Содержание
Контур заземления
Конструкции и размеры контура заземления частного дома:
Контур заземления представляет собой конструкцию, состоящую из соединённых друг с другом и проложенных в земле заземлителей.
Ориентировочные размеры при устновке в грунт вертикального заземлителя.
Заземлители, выполняя монтаж контура заземления, устанавливают в ряд или в виде тругольника, квадрата, прямоугольника и т.п., исходя из требований и наличия площади для монтажа. В грунтах с большим удельным сопротивлением один заземлитель [даже глубинный] — может имеет большое сопротивление и для получения требуемой меньшей величины сопротивления растеканию тока приходится устраивать
заземление из нескольких, соединённых между собой, единичных заземлителей, включенных параллельно.
Такой контур заземления называется многоэлектродным.
Токи, растекающиеся с параллельно соединенных одиночных заземлителей, оказывают взаимное влияние, возрастает общее сопротивление заземляющего контура, которое тем больше, чем ближе расположены вертикальные заземлители друг к другу.
Поэтому расстояние между вертикальными заземлителями должно быть не менее их длины.
Верхние слои грунта подвержены значительным изменениям влажности. Вследствие этого сопротивление контура будет тем стабильнее, чем глубже он расположен в грунте.
Для уменьшения влияния климатических условий на сопротивление заземления верхнюю часть заземлителя размещают в грунте на глубину не менее 0,7 метра.
Контур устанавливается с меньшими затратами, где грунт имеет низкое удельное сопротивление, эффективность заземления при правильном расчёте выборе его расположения может быть повышена в несколько раз.
Порядок выполнения монтажных работ:
- производится выбор оптимального места для заземляющего устройства
- разработка грунта
- начало установки
- поэтапные замеры прибором сопротивления в процессе монтажа заземлителей
- окончание работ при получении требуемого результата проверки сопротивления
- оформление и выдача документов о состоянии заземления.
Цена контура заземления:
Какая будет цена контура заземления для частного дома?
На вопрос о общей стоимости работ — можно назвать только ориентировочную сумму.
Возникает ещё один вопрос — с чем это связано?
Основной показатель работоспособности заземляющего устройства — это сопротивление растеканию тока, которое, в свою очередь, зависит от удельного сопротивления грунта на месте монтажа. чем меньше его значение, тем легче произвести установку заземления, соответственно с меньшими материальными и трудовыми затратами.
Например, при выполнении работ в сухой глине — потребуется гораздо меньшая длина и число вертикальных электродов (соответственно и меньшая цена), если сравнивать с монтажом на участке где сухая супесь, которая обладает очень большим удельным сопротивлением.
Следует понимать, что при отсутствии замеров нет гарантии, что показания соответствуют нормативам.
Материалы для заземления:
Материалы для контура заземления должны выбираться с учетом защиты от коррозии, соответствующих термических и механических воздействий, эти значения указаны в нормативных документах
Заземлители и проводники, проложенные в земле, должны иметь размеры не менее приведенных в табл.
1.7.4.(ПУЭ)
Дополнения к ПУЭ — это перечень и требования для материалов с антикоррозионными покрытиями ( для омеднённой и нержавеющей стали) —
Указаны в ГОСТ Р 50571.5.54-2013 «Выбор и монтаж электрооборудования. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов.»
Виды контуров заземления:
В зависимости от назначения контура заземления, используемой площади и удельного сопротивленя грунта — заземлители, для контура, могут устанавливаться различных видов — некоторые из них:
— Кольцевой контур заземления — чаще всего монтаж производится плоским проводником(полоса). Важный момент — полоса в траншее должна укладываться на ребро. Кольцевой заземлитель является
заземлителем поверхности, который должен быть проложен в виде замкнутого кольца на расстоянии 1,0 м и на глубине 0,5/0,7 м в
земле вокруг фундамента дома.
— Многоэлектродный контур заземления — это совмещённый монтаж горизонтального и вертикальных заземлителей, чаще всего выполняется в виде треугольника, а при необходимости — с большим количеством электродов.
Сопротивление контура заземления частного дома:
Электросеть загородного частного дома относится к электроустановкам напряжением до 1кВ (1000 Вольт), соответственно сопротивление заземляющего контура не должно превышать допустимые параметры.
Значения сопротивления заземляющих устройств для каждого вида электроустановок должны удовлетворять значениям, приведенным в соответствующих главах Правил(ПУЭ) и таблице 1.8.38.
Наибольшие допустимые значения сопротивлений заземляющих устройств(ПУЭ)
Расчёт контура заземления:
Чтобы правильно произвести расчет контура заземления — длину и количество заземлителей, входящих в будущую конструкцию , нужно знать знать максимальное значение удельного сопротивления слоя грунта на глубине, приблизительно в три раза превышающей глубину закладки заземлителя.
Это значение определяется путем измерений удельного сопротивления грунта в месте устройства заземления с учетом коэффициентов влажности.
Если взять значение удельного сопротивления грунта из таблиц(как чаще всего это делают при проектировании в офисе и не выезжая на место строительства), то после монтажа такого контура заземления — расчетное значение может не совпасть с измеренным после выполнения работ..
Поэтому часто в проектах заземления указывают, что если значение сопротивления установленного контура будет превышать допустимое, следует увеличить количество заземлителей, т.е. увеличить объём работ, соответсвенно увеличивается заложенная в смете цена.
Для заземления газового котла расчетное сопротивление не должно превышать 10 Ом.
Подключение контура заземления к электросети дома:
Следует иметь в виду, что только монтажа и подключения контура заземления — не достаточно для обеспечения электробезопасности, например дачи или частного дома и т.
п. Для этого, должны быть соблюдены требования к электроустановкам указанные в гавах ПУЭ:
Глава 1.7. «Заземление и защитные меры электробезопасности»
Глава 7.1. «Электроустановки жилых, общественных, административных и бытовых зданий»
Эти требования являются взаимосвязанными и их частичное выполнение может привести к непредсказуемым последствиям, как для электро, так и пожарной безопасности..
Чтобы произвести монтаж и подключение заземления, нужно обладать знаниями по устройству электроустановок и нормативных документов.
Если при монтаже самой конструкции контура своими руками проблем особо не возникает, то при проверке сопротивления и подключении заземляющего устройства в электросеть дома, часто совершаются ошибки.
Когда нет ответа на часть из многих существенных вопросов, неоходимых для монтажа и подключения контура заземления — например:
— Чем отличается система заземления ТТ от системы заземления TN(три типа)?
— Почему эксплуатация электросети дома с системой заземления ТТ без УЗО — запрещена?
— Какая система заземления будет применяться в вашем доме?
— Почему сопротивление растеканиЮ тока является основным показателем качества контура заземления и как оно проверяется во время монтажа?
— и т.
п.
В этом случае, чтобы не совершать ошибок, следует изучить правила.
Проверка контура заземления:
Основной критерий качества установленного контура заземления для частного дома (и не только) — это сопротивление растеканию тока, точное значение которого возможно узнать только после поверки измерительным прибором.
Производить замеры нужно в обязательном порядке и сопротивление заземления должно соответствовать нормативам. Но чаще всего владельцы загородных частных домов при самостоятельном монтаже(или нанятые работники), пренебрегают замерами, без которых нельзя оценить в полной мере качество установленного заземляющего устройства.
При профессиональном монтаже, после установки выполняются приемо-сдаточные испытания согласно ПУЭ и выдаётся электроизмерительной лабораторией протокол. В дальнейшем, измерение сопротивления растеканию тока заземляющих устройств должно производиться в сроки, установленные ПТЭЭП, а также после каждого капитального ремонта.
Периодичность проверки в полном объеме производится не реже 1 раза в 12 лет.
Проверка коррозионного состояния элементов, находящихся в земле:
Локальные коррозионные повреждения в земле выявляются при осмотрах со вскрытием грунта.
Если элементы конструкции выполнены из чёрного металла (уголков, труб, полосы и т.п.), то самыми уязвимыми для коррозии являются сварные соединения и такие места проверяются в первую очередь.
Контур заземления для газового котла
Сопротивление контура заземления для газового котла должно не превышать 10 Ом. Данные измерений заносятся в протокол(акт) стандартной формы для предоставления в газовую службу.
Следует отметить, что окончательная длина и число заземлителей определяется в процессе проведения работ и измерений прибором сопротивления растеканию тока, которое зависит от грунта в котором производится монтаж.
Контур заземления для молниезащиты III Категории.
Молниезащита III Категории (РД 34.21.122-87)
2.26…..каждый токоотвод молниеприемников должен быть присоединен к заземлителю, состоящему минимум из двух вертикальных электродов длиной не менее 3 м, объединенных горизонтальным электродом длиной не менее 5 м;
…….Во всех возможных случаях заземлитель защиты от прямых ударов молнии должен быть объединен с заземлителем электроустановки, указанным в гл. 1.7 ПУЭ.
Из этого следует, что для электорустановки и молниезащиты дома устанавливается общий контур заземления.
Полоса для контура заземления
Отметим, что в контуре заземления, в качестве горизонтального проводника используется преимущественно стальная полоса. Полосы, из различных материалов, широко представлены на рынке различными производителями и его приобретение не вызывает особых проблем. Металлическая полоса, предназначенная для прокладки в земле, должна обладать поперечными габаритами не менее указанных для проводников, проложенных в грунте.
Например, при при монтаже полосы заземления, одного из самых распространённых видов, из стали горячего цинкования — площадь поперечного сечения не менее 90 мм2, а тощина стенки — не менее 3 мм.
В зависимости от типа и назначения заземляющего устройства горизонтальный проводник может быть отдельным заземлителем или связующим элементом вертикальных электродов.
Установка в траншее, производится ниже глубины промерзания верхнего слоя почвы, в противном случае в зимний период, сопротивление растеканию тока может увеличится в несколько раз. Следует знать, что полосу в трашее следует укладывать строго на ребро для обеспечения хорошего контакта с грунтом, который создаёт благоприятные условия для отвода аварийных нагрузок, а при закапывании не должен присутствовать мусор и камни.
Цена полосы для заземления напрямую зависит от типа матераля. Самая низкая цена — из чёрного металла, высокая стоимость из нержавеющей стали, медной и стали с гальваническим медным покрытием.
Контур заземления
Контур заземления классически представляет собой группу соединенных горизонтальным проводником вертикальных электродов небольшой глубины, смонтированных около объекта на относительно небольшом взаимном расстоянии друг от друга.
В качестве заземляющих электродов в таком заземляющем устройстве традиционно использовали стальной уголок либо арматура длинами 3 метра, которые забивали в грунт с помощью кувалды.
В качестве соединительного проводника использовали стальную полосу 4х40 мм, которая укладывалась в заранее подготовленную канаву глубиной 0,5 — 0,7 метра. Проводник присоединялся к смонтированным заземлителям электро- или газосваркой.
Контур заземления для экономии места обычно «сворачивают» вокруг здания вдоль стен (по периметру). Если взглянуть на этот заземлитель сверху, можно сказать, что электроды смонтированы по контуру здания (отсюда и название).
Таким образом контур заземления — это заземлитель, состоящий из нескольких электродов (группы электродов), соединенных друг с другом и смонтированных вокруг здания по его контуру.
Контур заземления: классический или современный?
|
Классический контур заземления
|
Современный контур (модульное заземление)
|
| Большая площадь установки | Крайне малая площадь установки (вплоть до монтажа в подвале дома) |
| Необходимы сварные работы | Все элементы заземлителя легко соединяются резьбовыми соединениями (не влияет на механические и электрические свойства заземлителя) |
| Требуется резка материала | Все детали изготовлены промышленным способом с гарантировано высоким качеством |
| Требуется транспортировка грузовым автомобилем | Полутораметровая упаковка штырей и коробка с дополнительными элементами умещается в обычный легковой автомобиль |
| Длительный и физически тяжелый процесс установки, требующий привлечения сварщика | Быстрая установка своими силами. Для установки заземлителя требуется только один человек.Элементы конструкции имеют вес не более 2х килограмм. |
Классический контур заземления
Классический контур заземления из стального уголка и арматуры имеет один большой плюс — его цена. Использование дешевого стального проката (уголок и полоса) удешевляет стоимость деталей до минимума. Но с другой стороны у классической схемы есть масса минусов:
- большая площадь заземлителя (часто необходимо более 10 электродов)
- необходимость резки материала на куски нужного размера (по 2-6 метра)
- необходимость транспортировки материала до места установки грузовым автомобилем
- трудоемкий и длительный процесс установки, требующий забивания уголков-электродов и проведения сварочных работ, требующих квалифицированных специалистов и специального оборудования
- недолгий срок службы такого заземления
- необходимость получения множества разрешений при строительстве заземления в городской черте (особенно при плотной застройке)
Современный контур заземления
Преодолеть недостатки классического контура заземления помогли технологии и промышленное производство компонентов.
Заложив в основу системы нового типа идею обычного «конструктора», разработчики создали набор унифицированных элементов. С помощью этих элементов / модулей можно легко и быстро самостоятельно построить контур заземления из очень глубоких (до 30 метров) электродов без необходимости применения специальной техники, оборудования и навыков.
Система нового типа получила название — «Модульное заземление ZANDZ».
Заземлитель современного контура заземления представляет собой одиночный составной электрод глубиной до 30 метров, состоящий из легко соединяемых между собой полутораметровых отрезков — стержней / штырей.
Монтаж заземления из такого электрода осуществляется обыкновенным бытовым строительным электрическим отбойным молотком.
Строительство современного контура заземления не требует специальных навыков и может осуществляться силами одного человека.
Часто задаваемые вопросы о геотермальном контуре заземления
— Dandelion Energy
Что такое контур заземления?
Заземляющий контур представляет собой серию труб, проложенных под землей на такой глубине, где температура остается неизменной круглый год.
Он служит критическим звеном, позволяющим геотермальным тепловым насосам использовать землю в качестве источника тепла или поглотителя тепла, в зависимости от того, требуется ли обогрев или охлаждение.
Как работает контур заземления?
Всего в нескольких футах от поверхности земли земля поддерживает стабильные 50-55 градусов независимо от температуры наружного воздуха. Эта разница температур позволяет земле действовать как источник тепла зимой и поглотитель тепла летом. Геотермальный тепловой насос (расположенный внутри дома) улавливает эту энергию, циркулируя теплопроводную жидкость через подземный контур.
Зимой жидкость поглощает тепло более теплой земли и переносит его в тепловой насос, где оно поступает в теплообменник и используется для обогрева вашего дома.
Летом происходит обратный процесс, когда тепло дома улавливается и высвобождается в более прохладную землю, в результате чего ваш дом комфортно кондиционируется.
Типы систем контура заземления
Существует несколько типов конструкций контура заземления, но все они подпадают под две основные категории: замкнутый контур и разомкнутый контур.
Геотермальные системы с замкнутым контуром
Существует 3 типа геотермальных систем с замкнутым контуром: вертикальные, горизонтальные и пруд/озеро. Поскольку петли пруда/озера требуют наличия на территории источника воды, они встречаются относительно редко, и мы не обсуждаем их подробно.
Горизонтальный контур заземления
Горизонтальный контур заземления устанавливается на большой площади земли и требует достаточно места для рытья траншей длиной в сотни футов и глубиной 6-10 футов. Горизонтальные контуры заземления можно использовать только при наличии достаточного дворового пространства и легкости рытья траншей.
Установка горизонтального контура заземления
Для установки горизонтальной системы рабочие используют траншеекопатели или экскаваторы для рытья траншей на глубине 5–10 футов под землей, а затем устанавливают ряд пластиковых труб, составляющих геотермальный теплообменник. Затем они засыпают траншею, стараясь не допустить повреждения труб острыми камнями или мусором.
Обычная практика состоит в том, чтобы свернуть трубу в гибкую форму, чтобы поместить поле петли на меньшей площади. Хотя это уменьшает количество необходимой земельной площади, это потребует установки большего количества труб.
Эта конфигурация, как правило, наиболее экономична, поскольку требует рытья траншей, а не бурения.
Вертикальный контур заземления
Вертикальный контур заземления устанавливается в одной или нескольких скважинах на глубине от 200 до 500 футов в земле. Каждое отверстие имеет диаметр от 5 до 6 дюймов, и если у вас их несколько, расстояние между ними составляет около 20 футов. Эта конфигурация идеальна для домов с ограниченным пространством во дворе, когда скальные образования расположены очень близко к поверхности, или для модернизаций, когда желательно минимальное нарушение ландшафта.
Установка вертикального контура заземления
Для установки вертикального контура подрядчик должен использовать буровое оборудование для бурения вертикального отверстия диаметром 6-8 дюймов в земле глубиной 200-500 футов.
Затем в отверстие вставляется одинарная трубная петля с U-образным изгибом внизу. После того, как труба будет вставлена, отверстие будет залито, заполняя его снизу вверх.
Затирка выполняет две основные функции:
- Обеспечивает контакт между трубами и землей для улучшения теплопередачи.
- Изолирует скважину от любых водоносных горизонтов или грунтовых вод, которые могли проникнуть в процессе бурения. Защита окружающей среды под землей с помощью надлежащего цементирующего материала так же важна, как и обеспечение теплопередачи между системой трубопроводов и окружающей землей.
Вертикальные контуры, как правило, более дороги в установке, но требуют меньшего количества трубопроводов и меньшей площади земли, чем горизонтальные контуры. Dandelion Geothermal в настоящее время устанавливает только вертикальные системы контура заземления. Этот тип геотермальной системы идеально подходит для городских или пригородных районов в долине реки Гудзон и в столичном регионе Нью-Йорка, где пространство в большом почете.
Компания Dandelion разработала инновационный запатентованный комплект ультразвукового бурения, который легче, чище и может быть установлен в 14 раз быстрее, чем обычный буровой станок.
Геотермальные системы с открытым контуром
Геотермальные системы с открытым контуром извлекают воду непосредственно из колодца или пруда и пропускают ее через теплообменник вода-хладагент в блоке геотермального теплового насоса. После передачи тепла между извлекаемой водой и тепловым насосом вода выбрасывается обратно в колодец, в пруд или в дренажную канаву в зависимости от местных норм.
Этот метод заземления используется реже, но может быть экономически эффективным, если грунтовых вод много.
Установка с разомкнутым контуром
Системы с разомкнутым контуром являются самыми простыми в установке и успешно используются на протяжении десятилетий в областях, где это разрешено местными нормами. В этом типе системы грунтовая вода из водоносного горизонта подается по трубопроводу непосредственно из скважины в здание, где она передает свое тепло геотермальному тепловому насосу.
После того, как вода покидает здание, она выбрасывается обратно в тот же водоносный горизонт через второй колодец, называемый сбросным колодцем, расположенный на подходящем расстоянии от первого. Следует консультироваться с местными природоохранными органами всякий раз, когда рассматривается система открытого цикла.
Поскольку в системах с открытым контуром вода используется «однократно», их часто называют системами «накачки и сброса». Производительность системы GSHP может со временем ухудшиться, если присутствуют проблемы с качеством воды (высокое содержание минералов или растворенных твердых веществ и т. д.) или если водоснабжение по какой-либо причине уменьшается.
Каковы размеры геотермальных контуров заземления?
Размер заземляющего контура зависит от размера геотермального теплового насоса, состояния грунта и общего климата. Чем больше нагрузка на отопление и охлаждение дома, тем больше требуется геотермальный тепловой насос и, следовательно, тем больше требуется контур заземления.
Каков срок службы контура заземления?
Геотермальные контуры заземления могут служить более 50 лет — даже до 100 лет!
После установки заглубленный контур заземления будет постоянным приспособлением на участке до тех пор, пока есть здание для обогрева и охлаждения.
Какой материал используется для изготовления контуров заземления?
Полиэтилен высокой плотности (HDPE) и сшитый полиэтилен (PEXa) являются единственными материалами, официально одобренными Международной ассоциацией геотермальных тепловых насосов (IGSHPA) для замкнутых геотермальных систем. Полиэтилен, самый распространенный пластик в мире, используется в самых разных областях, таких как упаковка для пищевых продуктов, пластиковые бутылки и пакеты, вкладыши для бассейнов и, конечно же, геотермальные трубы.
Согласно данным Института пластиковых труб, полиэтиленовая труба долговечна, устойчива к коррозии и может даже выдержать повреждения, вызванные землетрясением.
Компания Dandelion Geothermal использует ПЭВП, пищевой пластик, часто используемый для изготовления молочных кувшинов.
Какая жидкость циркулирует по контурам заземления?
В геотермальных системах с замкнутым контуром обычно циркулирует смесь воды и небольшого количества антифриза для снижения точки замерзания раствора. Смесь Dandelion состоит всего из 22% пропиленгликоля.
Dandelion Geothermal использует смесь воды и пропиленгликоля, пищевого нетоксичного антифриза, обычно используемого в качестве добавки в питьевых смесях, заправках, смесях для тортов, безалкогольных напитках, попкорне, хлебе и молочных продуктах.
Откуда Лютик берет воду, используемую для заполнения контура заземления?
Мы используем воду домовладельца для заполнения контура. Это делается только один раз и требует умеренного количества воды. Одна и та же вода используется снова и снова в замкнутом цикле.
Могут ли геотермальные контуры заземления повредиться или дать течь?
Заземляющие контуры из полиэтилена высокой плотности чрезвычайно устойчивы к коррозии и химическому воздействию, что означает, что нормальное (или ненормальное) движение воды и жидкостей под землей практически никогда не повредит им.
Когда строительство завершено, весь узел трубопровода находится под давлением и проверяется на герметичность перед вводом в эксплуатацию. Это гарантирует отсутствие утечек в системе перед запуском.
Однако в редких случаях они могут быть повреждены:
- Механическая травма. Любая механическая работа, выполняемая в поле петли, может повредить петли заземления, особенно при сверлении глубоких отверстий под столбы.
- Утечки из-за плохих сварных соединений. Это ошибка установки, при которой контуры заземления «холодно сплавлены», но железо не удерживалось на арматуре достаточно долго.
Dandelion Geothermal требует, чтобы все стыки/соединения трубопроводов выполнялись с помощью сварки, и не позволяет использовать заглубленные механические фитинги.
Можно ли проехать через контуры заземления?
Да, по ним можно безопасно проехать, если их зарыть в землю. Тем не менее, если земля все еще мягкая после установки, она не будет сильно уплотнена.
Пока земля не затвердеет, мы рекомендуем положить лист фанеры (или что-то подобное) поверх шины, чтобы распределить нагрузку от проезжающих по ней транспортных средств.
Можно ли посадить деревья на участке, где установлены контуры заземления?
Мы не рекомендуем сажать деревья там, где установлены контуры заземления, по двум основным причинам:
- Корневая система деревьев может разрастаться в петли . Может быть трудно отремонтировать или добавить систему трубопроводов, не повредив дерево.
- Морозильные трубы. Учитывая температуру жидкости, на которую рассчитана система, возможно, почва вокруг труб замерзнет. Это может негативно сказаться на дереве.
Спросите у установщика геотермальных систем, на каком безопасном расстоянии можно устанавливать деревья от контуров заземления.
Может ли радон попасть в дом в результате установки контура заземления?
Геотермальная установка сама по себе не должна оказывать существенного влияния на уровень радона в доме.
Если какой-либо домовладелец беспокоится о радоне в своем доме, мы рекомендуем ему обратиться к специалисту по смягчению последствий.
Какой уровень обслуживания требуется контурам заземления?
Контур заземления не требует технического обслуживания, очистки или перезарядки.
Трубопроводы контура заземления и изделия
За исключением систем с открытым контуром, в которых вода перемещается к тепловому насосу и от него с помощью насоса из озера или стоячей колонны, большинство контуров заземления представляет собой замкнутую циркуляцию внутри полиэтилена высокой плотности (трубы из полиэтилена высокой плотности). ). Обычно это умеренная толщина стенки SDR-11. Это означает, что диаметр отверстия в 11 раз больше толщины стенки трубы. Это соотношение будет пропорционально применяться ко всем размерам труб из ПЭВП с маркировкой SDR-11. Наша забота в геотермальных применениях с замкнутым контуром заключается в том, чтобы стенка трубы была достаточно тонкой для эффективной передачи тепла, но достаточно толстой, чтобы быть прочной и избегать изгибов или раздавливания.
Такие стандарты дают гарантированный срок службы в 50 лет, и почти все, кто обсуждает этот срок службы, утверждают, что 200 лет больше похожи на него.
Труба из полиэтилена высокой плотности в качестве контура заземления может быть заглублена на любую глубину (предпочтительно не менее четырех футов) в горизонтальной конфигурации. Это может происходить в ряде конфигураций с одной или несколькими трубами в траншеях или более широких вырытых котлованах. Его также можно закрепить петлей в конфигурации «Slinky»® и разместить плоско (а иногда и вертикально) в траншее. Вероятно, наиболее распространенное применение заземляющего контура с трубой из ПЭВП — это когда труба погружается в виде длинной прямой петли в пробуренную скважину и заливается цементным раствором, который затвердевает и расширяется после закачки для заполнения скважины снизу вверх. Этот раствор представляет собой смесь мелкого чистого песка, бентонита и воды. Оба вида труб 9Конфигурации 0024 представлены в другом месте на этом веб-сайте как.
ГОРИЗОНТАЛЬНО и ВЕРТИКАЛЬНО. Наиболее распространенными размерами диаметра прямых участков трубопровода при горизонтальном и вертикальном использовании являются 3/4 дюйма и 1 дюйм.
Семь петель справа на глубине шести футов давали температуру, показанную слева, в середине зимы после их захоронения. По трубам из полиэтилена высокой плотности с внутренним диаметром 3/4 дюйма циркулирует раствор 80 % воды / 20 % метанола, который в этой конфигурации с замкнутым контуром называется «рассолом». Рассол поступает из контура заземления и проходит через теплообменник внутри теплового насоса. прежде чем отправиться обратно в другую поездку. Он движется по кругу, накачивая (в данном случае) примерно 20 галлонов в минуту.
Термометры с цифровым зондом (выше) вставляются во временные отверстия в металлических коленах сразу за тепловым насосом. В этом диагностическом тесте они регистрируют разницу в 5,1 градуса между входящим и исходящим солевым раствором.
Эти 20 галлонов в минуту соляного раствора с температурой 5°F используются для испарения внутреннего хладагента теплового насоса. Этот газообразный хладагент подается в компрессор (присутствует во всех холодильниках, кондиционерах и тепловых насосах), где он «перегревается» за счет сжатия. Подъем порой превышает сто градусов! Затем горячий газ приводится в действие, нагревая воздух в воздуховоде или водопроводную воду. При летнем похолодании процесс обратный; нежелательное тепло направляется в контур заземления и поглощается окружающей грязью. Подробная информация об этой модификации 7-тонного грузовика приведена в другом месте на этом веб-сайте.
Температуры, показанные на приведенной выше фотографии, являются примерно средними для работающего теплового насоса, работающего на грунте, к середине зимы. Хотя они кажутся недостаточно высокими, чтобы принести пользу людям, помните, что они предназначены для испарения газообразного хладагента. Это фазовый переход, когда требуется много энергии (переход от жидкости к пару), и контур заземления выполняет эту тяжелую работу за нас.
Наружный зимний воздух может сделать это в тепловом насосе воздух-воздух, но далеко не так легко. Вот почему геотермальные тепловые насосы (или, если хотите, геотермальные тепловые насосы) являются наиболее эффективной технологией теплопередачи.
Процесс вертикального бурения требует, чтобы долото было повернуто и забито в землю. Наиболее распространенная глубина бурения — обеспечить одну тонну мощности нагрева / охлаждения на отверстие, и это обычно составляет 200 футов вниз, что дает нам 400 футов теплообменной трубы после завершения заливки цементным раствором. Прочная горная порода различных видов является стабильным материалом для бурения и обеспечивает наилучшую теплопроводность через цементный раствор в петлю (или наоборот). Равномерные грунты также часто бывают легкими, но любой бурильщик скажет вам, что они могут столкнуться практически с чем угодно, иногда требуя вытягивания обсадной трубы и замены долота.
|
Существует множество конфигураций буровых долот, которые приводятся в действие различными типами буровых установок. |
|
В каждом случае цель одна и та же; пробить достаточно устойчивую скважину, чтобы можно было погрузить и залить цементом трубу контура заземления Другое оборудование контура заземления —
|
Поперечное сечение каналов для жидкости пластины из нержавеющей стали. |
Это SlimJim® Lake Plate. Слева две пластины имеют балластные трубы (вверху) и «ножки» опорной трубы внизу. Цель состоит в том, чтобы доставить эти теплообменники на дно большого пруда или озера. Это место находится ближе всего к более теплой земле внизу и дальше всего от зимнего холодного воздуха у поверхности.
Одна пластина считается одной тонной грузоподъемности, поэтому заменяет трубу из полиэтилена высокой плотности длиной от 400 до 600 футов, уложенную в траншею и закопанную. Соединения коллекторной трубы можно увидеть в верхней и нижней части двух пластин. Стеллаж всплывает и буксируется в положение, где два балласта затоплены, в результате чего этот стеллаж погружается на дно пруда/озера.
Сварка (соединение) трубы из ПЭВП —
Труба из ПЭВП, проходящая под землей, должна быть соединена с замкнутым циркуляционным контуром, независимо от того, где она используется: скважина, траншея, поле или под водой. Это означает, что отводящие трубопроводы должны быть соединены с подающими и обратными трубами коллектора, по которым рассол подается к тепловому насосу и обратно. А для этого требуются стыки труб вдоль пути.
Одним из старейших способов соединения двух концов этого типа труб является сварка встык.
Края концов труб подготавливают, нагревают, а затем сплавляют друг с другом с приложением соответствующего давления. Это десятилетний метод, который использовался для соединения (желтой) трубы из полиэтилена высокой плотности, по которой транспортируется природный газ (под давлением, превышающим давление рассола в контуре заземления). Это очень надежно, если все сделано правильно. Далее следует серия изображений, показывающих этапы завершения слияния. [Предупреждение — это тренировочные сплавы на коротких сегментах, а иногда и на сегментах меньшего размера, но реальная вещь одинакова для всех размеров в полевых условиях.]
Фотогалерея стыковой сварки HDPE
Нажмите на изображения ниже, чтобы увеличить их, и добавьте подпись . Используйте стрелку вправо, чтобы перейти к следующему изображению крупным планом.
На представленной выше галерее показано стыковое соединение (пример) соединения подающих и обратных коллекторов для отвода рассола от теплового насоса к отводящей трубе, расположенной в горизонтальной или глубокой скважине, где происходит наибольший теплообмен.
место. Когда такие коллекторы соединяют множество кольцевых линий (например, в больших полях контуров для коммерческих или промышленных зданий), они собираются вместе внутри механического помещения по отдельности (как многие проходки спагетти через стены) или добавляются к большим коллекторным трубам, чтобы меньше ( или только две) трубы входят в механическую зону, что предпочтительнее. На фотографиях ниже показано, как можно собрать много коллекторных труб и отправить только две в механическую зону внутри помещения. Это достигается за счет использования подземного (доступного для человека) хранилища.
Фотогалерея ПЭВП Electro-Fusion
Нажмите на изображения ниже, чтобы увеличить их, и добавьте подпись . Используйте стрелку вправо, чтобы перейти к следующему изображению крупным планом.
Метод электросварки (см. выше) удобен, когда вы разрезаете и укладываете магистральный трубопровод внутри пространства здания с изменением направления и отсутствием места для какого-либо компрессионного аппарата для стыковой сварки или для раструбной сварки с необходимым нагревательным утюгом.
, разъединение и повторное соединение обогреваемой арматуры. С помощью электросварки можно отрезать, подогнать и вставить все трубы на место, а затем вернуть их с помощью электросварочной машины, которая (после считывания штрих-кода фитинга) автоматически применит правильное количество тепла сопротивления, необходимого для плавления (расплава). ) раструб и два конца трубы соединяются в неразъемное соединение.
Соединения коллекторов для больших петлевых полевых систем —
В больших нежилых зданиях необходимы большие петлевые поля, часто объединяющие несколько коллекторов перед тем, как циркулирующий рассол попадет в механическое помещение здания. Вместо большого количества меньших заголовков, ведущих к зданию, они часто группируются в подземном своде, ближе к петлевому полю. Затем один комплект больших коллекторных труб (подающая и обратная) ведет в механическое помещение. Использование хранилища с отдельными коллекторами и клапанами позволяет использовать меньший жидкостный насос для выполнения процесса промывки и продувки воздухом, поскольку за один раз можно промывать и продувать один коллектор с соответствующей скоростью потока.
Если бы систему нужно было промывать и продувать со всеми открытыми и циркулирующими коллекторами, для этой работы потребовался бы насос в несколько раз больше.
|
(справа) Важность удаления всех пузырьков воздуха становится очевидной при сравнении ржавого и нового корпусов насоса. Воздух содержит кислород, и даже растворенный в жидкости этот кислород может активно образовывать оксид железа (ржавчину). Кроме того, любые воздушные карманы, попавшие в контур, означают отсутствие теплопроводности грунта, поэтому мы размещаем эти системы в земле. Таким образом, удаление пузырьков воздуха на самом деле служит более чем одной цели. |
|
(слева) Внутренняя часть полиэтиленового хранилища; цилиндрической формы и достаточно прочный, чтобы противостоять разрушению после захоронения.
Это место, где шесть коллекторов для питания токопроводящих контуров вышли из больших коллекторных труб, связанных с механическим помещением. Такие хранилища могут обрабатывать не только больше наборов заголовков подачи слева, но и еще один банк заголовков возврата справа (которых не было в этой выставочной модели). |
Он имеет водонепроницаемый люк и лестницу для входа, освещение и ровный (нержавеющий) проход. |
(справа) Шесть дополнительных заголовков получаются из двух ветвей одного большего заголовка. На каждом есть клапаны, которые могут модулировать поток или полностью его останавливать, а также сливной клапан. Как видно на фотографии выше, обе эти более крупные трубы подсоединены к одной и той же трассе, идущей из технического помещения внутри (несколько) соседнего здания. |
|
(слева) Вид этого хранилища (выставочная модель) без торца на ближайшем к нам проеме. от Метки: Комментарии |
Добавить комментарий