Насос для отопления
Насосы систем отопления: виды и способы монтажа циркуляционных насосов отопления
Вступление
Насосы отопления, усиливают циркуляцию теплоносителя и обеспечивают равномерный нагрев системы отопления. Если установить такой насос, то необходимость установки прибора под наклоном, что делается для улучшения циркуляции, просто напросто отпадает. Если дом в несколько этажей, то установив в нём такой насос можно значительно улучшить производительность системы отопления.
Насосы систем отопления - виды
Насосы, которые применяются, для отопительной системы бывают двух видов.
- Насосы с сухим ротором;
- Насосы с мокрым ротором.
В нашей статье мы рассмотри эти два вида более подробно, сделав обзор по элементам конструкции.
Насосы систем отопления с сухим ротором
Конструкция рассматриваемого агрегата устроена так, что перекачиваемая вода не имеет прямого контакта с двигателем. Именно поэтому считается, что он более безопасен. В конструкции насосной части имеются два кольца, которые совершают между собой вращательные движения. Насосная часть, в свою очередь отделяется от двигателя установленным уплотнением. При помощи перекачиваемой жидкости происходит смазывание механизмов насоса, тем самым предотвращая его износ. Кольца между собой плотно скреплены пружиной. Это позволяет регулировать прижимное усилие, если произошло истирание. Всё это способствует увеличению срока службы насоса, а также делает его более надёжным.
Чаще всего такой вид насоса, с сухим ротором, используют на промышленных предприятия, с большой объём воды.
Насос для дома
Для дома оптимальным вариантом, будет установка прибора прямоточного вида. Он соединён с трубопроводом и является его частью. Сама труба устанавливается непосредственно на фундамент. Если по каким либо причинам нет возможности установки трубы на фундамент, то насос следует монтировать на жёстком основании.
Повторюсь, насосы с сухим ротором используются в основном на производстве. Питание у них трехфазное, объем воды должен быть большой.
Для системы отопления коттеджа или загородного дома, оптимальным вариантом будет установка насоса систем отопления с мокрым ротором.
Насос отопления с мокрым ротором
В корпусе такого отопительного прибора располагается ротор, на котором зафиксирована крыльчатка. За счёт перемещения жидкости в системе отопления она выполняет вращательные движения. Через гильзу насоса постоянно циркулирует вода, охлаждая и смазывая тем самым все подшипники. Чтобы циркуляция жидкости была наиболее оптимальной прибор необходимо зафиксировать на горизонтальной поверхности трубопровода.
Коэффициент полезного действия отопительных насосов такого типа не превышает 50%. Если сравнивать с насосом с сухим ротором, то этот показатель меньше на 30%. Зато такие насосы имеют ряд преимуществ.
- При работе он издаёт мало шума;
- Цена на него невысокая;
- У него маленький вес;
- Он легко и просто устанавливается.
Такой прибор прослужит долгую службу, не требуя частого технического обслуживания.
Монтировать насос с мокрым ротором можно на любом из участков отопительной системы. Установку можно осуществить двумя способами.
Первый способ позволяет установку в самом трубопроводе,
второй способ установка в запасной линии.
Второй способ установки более распространён, т. к при аварийном отключении электричества все элементы системы отоплении продолжат свою работу.
Способ монтажа отопительного насоса
Подающая труба, которая находится вблизи выхода из котла отопления, является самым оптимальным вариантом для установки насоса. На трубопроводе, подающем теплоноситель, ставится запорный вентиль. Вентиль направляет теплоноситель по запасной трубе, где установлен циркуляционный насос.
В случае аварийного отключения электроэнергии или поломки насоса, вентиль открывается, и теплоноситель пускается по основной трубе теплопровода. Работа системы отопления не будет прервана, а будет осуществляться путём естественной циркуляции.
Если же, насос установить напрямую в подающий трубопровод, то в случае прекращения подачи электроэнергии, неработающий насос перекроет движение теплоносителя и система отопления перестанет работать.
Это все про насосы систем отопления.
©Obotoplenii.ru
Другие статьи по теме: Монтаж отопления
- Ремонт и замена отопления в новостройке
- Технология промывки системы отопления
- Отопительная система с твердотопливным котлом для домов более 25 кВт
- Отопление дома: из чего выбрать отопление дома
- Способы разводки труб отопления
- Два варианта врезки циркуляционного насоса — советы профессионалов
- Плинтусное отопление: описание, применение
Похожие статьи
- Принцип устройства водяной системы отопления
- Способы разводки труб отопления
- Установка циркуляционного насоса своими руками: инструк.
..
- Виды современных радиаторов
- Правила установки газового котла в частном доме
- Использование антифриза как теплоносителя отопительных ...
- Что собой представляет тепловой насос и принцип его раб...
- Разделитель гидравлический: описание, назначение
- Панельные радиаторы отопления: описание, расчет, устано...
- Система отопления с одноконтурным газовым котлом и тепл...
Keywords:
насос ротор установка отопительный прибор теплоноситель
Циркуляционный насос. Преимущества и недостатки
- Просмотров: 40090
Далеко не все понимают, что для поддержания нормальной температуры в помещении требуется не только отопительный котел и трубы с батареями, но и целый ряд достаточно сложных приборов и устройств, без которых тепла попросту не будет. Одним из таких незаменимых приспособлений является, безусловно, циркуляционный насос. И хотя его подбор и монтаж лучше доверить специалистам, ориентироваться в теме стоит и владельцам домов. Надо сказать, что правильный подбор насоса – это гарантия того, что вам удастся избежать различных сбоев в процессе работы системы отопления. Кроме того, такой агрегат будет обеспечивать экономию электрической энергии, также он снизит шумы в радиаторах и в трубопроводе. И, конечно, циркуляционный насос повысит в целом теплоотдачу системы.
Согреть помещение можно старинным способом с помощью печи или камина, можно в каждой комнате поставить электронагреватель, но такое отопление - тема не этого сайта. Наша тема - комфортные гидравлические (жидкостные) системы отопления, в которых циркулирует теплоноситель, согревая дом с помощью отопительных приборов.
Если общая площадь отапливаемых помещений исчисляется сотнями квадратных метров и если эти самые метры занимают несколько этажей, то классического отопления, основанного на естественной циркуляции теплоносителя, будет не достаточно. И в этом нет ничего удивительного — давление в системах с естественной циркуляцией не превышает 0,6 мПа. Повысить давление и улучшить циркуляцию воды в таких системах отопления можно лишь двумя способами — строить замкнутую систему трубами большого диаметра либо ввести в нее циркуляционный насос. Трубы большого диаметра обойдутся недешево, поэтому лучшее решение в отоплении площадей от 100-150 м2 — циркуляционный насос. Под качеством системы отопления понимают способность системы поддерживать комфортную температуру в доме при температуре теплоносителя низкой настолько, насколько это возможно. Тепло к отопительным приборам передается по трубам, соединяющим котел и радиаторы в замкнутую сеть - систему отопления, по которой циркулирует теплоноситель.
Устройство и принцип работы циркуляционного насоса
Циркуляционный насос - небольшой агрегат, который устанавливается непосредственно в трубопровод и обеспечивает перекачку теплоносителя по трубопроводу.
Для систем отопления частных домов обычно применяют насосы с так называемым «мокрым ротором». Эти насосы так и называются - циркуляционные. Циркуляционные насосы имеют узкую специализацию — они предназначены для принудительной циркуляции теплоносителя (воды) в замкнутых отопительных системах. Циркуляционный насос состоит из чугунного корпуса, внутри которого расположен ротор (вращающаяся часть) и насаженная на ротор крыльчатка. Ротор вращается - крыльчатка продвигает воду. Одно из основных правил монтажа насоса в системе: ось ротора обязательно должна быть расположена горизонтально . Будучи установленным в отопительную систему, насос засасывает воду с одной стороны и нагнетает ее в трубопровод с другой за счет центробежной силы, возникающей при вращении крыльчатки, во вводном патрубке возникает разрежение, а на выводном- компрессия. При равномерной работе насоса уровень теплоносителя в расширительном бачке не меняется, т.е. с его помощью поднять давление в отопительной системе не удастся — для выполнения этой задачи понадобится повысительный насос.
Задача же циркуляционного насоса- в преодолении сопротивления, возникающего на отдельных участках отопительных систем.
Особенностью современных циркуляционных насосов (ЦН) являются экономичность, долговечность, небольшие габариты и бесшумность. При правильном монтаже циркуляционные насосы практически бесшумны. Вы сможете определить, работает ли насос, только по легкой вибрации, когда дотронетесь до него рукой.
Как правильно выбрать циркуляционный насос? Важно правильно подобрать насос в соответствии с гидравлическими параметрами конкретной отопительной системы. Это лучше доверить специалистам. Прежде всего, необходимо знать сколько тепла понадобится для отопления дома. Это достаточно сложный расчет, который включает в себя много параметров и делается специалистами. Важным является все: какие окна установлены в здании, как утеплены стены, пол и перекрытия, предусмотрены ли термостатические вентили в системе и т.д. и т.п. Результатом этих вычислений становится определение необходимой объемной подачи теплоносителя в системе (м3/ч), по которой и подбирается насос. При реконструкции уже существующей системы предпочтительнее воспользоваться регулируемым насосом. Такие ЦН самостоятельно адаптируется к изменению расхода в системе, практически бесшумны и очень экономичны. Самостоятельно произвести расчет для сложной и многоуровневой отопительной системы вам не удастся! Но, если вы все же решили попробовать — формула расчета приводится в СНиП 2.04.05-91*.
Второй очень важный аспект – это напор насоса. Этот параметр связан непосредственно с самой отопительной системой. Он будет равняться общему гидравлическому сопротивлению имеющейся у вас системы. При этом этажность здания во внимание не принимается. Пожалуй, наиболее быстрым и простым способом считается выбор насоса для отопления по каталогам. Это очень удобно, поскольку вы сможете сопоставить различные характеристики самого агрегата, а также характеристики, которые окажутся важными при монтаже насоса и в ходе его непосредственной работы. Выбирая насос для системы отопления, принимайте во внимание один важный момент. Все полученные при вычислениях характеристики рассчитываются на максимум работы насоса. Однако такой режим за весь срок службы агрегата будет использоваться минимальное количество времени. А значит, при выборе циркуляционного насоса для отопления есть смысл немного занизить параметры. Правильным будет выбрать насос, мощность которого превышает необходимую для данной системы отопления на 5-10%. Принимая такое решение, вы сможете сэкономить не только на покупке самого насоса, но и в дальнейшем сохранить немалые средства на оплате электричества. И не стоит беспокоиться о том, что насос с чуть меньшими параметрами не справится с подачей тепла в дом в сильные морозы.
Шум в системе отопления - еще одна проблема. На самом деле, такая проблема вполне может возникнуть, если насос подобран неправильно. Есть и другая причина - шум в трубах из-за наличия в системе воздуха. Поэтому стоит знать, как его удалить из системы отопления. Очень часто домовладельцев волнует вопрос о том, не возникнут ли проблемы во время запуска насоса после теплого времени года, когда агрегатом не пользуются. Современные агрегаты для отопления можно смело отключать на несколько месяцев, вреда им от этого не будет. Даже в том случае, если во время простоя появились отложения, из насоса их удалить очень просто. Нерегулируемый насос для этого нужно переключить в режим максимальной скорости, у регулируемого же агрегата есть функция деблокирования. Еще один важный момент – это материалы, из которых производятся насосы для отопления. Вал и подшипники современных агрегатов производят из керамики. Это позволяет существенно увеличить срок службы насоса, а также обеспечить бесшумность его работы.
Типы циркуляционных насосов
Наиболее распространенными видами являются насосы циркуляционные с "сухим" ротором и "мокрым" ротором.
К насосам циркуляционным с "сухим" ротором относятся моноблочные, консольные, и Inline-насосы. Гарантированную герметичность данному виду насосов обеспечивает наличие скользящего торцевого уплотнения. В конструкциях первого типа ротор не контактирует с перекачиваемой водой, его рабочая часть отделена от электродвигателя уплотнительными кольцами, изготовленными чаще всего из угольного агломерата, реже из нержавеющей стали или керамики, оксида алюминия или карбида вольфрама (материал торцевого уплотнителя зависит от типа теплоносителя).
При запуске двигателя насоса уплотнительные кольца вращаются по отношению друг к другу — между отполированными и тщательно пригнанными друг к другу кольцами находится тончайший слой водяной пленки, герметизирующая соединение за счет разницы давлений во внешней атмосфере и в отопительной системе (в системе отопления давление выше). Пружина толкает одно уплотнительное кольцо к другому, в процессе эксплуатации кольца изнашиваются и самоподгоняются друг к другу, срок их службы составит не менее 3-х лет — они более эффективны, чем сальниковая набивка, нуждающаяся в постоянной смазке и охлаждении.
Насосы с сухим ротором издают громкий шум при работе, поэтому их устанавливают в отдельном помещении с хорошей звукоизоляцией. При использовании насосов с сухим ротором со скользящими торцевыми уплотнениями следует тщательно отслеживать наличие взвесей в перекачиваемой воде и состояние запыленности воздуха в помещении, где установлен сам насос. Работа «сухого» насоса вызывает воздушные завихрения, притягивающие частицы пыли — частицы пыли и взвеси в теплоносителе могут повредить поверхности колец уплотнения, нарушая их герметичность. Независимо от типа уплотнения, будь оно сальниковое или скользящее торцевое, в работе «сухого» насоса происходит их разрушение, поэтому им требуется присутствие жидкости на роль смазки — при ее отсутствии разрушение торцевого уплотнения неминуемо.
Для оборудования бытовых систем отопления и водоснабжения в настоящее время наибольшее распространение получили насосы циркуляционные с "мокрым" ротором.
Они являются регулируемыми и обладают высокой производительностью, что позволяет применять в отопительных системах трубопроводы меньшего сечения, и легко управлять параметрами системы. Особенностью этих насосов является отсутствие сальниковых уплотнений, а также смазка и охлаждение встроенного электродвигателя перемещаемой жидкостью. Все модели насосов "мокрого" типа не требуют центрирования при монтаже, не требуют технического обслуживания на протяжении многих лет. Они бесшумны, в отличие от насосов "сухого" типа, где для охлаждения внешних электродвигателей используются достаточно шумные вентиляторы, годами не требуют обслуживания, их проще ремонтировать и выполнять настройку.
Единственным недостатком насосов с "мокрым" ротором является малый К.П.Д. (не более 50%), что и определяет только бытовую сферу их применения. Впрочем, затраты на энергопотери совершенно некритичны, и вполне окупаются несомненными преимуществами данного вида насосов, незаменимых для оборудования систем отопления и горячего водоснабжения для загородных домов.
Конструкция циркуляционных насосов с "мокрым ротором"
Современные «мокрые» циркуляционные насосы имеют модульную конструкцию:
- корпус насоса;
- электромотор со статором;
- коробка с клеммниками;
- рабочее колесо;
- картуш, содержащий ротор и вал с подшипниками.
Единый блок картуша позволяет легко устранять при пуске скопившийся в корпусе насоса воздух, а сама модульная схема конструкции облегчает ремонтные работы — достаточно лишь заменить неисправный модуль на новый.
Как установить циркуляционный насос.
Циркуляционные насосы в современных закрытых системах (с мембранным баком) лучше устанавливать на обратном трубопроводе и как можно ближе к расширительному мембранному баку. Наиболее распространенная ошибка – неправильная установка насоса на трубопровод, которая может привести к значительному уменьшению срока службы насоса или выходу его из строя. Он должен устанавливаться так, чтобы вал двигателя занимал горизонтальное положение. Клеммный модуль насоса должен находиться сверху. Система обязательно должна быть промыта, удалены твердые частицы. Перед пуском насоса с ручной регулировкой часто забывают его развоздушить, что фактически приводит к «сухому ходу». После удаления воздуха из насоса и включения его через несколько минут работы необходимо остановить насос и повторно развоздушить его.
Что такое байпас? Байпас, применяемый в системах отопления, представляет собой небольшой отрезок трубопровода, устанавливаемый параллельно запорной и регулирующей арматуре, его задача — переключение системы отопления на естественную циркуляцию при сбое в энергоснабжении и поломке насоса. Для нормальной работы отопительных приборов диаметр трубы байпаса должен быть равным диаметру стояка, в который врезается. Порядок установки приборов на байпасе, по направлению теплоносителя: фильтр, обратный клапан (если необходим) и циркуляционный насос. Для эффективной работы «мокрого» насоса и для предотвращения накопления воздуха байпас устанавливается строго горизонтально. На всякий случай среди установленных на байпасе приборов можно установить автоматический отводчик воздуха — в любое место, не суть важно, но в вертикальном положении. Преимущества автоотводчика воздуха перед классическим краном Маевского — выпуск и последующее перекрытие этого прибора производится автоматически.
Крупнейшими поставщиками бытовых и промышленных насосов для систем отопления на рынке России являются итальянская компания «DAB» и датская «Grundfos».
Покупка циркуляционного насоса неизвестной фирмы ведет к большому риску выхода насоса из строя и, следовательно, «размораживанию» системы, к значительному материальному ущербу, связанному с заменой радиаторов отопления, котла и др.
Наши специалисты помогут Вам подобрать, а также смонтировать систему отопления, найдут приемлемое решение по цене.
Вы останетесь довольны, сотрудничая с нами!
- Назад
- Вперед
Системы тепловых насосов | Министерство энергетики
Энергосбережение
Изображение
Тепловые насосы представляют собой энергоэффективную альтернативу печам и кондиционерам для всех климатических условий. Как и ваш холодильник, тепловые насосы используют электричество для передачи тепла из прохладного помещения в теплое, делая прохладное помещение более прохладным, а теплое – теплее. Во время отопительного сезона тепловые насосы переносят тепло из прохладной улицы в ваш теплый дом. В сезон охлаждения тепловые насосы переносят тепло из вашего дома на улицу. Поскольку они передают тепло, а не производят тепло, тепловые насосы могут эффективно обеспечивать комфортную температуру для вашего дома.
Канальные воздушные тепловые насосы
Существует три основных типа тепловых насосов, соединенных воздуховодами: воздух-воздух, водяной и геотермальный. Они собирают тепло из воздуха, воды или земли за пределами вашего дома и концентрируют его для использования внутри.
Изображение
Наиболее распространенным типом теплового насоса является воздушный тепловой насос, который передает тепло между вашим домом и наружным воздухом. Современный тепловой насос может снизить потребление электроэнергии для отопления примерно на 50% по сравнению с электрическим нагревом сопротивления, таким как печи и плинтусные обогреватели. Кроме того, высокоэффективные тепловые насосы осушают воздух лучше, чем стандартные центральные кондиционеры, что приводит к меньшему потреблению энергии и более комфортному охлаждению в летние месяцы. Воздушные тепловые насосы использовались в течение многих лет почти во всех частях Соединенных Штатов, но до недавнего времени они не использовались в районах, где длительные периоды отрицательных температур. Однако в последние годы технология теплового насоса с воздушным источником продвинулась настолько, что теперь она предлагает законную альтернативу отоплению помещений в более холодных регионах.
Бесканальные воздушные тепловые насосы
Изображение
Для домов без воздуховодов воздушные тепловые насосы также доступны в версии без воздуховодов, называемой мини-сплит-тепловым насосом. Кроме того, специальный тип воздушного теплового насоса, называемый «чиллером с обратным циклом», генерирует горячую и холодную воду, а не воздух, что позволяет использовать его с системами лучистого обогрева пола в режиме обогрева.
Геотермальные тепловые насосы
Изображение
Геотермальные (наземные или водные) тепловые насосы обеспечивают более высокую эффективность за счет передачи тепла между вашим домом и землей или ближайшим источником воды. Несмотря на то, что установка геотермальных тепловых насосов стоит дороже, они имеют низкие эксплуатационные расходы, поскольку они используют преимущества относительно постоянной температуры грунта или воды. Геотермальные (или геотермальные) тепловые насосы имеют ряд существенных преимуществ. Они могут снизить потребление энергии на 30-60%, контролировать влажность, прочны и надежны и подходят для самых разных домов. Подойдет ли вам геотермальный тепловой насос, будет зависеть от размера вашего участка, грунта и ландшафта. Геотермальные или водяные тепловые насосы могут использоваться в более суровых климатических условиях, чем воздушные тепловые насосы, и клиенты очень довольны этими системами.
Абсорбционные тепловые насосы
Изображение
Относительно новым типом теплового насоса для жилых систем является абсорбционный тепловой насос (АТН), также называемый газовым тепловым насосом. Абсорбционные тепловые насосы используют тепло или тепловую энергию в качестве источника энергии и могут приводиться в действие с помощью самых разных источников тепла, таких как сжигание природного газа, пар, нагретая вода, воздух или вода, нагретая геотермальной энергией, и поэтому отличаются от компрессионных. тепловые насосы, приводимые в действие механической энергией. AHP более сложны и требуют более крупных агрегатов по сравнению с компрессионными тепловыми насосами. Меньшее потребление электроэнергии такими тепловыми насосами связано только с перекачкой жидкости.
Дополнительные функции, которые следует искать в тепловом насосе
Ряд инноваций повышает производительность тепловых насосов.
В отличие от стандартных компрессоров, которые могут работать только на полную мощность, двухскоростные компрессоры позволяют тепловым насосам работать с производительностью, близкой к мощности нагрева или охлаждения, необходимой при любой конкретной температуре наружного воздуха, экономя энергию за счет сокращения операций включения/выключения и износа компрессора. Двухскоростные тепловые насосы также хорошо работают с системами зонального контроля. В системах зонального контроля, часто встречающихся в больших домах, используются автоматические заслонки, позволяющие тепловому насосу поддерживать разные температуры в разных комнатах.
Некоторые модели тепловых насосов оснащены двигателями с регулируемой скоростью или двухскоростными двигателями на внутренних вентиляторах (воздуходувках), наружных вентиляторах или на обоих. Регулятор скорости вращения этих вентиляторов поддерживает комфортную скорость движения воздуха, сводя к минимуму холодные сквозняки и максимально экономя электроэнергию. Это также сводит к минимуму шум от вентилятора, работающего на полной скорости.
Некоторые высокоэффективные тепловые насосы оснащены пароохладителем , который восстанавливает отработанное тепло из режима охлаждения теплового насоса и использует его для нагрева воды. Тепловой насос с пароохладителем может нагревать воду в 2-3 раза эффективнее, чем обычный электрический водонагреватель.
Еще одним достижением в технологии тепловых насосов является спиральный компрессор , состоящий из двух спиралевидных спиралей. Один остается неподвижным, а другой вращается вокруг него, сжимая хладагент, нагнетая его во все более мелкие области. По сравнению с типичными поршневыми компрессорами спиральные компрессоры имеют более длительный срок службы и работают тише. По некоторым данным, тепловые насосы со спиральными компрессорами обеспечивают на 10–15 °F (5,6–8,3 °C) более теплый воздух в режиме обогрева по сравнению с существующими тепловыми насосами с поршневыми компрессорами.
Хотя большинство тепловых насосов используют электрические нагреватели сопротивления в качестве резерва в холодную погоду, тепловые насосы также могут быть оснащены газовой печью, иногда называемой двухтопливной или гибридной системой, в дополнение к тепловому насосу. Это помогает решить проблему менее эффективной работы теплового насоса при низких температурах и сократить потребление электроэнергии. Есть несколько производителей тепловых насосов, которые объединяют оба типа тепла в одной коробке, поэтому эти конфигурации часто представляют собой две меньшие, расположенные рядом стандартные системы, использующие один и тот же воздуховод.
По сравнению с печью, работающей на топливе, или стандартным тепловым насосом, этот тип системы также может быть более экономичным. Фактическая экономия энергии зависит от относительной стоимости топлива для сжигания по отношению к электроэнергии.
- Учить больше
- Ссылки
Системы тепловых насосов
Воздушные тепловые насосы Узнать больше
Бесканальные мини-сплит-тепловые насосы Узнать больше
Геотермальные тепловые насосы Узнать больше
Газоабсорбционный тепловой насос Узнать больше
Эксплуатация и техническое обслуживание теплового насоса Узнать больше
Программируемые термостаты Узнать больше
- Отопление и охлаждение ENERGY STAR
Геотермальные тепловые насосы | Министерство энергетики
Энергосбережение
Изображение
Геотермальные тепловые насосы (GHP), иногда называемые GeoExchange, геотермальные, геотермальные или водяные тепловые насосы, используются с конца 1940-х годов. В качестве обменной среды они используют относительно постоянную температуру земли вместо температуры наружного воздуха.
Хотя во многих частях страны наблюдаются сезонные экстремальные температуры — от палящего зноя летом до минусовых холодов зимой — в нескольких футах от поверхности земли температура земли остается относительно постоянной. В зависимости от широты температура земли колеблется от 45°F (7°C) до 75°F (21°C). Подобно пещере, эта температура земли теплее воздуха над ней зимой и холоднее воздуха летом. GHP использует эти более благоприятные температуры, чтобы стать высокоэффективным за счет обмена теплом с землей через наземный теплообменник.
Как и любой другой тепловой насос, геотермальные и водяные тепловые насосы могут обогревать, охлаждать и, если они оборудованы, снабжать дом горячей водой. Некоторые модели геотермальных систем доступны с двухскоростными компрессорами и регулируемыми вентиляторами для большего комфорта и экономии энергии. По сравнению с воздушными тепловыми насосами они тише, служат дольше, требуют минимального обслуживания и не зависят от температуры наружного воздуха.
Тепловой насос с двумя источниками тепла сочетает в себе воздушный тепловой насос и геотермальный тепловой насос. Эти приборы сочетают в себе лучшее из обеих систем. Тепловые насосы с двойным источником имеют более высокие рейтинги эффективности, чем агрегаты с воздушным источником, но не так эффективны, как геотермальные агрегаты. Основное преимущество систем с двумя источниками заключается в том, что их установка стоит намного дешевле, чем одиночная геотермальная установка, и работают почти так же хорошо.
Несмотря на то, что стоимость установки геотермальной системы может в несколько раз превышать стоимость установки воздушной системы с той же мощностью нагрева и охлаждения, дополнительные затраты могут окупиться за счет экономии энергии через 5–10 лет, в зависимости от стоимости энергия и доступные стимулы в вашем районе. Срок службы системы оценивается в 24 года для внутренних компонентов и более 50 лет для контура заземления. Ежегодно в США устанавливается около 50 000 геотермальных тепловых насосов. Для получения дополнительной информации посетите Международную ассоциацию геотермальных тепловых насосов.
URL видео
Посмотрите, как геотермальные тепловые насосы нагревают и охлаждают здания, концентрируя природное тепло, содержащееся в земле — чистом, надежном и возобновляемом источнике энергии.
Министерство энергетики США
Существует четыре основных типа систем заземления. Три из них — горизонтальная, вертикальная и пруд/озеро — представляют собой замкнутые системы. Четвертый тип системы - вариант с открытым контуром. Несколько факторов, таких как климат, почвенные условия, доступная земля и местные затраты на установку, определяют, какой из них лучше всего подходит для участка. Все эти подходы могут быть использованы для жилых и коммерческих зданий.
Замкнутые системы
В большинстве геотермальных тепловых насосов с замкнутым контуром раствор антифриза циркулирует по замкнутому контуру, обычно состоящему из пластиковых труб высокой плотности, которые закапываются в землю или погружаются в воду. Теплообменник передает тепло между хладагентом в тепловом насосе и раствором антифриза в замкнутом контуре.
Один тип системы с замкнутым контуром, называемый прямым обменом, не использует теплообменник, а вместо этого перекачивает хладагент по медным трубам, закопанным в землю в горизонтальной или вертикальной конфигурации. Для систем прямого обмена требуется более крупный компрессор, и они лучше всего работают на влажных почвах (иногда требуется дополнительное орошение, чтобы почва оставалась влажной), но вам следует избегать установки в почвах, вызывающих коррозию медных трубок. Поскольку в этих системах хладагент циркулирует по земле, местные экологические нормы могут запрещать их использование в некоторых местах.
Горизонтальный
Этот тип установки, как правило, наиболее экономичен для жилых помещений, особенно для нового строительства, где имеется достаточно земли. Для этого требуются траншеи глубиной не менее четырех футов. В наиболее распространенных схемах используются либо две трубы, одна из которых закопана на глубине шести футов, а другая - четыре фута, либо две трубы, расположенные бок о бок на высоте пяти футов в земле в траншее шириной два фута. Метод скручивания трубы Slinky™ позволяет разместить больше трубы в более короткой траншеи, что снижает затраты на установку и делает возможным горизонтальную установку в местах, недоступных при обычном горизонтальном применении.
Вертикальный
В больших коммерческих зданиях и школах часто используются вертикальные системы, потому что площадь земли, необходимая для горизонтальных петель, была бы непомерно высокой. Вертикальные петли также используются там, где почва слишком мелкая для рытья траншей, и они сводят к минимуму нарушение существующего ландшафта. Для вертикальной системы скважины (примерно четыре дюйма в диаметре) бурят на расстоянии около 20 футов друг от друга и глубиной от 100 до 400 футов. Две трубы, соединенные в нижней части U-образным изгибом, образующим петлю, вставляются в отверстие и заливаются цементным раствором для повышения производительности. Вертикальные контуры соединены горизонтальной трубой (т. е. коллектором), размещенной в траншеях, и соединены с тепловым насосом в здании.
Пруд/озеро
Если на участке есть достаточный водоем, это может быть самый дешевый вариант. Подводящая труба проходит под землей от здания к воде и скручивается в кольца на глубине не менее восьми футов под поверхностью, чтобы предотвратить замерзание. Змеевики следует размещать только в источнике воды, соответствующем минимальным требованиям к объему, глубине и качеству.
Разомкнутая система
Этот тип системы использует колодезную или поверхностную воду в качестве теплоносителя, который циркулирует непосредственно через систему GHP. Пройдя через систему, вода возвращается в землю через колодец, подпиточный колодец или поверхностный сброс. Очевидно, что этот вариант практичен только там, где имеется достаточное количество относительно чистой воды и соблюдаются все местные нормы и правила, касающиеся сброса подземных вод.
Гибридные системы
Гибридные системы, использующие несколько различных геотермальных ресурсов или сочетание геотермального ресурса с наружным воздухом (например, градирни), являются еще одним технологическим вариантом. Гибридные подходы особенно эффективны, когда потребности в охлаждении значительно превышают потребности в обогреве. Если позволяет местная геология, еще одним вариантом является «колодец стоячей колонны». В этом варианте разомкнутой системы бурят одну или несколько глубоких вертикальных скважин. Вода забирается снизу стоячей колонны и возвращается наверх. В периоды пикового нагрева и охлаждения система может сбрасывать часть возвратной воды, а не закачивать всю ее обратно, что приводит к притоку воды в колонну из окружающего водоносного горизонта.