обеспечению адекватного расстояния между добывающей скважиной и нагнетательной скважиной. Это требование является индивидуальным решением и зависит от различных факторов, связанных с расходом, типом водоносного горизонта и перемешиванием, глубиной скважины и границей раздела водоносного горизонта, а также стабилизацией температуры с типичным минимальным расстоянием от 100 до 800 футов, которое обычно требуется между двумя скважинами. .

Во многих жилых или городских условиях такое расстояние между колодцами невозможно, поэтому следует рассмотреть альтернативный метод утилизации.

Следующее различие — температура воды, так как вода, возвращаемая в водоносный горизонт, будет содержать либо повышенную, либо пониженную температуру воды в зависимости от рабочего режима. Эта разница температур может вызвать химические изменения в закачиваемой воде, что приведет к возможному осаждению и отложению железа или марганца, что может привести к закупорке сеток или других открытых участков. Этот потенциал следует оценивать в каждом случае, предварительно проводя полный химический анализ исходной и нагнетаемой воды, а также прогнозируемые изменения после использования теплового насоса.

В некоторых случаях перед использованием теплового насоса или впрыска необходимо провести обработку подаваемой или нагнетаемой воды, чтобы избежать потенциальных проблем. Это особенно верно для естественно агрессивных грунтовых вод (pH <6,5), поскольку чрезмерно коррозионная вода также может воздействовать на медные змеевики и трубопроводы теплового насоса.

Во многих установках с замкнутым контуром или стоячими колоннами необходимо провести дополнительный набор испытаний для определения теплопроводности принимающего грунта и воды.Это поможет определить требуемый интервал и длину петли трубопровода. Затем, при проектировании нагнетательной скважины в аллювиальных формациях с фильтром для скважины или в горной породе с хвостовиком, фильтр или хвостовик должны быть спроектированы и изготовлены таким образом, чтобы обеспечить среднюю скорость в поперечном сечении 0,05 фута в секунду, что составляет 50% от максимального значения. 0,10 FPS обычно применяется к входной скорости для добывающей скважины.

Следующее соображение — реакция уровня воды в нагнетательной скважине во время закачки воды.Этот фактор, часто неправильно называемый забором, обычно может быть приблизительно определен путем испытания скорости закачки на нагнетательной скважине. Как правило, удельная производительность нагнетательной скважины во время закачки будет точно отражать удельную производительность скважины в состоянии закачки (отвода) с добавленным компенсирующим фактором, учитываемым для потерь напора, которые возникают из-за воды, выходящей из скважины в окружающий водоносный горизонт. В некоторых случаях может потребоваться фланцевое уплотнение устья скважины и нагнетательной трубы для обеспечения высокого давления или состояния остановки для нагнетания.

То же самое потенциальное событие может также повлиять на поверхностное уплотнение скважины из-за возможности выталкивания нагнетаемой воды из ствола скважины в более мелкие пласты во время подпитки, особенно в верхних необсаженных зонах. Это может быть реальный потенциал, который может привести к загрязнению более мелкой зоны, и его следует учитывать в каждой нагнетательной скважине, особенно в скважинах с высокой скоростью закачки, соизмеримой с высоким статическим уровнем воды или значительной депрессией. Это должно быть тщательно оценено во время планирования и строительства нагнетательной скважины с соответствующей обсадной колонной и глубиной уплотнения, а также с использованием надлежащего материала, необходимого для исключения такой возможности.

Чтобы получить точные данные для этого возможного события, перед окончательным проектом следует провести испытание закачкой соответствующей продолжительности с предлагаемой нагнетательной скважиной. Вместо фактического испытания нагнетания для горных и аллювиальных скважин я использовал депрессию от стандартного испытания скважины с постоянным дебитом, а затем применил коэффициент потерь 15% -20% к депрессии скважины в качестве оценки прогнозируемого уровня нагнетаемой воды. при той же скорости потока.

Например, испытание скважины с постоянным дебитом 300 галлонов в минуту на 8-дюймовой нагнетательной скважине с 30-футовым статическим уровнем воды (SWL) может продемонстрировать 50-футовый уровень откачиваемой воды (PWL) (50-футовый PWL — 30-футовый SWL = 20-футовая просадка = 15 GPM / фут просадки).Это приравнивается к расчетному уровню воды для закачки: 20 футов депрессии + 20 футов × 0,15 = 23 фута подъема или 30 футов SWL — 23 фута = 7-футовый прогнозируемый уровень воды при скорости закачки 300 галлонов в минуту.

Хотя не во всех случаях, особенно для более плотных полуконсолидированных пластов, таких как песчаник и сланец, этот метод оказался достаточно точным для многих пластов. В некоторых случаях одна нагнетательная скважина не может справиться с общим дебитом, поэтому могут потребоваться две или более скважины.

Типичная геотермальная система добычи / нагнетания скважин.

Как элемент системы нагнетания, установка нагнетательной трубы должна быть размещена на достаточной глубине, чтобы избежать каскадирования возвратной воды и обеспечить адекватное внутрискважинное перемешивание нагнетательной воды с природной водой. Это особенно необходимо при смешивании разнородных вод и обычно является более важным фактором в режиме охлаждения, когда возвратная вода имеет более высокую температуру. Однако это следует соблюдать для всех применений закачки в скважину, чтобы возвращаемая вода в водоносный горизонт имела максимально стабильную температуру.Это также помогает предотвратить окисление и осаждение минералов на отверстиях фильтра скважин, уменьшая возможность закупоривания. Обычно для перемешивания достаточно минимального погружения на 20-40 футов. Типичная система низкотемпературных геотермальных добывающих и нагнетательных скважин для нескольких тепловых насосов показана на Рисунке 2.

Требуемые расходные и рабочие характеристики

Требуемый постоянный расход и суточный объем для теплового насоса с водным источником (WSHP) зависит от его размера, конкретных проектных характеристик, расхода воды на отведенные БТЕ / час отопления, часов в день работы и температуры местного грунта. водоснабжение.

Как общее практическое правило, вы можете предположить, что минимальный расход от 2,5 до 3 галлонов в минуту требуется для каждых 12000 БТЕ / час (1 тонна) отопления и охлаждения с использованием теплового насоса источника воды (хотя некоторые устройства определяют потоки как ниже 1,5 галлонов в минуту / тонну для систем с открытым контуром и 3 галлонов в минуту / тонну для систем с обратной связью).

Типичная установка может работать при скорости потока от 5 до 15 галлонов в минуту или в общей сложности примерно от 8000 до 22000 галлонов в день, в зависимости от конструкции конкретного оборудования, площади обогреваемой конструкции и температуры грунтовых вод.

Например, типичный производитель WSHP заявляет, что температура грунтовых вод составляет 55 ° F, для установки компании на 3 тонны (36 000 БТЕ) требуется расход от 2,5 до 3 галлонов в минуту на тонну или от 7,5 до 9,0 галлонов в минуту в целом. Если температура воды падает до 50 ° F, требуемый расход для этого оборудования в режиме нагрева увеличивается до 5 галлонов в минуту / тонну (= 15 галлонов в минуту в сумме). При температуре исходной воды 45 ° F для той же установки теперь требуется расход 10 галлонов в минуту / тонна (= 30 галлонов в минуту в целом).

Температура воды имеет противоположный эффект в режиме охлаждения.Требование мгновенного расхода для типичного геотермального теплового насоса, рассчитанного на обеспечение 48000 БТЕ / час тепловой мощности (типично для современного дома среднего размера), требует примерно 4 тонн мощности теплового насоса или общего расхода 10-15 галлонов в минуту с 55 ° F исходная вода.

Геотермальные тепловые насосы могут потребовать еще большего расхода воды летом, если они оборудованы теплообменниками грунтовых вод для охлаждения помещения, а также дополнительным расходом воды от 1 до 3 галлонов в минуту (от 1440 до 4320 галлонов в сутки), если они используются для дополнительного нагрева воды в доме.

Требуемый мгновенный расход воды только для геотермального теплового насоса может превышать 20 галлонов в минуту, что намного больше, чем диапазон от 5 до 10 галлонов в минуту, необходимый для обеспечения водой для бытовых нужд в типичном жилом доме. Потребление геотермальных тепловых насосов, обеспечивающих 75, 20 и 15 миллионов БТЕ / год для отопления помещений, нагрева горячей воды и охлаждения помещений, может составлять от 500 000 до 2 миллионов галлонов в год, в зависимости от характеристик конкретного оборудования и установки. Если возможно, система должна быть спроектирована так, чтобы справляться с пиковым потреблением воды (включая любые грунтовые воды, используемые для других бытовых нужд), независимо от того, происходит ли пиковое потребление во время режима охлаждения или нагрева.

Прогнозируемый диапазон потоков и соответствующая потеря давления через типичную бытовую систему теплового насоса варьируется от 3 до 20 галлонов в минуту с соответствующей потерей давления от 3 фунтов на квадратный дюйм до максимум 12 фунтов на квадратный дюйм для одной установки. При рассмотрении падения давления в системе теплового насоса всегда не забывайте учитывать дополнительные потери в системах распределения и рекуперации, включая впускной и выпускной трубопровод, устройства предотвращения обратного потока, запорные / соленоидные клапаны и водомеры (если они есть).

Эти потери давления часто не учитываются в системе теплового насоса с водяным источником, но это дополнительное падение давления до 3-7 фунтов на квадратный дюйм может быть значительным для системы с незначительной разницей между давлением в системе подачи (на входе) и на выходе (нагнетании). , а в некоторых случаях может прервать или понизить требуемый расход через тепловой насос или потребовать подкачивающего насоса для нагнетания возвратной воды.

Максимальные потери или теплоотдача между исходной и возвратной водой могут составлять от –15 ° F во время цикла нагрева до прибавки до 25 ° F-плюс во время цикла охлаждения, соответственно.При типичной температуре воды в скважине 55 ° F это соответствует диапазону температуры нагнетаемой воды от примерно 40 ° F до 45 ° F во время пиковых нагрузок нагрева до максимальной примерно от 75 ° F до 80 ° F во время максимального прогнозируемого охлаждения. нагрузки.

В более крупной параллельной системе с несколькими тепловыми насосами соотношение одновременно работающих блоков может варьироваться от 100% при работе с 3-4 параллельными блоками до минимума от 50% до 60% для 10 или более блоков из-за ожидаемого разнообразия от прерывистая работа различных тепловых насосов в системе.Однако этот фактор не является универсальным по своей природе и может значительно варьироваться в зависимости от местности, занятости, факторов окружающей среды и времени суток.

Этот коэффициент также относится к температуре нагнетаемой (возвратной) воды, поскольку из-за межсистемного перемешивания фактическое изменение в предыдущем примере, как ожидается, обычно будет находиться в диапазоне от 48 ° F до 70 ° F. Пройдя через тепловые насосы, вода покидает здание или дом и попадает в систему обратных трубопроводов, расположенную рядом с источником подачи.Попадая в систему обратного трубопровода, вода часто становится доступной для использования в зонированных ирригационных системах летом или для прямого закачивания в подходящее место для захоронения. Три наиболее распространенных метода включают:

  1. Сброс воды в близлежащий поверхностный водоем / ручей, который обычно примыкает к площадке или проходит через нее. (Часто называется насосом и отвалом, это не разрешено во многих юрисдикциях из-за потери грунтовых вод.)
  2. Удаление воды из скважины через новую или существующую нагнетательную скважину
  3. Удаление воды из скважины с использованием обратной закачки в исходную скважину (удаление стоячей колонны).

Головка и гидравлика

Хотя требуемый расход является основным фактором, учитываемым при проектировании системы теплового насоса с грунтовыми водами открытого цикла (WSHP), гидравлические факторы также должны быть приняты во внимание. Очевидно, что основной проблемой при проектировании напора является необходимый общий напор.

Расчет напора для низкотемпературной гидравлической системы в основном проводится таким же образом, как и для типичной установки водяного колодца с несколькими переменными.Уровень перекачиваемой воды (PWL), соизмеримый с требуемым расходом для создания подъема скважины, плюс вертикальная труба и потери на трение на устье скважины, добавляется к требуемому динамическому и статическому напору системы, который должен включать все индивидуальные факторы, касающиеся высоты, потерь на трение и необходимое остаточное (или оставшееся в системе) давление (в фунтах на квадратный дюйм) в точке подачи для создания общего динамического напора (TDH) системы.

Как правило, для типичной бытовой водопроводной системы, включая WSHP, будет достаточным диапазон рабочего давления от 50 до 70 фунтов на квадратный дюйм.Однако основной переменной для теплового насоса с водным источником является необходимость любого давления для обслуживания нагнетательной скважины. Это сильно зависит от системы из-за нескольких факторов, а именно динамики теплового насоса и падения давления, статического и динамического уровней воды в нагнетательной скважине, возвышения на стороне возврата и потерь на трение, а также любого дополнительного необходимого напора для подпитки. Однако мой опыт показал, что остаточное давление не менее 40 фунтов на квадратный дюйм обычно является достаточным для целей самотечного нагнетания, если предположить, что 20 фунтов на квадратный дюйм потребляется через сторону подачи теплового насоса с расчетным рабочим давлением 60 фунтов на квадратный дюйм.Как правило, это обеспечивает достаточное остаточное давление для бытового использования вместе с 10 фунтами на квадратный дюйм +/–, необходимыми для работы регулирующих клапанов и потери напора на трение в системе с впрыском под действием силы тяжести.

Для нагнетательных систем может потребоваться более высокое давление, хотя условия скважины, скважинного насоса и водоносного горизонта, высота над уровнем моря или чрезмерные потери в системе могут потребовать более высокого остаточного давления или, в крайних случаях, дополнительного давления за счет использования подкачивающего насоса на устье нагнетательной скважины.

Есть три других гидравлических фактора, связанных со свойствами воды при повышенных температурах.Первая проблема касается удельного веса воды. С повышением температуры воды удельный вес уменьшается. Хотя это может не повлиять на источник геотермальной воды ниже 90 ° F, это влияет на удельную массу и, следовательно, на мощность тормоза насоса при более высоких температурах. Каждое перекачивание с температурой грунтовых вод, превышающей 90 ° F, должно быть проверено на снижение влияния на тормозную мощность из-за повышения температуры воды, которая в некоторых случаях может достигать 5%.

Второй гидравлический фактор — абсолютное давление паров . Давление пара является критическим параметром воды и насосной гидравлики, которое, в отличие от удельного веса, увеличивается при повышенной температуре жидкости. Обеспечение работы насоса или системы трубопроводов в достаточном состоянии, чтобы избежать снижения давления пара ниже соответствующего значения для его температуры, важно для предотвращения испарения жидкости, которое может привести к вскипанию и испарению жидкости (кавитации).

Хотя чаще всего это связано с доступным чистым положительным напором всасывания (NPSH A ) для насоса с высотой всасывания, высокое значение давления пара также может привести к серьезным проблемам с насосом с высоким NPSH R ( требуется) значение или система трубопроводов с большим перепадом давления на дроссельной заслонке. В дополнение к вышеуказанным шагам проектировщик должен также проверить требуемое значение NPSH насоса по сравнению с доступным NPSH при повышенной температуре и убедиться в наличии достаточного погружения на входе насоса во избежание кавитации.Хотя этот фактор, как правило, более критичен для VTP при высоте всасывания, на погружаемый блок также может повлиять недостаточное погружение, необходимое для предотвращения завихрения (вращения воды) в стволе скважины. Во многих случаях это может потребовать минимального погружения насоса более чем на 20 футов над входным отверстием насоса, чтобы избежать испарения при высоких температурах грунтовых вод.

Последним фактором, связанным с водой при повышенной температуре, является кинематическая вязкость . Вязкость жидкости является свойством жидкости при различных температурах и консистенции и описывает характеристики течения (движения жидкости) через передающую среду, такую ​​как труба, посредством сопротивления жидкости скорости сдвига.Кинематическая вязкость воды (в сантистоксах) может использоваться при определении потери напора на трение, в основном через систему обратных или нагнетательных трубопроводов. В качестве руководства приведены данные, приведенные в таблице 1, для определения удельного веса, давления пара и кинематической вязкости воды при различных температурах жидкости от 32 ° F (замерзание) до 212 ° F (кипение).

Проектирование низкотемпературных насосных систем для скважин: введение

По сути, существует два типа глубинных насосов, наиболее часто используемых в геотермальных скважинах большой производительности (> 100 галлонов в минуту): вертикальные турбинные насосы или насосы с трансмиссионным валом (VTP) и погружные насосы с разницей в расположении привода.

Для VTP приводом обычно является электродвигатель, установленный над устьем скважины, который приводит в действие насос через длинный непрерывный вал. У погружного насоса привод (электродвигатель небольшого диаметра) располагается непосредственно под самим насосом. Насос соединен с приводом через короткий вал и муфту внутри экранированной впускной секции, которая также отделяет двигатель от насоса.

Турбинные насосы с вертикальным трансмиссионным валом в глубоких скважинах имеют два определенных ограничения: они должны устанавливаться в относительно прямых скважинах соответствующего диаметра, а экономичный предел настройки обычно не превышает 800 футов.

В геотермальных скважинах температура и химический состав воды являются основными проблемами при выборе надлежащего материала для компонентов насоса. Для VTP материалом, обычно используемым для трансмиссионного вала, является углеродистая сталь (AISI Type C-1045), но в некоторых случаях материал трансмиссионного вала должен быть изменен из-за состояния или химического состава геотермальной воды.

Хромированные шейки

или трансмиссионный вал из нержавеющей стали серии 300 или 400 иногда используются в исключительно абразивной или агрессивной воде.Обычно в качестве материала барабана используется чугун ASTM класса A-48, но также могут использоваться специальные материалы. Рабочие колеса обычно изготавливаются из бронзы (B 584-838), высокопрочного чугуна или чугуна.

Наиболее важной частью насоса для геотермальных систем обычно являются подшипники барабана / вала, которые обычно изготавливаются из бронзы, резины или тефлона (ПТФЭ). В большинстве систем низкотемпературных источников грунтовых вод с температурой грунтовых вод ниже 85 ° F конструкция насосной системы геотермального водоснабжения близка к обычному насосу системы водоснабжения.Хотя геотермальное применение с типичными температурами грунтовых вод обычно может быть спроектировано в соответствии с общепринятыми практиками, приложения с температурой воды, превышающей 85 ° F, абразивными и коррозионными или корковыми химическими веществами, должны быть тщательно рассмотрены, поскольку жидкости с более высокими температурами, пар и геотермальные рассолы часто представляют трудности. проблемы для насосов и торцевых уплотнений, в том числе:

  • Трансмиссионные валы вертикальных турбинных насосов могут сильно растягиваться при высоких температурах или толчке из-за высокого напора, что приводит к поломке или смещению вала и уменьшению критических рабочих зазоров насоса, часто вызывая столкновение между рабочим колесом и барабаном и снижение эффективности насоса (барабана).Это особенно опасно при использовании трансмиссионного вала диаметром 1,25 дюйма и меньше с глубокой посадкой или большим усилием.
  • Загрязнение железом, марганцем, кремнеземом и кальцитом может затруднять или ухудшать критические зазоры насоса, резко снижая эффективность насоса, а также увеличивая необходимость технического обслуживания и снижая надежность.
  • Рассолы с высоким содержанием хлоридов или сильно коррозионная (с низким pH) вода могут вызывать коррозионное растрескивание под напряжением.
  • Высокоскоростной перегретый пар вызывает сильную эрозию внутренних компонентов, поверхностей и подшипников насоса.
  • Погружные двигатели, работающие при более высоких температурах жидкости, требуют дополнительной скорости охлаждения и снижения мощности / кабеля.
  • Насосы, используемые в качестве подкачивающих насосов для повышения впрыска, вызывают многие из тех же проблем.

Конструкция скважинного насоса

Чем больше проблем с температурой и качеством воды, тем важнее привлечь к услугам инженера или производителя насосов, обладающих необходимыми знаниями в области механического проектирования и материалов, для успешного решения возможных проблем, связанных с высокой температурой, образованием накипи, коррозии и эрозии. откачка геотермальных скважин.Хотя VTP с водяной смазкой может использоваться для геотермальных применений, когда температура грунтовых вод превышает 90 ° F или вода содержит значительный объем или размер абразивов, использование VTP с масляной смазкой с трансмиссионным валом часто является лучшим выбором.

В дополнение к обеспечению адекватной смазки всех подшипников трансмиссионного вала с равномерным интервалом от 3 до 5 дюймов, использование закрытой масляной трубки позволяет использовать изолированную среду вала с бронзовыми подшипниками, что позволяет избежать проблем, связанных с повышенной температурой и распространением абразивов. воздействию жидкости на трансмиссионный вал и гибкие резиновые подшипники при смазываемых продуктом (открытых) насосах VTP.

В геотермальных приложениях еще одним соображением является тепловое расширение или сжатие. Из-за индивидуальных различий в толщине, материале и массе колонна, закрывающая вал труба и трансмиссионный вал будут расширяться или сжиматься с разной скоростью и достигать теплового равновесия с разными интервалами после первоначального запуска.

Кроме того, вал закрытого трансмиссионного вала VTP в некоторой степени термически изолирован от воды в колонне за счет пространства между валом и внутренним диаметром трубы.После достижения теплового равновесия тепловое расширение не оказывает прямого влияния на относительное удлинение вала, но оно должно быть компенсировано по мере его возникновения, либо путем перенастройки рабочих колес, либо путем допуска дополнительной боковой (осевой) регулировки (осевого люфта) в барабане.

Очевидно, что в циклической системе необходимо учитывать дополнительную боковую регулировку. Осевой люфт компенсируется за счет вертикального пространства между рабочим колесом и барабаном. Это расстояние между нижней частью юбки проушины рабочего колеса и соответствующим отверстием в соответствующем отверстии в каждой чаше.На этих участках могут быть изнашиваемые или уплотнительные кольца на чаше или в чаше, на крыльчатке или на том и другом.

Раздел VTP.

Стандартный люфт для холодной воды обычно варьируется от всего лишь 3/16 дюйма в чаше диаметром 4 дюйма до 2 дюймов или более в чаше диаметром 30 дюймов. Соответствующий максимальный осевой люфт при использовании стандартных отливок обычно составляет от дюйма до 1¾ дюйма соответственно; любой дополнительно требуемый осевой люфт достигается за счет более глубокой обработки проушины барабана / рабочего колеса (Рисунок 3).

Например, только тепловое расширение для статического уровня воды 400 футов, скважина 200 ° F может достигать 4.75 дюймов, что намного превышает максимальный осевой люфт для большинства стандартных насосов. Это иллюстрирует, почему стандартные насосы иногда не подходят для геотермальных служб, особенно при более высоких температурах или в условиях езды на велосипеде. Несоблюдение этого требования привело к поломке трансмиссионных валов, а также к преждевременному износу и выходу из строя рабочих колес, барабанов, подшипников и электродвигателей.

Правильный осевой люфт и размер трансмиссионного вала требуют соответствующего опыта и понимания относительного растяжения вала , а также полного знания о потенциальном воздействии со стороны напора насоса и настройки относительнотяга и удлинение вала. В целях безопасности относительное растяжение вала (с учетом комбинированных эффектов растяжения колонны и трансмиссионного вала против развиваемой тяги во время работы) должно быть оценено для каждой водозаборной скважины, работающей на глубине 600 футов или более TDH или с настройкой насоса, превышающей 500 футов.

Вторым по важности фактором в высокотемпературных и низкотемпературных геотермальных установках является выбор материала и металлургия. Хотя это, очевидно, может относиться к стояку (колонне), трансмиссионному валу и масляной трубе, основное внимание обычно уделяется сборке чаши и материалам, используемым в ней, особенно если во всей чаше используются разные материалы.

Следующая проблема связана с использованием глубинного насоса для геотермальных служб в скважине, производящей значительное количество абразивов. В этом случае должна быть проведена полная оценка, сравнивающая вероятный срок службы и стоимость VTP и погружного насоса. Хотя погружной насос обычно стоит намного меньше, чем VTP аналогичного размера, присутствие абразивов может снизить срок службы погружного насоса. Они могут быть в четыре раза меньше, чем VTP, в основном из-за более высокой скорости 3600 об / мин по сравнению с типичным VTP, который работает со скоростью 1800 об / мин.

Последней проблемой при проектировании геотермального насоса часто является давление нагнетания или отключения, создаваемое резервуаром. В ситуациях с экстремальным подъемом колодца или требованиями к напору стандартная чугунная чаша с фланцевыми сопрягаемыми поверхностями может оказаться недостаточной, чтобы противостоять напору, создаваемому чашей. В этих случаях может потребоваться чаша из ковкого чугуна с кольцевыми уплотнениями и фланцевыми соединениями между ступенями и верхним и напорным корпусом.

Чаще всего это случается с напором или глубиной установки насосов, превышающей 600 футов в час.Если требуется для температурных, абразивных и химических проблем, для VTP или погружного насоса можно использовать специальные или закаленные материалы или покрытия, механическую обработку и методы строительства. В любом случае перед тем, как приступить к выполнению этого шага, следует проконсультироваться с предполагаемым производителем насоса для геотермальных скважин, и только знающий и опытный персонал должен проектировать и настраивать параметры рабочего колеса скважинного насоса VTP.

Выбор колонны / стояка и обратного клапана

Выбор колонны (для ВТП) или стояка (для погружной) отводной трубы для геотермальной скважины обычно такой же, как и для обычного скважинного насоса.Однако, в отличие от обычного скважинного насоса, потери на трение должны быть рассчитаны на общее значение между 2-7 футов на 100 футов длины стояка с основной целью поддержания скорости вверх по скважине на уровне более 3 футов в секунду, но менее 8. FPS.

Помните, что это значение будет другим для погружного устройства, чем для VTP, у которого трансмиссионный вал и закрывающая трубка (для маслосмазочных насосов) расположены внутри центра трубы, что приводит к уменьшению внутренней площади потока и динамики (значение «C»).Эта более низкая скорость по-прежнему будет обеспечивать транспортировку твердых частиц к устью, не вызывая чрезмерной скорости, которая может привести к преждевременному износу и выходу из строя.

Стальную трубу и трансмиссионный вал (если они используются) следует проверять на линейное расширение в высокотемпературных скважинах или глубоких установках, и для расчета потерь на трение следует использовать значение потерь на трение Хазена-Вильямса от 80 до 100. Во многих случаях может потребоваться использование стальных труб и муфт со сверхтяжелыми стенками (Schedule 80), чтобы выдерживать давление или вес, подвешенный на резьбу.

В этих установках всегда дважды проверяйте скорость и результирующие потери на трение, поскольку внутренний диаметр трубы уменьшается, увеличивая потери на трение. Когда используются обратные клапаны, я рекомендую всегда использовать обратные клапаны для тяжелых условий эксплуатации . Кроме того, внутренние компоненты, в частности резина, в некоторых клапанах не рассчитаны на более высокие рабочие температуры или глубины установки, связанные с геотермальными установками. Этот фактор также следует изучить.

Конструкция погружного двигателя

Несмотря на то, что погружной электродвигатель стандартного типа с водяным охлаждением и смазкой рассчитан и может использоваться в большинстве геотермальных систем при температуре грунтовых вод до 86 ° F (30 ° C) без снижения номинальных характеристик или модификации системы, необходимость в адекватной скорости и прямой проход перекачиваемой воды мимо двигателя во время работы становится более важным с повышением температуры.

Некоторые производители предлагают погружные двигатели с водяным охлаждением (194 ° F / 90 ° C), рассчитанные на повышенную температуру, или альтернативные погружные двигатели с масляным охлаждением / смазкой для экстремальных температур или окружающей среды. Многие из этих двигателей основаны на прошлой эксплуатации в нефтяных скважинах, которая часто может быть напрямую использована в геотермальных установках.

В геотермальных установках с температурой грунтовых вод ниже 140 ° F (60 ° C) обычно можно использовать погружной электродвигатель стандартного типа с небольшими поправками и снижением номинальных характеристик, необходимых для температуры жидкости.Первичная коррекция включает использование более высокой скорости двигателя во время работы. Эта скорость, обычно от 0,50 до 0,80 футов в секунду для стандартных приложений, увеличивается до 3 кадров в секунду для повышенных температур (см. Таблицу 2).

Второй критерий использования стандартного погружного двигателя при повышенных температурах требует снижения мощности двигателя в лошадиных силах с различными приращениями в зависимости от температуры жидкости. Это базовое снижение характеристик взято из Руководства по техническому обслуживанию Franklin Electric от 2015 года выпуска.Однако после личного исследования я внес несколько корректировок в табличные значения снижения мощности, плюс я рекомендую не превышать 10% допустимого коэффициента обслуживания 15%, доступного для большинства трехфазных двигателей. Это обеспечивает дополнительный коэффициент безопасности для общих проблем эксплуатации, таких как низкое или несбалансированное напряжение, более высокие температуры окружающей среды и рабочие температуры, экстремальная глубина и мигание жидкости, уникальное для водяных скважин и геотермальных приложений. Таблицу 3 и Таблицу 4 можно использовать для определения требуемого размера двигателя для температуры воды ниже 140 ° F.

Например, предположим, что насос диаметром 10 дюймов × 600 футов устанавливает низкотемпературную геотермальную скважину (температура воды 131 ° F (55 ° C, SG = 0,9857, из таблицы 1). Требуемая рабочая точка составляет 350 галлонов в минуту при 425 футов TDH. Какой размер погружного двигателя требуется?

  1. Используйте кривые насоса, чтобы выбрать чашу из таблицы выбора (Рисунок 4): 350 галлонов в минуту на 428 футах TDH-P.E. = 80,3%
  2. Определите тормозную мощность: 350 галлонов в минуту × 428 футов TDH × 0,9857 (S.G.) = 46,435 л.с.

3960 ×.803

  1. Проверьте адекватную скорость вращения двигателя (из таблицы 2): 8-дюймовый двигатель в 10-дюймовом колодце = 340 галлонов в минуту ~ 350 галлонов в минуту
  2. Поправка на температуру (из таблицы 3): множитель для> 30 л.с. при 131 ° F = 1,65 × 46,435 л.с. = 76,62 л.с.
  3. Определите требуемый размер двигателя (из таблицы 4): двигатель 75 л.с. × 1,10 S.F. = 82,50 л.с. ≥76,62 требуется
  4. л.с.

  5. Выберите стандартный погружной электродвигатель мощностью 75 л.с. и диаметром 8 дюймов для использования с 8-дюймовым 5-ступенчатым барабаном в сборе (рис. 4).

Разработчик также может рассмотреть возможность использования высокотемпературного двигателя, который может обеспечить непрерывную работу при температурах жидкости до 194 ° F (90 ° C) без снижения номинальных характеристик или модификации. В любом случае проектировщик должен также проверить тяговую способность двигателя в зависимости от фактической тяги вместе с доступным креплением NEMA к предполагаемой стороне насоса.

Кривая для насоса диаметром 8 дюймов × 5 ступеней, 3450 об / мин.

Последний этап проектирования включает выбор погружного ответвительного кабеля, который включает температуру окружающей среды исходной воды, изоляцию, рабочие характеристики и номинальные характеристики кабеля.В этом примере, даже несмотря на то, что расчетная нагрузка составляет чуть менее 50 л.с., я думаю, чтобы соответствовать Национальному электротехническому кодексу, разработчик должен рассчитать и спроектировать падение напряжения в кабеле падения для полностью загруженного погружного двигателя мощностью 75 л.с., работающего при +15 % эксплуатационная нагрузка и соответствие NEC для двигателя 75 л.с.:

Характеристики двигателя: 75 л.с., 460 В переменного тока, 3 ϕ, стандартный погружной двигатель диаметром 8 дюймов, используйте FLA = 94 для схемотехники NEC

Используйте SFA = 107 (94 FLA × 1,15) для размера кабеля ответвления (для ΔV 5%).

Ответвительный кабель: используйте медные (медные) провода с номинальной изоляцией 90 ° C (сопротивление медному кабелю = 13,3 Ом / на см / 100 футов)

RE: 2017 Коэффициент корректировки NEC # 2: снижение допустимой нагрузки кабеля 90 ° C × 0,76 для температуры окружающей среды при 55 ° C

  1. Требуемые круглые милы (см) = 13,3 × 600 ′ × 107 SFA × 1,732 = 64,300 см (# 2 cu = 66,360 см = 130 A)

460 В перем. Тока × 0,05 (5% Vd)

  1. Проверьте минимальное сечение проводника (RE: NEC, таблица 310.15): 94 FLA × 1.25 = 117,50 ампер ≤130 ампер
  2. Проверьте снижение мощности NEC: # 2 куб. С номиналом 90 ° C: 130 А × 0,76 снижение = 98,8 А <117,5 требуемых ампер
  3. Проверить использование # 1/0 cu: ток NEC при 90 ° C номинал = 170 A × 0,76 = 129,2 A ≥117,5 требуемых ампер

Для этого примера я бы выбрал ответвительный кабель с медным проводом # 1/0 × 4 (три фазы + заземление двигателя). Мне не нужно повторно проверять падение напряжения, так как мы уже определили, что подойдет медный кабель №2 меньшего размера, поэтому по умолчанию было принято решение о соблюдении Кодекса NEC.

Очевидно, я делаю здесь определенные предположения. Во-первых, инспектор разрешит класс изоляции 90 ° C. Это потребует единообразного использования клемм и моторного оборудования с номинальной температурой 90 ° C, что для данного типоразмера и типа применения вполне вероятно. Во-вторых, этот пример основан на моем личном опыте работы с инженерами, приложениями NEC и местными инспекторами и в целом довольно консервативен, особенно в том, что касается расчетной силы тока двигателя.

Каждый проектировщик всегда обязан проверять и проверять в своей местной юрисдикции, разрешена ли процедура выбора кабеля.В некоторых случаях может потребоваться специальный погружной кабель с оболочкой или армированный, чтобы выдержать температуру воды и связанную с этим более высокую рабочую температуру проводников.

В некоторых установках может потребоваться снижение допустимой токовой нагрузки проводника (от 90 ° C до 75 ° C), что потребует увеличения диаметра проводника или использования изоляции проводника с более высоким номиналом (рейтинг EPDM> 140 ° C). Однако для большинства геотермальных систем с более низкими температурами, использующих погружной насос и двигатель, кабель, состоящий из этилен-пропиленового каучука (EPR) (тип MV-105) с номиналом 90 ° C или 205 ° F (96 ° C) или полипропиленовой изоляции с внешняя оболочка из ПВХ или нитрила является подходящей и может использоваться.

В других случаях с более высокими температурами воды, армированный, плетеный или экранированный кабель, изготовленный для нефтегазовой отрасли, доступен для температур до 450 ° F (232 ° C). Использование двигателя с большим рабочим напряжением (460 В против 230 В или 2300 В против 460 В при использовании повышающего трансформатора) на более мощных двигателях (> 100 л.с.) часто является альтернативой и может быть гарантировано для снижения тока двигателя и, следовательно, , размер кабеля ответвления. Часто это отличный выбор для глубоких наборов или приложений с высоким HP.

Наконец, чтобы помочь проектировщику с выбором и этапами проектирования насосной системы для геотермальных скважин, я включил базовую пошаговую блок-схему, показанную на рисунке 5.

На этом завершается данный взнос Engineering Your Business . В следующем месяце мы опишем различные методы проектирования эффективной насосной станции.

, хотя расчетная нагрузка чуть менее 50 л.с., я думаю, чтобы соответствовать Национальному электрическому кодексу, разработчик должен рассчитать и спроектировать падение напряжения в кабеле падения для полностью загруженного погружного двигателя мощностью 75 л.с., работающего при нагрузке с коэффициентом полезного использования + 15%. и соответствие NEC для двигателя 75 л.с.:

Характеристики двигателя: 75 л.с., 460 В переменного тока, 3 ϕ, стандартный погружной двигатель диаметром 8 дюймов, используйте FLA = 94 для схемотехники NEC

Используйте SFA = 107 (94 FLA × 1.15) для размера кабеля ответвления (для ΔV 5%).

Ответвительный кабель: используйте медные (медные) провода с номинальной изоляцией 90 ° C (сопротивление медному кабелю = 13,3 Ом / на см / 100 футов)

RE: 2017 Коэффициент корректировки NEC # 2: снижение допустимой нагрузки кабеля 90 ° C × 0,76 для температуры окружающей среды при 55 ° C

  1. Требуемые круглые милы (см) = 13,3 × 600 ′ × 107 SFA × 1,732 = 64,300 см (# 2 cu = 66,360 см = 130 A)

460 В перем. Тока × 0,05 (5% Vd)

  1. Проверьте минимальное сечение проводника (RE: NEC, таблица 310.15): 94 FLA × 1,25 = 117,50 ампер ≤130 ампер
  2. Проверьте снижение мощности NEC: # 2 куб. С номиналом 90 ° C: 130 А × 0,76 снижение = 98,8 А <117,5 требуемых ампер
  3. Проверить использование # 1/0 cu: ток NEC при 90 ° C номинал = 170 A × 0,76 = 129,2 A ≥117,5 требуемых ампер

Для этого примера я бы выбрал ответвительный кабель с медным проводом # 1/0 × 4 (три фазы + заземление двигателя). Мне не нужно повторно проверять падение напряжения, так как мы уже определили, что подойдет медный кабель №2 меньшего размера, поэтому по умолчанию было принято решение о соблюдении Кодекса NEC.

Схема выбора скважинного насоса.

Очевидно, я делаю здесь определенные предположения. Во-первых, инспектор разрешит класс изоляции 90 ° C. Это потребует единообразного использования клемм и моторного оборудования с номинальной температурой 90 ° C, что для данного типоразмера и типа применения вполне вероятно. Во-вторых, этот пример основан на моем личном опыте работы с инженерами, приложениями NEC и местными инспекторами и в целом довольно консервативен, особенно в том, что касается расчетной силы тока двигателя.

Каждый проектировщик всегда обязан проверять и проверять в своей местной юрисдикции, разрешена ли процедура выбора кабеля. В некоторых случаях может потребоваться специальный погружной кабель с оболочкой или армированный, чтобы выдержать температуру воды и связанную с этим более высокую рабочую температуру проводников.

В некоторых установках может потребоваться снижение допустимой токовой нагрузки проводника (от 90 ° C до 75 ° C), что потребует увеличения диаметра проводника или использования изоляции проводника с более высоким номиналом (рейтинг EPDM> 140 ° C).Однако для большинства геотермальных систем с более низкими температурами, использующих погружной насос и двигатель, кабель, состоящий из этилен-пропиленового каучука (EPR) (тип MV-105) с номиналом 90 ° C или 205 ° F (96 ° C) или полипропиленовой изоляции с внешняя оболочка из ПВХ или нитрила является подходящей и может использоваться.

В других случаях с более высокими температурами воды, армированный, плетеный или экранированный кабель, изготовленный для нефтегазовой отрасли, доступен для температур до 450 ° F (232 ° C). Использование двигателя с большим рабочим напряжением (460 В по сравнению с230 В или 2300 В по сравнению с 460 В при использовании повышающего трансформатора) на более мощных двигателях (> 100 л.с.) часто является альтернативой, и может потребоваться более низкий ток двигателя и, следовательно, размер кабеля ответвления. Часто это отличный выбор для глубоких наборов или приложений с высоким HP.

Наконец, чтобы помочь проектировщику с выбором и этапами проектирования насосной системы для геотермальных скважин, я включил базовую пошаговую блок-схему, показанную на Рисунке 5.

На этом завершается данный взнос Engineering Your Business .В следующем месяце мы опишем различные методы проектирования эффективной насосной станции.

А пока, как всегда, работайте осторожно и разумно.

Какая самая эффективная система отопления для вашего дома?

Отопление дома является важным фактором в зимние месяцы, даже в тех регионах, где температура редко опускается ниже нуля. Расходы на отопление могут легко потреблять почти половину среднего бюджета на электроэнергию в домохозяйстве, что делает энергоэффективность важной целью для тех, кто хочет снизить расходы на домашний комфорт.Если вам нужна новая система отопления дома, у вас есть несколько вариантов достижения высокоэффективной и недорогой эксплуатации, которая сохранит тепло и комфорт в вашем доме на долгие годы.

Команда Air Experts знает лот о домашнем отоплении, исходя из нашего опыта предоставления услуг HVAC в районе Роли, Северная Каролина, с 1986 года. Если вам нужна помощь в выборе лучшей системы отопления дома, просто позвоните нам по телефону 919-480-2727 сегодня!

Почему высокая эффективность?

Самая простая причина выбрать высокоэффективную систему отопления состоит в том, что она будет стоить намного дешевле в эксплуатации, чем модель с более низкой эффективностью.Высокоэффективные системы часто могут сократить текущие расходы вдвое или более, а самые эффективные типы систем отопления сокращают счета до 70 процентов. Несмотря на то, что обычно более дорогая вначале, более эффективная система в конечном итоге может дать значительную экономию.

Помните, что какой бы тип отопительной системы вы ни купили, она должна иметь соответствующий размер, чтобы обеспечить необходимый вам уровень обогрева. В данном случае размер системы — это ее функциональная способность вырабатывать тепло. Попросите вашего специалиста по ОВК произвести расчет тепловой нагрузки в вашем доме, чтобы определить, сколько тепла необходимо.Обладая этой информацией, вы и ваш подрядчик сможете найти систему отопления, которая будет работать лучше всего для вас.

Поиск наиболее эффективной системы отопления: тепловые насосы

Для домовладельцев, которые ищут наиболее эффективную систему отопления, наилучшим вариантом являются тепловые насосы. Они работают по принципу улавливания тепла и перемещения его с места на место, удаления его из вашего дома, чтобы обеспечить охлаждение летом, и переноса тепла снаружи для обогрева зимой. Тепловые насосы могут быть удивительно эффективными, иногда производя в четыре раза больше энергии, чем электричество, которым они питаются.В общем, тепловые насосы — хороший выбор для умеренного климата, например, в районе Роли.

Тепловые насосы также очень бережно относятся к окружающей среде. Их высокая эффективность означает, что они потребляют меньше электроэнергии, но обеспечивают эффективное отопление. Они не сжигают ископаемое топливо для выработки тепла, а это означает, что они не выделяют выхлопные газы, которые могут повлиять на окружающую среду. Они очень безопасны в эксплуатации, не выделяют потенциально вредных газов, таких как окись углерода.

Существуют два основных типа тепловых насосов: воздушные и геотермальные.

Воздушные тепловые насосы

Тепловые насосы с воздушным источником улавливают тепло и отводят тепло в воздух, окружающий оборудование. При охлаждении системы используют теплообменные свойства хладагента для отвода тепла из воздуха вокруг воздухообрабатывающего устройства / змеевика испарителя и передачи его наружу, где оно выделяется в наружный воздух. При нагревании хладагент забирает тепло из наружного воздуха и переносит его в ваш дом. Тепловые насосы могут извлекать тепло даже из более прохладного наружного воздуха, хотя их эффективность резко снижается, когда температура опускается ниже 32 градусов.

В процессе нагрева жидкий хладагент циркулирует между внутренним и наружным блоками теплового насоса. Когда хладагент циркулирует, он меняет состояние с жидкого на газ и обратно. Когда хладагент испаряется в газ, он также поглощает тепло из воздуха вокруг наружного блока. Газообразный хладагент попадает в ваш дом после сжатия до жидкой формы. Внутри он выделяет тепло, которое содержит. Затем тепло используется для обогрева жилых помещений в помещении.

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальные системы работают аналогично, за исключением того, что они используют почву за пределами вашего дома или близлежащий водоем в качестве источника захвата и выделения тепла. Ряд труб, называемых петлями, закапывают на несколько футов ниже поверхности земли, просверливают очень глубоко в системе вертикальных петель или погружают в источник воды. Даже на глубине нескольких футов под землей температура держится от 45 до 60 градусов в течение всего года. По контуру циркулирует вода или раствор хладагента, забирая или выделяя тепло по мере необходимости.

Геотермальные системы обеспечивают наиболее эффективный вид отопления. Они могут сократить счета за отопление до 70 процентов. Как и другие типы тепловых насосов, они очень безопасны и экологически безвредны в эксплуатации. Первоначальные инвестиции в геотермальную систему могут быть выше, чем в другие типы отопительного оборудования, и вам необходимо будет вырыть ямы и траншеи во дворе для размещения труб контура заземления. Однако геотермальный тепловой насос обычно окупается ежемесячной экономией примерно за пять лет.Для этих систем могут быть доступны федеральные налоговые льготы и налоговые льготы штата — за дополнительной информацией обращайтесь к своему подрядчику по отоплению!

Поиск наиболее эффективной системы отопления: печи

Вторая по эффективности отопительная система — это бытовая печь. Печи, вероятно, являются наиболее распространенным типом отопительных систем, используемых сегодня, по оценкам промышленности, газовые печи размещаются примерно в 60 процентах американских домов. Старые печи не очень эффективны, но новые модели содержат новые технологии и функции, которые могут повысить эффективность до чрезвычайно высокого уровня.

Три наиболее распространенных типа печей:

  1. Газ: Газовые печи используют природный газ, богатый природный ресурс. Большинство действующих печей — модели, работающие на природном газе. Газ поставляется местными коммунальными предприятиями по водопроводу, проложенному в вашем доме, хотя газопроводы часто не проходят в более отдаленные сельские районы. На самом деле, эксплуатация печи на природном газе может стоить меньше, чем у теплового насоса с воздушным источником, хотя ее эффективность нагрева намного ниже.Это потому, что в последние годы природный газ стал чрезвычайно дешевым.
  2. Нефть: Топливные печи сжигают мазут для производства тепла. Масло обычно поставляется местным поставщиком, который доставляет топливо оптом и хранит его в баке в вашем доме или рядом с ним. Необходимо контролировать подачу топлива для масляных печей, чтобы убедиться, что масло не закончится тогда, когда оно вам больше всего нужно. Топочный мазут и пропан, еще один вид печного топлива, относительно дороги.
  3. Электричество: Электрические печи обогревают ваш дом, используя электричество для питания нагревательных спиралей, вырабатывающих тепло.Поскольку они не сжигают топливо, они не производят выхлопных газов или окиси углерода, которые могут представлять угрозу безопасности в вашем доме. Их эксплуатация в большинстве областей обходится дороже, чем газовые печи, поскольку электричество стоит больше (от БТЕ до БТЕ), чем природный газ, и, в отличие от теплового насоса с воздушным источником, их эффективность никогда не может превышать 100 процентов.

При выборе печи проверьте рейтинг AFUE системы. AFUE, или годовая эффективность использования топлива, является стандартным показателем эффективности печи.Он показывает, какая часть энергии топлива превращается в полезное тепло и сколько, вероятно, будет потрачено впустую. Например, газовая печь с AFUE 80 процентов преобразует 80 процентов энергии газа в тепло, в то время как остальные 20 процентов теряются из-за выхлопа или утечки. Более высокие значения AFUE означают более высокий КПД печи, а AFUE 90% и выше указывает на высокую эффективность системы.

Поиск наиболее эффективной системы отопления: котлы

Третьей по эффективности отопительной системой дома являются бытовые котельные.Котлы менее распространены в жилых помещениях, чем тепловые насосы или печи. Тем не менее, бойлер может стать хорошим вариантом для отопления дома. Они работают, производя горячую воду, которая затем циркулирует по трубам и радиаторам внутри вашего дома.

Котлы

также имеют рейтинг АФУЭ. Вы можете найти высокоэффективные котлы с рейтингом AFUE от 90 процентов и выше.

Конденсационные котлы

— это модели с еще более высокой эффективностью, которые могут достигать значений AFUE до 95 процентов. Они используют второй теплообменник для извлечения тепла из выхлопных газов перед их выпуском на улицу.С помощью этого процесса они восстанавливают часть тепла, за которое уже было заплачено, прежде чем оно будет потеряно для вытяжных и вентиляционных процессов.

Факторы повышения эффективности

Даже после покупки самой эффективной системы отопления, доступной в рамках вашего бюджета, вы все равно можете улучшить комфорт в помещении и производительность оборудования, обращая внимание на внешние факторы, которые могут повысить эффективность HVAC.

  • Уплотнение и воздухонепроницаемость: Найдите и закройте все отверстия, трещины, щели или другие отверстия, куда может выходить теплый воздух или внутрь может попадать холодный воздух.Это могут быть области вокруг дверей и окон, где трубы или провода проходят через стены или где каркас дома соединяется с фундаментом или чердаком. Используйте уплотнения или другие подходящие материалы, чтобы закрыть отверстия и сделать их герметичными.
  • Воздуховоды: Воздуховоды могут повлиять на эффективность работы вашей системы отопления. Утечки в каналах могут привести к значительным потерям тепла, энергии и денег. Убедитесь, что все секции воздуховодов плотно прилегают друг к другу и не имеют повреждений.Соединения следует заклеить металлическими винтами и мастикой или лентой с металлической основой, чтобы предотвратить утечку воздуха. Воздуховоды также должны быть изолированы, чтобы предотвратить потерю тепла через материал самих воздуховодов.
  • Элементы управления: Системы управления, такие как программируемые термостаты и интеллектуальные термостаты, предоставляют вам улучшенные возможности управления работой вашей системы отопления. Например, с помощью программируемого термостата вы можете уменьшить отопление в течение дня, когда ваш дом пуст, а затем запрограммировать термостат на автоматическое увеличение обогрева до того, как вы и ваша семья вернетесь с работы или учебы.Умные термостаты Wi-Fi узнают ваши привычки и предпочтения, чтобы вы могли чувствовать себя комфортно, экономя при этом как можно больше энергии.

Нужна дополнительная помощь? Свяжитесь с Air Experts сегодня

Air Experts предоставляет услуги по отоплению и охлаждению домовладельцам во всем районе Роли, включая Апекс, Кэри, Холли-Спрингс, Дарем, Чапел-Хилл и Уэйк-Форест.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию о домашнем отоплении и получить квалифицированную помощь в выборе наиболее эффективной системы отопления для ваших жилищных нужд!

Эксплуатационные расходы тепловых насосов (2021 г.)

Что влияет на стоимость эксплуатации тепловых насосов?

Тепловые насосы — это универсальные и экологически чистые технологии , которые очень популярны среди клиентов, ищущих устройства для обогрева и охлаждения.Тепловые насосы могут обеспечить значительную экономию по сравнению с традиционными системами отопления благодаря низким эксплуатационным расходам . Например, геотермальный тепловой насос может снизить счета за электроэнергию как минимум на 26% по сравнению с новым газовым котлом.

Некоторые из ключевых факторов, влияющих на эксплуатационные расходы бытовых тепловых насосов:

  • Коэффициент производительности ( COP ) — с типичными значениями от 3,5 до 4,5 (тепловые насосы, работающие на земле) и от 2,5 до 3,5 (тепловые насосы, использующие воздух), может сэкономить до 52%. при использовании только для отопление помещений вместо газового котла.
  • Поощрение за возобновляемое тепло ( RHI ) — грант, предлагаемый правительством, который для дома с 2 спальнями принесет годовой доход в размере 2 539 фунтов стерлингов.
Расчетные среднегодовые выплаты RHI для GSHP и ASHP
Размер домохозяйства Технология Тип Годовой платеж RHI
2-3 спальни Земляной тепловой насос £ 2,539
2-3 спальни Воздушный тепловой насос £ 1 302

Для полной разбивки см. Расчетные среднегодовые платежи RHI за возобновляемые системы отопления

  • Изоляция — необходима для сокращения счетов за электроэнергию на указанные выше значения.

Цена на установку теплового насоса варьируется в зависимости от систем теплового насоса . Затраты на установку теплового насоса с воздушным источником могут варьироваться от 8000 до 18000 фунтов стерлингов, в то время как затраты на наземный тепловой насос могут варьироваться от 20 000 до 35000 фунтов стерлингов. Но благодаря сбережениям и грантам домовладельцы через несколько лет начинают зарабатывать.

Вы заинтересованы в получении расценок на тепловые насосы? Сообщите нам о своих потребностях и предпочтениях, и мы свяжемся с вами как можно скорее и предоставим бесплатных необязывающих предложений от наших квалифицированных поставщиков .

Коэффициент производительности и эффективности

По сути, необходимо учитывать три фактора , чтобы определить общие эксплуатационные расходы теплового насоса наземного и воздушного источников:

  1. КПД теплового насоса
  2. количество тепла , необходимое для вашего дома
  3. температура источника тепла

Коэффициент производительности (COP) измеряет эффективность теплового насоса и делает это путем измерения количества потребляемой мощности по сравнению с величиной выходной мощности , производимой рассматриваемой системой.Следовательно, чем выше значение, тем эффективнее система.

Фактическая эффективность системы может быть рассчитана по количеству работы, которую она должна выполнить, учитывая разницу между внешней и внутренней температурой . Чем ближе две среды, тем меньше работы должен выполнить тепловой насос, чтобы достичь желаемой температуры, и, таким образом, он будет более эффективным, не подвергаясь нагрузке или потребляя большее количество энергии. Тепловые насосы могут достигать выходной температуры 65 градусов и более, если они предназначены для этого, но их эффективность снизится, а эксплуатационные расходы увеличатся.

Нормальным значением для теплового насоса является коэффициент COP, равный 4, что означает, что на каждый киловатт (кВт) потребляемой электроэнергии создается 4 кВт тепла. Часто указывается, что КПД составляет 400%, что может ввести в заблуждение.

Эффективность бытовых тепловых насосов варьируется в зависимости от производителя, но в определенных пределах. Тепловые насосы с водяным источником могут иметь КПД до 5 , а некоторые источники воздуха могут упасть ниже 2,5 , но эти значения обычно редки. Обычно значение COP находится в пределах 2.5 и 4.5 .

Расчет COP

COP рассчитывается каждым производителем по определенному набору критериев, которые могут включать или не включать такие вещи, как циркуляционный насос и циклы оттаивания, но не включают электрический нагреватель.

Определить точные эксплуатационные расходы тепловых насосов не так просто, как кажется. На эксплуатационные расходы такого оборудования влияет множество факторов, помимо характеристик самого теплового насоса. Например, следует принять во внимание программу поощрения использования возобновляемых источников тепла (RHI).RHI предлагает домовладельцам семилетний тариф на производство низкоуглеродного отопления.

Давайте рассмотрим все движущие факторы на практическом примере.

Тепловые насосы на испытаниях: производительность в Великобритании

Полевые испытания в течение 12 месяцев, с 2008 по 2009 годы, были проведены Фондом энергосбережения для проверки эффективности теплового насоса . В ходе испытания было отслежено 83 тепловых насоса (29 воздушных и 54 наземных) от установки до показателей производительности.Был сделан вывод, что, если они хорошо спроектированы и установлены, тепловые насосы могут эффективно работать в Великобритании.

Промышленность получила ценный опыт от клиентов, участвовавших в этом исследовании. Как и ожидалось, эксплуатационные расходы наземных и воздушных тепловых насосов могут сильно измениться из-за большого количества переменных, влияющих на структуру затрат.

Например, первоначальные затраты на установку могут составлять от 3000 фунтов стерлингов для солнечных тепловых панелей и до фунтов стерлингов 20 000 фунтов стерлингов для современного котла на биомассе .Хотя первоначальные затраты могут быть высокими, через несколько лет у большинства людей счета за отопление существенно снижаются; Наибольшая экономия достигается в домохозяйствах, отключенных от газовой сети.

Результаты испытаний: примеры текущих затрат

Предположим, у вас есть двухэтажный дом площадью 200 м2, построенный в 2010 году по нормам строительных норм. Допустимая потребность в отоплении помещений составляет 125 кВтч / м2 / год, поэтому на 200 м2 нам потребуется 25000 кВтч в год .Кроме того, нам необходимо горячее водоснабжение, и если предположить, что в доме живут 4 человека, нам потребуется 3,488 кВтч в день на человека , что соответствует примерно 60 литрам горячей воды на человека.

Довольно новый конденсационный газовый котел имеет КПД 95% , что означает, что общая необходимая энергия составит 26316 кВтч / год . При нынешних ценах на газ 2,97 пенсов это будет стоить вам 782 фунтов стерлингов в год .

Среднее потребление воды четырьмя людьми в доме будет примерно 5 093 кВт / ч в год для нагрева воды до 60 ° C.При 95% эффективности это даст 5 361 кВтч в год , что обойдется в 160 фунтов стерлингов в год .

Давайте посмотрим на тепловые насосы. Предполагая, что вам нужно 25000 кВт для отопления с помощью теплового насоса с COP 4,3, вам потребуется 5814 кВтч электроэнергии . При ценах на электроэнергию в 13 пенсов за кВт · ч, отопление будет стоить 756 фунтов стерлингов в год и долларов США.

Чтобы рассмотреть возможность нагрева воды для бытового потребления с помощью теплового насоса, необходимо иметь в виду, что большинство тепловых насосов могут нагреваться только до 50 ° C без использования встроенного электрического нагревателя.Для четырех человек это составит в сумме 4 054 кВтч в год потребляемой электроэнергии. Годовые затраты на это составят 123 фунтов стерлингов. Однако, если вы хотите нагреть воду до 60 ° C, вы должны рассмотреть дополнительные £ 132 в год — это связано с дополнительным электричеством, используемым для нагрева воды с 50 ° C до 60 ° C.

В целом, это означает, что тепловых насосов имеют несколько на более высокие эксплуатационные расходы на , чем новый конденсационный газовый котел, если требуется 60 ° C.

Однако при инвестировании в тепловые насосы настоятельно рекомендуется подать заявку на участие в программе поощрения за использование возобновляемых источников тепла, чтобы снизить эксплуатационные расходы. С RHI вы зарабатываете деньги в течение 7 лет за энергию, которую вы производите. Текущий тариф для тепловых насосов с воздушным источником составляет 10,85 пенсов за кВтч, а для тепловых насосов с наземным источником — 21,17 пенсов за кВтч.

Принимая во внимание приведенный выше пример, это может означать, что из 6762 кВтч электроэнергии, используемой в год для теплового насоса, вы можете зарабатывать 734 фунта стерлингов в год, для ASHP и 1432 фунтов стерлингов в год, для GSHP.

Для среднего теплового насоса с воздушным источником, такого как тепловой насос «воздух-воздух» или тепловой насос «воздух-вода», когда наружная температура выше 7 градусов Цельсия, он будет работать с COP 3 при распределении тепла в систему теплого пола.

Данные Метеорологического бюро

показали, что средняя температура в Великобритании с ноября по март (1971-2001 гг.) Постоянно ниже 7 градусов, а среднемесячная величина колеблется от 4,2 до 6,9 градусов, таким образом, COP будет ниже, чем обычно. КС будет около 2.8, учитывая колебания наружной температуры.

Из-за погодного сценария тепловому насосу потребуется 3 928 кВт-ч электроэнергии для отопления помещений по цене 510 фунтов стерлингов и еще 460 фунтов стерлингов для производства горячей воды, что в итоге составит 970 фунтов стерлингов в год. Снижение эксплуатационных расходов воздушного теплового насоса составит всего 3,5% по сравнению с газовым котлом.

Если вы используете тепловой насос для производства горячей воды , ваши текущие расходы увеличатся на . Как указывалось выше, когда геотермальный тепловой насос используется только для отопления помещений, эксплуатационные расходы снижаются на 52%.Когда тепловой насос также должен обеспечивать ГВС, сокращение составляет всего 26%.

В проветренном доме с плохой изоляцией потребуется более высокая температура подачи для обеспечения желаемого тепла в помещении. Это увеличит рабочую нагрузку, а снизит эффективность теплового насоса. Чаще всего именно здесь источник воздуха выходит из строя, что приводит к довольно высокой стоимости теплового насоса с воздушным источником в Великобритании.

Годовая разбивка потребности в тепле и текущих затрат
Размер домохозяйства 1 спальня 2-3 спальни 4+ спальни
Расчетная годовая потребность в тепле * 8000 кВтч 12000 кВтч 17000 кВтч
Газ £ 290 £ 435 £ 615
Электроэнергия £ 1,145 £ 1,720 £ 2435
Масло £ 325 £ 490 £ 690
СНГ £ 525 £ 785 £ 1,110
Уголь £ 325 £ 485 £ 685

* Годовая потребность в тепле соответствует типичным значениям внутреннего потребления

Однако основной причиной высоких затрат на GSHP является плохая установка или установка в неподходящих свойствах.Для геотермальных тепловых насосов проблема может заключаться в массиве заземления, так как может быть недостаточных трубопроводов в земле или трубы могут быть расположены слишком близко друг к другу .

Определенное количество тепла задерживается под землей, и тепловой насос будет усерднее работать, чтобы отобрать тепло, если требуется большое количество тепла, требуется быстрая подача или тепло меньше, чем необходимо. Отныне COP резко падает, а затраты на геотермальные тепловые насосы резко возрастают.

Эксплуатационные расходы воздушного теплового насоса зависят от ряда факторов. Они работают с максимальной эффективностью при использовании вместе с системой напольного отопления или системами конвекционного отопления , и если здание уже хорошо изолировано, .

Кроме того, при установке теплового насоса с воздушным источником необходимо продумать, где вы его физически разместите. Вы сократите эксплуатационные расходы теплового насоса с воздушным источником, если разместите тепловой насос в зоне , где много естественного солнечного света и не загромождено , что позволит воздуху свободно течь.Если вы изучаете затраты на тепловые насосы с воздушным источником в Великобритании, вы должны убедиться, что учтены эти четыре фактора, поскольку они облегчат процесс отвода тепла и приведут к снижению эксплуатационных расходов теплового насоса с воздушным источником.

В заключение, правила правильного использования теплового насоса остаются следующими:

  • Их необходимо использовать в хорошо утепленном доме
  • Б / у или с напольным отоплением или низкотемпературные радиаторы проточного типа
  • Было бы полезно иметь отдельный источник тепла для ГВС , в идеале солнечные тепловые панели

Если вы не обратите внимание на эти правила, вы рискуете получить дорогую машину с высокими эксплуатационными расходами и выбросами CO 2 .

Что такое стимул для возобновляемого тепла?

Подробная информация о программе стимулирования использования возобновляемых источников тепла (RHI) была обнародована правительством Великобритании в апреле 2014 года для Англии, Шотландии и Уэльса. Программа поощрения за использование возобновляемых источников тепла имеет две схемы:

  • Внутренний RHI — не облагается налогом. Он состоит из субсидии, выплачиваемой ежеквартально в течение 7 лет.
  • Non-Domestic RHI — Это субсидия, выплачиваемая через 20 лет.

Эти планы имеют отдельные тарифы, разные условия подключения, правила и процессы подачи заявок.

Расчетный годовой платеж RHI внутри страны
Тип технологии * 1 спальня 2-3 спальни 4+ спальни
Земляной тепловой насос £ 1 693 £ 2,539 3 597 фунтов стерлингов
Воздушный тепловой насос £ 868 £ 1 302 1845 фунтов стерлингов
Котел на биомассе £ 550 £ 836 £ 1,185
Солнечное тепловое ** £ 186 £ 310 £ 475

* Данные RHI основаны на расчетной годовой потребности в тепле, как указано выше

** Плата RHI за солнечную тепловую энергию основана на предполагаемых годовых показателях выработки, указанных в сертификатах схемы сертификации микрогенерации (MCS).В данном примере оценки составляют 900 кВтч, 1500 кВтч и 2300 кВтч

Ежегодно 1 апреля тарифная ставка изменяется в соответствии с индексом розничных цен. Ofgem отвечает за администрирование обеих программ. Чтобы присоединиться к схеме RHI, требуется внутренний сертификат энергоэффективности (EPC). EPC предлагает информацию об использовании энергии в домашнем хозяйстве, а также дает рекомендации о том, как уменьшить потери энергии и сэкономить деньги.

Правительство Великобритании, вероятно, запустит схему грантов на чистое тепло, которая, как ожидается, заменит RHI после ее завершения 31 марта 2022 года.Новая схема направлена ​​на поддержку расширения использования тепловых насосов.

Как подать заявку?

Вы можете подать заявку в Ofgem либо онлайн, либо по телефону . Когда вы делаете это по телефону, вы можете попросить приложение с цифровой поддержкой. Вы можете заполнить заявку с помощью консультанта, а затем получить необходимую информацию по почте.

Этот сертификат необходим каждый раз при продаже, покупке или аренде недвижимости.Он также является частью оценки зеленого курса и представляет собой требование для большинства людей, желающих присоединиться к отечественному RHI. Во время вашей экологической оценки советник проинформирует вас о , сколько денег вы можете сэкономить и о технологии возобновляемого тепла , которая лучше всего подходит для вашего дома .

Что касается установки, каждый городской совет имеет разные правила для систем возобновляемого тепла. Если вы сомневаетесь, не стесняйтесь обращаться в местный совет, и он определит, нужно ли вам разрешение на планирование до начала установки.

Какие источники энергии покрывает RHI?

Согласно схеме RHI, существует 4 различных технологии возобновляемого тепла , которые имеют право на участие в программе. Потребители получат другой тариф за киловатт-час произведенной тепловой энергии. Сумма, которую вы получите, зависит от технологии, которую вы выберете для своего дома. Это последние тарифы на одобренные возобновляемые технологии:

  • Воздушные тепловые насосы — 10.85p / кВтч.
  • Земляные тепловые насосы — 21,16 л / кВтч.
  • Котлы на биомассе — 6,97л / кВтч.
  • Солнечные тепловые панели — 21,36 л / кВтч.
Расчетные средние выплаты RHI за 7 лет
Технология Тип Стоимость установки 1 спальня 2-3 спальни 4+ спальни
Воздушный тепловой насос 8 000–18 000 фунтов стерлингов £ 6 076 £ 9 114 £ 12 915
Земляной тепловой насос 20 000–40 000 фунтов стерлингов £ 11 851 £ 17 773 £ 25 179
Котел на биомассе 10 000–19 000 фунтов стерлингов £ 3 850 £ 5 852 £ 8 295
Солнечное тепловое 3900–5000 фунтов £ 1 302 £ 2 169 £ 3 326

* Выплаты RHI основаны на цифрах в таблице «Расчетный годовой платеж RHI»

Внутренние RHI — это платежи, учрежденные Правительством.Таким образом, Министерство бизнеса, энергетики и промышленной стратегии (BEIS) ввело ограничения на потребление тепла, которые вступили в силу с 20 сентября 2017 года, чтобы гарантировать, что субсидии представляют собой хорошее соотношение цены и качества. Эти требования применимы к тепловым насосам с воздушным источником, тепловым насосам с грунтовым источником и установкам на биомассе.

Эти лимиты потребности в тепле относятся к потребности в тепле вашей собственности. Любая недвижимость, потребность в тепле которой превышает соответствующий лимит потребности в тепле, будет оплачиваться так же, как если бы ее потребность в тепле была равна соответствующему лимиту потребности в тепле.Цифры представлены в таблице ниже:

Годовой лимит тепловой нагрузки
Технология Тип Годовой лимит потребности в тепле
Воздушный тепловой насос 20 000 кВтч
Земляной тепловой насос 30 000 кВтч
Котел на биомассе 25000 кВтч

Сравните предложения на тепловые насосы с GreenMatch!

Если вас интересуют наземные или воздушные тепловые насосы или вы не уверены, какой вариант лучше для вас, мы здесь, чтобы помочь! Сообщите нам о своих потребностях и предпочтениях, заполнив контактную форму вверху этой страницы.Мы свяжемся с вами, чтобы задать дополнительные вопросы и свяжем вас с различными поставщиками тепловых насосов из Великобритании . Вы получите до 4 предложений бесплатно и без обязательств!

Написано

Аттила Тамас Векони

UX-менеджер
Аттила — UX-менеджер в GreenMatch. Он имеет степень в области международного бизнеса с четырехлетним опытом координации в области маркетинга, взаимодействия с пользователем и создания контента.Аттила любит писать о солнечной энергии, технологиях отопления, защите окружающей среды и устойчивости. Статьи его и его команды появлялись на таких известных сайтах, как The Conversation, Earth911, EcoWatch и Gizmodo.

Преимущества и недостатки тепловых насосов (2021 г.)

Описание тепловых насосов

— откройте для себя плюсы и минусы!

Тепловые насосы представляют собой системы, которые « перекачивают » или перемещают тепло из одного места в другое с помощью компрессора и циркулирующей конструкции из жидкого или газового хладагента, через которую тепло отбирается из внешних источников и перекачивается внутри помещения.Для перекачивания тепла используется на меньше электроэнергии, чем на по сравнению с тем, когда электричество используется исключительно как средство его преобразования. Летом цикл может быть изменен на обратный, и установка действует как кондиционер.

Популярность тепловых насосов в Великобритании растет в связи с тем, что правительство недавно начало внедрять ряд новых схем, которые делают переход к экологически чистой жизни более плавным и более доступным . Этим методам удалось привлечь внимание британского населения и впоследствии повысить популярность технологий использования возобновляемых источников энергии.

Поскольку Великобритания уделяет больше внимания достижению Net Zero, ожидается, что только в новых зданиях будет установлено около 19 миллионов тепловых насосов. Существует также огромная возможность для модернизации, чтобы получить тепловые насосы в качестве замены.

Тепловые насосы представляют собой наиболее эффективную альтернативу топливным, масляным и электрическим системам в отношении как отопления, так и охлаждения. Газовые печи работают относительно хорошо, их оценка близка к 98-процентный КПД , однако они не являются долгосрочным решением с точки зрения выбросов углекислого газа.Тепловые насосы обеспечивают большую тепловую и охлаждающую способность, чем количество электроэнергии, используемой для их работы. Правильно спроектированные и установленные тепловые насосы регулярно достигают КПД более 300% .

Вы заинтересованы в получении расценок на тепловые насосы? Сообщите нам о своих потребностях и предпочтениях, и мы свяжемся с вами как можно скорее, предложив бесплатных , предложений без обязательств от наших квалифицированных поставщиков .

Сколько будет стоить тепловой насос?

Цены на тепловые насосы, как правило, высоки, учитывая установку всей системы, однако стоимость будет варьироваться для разных тепловых насосов.Типичный диапазон цен для полной установки составляет от 8000 фунтов стерлингов до 45000 фунтов стерлингов , с учетом эксплуатационных расходов. Стоимость теплового насоса «воздух-вода» обычно начинается от фунтов стерлингов 7000 и достигает фунтов стерлингов 18000 , в то время как стоимость теплового насоса наземного источника может достигать фунтов стерлингов 45000 . Эксплуатационные расходы на тепловые насосы зависят от вашего домохозяйства, его изоляционных свойств и размера.

Эти эксплуатационные расходы обычно ниже, чем у предыдущих систем, разница лишь в том, с какой системы вы переходите.Например, если вы перейдете на с газа , это даст вам наименьший показатель экономии , в то время как обычный домашний переход с на электричество может ежегодно сэкономить более фунтов стерлингов 500 .

Самым важным аспектом при установке системы теплового насоса является то, что выполнено безупречно . С определенными различиями в уровне выделяемого тепла и удельном времени работы теплового насоса ответственному установщику придется объяснить идеальные настройки.

7 Преимущества и недостатки тепловых насосов

Прежде чем принять решение о покупке системы теплового насоса, важно узнать о достоинствах и недостатках тепловых насосов . Существует множество преимуществ тепловых насосов, которые делают их отличными вложениями для домовладельцев, и одновременно проблемы, которые необходимо учитывать.

Преимущества

1. Снижение эксплуатационных расходов

Тепловые насосы дешевле в эксплуатации, чем системы, основанные на сжигании.Чем более энергоэффективны системы, тем больше экономия энергии в долгосрочной перспективе. Несмотря на то, что цены на геотермальные тепловые насосы могут доходить даже до фунтов стерлингов 45000 , эти экологически безопасные инвестиции могут помочь вам сэкономить до 1400 фунтов стерлингов в год.

2. Меньше обслуживания

Тепловые насосы требуют меньшего обслуживания, чем системы внутреннего отопления. Регулярно, раз в год, необходимо проверять некоторые детали системы, что легко может быть выполнено самостоятельно.С другой стороны, профессиональный установщик должен проверять каждые три или пять лет.

3. Безопасность

Тепловые насосы более безопасны, чем системы отопления, работающие на сжигании.

4. Выбросы углерода

Система

с тепловым насосом снижает выбросы углерода и имеет эффективный коэффициент преобразования энергии в тепло единиц. Например, тепловые насосы с водяным источником достигают достаточно высокого КПД, близкого к 600 процентов .

5. Обеспечьте охлаждение

В теплые периоды тепловые насосы могут обратить процесс вспять и, таким образом, действовать как блок переменного тока.Тепловые насосы воздух-воздух можно удобно переключать в режим охлаждения летом.

6. Длительный срок службы

Срок службы тепловых насосов относительно велик, до 50 лет , однако средний срок службы составляет где-то от 14 до 15 лет. Несмотря на эти цифры, они являются исключительно надежным и стабильным источником тепла.

7. Схема RHI

Правительство предоставляет два различных типа программ для помощи в установке систем возобновляемого тепла.Вы можете иметь право на получение оплаты по схеме поощрения за использование возобновляемых источников тепла (RHI), которая адресована домовладельцам, социальным и частным домовладельцам, а также самозастроителям. С другой стороны, программа стимулирования использования возобновляемых источников тепла вне дома открыта для государственного сектора, такого как предприятия, организации и отрасли.

GreenMatch проиллюстрировал основные преимущества и недостатки тепловых насосов на следующем рисунке:

Недостатки

1. Высокая первоначальная стоимость

Тепловые насосы

требуют больших первоначальных затрат, но, с другой стороны, их эксплуатационные расходы приводят к долгосрочной экономии на счетах за электроэнергию и приводят к сокращению выбросов углерода.

2. Сложно установить

Тепловые насосы довольно сложно установить, учитывая, что необходимо провести исследования, чтобы понять движение тепла, местную геологию, особенно для тепловых насосов с грунтовым источником, а также требования к отоплению и охлаждению для вашего дома.

3. Сомнительная устойчивость

Некоторые из используемых жидкостей для теплопередачи имеют сомнительную устойчивость и, таким образом, вызывают экологические проблемы, поэтому рекомендуется использовать биоразлагаемые жидкости.

4. Значительная работа

Процесс установки требует значительных усилий и нарушения вашего дома и сада. Подходящим примером может быть то, что проникновение необходимо делать через облицовку здания.

5. Холодная погода

Немногие тепловые насосы испытывают проблемы в холодных зонах, которые могут в конечном итоге повредить систему, поэтому полная эффективность тепловых насосов в холодную погоду не может быть достигнута. Тем не менее, существуют возможности модернизации системы теплового насоса, которая решает эту проблему.Всегда проверяйте сезонный коэффициент полезного действия (SPF) вашего теплового насоса.

6. Углеродно-нейтральный

Тепловые насосы в значительной степени зависят от электроэнергии, что означает, что они никогда не будут полностью углеродно-нейтральными. Однако тепловые насосы в целом имеют высокий коэффициент полезного действия (COP), что означает, что они более эффективны, поскольку наружный воздух становится холоднее. Однако, поскольку тепловые насосы являются электрическими, они представляют идеально подходят для солнечных батарей . Это эффективная безуглеродная модель.В сочетании с солнечными панелями тепловые насосы могут привести к нулевой чистой энергии .

7. Разрешения на планирование

Особые разрешения на планирование требуются в Уэльсе и Северной Ирландии , в то время как в Англии и Шотландии , это зависит от вашего местоположения и размера вашей собственности.

Стоят ли тепловые насосы?

Преимущества тепловых насосов ясно указывают на то, что они представляют собой разумную инвестицию в долгосрочной перспективе .Учитывая, что эксплуатационные расходы приносят значительную экономию на ваших счетах за электроэнергию, поскольку механизм, стоящий за ним, просто перемещает тепло из одного помещения в другое, а не производит его, а правительство помогает вам в переходе к решению экологически чистой энергии тепловые насосы абсолютно стоят . Вы можете подумать о больших первоначальных затратах, но в то же время вам нужно увидеть более широкую картину. Солнечные батареи плюс тепловые насосы — это путь к нулевой чистой энергии.

Существуют разные типы тепловых насосов, каждый со своим уникальным механизмом.Торговые марки тепловых насосов обладают разнообразными функциями, и их единственная цель — облегчить вашу жизнь.

Получите бесплатные расценки на тепловые насосы!

Если вас интересуют наземные или воздушные тепловые насосы или вы не уверены, какой вариант лучше для вас, мы здесь, чтобы помочь ! Сообщите нам о своих потребностях и предпочтениях, набрав , заполнив контактную форму вверху этой страницы. Мы свяжемся с вами, чтобы задать дополнительные вопросы и свяжем вас с нашими квалифицированными поставщиками .Вы получите до 4 предложений бесплатно и без обязательств !

Написано

Аттила Тамас Векони

UX-менеджер
Аттила — UX-менеджер в GreenMatch. Он имеет степень в области международного бизнеса с четырехлетним опытом координации в области маркетинга, взаимодействия с пользователем и создания контента. Аттила любит писать о солнечной энергии, технологиях отопления, защите окружающей среды и устойчивости.Статьи его и его команды появлялись на таких известных сайтах, как The Conversation, Earth911, EcoWatch и Gizmodo.

Geothermal Часто задаваемые вопросы | Smart-Energy

Сколько стоит установка?

Геотермальная система, как и другие системы центрального отопления и / или охлаждения, может быть установлена ​​в различных конфигурациях, включая принудительную подачу воздуха, гидравлический плинтус и лучистые полы для распределения. Источник может быть как с открытым, так и с замкнутым контуром.Геотермальная система обычно стоит несколько дороже, чем обычная система на ископаемом топливе с кондиционером для установки, но имеет более низкие эксплуатационные расходы и не требует доставки топлива. Также отсутствуют выбросы в атмосферу оксида углерода, диоксида углерода и углеводородов с геотермальной системой. Для «приблизительной» оценки ваших инвестиций в геотермальную энергию заполните анкету на странице «Свяжитесь с нами».

Какова стоимость отопления с помощью геотермальной системы по сравнению с другими режимами отопления?

Геотермальные системы дешевле в эксплуатации, чем электрические, электрические тепловые насосы, нефть, керосин, природный газ и пропан.

Сколько это сэкономит?

Это будет зависеть от ваших местных тарифов на электроэнергию и каждое ископаемое топливо. Где-то от 20 до 60% в долларах. Спросите наших предыдущих клиентов, каковы были их долгосрочные сбережения. С экологической точки зрения экономия еще больше!

Следует использовать вертикальный, горизонтальный или открытый контур?

На северо-востоке следует использовать только вертикальные системы. На 50 ° F земли доступно гораздо больше тепла, чем при 32 ° F (или меньше), образующих горизонтальную систему на морозе и замерзшей земле или на льду над озером или прудом.

Можно ли растопить снег?

Да, с правильным оборудованием и правильным дизайном.

Могу ли я нагреть бассейн?

Да, для закрытого закрытого бассейна. Для открытого бассейна лучше подойдет солнечный обогреватель.

Ожидаются ли какие-либо существенные улучшения в эффективности?

Производители постоянно работают над улучшением своей продукции. Мы наблюдаем улучшения с 1975 года, когда мы впервые вышли на геотермальный рынок.

Планирую большой дом. Должен ли я использовать одну большую или две меньшие единицы?

Это будет зависеть от планировки дома и ваших личных предпочтений в отношении контроля температуры. Мы спроектировали и установили дома площадью от 800 до более 15 000 кв. Футов.

Является ли система, использующая антифриз, потенциальной проблемой для окружающей среды?

Это проблема в системах с обратной связью. В разомкнутых системах VSWC используется колодезная вода, и это не проблема.

Я слышал о системе, в которой воздух циркулирует по трубам большого диаметра, заглубленным в землю, а затем подается в здание для отопления. Это возможно ?

На северо-востоке это непрактично, так как трубы большого диаметра должны быть заглублены ниже 15 футов уровня, чтобы избежать воздействия мороза.

Я инженер, где мне найти более подробную информацию о коммерческих приложениях?

Мы работаем вместе с инженерами и архитекторами над проектированием и установкой коммерческих геотермальных систем с 1975 года.Мы хотим, чтобы эта Простая Наука стала достоянием общественности.

У меня жидкое или газовое отопление горячей водой. Могу ли я перейти на геотермальную?

Переоборудовать дом или здание с использованием горячей воды не так просто.

Системы на ископаемом топливе для водяного отопления (теплая вода) включают в себя медные и алюминиевые плинтусы для горячей воды, чугунные радиаторы или лучистое тепло. Все они рассчитаны на работу при температуре от 180 до 200 ° F.

Геотермальные системы, хотя и намного более эффективны, работают при температуре от 100 до 120 ° F и несовместимы с распределительными системами, изначально рассчитанными на гораздо более высокие температуры.Вам понадобятся радиаторы, плинтусы или лучистые трубки почти в 3 раза больше.

Переоборудование дома или здания в основном означает, что нужно начинать с нуля.

Положительным моментом является то, что вы получаете систему, которая намного эффективнее, имеет более низкую стоимость отопления, а также может иметь зонированное отопление и центральное кондиционирование воздуха.

Я слышал, что лучистое тепло является наиболее эффективным. В чем дело?

В системах отопления и / или охлаждения не должно быть скрытых секретов или загадок.

Все системы отопления состоят из 3 одинаково важных компонентов, а именно:

  1. источник топлива — нефть, газ, древесина, геотермальные источники — все, кроме геотермальных, преобразуют топливо, сжигая его в тепловую энергию.
  2. блок преобразования тепла — печь, котел, дровяная печь или геотермальный блок — Первые 3 берут 95-100% своей энергии из топлива. Геотермальная энергия получает 70–75% своей энергии из земли, а остальные 25–30% из электроэнергии для преобразования.
  3. Распределение — радиант, гидроника или принудительный воздух — все знакомы со всем этим. Принудительный воздух — единственный, который может также делать зонированное центральное кондиционирование.

Все 3 компонента системы отопления не менее важны. Только если все 3 правильно спроектированы, установлены и обслуживаются, вы получите комфорт и экономию, которых вы заслуживаете и за которые заплатили.

Некоторая информация о лучистом тепле. Мы сертифицированы и устанавливаем лучистое тепло Wirsbo для правильных приложений, но оно не более эффективно, чем другие виды тепла.Вы все еще пытаетесь передать тепло через полиэтилен, что никогда не бывает эффективным.

Правильные области применения лучистого тепла — это те области, где температура пола является наиболее важным фактором, например:

  1. гаражи для ремонта грузовиков, где людям приходится работать на спине на полу или чуть выше
  2. пожарные и спасательные службы отряды, где подвижной состав должен храниться выше точки замерзания
  3. подвальные этажи без коврового покрытия

Лучистое тепло — это именно то, о чем говорится.Тепло должно исходить от пола, не позволяя конвективным потокам образовываться в пространстве над ним. Любая экономия затрат на электроэнергию основана на том, что отапливается только пол и возвышающиеся над ним 6-7 футов, а не любое соборное пространство над ним. Если конвективные токи создаются путем установки воздуховодов для кондиционирования воздуха или рекуперации тепла, установки вентилятора для всего дома или любого метода, который нарушает этот «застойный» режим излучения, нет экономии на затратах на электроэнергию.

Некоторые неправильные применения лучистого тепла:

  1. любое пространство над другим кондиционированным помещением
  2. любой подвал, где у вас будет ковровое покрытие на полу
  3. любое помещение собора с вентиляцией всего дома, кондиционером или системой свежего воздуха

Системы лучистого тепла сами по себе не более эффективны, чем любая другая форма или распределение тепла.На самом деле они менее эффективны, чем нагнетание теплого воздуха и водяного тепла через медные трубы.

Я использую городскую систему водоснабжения. Могу ли я использовать геотермальную энергию?

Вода является теплоносителем, а не источником тепла. Земля является источником тепла, и любая вода должна подниматься вверх с высоты не менее 15 футов, чтобы на нее не повлиял мороз. Пруд, озеро или ручей на или рядом с вашим домом или зданием не являются геотермальным источником. Вам придется пробурить скважину или установить скважину, если у вас высокий уровень грунтовых вод.

У меня паровые, радиаторы чугунные. Могут ли они быть преобразованы для работы на геотермальной энергии?

Нет, паровые системы работают от 220 + ° F, а геотермальные системы, хотя гораздо более эффективные не могут работать в пределах 100 ° F от этой температуры. Паровые системы создавались тогда, когда в зданиях не было теплоизоляции или почти не было ее, а топливо было относительно дешевым.

У меня есть озеро, пруд, ручей или водоем рядом с моим домом. Могу ли я использовать это как геотермальный источник?

Нет, опять же, вода не является источником топлива, а только теплоносителем.Вода должна подаваться под землей с глубины не менее 15 футов.

У меня есть участок земли в 1 акр рядом с моим домом. Можно сделать горизонтальную петлю?

Нет, у нас есть иней, которые опускаются с 4 — 6 футов, а его охлаждающий эффект опускается на 15 футов. Чтобы попасть в геотермальную «умеренную зону», нам нужно, чтобы наш источник находился на глубине не менее 15 футов. У меня есть старое здание или дом, и я слышал, что системы HIVAC занимают намного меньше места для воздуховодов.

Они действительно занимают меньше места, но имеют большую ценность.При высоких скоростях и большом перепаде температур они не так эффективны из-за повышенного давления, необходимого для воздуходувок с высоким статическим давлением. Они также требуют частого обслуживания, так как из-за очень высоких перепадов температур змеевики кондиционера могут легко «обледенеть» и должны проходить постоянные циклы оттаивания. Спросите любого, у кого он есть в течение любого количества лет.

У нас есть загородный дом в горах. Можно ли там использовать геотермальную энергию?

Если этот дом предназначен только для летнего использования, или вы закрываете его, отключаете тепло и осушаете трубы зимой, нет.

I / У нас очень глубокая пробуренная водяная скважина, но она имеет очень низкий дебит. Можем ли мы использовать это для геотермальной энергии?

Очень глубокие колодцы на глубине более 400 футов обычно могут использоваться для геотермальных целей, даже если некоторые из них не производят достаточно воды для бытовых нужд. Если скважина дает достаточную «просадку» для обеих целей — это прекрасно, но 500-футовая «сухая скважина» все равно может быть «постоянным топливным баком» для вас и вашей семьи, даже если она не может обеспечить вас питьевой водой.

Мой друг купил дом с горизонтальным замкнутым контуром и говорит, что он отлично работает до конца зимы, когда кажется, что «заканчивается топливо», почему?

Геотермальные петлевые системы зависят от региона. На севере мы не можем закопать трубу на высоте 3–4 фута и ожидать, что она будет получать тепло всю зиму. Иногда зимой петля замерзает, и, поскольку все знают, что лед — отличный изолятор, спросите любого эскимоса. Фактически, температура земли ниже нуля будет ниже на глубине 15 футов.под поверхностью. Чем больше замерзший слой льда вокруг петли, тем труднее отводить тепло от петли. Это происходит после того, как петля уже упала до 32 ° F. С вертикальной подачей водяного столба (VSWC) у вас никогда не заканчивается топливо из-за замерзания контура. Температура земли всегда составляет 50 ° F, поэтому геотермальное оборудование постоянно подается с января по июль. Кроме того, когда вы используете колодезную воду в качестве теплоносителя, не возникает вопросов, связанных с окружающей средой, какой антифриз использовать.

Я слышал, что геотермальные системы дуют холодным воздухом зимой?

Старая печь на ископаемом топливе или газе вашего дедушки нагревала проходящий через нее воздух где-то между 60 и 100 ° F при каждом проходе воздуха. Он буквально «жарил» из него влагу. Он также доставлял этот воздух с трясущейся завесой, коты гнались на высоких скоростях. При 1,5–2 смене воздуха в час вам было либо слишком холодно, либо слишком жарко, а температура в доме была очень неравномерной. Геотермальные системы разработаны в соответствии со строгими стандартами ACCA на 4 воздухообмена в час и повышение температуры только на 20-25 ° F при каждом проходе воздуха.С большей громкостью и меньшей скоростью (для кошек) вам комфортно, и вы не знаете, как вы к этому пришли. Итак, геотермальные системы доставляют теплый воздух, а не горячий. Если температура в помещении составляет 70 ° F, средняя температура подаваемого воздуха должна составлять 90–95 ° F. Суть в том, что он обогреет ваш дом намного дешевле, чем любой другой автоматический метод. Конечно, бесплатная древесина может сделать это с меньшими затратами, и древесина также является возобновляемой.

Насколько эффективна сторона кондиционирования геотермальной системы?

Примерно в два раза эффективнее обычной системы центрального кондиционирования.Подумайте, насколько сложно охладить дом или здание, используя в качестве охлаждающей жидкости воду с температурой 50 ° F, а не воздух с температурой 90-100 ° F. Это означает, что когда у вас 3-тонная система, это всегда 3-тонная система, даже при 110 ° F на улице. Обычные системы рассчитаны на температуру наружного воздуха 85 ° F, и производительность системы падает при повышении температуры выше этой отметки. Геотермальные системы имеют постоянный «конденсатор» 50 ° F, поэтому он всегда наиболее эффективен при 100% его мощности.

Почему вы не рекомендуете или не устанавливаете замкнутые контуры?

Мы сделали это в первые дни, много лет назад.Затем мы начали сбор данных и обнаружили, что на северо-востоке у нас есть некоторые преимущества, которых нет в других частях страны. У нас относительно чистая вода и горная порода высокой плотности с отличными характеристиками теплопередачи. Позже ARI начала тестирование, и до сих пор проводит тестирование любых геотермальных брендов, отправленных им для сторонней проверки стандартов производительности.

ARI также доказала, что любое оборудование на Северо-Востоке, которое может работать на скважинной воде с прямым контактом (VSWC), будет иметь на 25-30% более высокую производительность и более низкое потребление энергии, чем такое же оборудование в замкнутом контуре (щелкните здесь, чтобы просмотреть стандарты ARI)

Я слышал, что водонагреватели «по запросу» намного эффективнее обычных типов?

Мы установили несколько газовых и электрических водонагревателей «по запросу» более десяти лет назад.Пришлось вывезти их всех за два года.

Если вы нагреваете дистиллированную воду в лабораторных условиях, они работают нормально, но если в воде вообще есть какие-либо минералы, особенно кальций и железо, они быстро забиваются, и их необходимо очищать кислотой не реже одного раза в 6 месяцев.

Вместо того, чтобы нагревать воду для хранения, они очень быстро нагревают ее в медной секции длиной менее 8 футов, обернутой вокруг газового теплообменника. В электрических блоках используются твердотельные выходные переключатели TRIAC, которые очень сильно нагреваются.Вода должна быть нагрета от температуры грунта от 50 ° F до как минимум 120 ° F, что составляет повышение на 70 ° F для менее чем 8 футов меди. Это быстрое нагревание выкипает весь растворенный в воде воздух и удаляет все минералы, растворенные в воде, на внутренней стороне меди. Со временем (иногда всего за несколько месяцев) покрытие из этих минералов снижает эффективность передачи тепла от горячих дымовых газов к воде, и в результате температура дымовых газов на выходе повышается, тратя впустую энергию, которая была предназначена для нагрева воды.

Как только появляется этот слой минералов, единственный способ удалить его — это раствор кислоты, прокачиваемый через теплообменник из чистого ведра, с помощью специально разработанного кислотного насоса каждые несколько месяцев. Со временем эта постоянная «чистка» меди кислотной очисткой разъедает теплообменник, и ваш водонагреватель «по запросу» превращается в металлолом.

Спросите любого, кто пользовался одним из этих устройств «по запросу» более года, и получите его отзыв. Я слышал о нескольких случаях, когда они действительно работают, но они находились в «лабораторных» условиях, о которых я упоминал, для нагрева дистиллированной (деминерализованной) воды.

У нас нет пробуренной скважины, но мы поливаем лужайку точечно или вырытым колодцем?

Ключевым моментом здесь является то, что источник воды поднимается как минимум на 15 футов ниже поверхности земли. Вода — это не источник тепла, а только теплоноситель. У нас есть много систем, работающих на точках колодцев, некоторые — на выкопанных колодцах, а одна — на проточном ручье на уровне земли. Все они имеют круглогодичную температуру воды от 49 до 51 ° F.

У меня есть коммерческое здание. Какие преимущества дает мне геотермальная энергия?

  1. Снижение затрат на отопление и охлаждение — поскольку 75–80% энергии для сегодняшнего сертифицированного ARI оборудования поступает из земли, эксплуатационные расходы на отопление и охлаждение чрезвычайно низки.
  2. Более низкие затраты на спрос — одна из самых больших затрат для коммерческого здания приходится на компрессоры в системах кондиционирования воздуха, как центральных, так и оконных. При геотермальном охлаждении стоимость энергии не только вдвое ниже, чем у традиционной системы, но и коэффициент потребления электроэнергии намного ниже. Фактор спроса (счетчик электроэнергии по тарифу 2) — это то, что вы платите за то, чтобы коммунальное предприятие было готово обеспечить самый высокий «спрос», который вам может понадобиться в следующие 11 календарных месяцев после того, как вы достигнете своего «пика в KWD».За этот период вы будете платить надбавку, которая во многих случаях может стоить вам даже больше, чем ваше использование KWHR. Обратите внимание на это более чем 130-летнее здание, которое было преобразовано в геотермальную в середине 1980-х годов.

Почему компании, проектирующие и устанавливающие геотермальные системы, всегда говорят о «резервных» или «дополнительных» тепловых системах? Не может ли геотермальная система обеспечить все отопление и охлаждение? Если нет, то почему?

«Резервное» тепло — это старый термин из эпохи воздушных тепловых насосов (не геотермальный).Источником тепла был наружный воздух, а не земля. Когда температура наружного воздуха опускалась ниже точки экономического баланса, тепловой насос выключали, и включалось «резервное» тепло для обогрева дома или здания. В большинстве случаев это были электрические ленточные обогреватели. Они должны были быть рассчитаны на обогрев всего здания или дома без работающего теплового насоса. Отсюда и термин «резервное копирование». Точка экономического баланса обычно находилась в диапазоне от +30 до + 40 ° F. По очевидным причинам эти воздушные тепловые насосы были и до сих пор не используются на Северо-Востоке.

Коммерческие здания, в которых нагрузка на кондиционирование воздуха больше или равна их тепловой нагрузке, часто не требует «дополнительного» тепла к геотермальной системе.

Во многих случаях в нашем районе тепловая нагрузка намного больше, чем охлаждающая нагрузка, и не имеет экономического смысла рассчитывать геотермальную систему отопления на самую низкую ожидаемую температуру в течение следующих 50 лет, зная, что большая часть этого время это будет значительно негабаритным. Разница в дополнительных затратах на оборудование не даст разумной окупаемости инвестиций.

В большинстве жилых и коммерческих помещений не имеет экономического смысла устанавливать систему геотермального отопления и охлаждения (HVAC), которая будет обеспечивать 100% тепла.

В большинстве северо-восточных мест температура -40 ° F иногда бывает только в некоторые зимы, но не каждую зиму.

При определении размеров геотермальных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в этой части страны мы используем метод BINS для усреднения самых последних данных о погоде за 30 лет и обеспечения 85-90% тепла дома или зданий с помощью геотермальной энергии и 100% системы кондиционирования воздуха. .

Это лучший баланс экологии, экономики и здравого смысла.

В существующих домах или на предприятиях, где уже установлено исправное оборудование, обычно имеет смысл использовать его в качестве надбавки на 10-15%, зная, что оно должно работать в несколько раз меньше, чем раньше. Эта система может работать на дереве, угле, масле или газе. Если требуется «автоматическая» система, она позволяет использовать дрова и уголь.

Я купил эту геотермальную установку через Интернет, вы ее установите?

Нет! Мы проектируем и устанавливаем только оборудование, соответствующее стандартам IGSHPA и ARI.Таким образом, вы будете знать, что напечатано в листе технических характеристик, поскольку характеристики оборудования соответствуют действительности. Если он не сертифицирован IGSHPA и ARI, мы не будем знать, каковы его входные и выходные требования и какую производительность он действительно даст вам. Стандарты и директивы ARI

Можно ли включить геотермальную систему в другие возобновляемые системы, такие как солнечная фотоэлектрическая электрическая, ветровая, гидроэлектрическая, пассивная солнечная энергия и солнечное нагревание воды?

Да на все это.Свяжитесь с нами для уточнения деталей.

Хотите построить дом с наименьшим воздействием на окружающую среду?

Мы тоже, давай поговорим.

Почему вы выбрали геотермальную энергию вместо какой-либо другой формы возобновляемой энергии?

Мы установили все типы солнечных систем отопления и электроснабжения, и мы до сих пор считаем, что геотермальная энергия дает вам «наибольшую отдачу от вложенных средств», поскольку она удовлетворяет большинство потребностей большинства людей в энергии для дома. Отопление и охлаждение составляют от 60 до 70% энергопотребления большинства домов.Сегодняшние сертифицированные ARI и правильно применяемые геотермальные системы должны быть в состоянии получать от 75 до 80% этой энергии от земли и ответственно. Большинство других возобновляемых систем заменяют гораздо меньший процент вашего общего потребления энергии.

Многие другие ребята говорят, что замкнутые контуры — единственный правильный способ установки геотермальной энергии на северо-востоке. Они утверждают, что их системы более эффективны, чем ваши?

Ознакомьтесь с отраслевыми стандартами и поговорите с некоторыми из 770+ клиентов, которые мы разработали и установили системы VSWC за последние 40 лет.Стандарты и рекомендации ARI

Я вижу горизонтальные петли, пруды и озера во всех национальных журналах. Почему они не работают на Северо-Востоке?

Благодаря современному геотермальному оборудованию, более 80% тепловой и охлаждающей энергии может поступать из земли, и это ответственно. Пожалуйста, внимательно изучите наш веб-сайт, поскольку там собраны данные за более чем 40 лет, включая брошюру, которую мы опубликовали в 1980-х годах для регионализации идей, опубликованных в национальных журналах.

Когда вы берете национальную или мировую публикацию со статьями или идеями об источниках геотермальной энергии для отопления или охлаждения помещений, вы получаете весь спектр возможностей во всем мире.

Тогда, если подумать на региональном уровне, некоторые из этих идей могут не сработать в вашем конкретном случае. Примеры могут быть следующими:

  1. Горизонтальная «обтягивающая» петля на севере США или Канады — если вы не можете выкопать траншею минимум на 15 футов, чтобы установить много сотен футов полиэтиленовой трубы ниже влияния зоны северного мороза, вы зря тратите время, чтобы идти горизонтально. Это работает на центральных равнинах Канады, но не на северо-востоке или северо-западе США из-за нашей глубокой коренной породы.
  2. Пруд или Кольцо озера на севере США или в Канаде — эти водоемы ЗАМОРАЖИВАЮТСЯ зимой, и вы зря теряете время. Однако это отлично работает на юге.
  3. Вертикальная стоячая водная колонна (VSWC) на северо-востоке — из-за нашей относительно чистой воды и высокой плотности коренных пород это лучше всего работает в Новой Англии и Нью-Йорке. Использует прямой контакт с колодезной водой, и антифриз не требуется. Рейтинги ARI характеризуются повышением производительности на 25–30% и более низкими эксплуатационными расходами, включая все затраты на электроэнергию.
  4. Вертикальный замкнутый контур в любом месте — на восточном и западном побережьях, где солоноватая вода может быть очень агрессивной, это хорошая альтернатива в любом климате. У него все еще есть недостаток, заключающийся в необходимости иметь дело с антифризом и передачей тепла через полиэтиленовую трубу низкой плотности.
  5. VSWC или Системы водоснабжения из скважины в солнечном поясе — это не рекомендуется, поскольку содержание коллоидной красной глины в воде из скважины может быстро закупорить трубопроводы и оборудование. В этом приложении, поскольку мороз опускается только на дюймы, а не на футы, рекомендуется использовать горизонтальные замкнутые петли или облегающие петли.Петли прудов или озер также могут быть эффективно использованы на юге.

У меня дровяная или угольная печь. Могу ли я включить его в геотермальную систему?

Да, любое тепло, выделяемое внутри корпуса дома, можно использовать для равномерного обогрева всего дома. Воздуховоды и установленный низкоскоростной вентилятор будут доставлять тепло во все области, обслуживаемые системой. Многие наши клиенты так и поступают. Они установят геотермальный термостат на самую низкую температуру, которую они хотели бы иметь в доме, если огонь потухнет, а затем включат вентилятор, чтобы распределить тепло дров / угля.Ночью, когда огонь гаснет и дом остывает, включается геотермальная энергия, чтобы поддерживать настройку.

Я слышал, что на замкнутые контуры предоставляется 50-летняя гарантия. Есть ли что-то подобное для открытых контуров или систем VSWC?

50-летняя гарантия зависит от того, насколько хороша компания, предоставляющая ее. Когда компания закрывается или уезжает из этого района, вы никогда не вернетесь в тупик. Благодаря системе с открытым контуром или VSWC она всегда доступна для любого необходимого обслуживания в будущем.Хороший, уважаемый бурильщик и / или насосщик NGWA может обслуживать его в любое время года. За последние 40 с лишним лет мы видели много вещей, которые делают замкнутые контуры огромной помехой, например: землетрясения

  1. — если вы не замечаете, что они у нас есть, и замкнутый контур со сдвигом поднимает вас вверх по ручью, с нет возможности отремонтировать это. Не так для VSWC, с которым может работать любой хороший бурильщик и насосщик, сертифицированный NGWA. Они всегда знают, где находятся.
  2. Утечки антифриза — многие из этих контуров с 50-летней гарантией протекли гораздо меньше, чем за 50 лет, сбрасывая антифриз в грунтовые воды и водоносный горизонт.Некоторые из этих антифризов токсичны для животных и людей. В наших системах мы используем только колодезную воду.
  3. Если через 10-40 лет вы решите поплавать в наземном бассейне, и ваше поле с замкнутым контуром уже есть, не повезло. Это если вы помните, где это, или вы были первоначальным домовладельцем. У вас есть доступ к нашим обсадным трубам VSWC, от крышек скважин промышленного стандарта, в любое время 24/7/365.

Я слышал о системе, использующей прямую заглубленную медную трубу в землю, и слышал, что она более эффективна?

Более 30 лет назад мы сделали ряд из них, которые стали известны как системы DX.Они отлично работали в течение нескольких лет, но у всех были проколы в медных трубках, и со временем весь свой заправленный хладагент потерял землю. Ни одного не длилось более 10 лет. Мы думали, что этого не может произойти, так как городские водопроводные сети медные и находятся в земле долгое время без проблем, поэтому мы исследовали это дополнительно. Кажется, это комбинация колеблющегося давления хладагента, от низкого 40 до максимального 375 фунтов на квадратный дюйм, а также кальция в земле на северо-востоке в форме известняка.

Это может отлично работать в других частях страны, где у них нет потенциала или известняка или кальция в прямом контакте с медными трубками в грунтовом теплообменнике.

Я слышал об этой геотермальной установке с самым высоким EER на рынке. Почему ты не используешь это?

Выбирая геотермальное оборудование для конкретного проекта, вы должны знать, что его основная цель — это отопление, охлаждение или они равны. Если основной целью является охлаждение, как на юге, или некоторые коммерческие приложения, следует обратить внимание на оборудование с наивысшим рейтингом EER.

Спиральные и роторные компрессоры могут обладать отличным EER для снижения тепловыделения и снижения энергопотребления в режиме охлаждения. Но эти же агрегаты имеют более низкую тепловую мощность, потому что они не развивают теплоту сжатия, которую производят поршневые компрессоры.

Если вас больше всего беспокоит отопление, которое является большинством жилых и легких коммерческих применений на Северо-Востоке, мы выбираем модели поршневых компрессоров из линейки продуктов производителей. Конечно, EER охлаждения не будет таким высоким, как у другой модели, но мы получаем тепло сжатия и тепловую мощность, для которой мы и проектируем.

По этой причине мы можем выбрать другую линейку продуктов от одного и того же производителя для коммерческого и бытового применения.

Подведение итогов: мы верим и верим в возобновляемые источники энергии уже более 30 лет и всегда делаем правильные вещи для окружающей среды. Мы открыто приглашаем других подрядчиков ОВКВ, архитекторов, инженеров, владельцев домов и зданий и т. Д. Присоединиться к экологическому переходу на древесину, ветер, солнечную энергию, гидроэлектрическую и геотермальную энергию.

Коммерческая 2-кратная экономия энергии —

В коммерческих зданиях геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха обеспечивают двукратную экономию энергии, сначала за счет гораздо более низких затрат на отопление и охлаждение, а затем за счет значительного сокращения затрат на электроэнергию.

Спросите любого, кто имеет коммерческое здание и оплачивает коммунальные услуги и электроэнергию, вы платите не только за киловатт-часы, которые вы используете, но и за киловаттную потребность, которая может вам понадобиться.

Коммунальное предприятие контролирует вашу потребность в электроэнергии и фиксирует наивысшую потребность в киловаттах за любой плавающий 12-месячный период.

По соглашению, достигнутому с Советом по общественным услугам или Комиссией, им разрешается взимать с вас 50% этой стоимости в течение следующих 11 календарных месяцев, исходя из наибольшего пика за любой 15-минутный период.

Они говорят, что это стоимость их готовности обеспечить 100% вашей потребности в киловаттах в любой момент.

При использовании обычного оборудования для обогрева и охлаждения многие предприятия оплачивают большую часть своих счетов за электроэнергию за киловаттные потребности, а не за киловатт-часы. Это все равно, что платить за парковочное место премиум-класса, которым вы можете пользоваться всего 15 минут в течение всего года.

С помощью технологии Smart-Energy и правильно применяемых геотермальных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и охлаждения большинство предприятий могут снизить как свои киловатт-часы, так и киловаттные потребности, намного ниже того, что они считали возможным.

Вот несколько хороших примеров с нашего веб-сайта:

Smith Flats — 34 года назад мы переоборудовали это коммерческое офисное здание площадью 15 000 кв. Футов на геотермальную энергию. Инженер-электрик из проектной группы сказал, что существующая сеть 120/208 В переменного тока / 3 фазы / 400 А слишком мала для требуемых 28 тонн отопления и охлаждения для здания. Он был не прав. Фактически, это было слишком много, поскольку в то время мы даже не приблизились к половине прогнозируемой им потребности в киловаттах.

Regan & Denny Funeral Service — Еще в 1991 году тогдашний владелец Крис Готье хотел не только сделать эту известную достопримечательность на Квакер-роуд в Квинсбери, штат Нью-Йорк, более энергоэффективной, но и более экологически чистой. Его 10 000 кв. Футов. В здании было электрическое отопление и обычное центральное кондиционирование. У него также были очень высокие затраты на электроэнергию, как в общих киловатт-часах (KWH), так и в потреблении электроэнергии (KWD) из-за этого типа системы. В то время в здании не было природного газа.На задней стоянке здания была пробурена одна 360-футовая водяная скважина, которая использовалась в качестве постоянного топливного бака геотермальной системы. Для обслуживания офисов, часовен, конференц-залов и выставочного зала гробов были установлены три геотермальных нагревательных и охлаждающих блока. После многих лет работы Крис сказал Гарольду, что чистым экономическим результатом его перехода на геотермальную «умную энергию» было сокращение более чем на 1/2 этой общей кВтч и более чем на 2/3 его киловатт-часа. Это здание можно увидеть на нашем веб-сайте в разделе «Коммерческая геотермальная экономика».Природный газ доступен для здания уже много лет, но никаких шагов к его переоборудованию нет, поскольку геотермальная энергия значительно более экономична.

Боб Шарп — В 2003 году мы спроектировали и установили геотермальную систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на его новом участке площадью 6000 кв. Футов. стоматологический кабинет. С 6 зонами управления, 11 тоннами тепловой и охлаждающей нагрузки, многочисленными вакуумными насосами, воздушными компрессорами и другим стоматологическим энергетическим оборудованием мы сказали Бобу, что все, что ему нужно, — это стандартное бытовое обслуживание 120/240 В переменного тока / 1 фаза / 200 ампер.У Боба никогда не было проблем из-за того, что мы «занижали» объем необходимых услуг. Его низкие эксплуатационные расходы отражаются в том, сколько энергии экономят геотермальные системы.

Стэн и Крис ДиСтефано — генеральный подрядчик по строительству шоссе. Вы можете увидеть как их дом площадью 12 000 кв. Футов, в котором мы спроектировали геотермальную систему в 2003 году, так и их офисы в здании площадью 9 000 кв. Футов 4 года назад. Инженер компании Крейг Суэйн предоставил нам копии всех коммунальных услуг для этого здания за один полный год.Использование газа составило 3800 долларов, а электричество — 3500 долларов, в сумме коммунальные услуги для этих 9000 квадратных футов. здание 7300 долларов. Это 0,81 доллара за квадратный фут. Сравните это с любым другим коммерческим зданием, которое вы знаете, оно «вышибет им двери»! О да, их электрическое обслуживание для этого здания с 15 тоннами оборудования HVAC и всеми сварщиками, воздушными компрессорами и т. Д. Для работы на многотонном строительном оборудовании для шоссе составляет 120/208 В переменного тока / 3 фазы / 400 ампер. Вы можете найти контрактное здание Green Island на нашем веб-сайте или позвонить по телефону 518-271-4485.

AHRI (ранее известный как ARI) Испытания —

Исследовательский институт кондиционирования воздуха (ARI) уже более двух десятилетий является независимой сторонней организацией, проводящей испытания систем кондиционирования воздуха.

Почти два десятилетия назад многие производители геотермальной энергии также начали тестировать свое оборудование и получать сертификаты ARI.

ARI не устанавливает никаких стандартов или ограничений. Они просто указали, что могут произвольно тестировать производственное оборудование и что после тестирования оно должно соответствовать спецификациям, опубликованным производителем.

Таким образом и только таким образом производитель мог разместить этикетку ARI на своем оборудовании и технических характеристиках.

Некоторые производители по понятным причинам предпочитают не проводить испытания оборудования ARI. То, что вы получите от них, неизвестно, поскольку приходится полагаться на их собственную честность и справедливость в маркетинге, которые не работали до того, как ARI пришла в геотермальную промышленность.

Многие производители, прошедшие предварительную сертификацию ARI, исчезли, поскольку было показано, что они не могут соответствовать своим опубликованным заявленным характеристикам.

При тестировании геотермального оборудования ARI установила различные условия тестирования для ожидаемых рабочих параметров. В них включены все требования к энергии для достижения этих показателей производительности.

«Производительность в рейтинговых пунктах ARI / CSA — включая соответствующие штрафы за перекачку» означает, что в их расчеты были включены потребности в энергии для обеспечения циркуляции воды или теплоносителя.

ARI-330 — Это были рабочие условия для любого геотермального оборудования, работающего в режиме замкнутого контура.

ARI-325 (50) — Это были рабочие условия для оборудования с разомкнутым контуром или VSWC, работающего в северных США и Канаде, где средняя температура воды на входе (EWT) составляла 50’F. Это то, что называется Open Loop / VSWC, и то, что мы используем.

ARI-325 (70) — Это были рабочие условия для оборудования с разомкнутым контуром или VSWC, работающего на юге США, где средняя температура воды на входе (EWT) составляла 70’F. В районах на юге США, где вода относительно чистая, это предпочтительный метод.Но не в глиняном поясе, где растворенная коллоидная глина может быстро забить и загрязнить трубопроводы и теплообменники. Это основная причина, по которой большинство геотермальных систем на юге являются замкнутыми, ARI-330.

CASE IN POINT —

Для нашего северо-восточного климата мы используем один из этих тестов ARI, чтобы указать на техническую причину, по которой мы предпочитаем разомкнутый контур или VSWC заземлению с замкнутым контуром.

Прилагаемый лист технических характеристик относится к геотермальному отопительному и охлаждающему оборудованию Climate Master 1991.Это модель размера 60. Мы используем этот пример из-за простоты чтения этого формата ARI. Более поздние читать было не так легко. Помните, что эти тесты проводятся на одном и том же оборудовании.

ARI — 325 (разомкнутый контур или VSWC / с прямым контактом с колодезной водой)

Нагрев-50 — 60 000 BTU COP 3.0
Охлаждение-50 — 68 000 BTU EER 12,3

ARI-330 (замкнутый петля / с трубкой из полиэтилена и незамерзанием)

Отопление — 43000 BTU COP 2.6
Охлаждение — 60 000 БТЕ EER 10,6

Канадские стандарты также были протестированы тогда и также показаны на примере оборудования.

Итак, в заключение мы думаем, что это довольно очевидно, когда мы сталкиваемся с техническим выбором работы на северо-востоке, в подавляющем большинстве случаев правильным является открытый контур или VSWC.

Зачем отказываться от преимущества в производительности на 25–30% при более низких эксплуатационных расходах!

Внимание: Есть все еще производители, у которых производительность оборудования не проверена AHRI.Это по понятным причинам. На северо-востоке есть по крайней мере три, которые в настоящее время продают много оборудования и «товарный счет» ничего не подозревающим подрядчикам. Уже слышали «страшилки» результатов некоторых из них. Не позволяйте некоторым менее уважаемым производителям убедить вас в том, что «геотермальная энергия просто не работает в нашем холодном климате» или что реальные истории успеха за последние 4 десятилетия — это миф.

Стандарты ACCA —

Геотермальные системы теплого / холодного воздуха не похожи на систему вашего дедушки «старый сквозняк с горячим воздухом».

Почти все помнят былые дни с такими системами сжигания ископаемого топлива:

  1. Между циклами вы почувствовали озноб, когда внезапно большой зверь в подвале с ревом включился.
  2. Затем включился вентилятор, и очень горячий воздух со свистом вырвался из всех принадлежностей в полу, раздувал занавески и гнался за кошкой по коридору ……… тогда тебе было слишком тепло.
  3. Затем печь выключилась с лязгом или хлопком, и занавески на несколько минут опустились.Иногда кошка выходила из укрытия.

Разве это не то, что все мы помним из былых времен, когда использовались газовые и масляные печи на ископаемом топливе и системы «нагнетания горячего воздуха».

Эти печи перемещали немного воздуха, очень быстро. Любое помещение, которое нуждалось в тепле, должно было получить его быстро, поскольку вентилятор и система подачи производили только 2 воздухообмена в час. Фактически, он менял воздух в каждой комнате, где был регистр снабжения, каждые полчаса. К сожалению, он редко длился до 30 минут, если на улице не было ниже нуля.

Таким образом, не только температура сильно колебалась между циклами «нагрева», но и разница в температуре между комнатами и зонами дома или здания была разительной.

Кроме того, поскольку воздух был нагрет до такого высокого уровня, он имел тенденцию «поджаривать» всю влагу из него. Старые системы горячего воздуха зимой тоже были очень сухими.

Мы все это ненавидели, не так ли.

Современная геотермальная система обогрева и кондиционирования теплого / холодного воздуха — это самое далекое от того старого динозавра, работающего на ископаемом топливе.

Геотермальные системы теплого / холодного воздуха соответствуют строгим стандартам Американских подрядчиков по кондиционированию воздуха (ACCA), гарантируя равные температуры, с небольшими колебаниями температуры в помещении и без тряски оконных занавесей и погони за кошками на высоких скоростях.

Стандарты ACCA для геотермальных систем требуют 3,5–4 воздухообмена в час (почти вдвое больше старого стандарта), подаваемого при низких скоростях. Это обеспечивает равномерную подачу температуры без высокоскоростных шумов.

Это действительно требует лучшего проектирования и установки систем распределения воздуховодов, чем было раньше, если в доме не было достаточно новой конструкции централизованного распределения воздуха.

Правильно спроектированная и установленная геотермальная система теплого / холодного воздуха порадует ее владельца. Он будет обеспечивать 3,5–4 воздухообмена в час, перемещая кондиционированный воздух через все помещения, где он нужен, каждые 15 минут. Это для обогрева, охлаждения, осушения, увлажнения или очистки воздуха.

Подача воздуха может выходить с пола или потолка и при этом обеспечивать даже комфорт, до 4-х воздухообменов в час, подаваемых в каждое помещение. Регистр снабжения, который наилучшим образом обрабатывает пространство, выбирается в каждом приложении.

Дистрибьюция осуществляется по принципу «бублика». То есть снабдить периметр и вернуться к середине. Таким образом, каждое пространство, которое требует кондиционирования, получает надлежащий воздушный поток и не остается мертвых зон, таких как кухня, ванная или коридоры. Это требует минимального возврата воздуха к середине основного этажа. Один — оптимальное количество, однако иногда из-за конфигурации дома или здания может потребоваться до 2 или 3.

Современные геотермальные системы теплого / холодного воздуха можно даже зонировать, чтобы области с разными характеристиками имели разные контрольные точки.Хорошие примеры — спальни и гостиные или второй этаж дома и основной этаж.

Никогда не было экономического смысла переохлаждать первый этаж дома, чтобы сделать второй комфортным летом, и наоборот, перегревать второй этаж, чтобы сделать основной этаж комфортным зимой.

Мы используем зоны управления Jackson Systems для обеспечения наилучшего баланса комфорта, экономичности эксплуатации и поддержки клиентов. Посетите их на www.jacksonsystems.com.

Так как воздух не нагревается до высокого уровня, он никогда не «поджаривается» или не сушится.Со временем, когда новый дом или здание высыхает из-за присущей ему влаги, содержащейся в строительных материалах, зимой может потребоваться добавление влажности для повышения уровня комфорта. В это время можно легко добавить центральное увлажнение.

В некоторых старых и старинных домах желательно сохранить старинный вид. Хотя мы не устанавливаем чугунные и латунные регистры для напольных покрытий, мы используем стандартные размеры, и вы можете приобрести их в любое время и легко установить самостоятельно, заменив бежевые штампованные металлические блоки, которые мы установили.Хороший источник — www.reggioregister.com. Однако мы не рекомендуем установки, которые слишком сильно ограничивают воздушный поток для геотермальной установки. Раньше хорошо работали как латунные, так и чугунные элементы.

Если вам все еще не нравятся «системы горячего воздуха», все, что мы просим вас сделать, это поговорить с некоторыми из наших более чем 720 клиентов геотермальной энергии. Спросите их, как им нравятся их геотермальные системы с теплым / холодным воздухом. У многих есть свои системы более 20 лет. Некоторые живут во втором доме с одной из наших систем.

Суть в том, что вам будет комфортно и летом, и зимой, и если вы не положите руку прямо на регистр приточного воздуха, вы не почувствуете движение воздуха, чтобы понять, как вы туда попали.

Частотно-регулируемые приводы (VFD) —

Это элементы управления погружных скважинных насосов, позволяющие им работать с переменной скоростью / переменным объемом для соответствия потребностям в любой момент времени.

Некоторые производители называют их «постоянным давлением», другие — «переменными приводами», и есть другие названия для того же самого.

Характеристики, которые они демонстрируют, делают их особенно полезными с геотермальной установкой Open Loop / VSWC.

Входящее сетевое напряжение может быть однофазным или трехфазным, поскольку частотно-регулируемый привод сначала преобразует его в напряжение постоянного тока (DC). Затем он генерирует собственное напряжение переменного тока (AC) как переменную частоту / переменное напряжение, используя ровно столько, сколько необходимо для обеспечения давления и расхода воды, необходимых в любой момент времени.

Насосы, работающие с частотно-регулируемым приводом, всегда запускаются на нулевой скорости и отключаются при нулевой скорости.Таким образом, не возникает скачка тока (заблокированный ротор), который приводил бы насос в движение из состояния покоя. Кроме того, в скважине отсутствует скручивание насоса с высоким крутящим моментом, поскольку оно достигает скорости в состоянии покоя.

Это позволяет бурильщику подбирать провода насоса для 100% рабочего тока двигателя, но не иметь дело с 5-6-кратным превышением этого числа для обеспечения запуска заблокированного ротора.

Теперь самое интересное:

— Точно так же, как когда лампа накаливания на регуляторе яркости падает, она потребляет ватт вместе с квадратом падения управляющего напряжения, так же как и на частотном преобразователе падает мощность, потребляемая квадратом падения напряжения. скорость насоса.

— например — насос, работающий на частотно-регулируемом приводе, потребляющий 800 Вт при 100% скорости. Тот же насос, работающий на скорости 50%, потребляет только 25%, или 200 Вт. ВАУ!

Средняя геотермальная система на северо-востоке будет работать от 2000 до 2600 часов в режиме отопления и 400-500 часов в режиме охлаждения, в общей сложности 2400-3100 часов в год.

При таком значительном сокращении затрат на перекачку очевидно, что частотно-регулируемые приводы могут быстро окупить себя за счет экономии энергии на перекачке.

Опции нагрева —

Не должно быть никаких скрытых секретов или загадок в системах отопления и / или охлаждения.

Все системы отопления состоят из 3 одинаково важных компонентов, а именно:

  1. источник топлива — нефть, газ, древесина, геотермальные источники — все, кроме геотермальных, преобразуют топливо, сжигая его в тепловую энергию.
  2. блок преобразования тепла — печь, котел, дровяная печь или геотермальный блок — Первые 3 потребляют 95–100% своей энергии из топлива, остальные 0–5% — это электрическая энергия, используемая для преобразования.Геотермальная энергия получает 75–80% своей энергии от земли, а остальные 20–25% — от электроэнергии для преобразования.
  3. Распределение — радиант, гидроника или принудительный воздух — все знакомы со всем этим.

Принудительный воздух — единственный, который может также делать зонированное центральное кондиционирование.

Не менее важны все 3 компонента системы отопления. Только если все 3 правильно спроектированы, установлены и обслуживаются, вы получите комфорт и экономию, которых вы заслуживаете и за которые заплатили.

Некоторая информация о лучистом тепле. Мы сертифицированы и устанавливаем лучистое тепло Wirsbo для правильных приложений, но оно не более эффективно, чем другие виды тепла. Вы все еще пытаетесь передать тепло через полиэтилен, что никогда не бывает эффективным.

Значения теплоизоляции под излучающей трубкой должны быть как минимум в 3 раза выше, чем выше, чтобы излучаемое тепло усиливалось. Изменение этой формулы в будущем путем добавления изолирующих напольных покрытий сделает излучаемое тепло неэффективным.Вода, возвращающаяся к источнику тепла, такая же, как и уходящая, и ничего не нагревается.

Правильные области применения лучистого тепла — это те области, где температура пола является наиболее важным фактором, например:

  1. гаражи для ремонта грузовиков, где людям приходится работать на спине на полу или чуть выше
  2. пожарные и спасательные службы отряды, где подвижной состав должен храниться выше точки замерзания
  3. подвальные этажи без коврового покрытия

Лучистое тепло — это именно то, о чем говорится.Тепло должно исходить от пола, не позволяя конвективным потокам образовываться в пространстве над ним. Любая экономия затрат на электроэнергию основана на том, что отапливается только пол и возвышающиеся над ним 6-7 футов, а не любое соборное пространство над ним. Если конвективные токи создаются путем установки воздуховодов для кондиционирования воздуха или рекуперации тепла, установки вентилятора для всего дома или любого метода, который нарушает этот «застойный» режим излучения, нет экономии на затратах на электроэнергию.

Некоторые неправильные применения лучистого тепла:

  1. любое пространство над другим кондиционированным помещением
  2. любой подвал, где у вас будет ковровое покрытие на полу
  3. любое помещение собора с вентиляцией всего дома, кондиционером или системой свежего воздуха

Системы лучистого тепла сами по себе не более эффективны, чем любая другая форма или распределение тепла.На самом деле они менее эффективны, чем нагнетание теплого воздуха и водяного тепла через медные трубы.

Want to say something? Post a comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *