Расстояние от здания до контура заземления: Расстояние от заземлителя до…?

Молниезащита объекта III категории, скатная кровля, cтержневой, контур заземления

• 
  




• 
  Граундтех
  
  
  /
• 
  Статьи
  
  
  /
• 
  

 Стержневой молниеприемник
Контур заземления

 Общие данные

 

Тип объекта – загородный жилой дом

 

Устройство молниезащиты предназначено для обеспечения защиты от прямых ударов молнии (ПУМ).

Здание относится к III категории молниезащиты зоне Б согласно пп.5, таблицы 1 Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87.

Таблица 1

№ пп.	Здания и сооружения	Местоположение	Тип зоны защиты при использова­нии стержне­вых и тросо­вых молние­отводов	Катего­рия молние­защиты
1	2	3	4	5
14	Расположенные в сельской местности небольшие строения III-IV степеней огнестойкости, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов П-I, П-II, П-IIа	В местностях со средней про­должительностью гроз 20 ч в год и более при N<0,02	—	III

Зона защиты типа Б — 95 % и выше.

В соответствии с требованиями «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружении и промышленных коммуникации» проектируемое здание по устройству молниезащиты относится к обычному объекту.

При наличии возвышающейся над всеми элементами кровли дымовой трубы над ней следует установить стержневой молниеприемник высотой не менее 0,2м, проложить по кровле и стене строения токоотвод и присоединить его к заземлителю, п.п. 2.30 (в) РД 34.21.122-87.

На нашем здании будет использоваться стержневой молниеприемник алюминиевый длиной 1,5 м диаметром 16мм (M10202),

который будет крепиться к дымоходной трубе за счет мачтового кронштейна 150 мм (K10220).За счет развернутой угловой пластины на 180°, молниеприемник будет будет надежно закреплен в кронштейне.

 

Ниже, на краю молниеприемника крепится зажим для подключения (K10228) через который к молниеприемнику подключается токоотвод. Токоотвод выполнить из стальной оцинкованной проволоки 8 мм согласно Таблице 3.1. (S10301).

По скатам крыши и токоотвод крепится на Держателе проводника на мостовой опоре ДПК-М100 (D10135). Клемма для соединения проволоки весьма удобна, это обусловлено, тем, что не надо варить оцинкованную проволоку, нет необходимости перемещать сварочный аппарат по площади кровли, увеличивается скорость крепления узлов проволоки. Кроме того, при сварочном соединении нарушается изначальный слой цинка.

Вдоль конька токоотвод проложен на держателях проводника на конек ДПК-К100 (D10143).

Чтобы спустить токоотвод на фасад используется держатель проводника для желоба водостока из оцинкованной стали (D10111).

Расположение токоотвода от молниеприемной сетки до заземляющего устройства должно быть минимальным. Необходимо установить несколько токоотводов для равного стекания тока молнии и снижения его величины на проволоке. Токоотводы должны располагаться равномерно по периметру объекта. Среднее расстояние между токоотводами должно быть 20 м. (Таблица 3.3 СО 153-34.21.122-2003).

Токоотвод выполнить из стальной оцинкованной проволоки 8 мм согласно Таблице 3.1.

Расстояние токоотвода от крыши до заземляющего устройства должно быть минимальным. Необходимо установить несколько токоотводов для равного стекания тока молнии и снижения его величины на проволоке. Токоотводы должны располагаться равномерно по периметру объекта. Среднее расстояние между токоотводами должно быть 20 м. (Таблица 3.3 СО 153-34.21.122-2003). В нашем случае это два опуска на противоположных сторонах здания.

Токоотводы располагаются на поверхности стены и крепятся на держателях круглого проводника. (D10121).

Держатель крепится при помощи самореза и пластикового дюбеля. Монтаж осуществляется простым нажатием проводника до щелчка в держателе.

Заземление объекта.

Согласно п.п. 2.13 «В качестве заземлителей защиты от прямых ударов молнии во всех возможных случаях (см. п. 1.8) следует использовать железобетонные фундаменты зданий и сооружений. При невозможности использования фундаментов предусматриваются искусственные заземлители:

— при наличии молниеприемной сетки или металлической кровли по периметру здания или сооружения прокладывается наружный контур следующей конструкции:

— в грунтах с эквивалентным удельным сопротивлением   500 Омм при площади здания более 250 м² выполняется контур из горизонтальных электродов, уложенных в земле на глубине не менее 0,5 м, а при площади здания менее 250 м² к этому контуру в местах присоединения токоотводов приваривается по одному вертикальному или горизонтальному лучевому электроду длиной 2—3 м;»

3.2.3.2. Специально прокладываемые заземляющие электроды СО 153-34. 21.122-2003.

«Сильно заглубленные заземлители оказываются эффективными, если удельное сопротивление грунта уменьшается с глубиной и на большой глубине оказывается существенно меньше, чем на уровне обычного расположения. Заземлитель в виде наружного контура предпочтительно прокладывать на глубине не менее 0,5 м от поверхности земли и на расстоянии не менее 1 м от стен. Глубина закладки и тип заземляющих электродов выбираются из условия обеспечения минимальной коррозии, а также возможно меньшей сезонной вариации сопротивления заземления в результате высыхания и промерзания грунта.»

Необходимо выполнить траншею глубиной 0,5 м и шириной 0,25 м

Таким образом, согласно таблице 2. 11 РД 34.21.122-87, минимальный диаметр стального вертикального электрода заземления: 10 мм.

Выбираем стержень стальной оцинкованный диаметром 16 мм длиной 1,5 (Z10161).

Конструкция стержня такова, что толщина стержня позволяет заглублять его вертикально при помощи электроинструмента. А резьбовая оснастка позволяет соединять стержня между собой для увеличения глубины залегания. Так достигается наилучшее растекание тока, кроме того на большой глубине, грунт не промерзает и не высыхает.

Стержень оцинкованный длиной 1,5 м – соединяется между собой при помощи муфты (Z10163) и образует вертикальный очаг заземления длиной 3 м.

Для увеличения скорости монтажа на первый стержень накручивается стальной наконечник (Z10164).

Стержни заглубляются при помощи кувалды или электроинструмента. Удар должен осуществляться по удароприемной головке (Z10174),которая закручивается в соединительную муфту.

 

При использовании электроинструмента типа «отбойный молоток» или «перфоратор» необходимо использовать тип патрон SDS-MAX и насадку (Z10105) для передачи удара в головку.

 

Заглубить вертикальные стержни заземления в местах опусков токоотводов. При установке вертикальных заземлителей необходимо оставить на дне траншеи выпуск стержня длиной 150 мм для подключения горизонтального заземлителя (S10309).

Горизонтальный заземлитель полоса стальная оцинкованная 40х4 мм. П.п. Таблица 3. РД 34.21.122-87.

Таблица 3

Форма токоотвода и заземлителя	Сечение (диаметр) токоотвода и заземлителя, проложенных
	снаружи здания на воздухе	в земле
Круглые токоотводы и перемычки диаметром, мм	6	‑
Круглые вертикальные электроды диаметром, мм	‑	10
Круглые горизонтальные* электроды диаметром, мм	‑	10
Прямоугольные электроды:
сечением, мм	48	160
толщиной, мм	4	4
* Только для выравнивания потенциалов внутри зданий и для прокладки наружных контуров на дне котлована по периметру здания.

Контур прокладывается вокруг здания и соединяется между собой сваркой. Перед сваркой необходимо зачистить слой цинка. После сварки требуется окрасить цинконаполненным составом (M10247). Длина шва 6 см. 

Выполнить соединение горизонтального и вертикального заземлителя при помощи специального зажима типа Z (Z10101). Подключить к зажиму токоотвод.

Очистить соединение «полоса-токоотвод-стержень» от грунта, воды. Обмотать соединение лентой изоляционной (Z10104).

Расчет сопротивления растекания заземляющего устройства

Для сопротивления внешней молниезащиты здания требуется заземляющее устройство с сопротивлением до 10 Ом. Для расчета возьмем усредненную величину удельного сопротивления грунта – 350 Ом/м.

Сопротивление растеканию вертикального заземлителя определяется по формуле:

 

 

Где:

ρ- удельное сопротивление грунта, Ом/м;
С_ij – безразмерный коэффициент, зависящий от формы заземлителя и условий его заглубления;
l — длина вертикального электрода, м;
d — диаметр глубинного электрода, м;
n — количество электродов, шт;
H — заглубление (расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м).

Как правило, с учетом прокладки заземляющего проводника на глубине 0,5 м, H = L/2 + 0,5;

ρ- 350 Ом/м;
l — 3 м;
d – 0,016 м;
n – 2 шт;
H – 2 м.

Сопротивление одного вертикального электрода

Коэффициент использования стержней равен 0,8

Сопротивление всех вертикальных заземлителей

Безразмерный коэффициент вертикального электрода, зависящий от формы заземлителя и условий его заглубления:

Найдем коэффициент по формуле, указанной в п.6 таблицы 8 справочника по молниезащите Р.Н. Карякина

Предусматривая коэффициент использования стержней находим сопротивление всех вертикальных заземлителей по формуле:

Число заземлителей	Отношение расстояний между электродами к их длине
	1	2	3	1		2	3
	Электроды размещены в ряд (рас. 1)				Электроды размещены по контуру (рис.2)
2	0,85	0,91	0,94	—		—	—
4	0,73	0,83	0,89	0,69		0,78	0,85
6	0,65	0,77	0,85	0,61		0,73	0,80
10	0,59	0,74	0,81	0,56		0,68	0,76
20	0,48	0,67	0,76	0,47		0,63	0,71
40	—	—	—	0,41		0,58	0,66
60	—	—	—	0,39		0,55	0,64
100	—	—	—	0,36		0,52	0,62

Отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине	Число вертикальных электродов
	2	4	6	10	20	40	60	100
Вертикальные электроды размещены в ряд (рис. 1 см. выше)
1	0,85	0,77	0,72	0,62	0,42	—	—	—
2	0,94	0,80	0,84	0,75	0,56	—	—	—
3	0,96	0,92	0,88	0,82	0,68	—	—	—
Вертикальные электроды размещены по контуру (рис. 2 см. выше)
1	—	0,45	0,40	0,34	0,27	0,22	0,20	0,19
2	—	0,55	0,48	0,40	0,32	0,29	0,27	0,23
3	—	0,70	0,64	0,56	0,45	0,39	0,36	0,33

Условия эксплуатации

Для обеспечения постоянной надежности работы устройства молниезащиты ежегодно перед началом грозового сезона производится проверка и осмотр всех устройств молниезащиты.

Во время осмотра и проверки устройств молниезащиты рекомендуется:

• проверить визуальным осмотром целостность молниеприемников и токоотводов, надежность их соединения и крепления к мачтам;
• выявить элементы устройств молниезащиты, требующие замены или ремонта вследствие нарушения их механической прочности;
• определить степень разрушения коррозией отдельных элементов устройств молниезащиты, принять меры по антикоррозионной защите и усилению элементов, поврежденных коррозией;
• проверить надежность электрических соединений между токоведущими частями всех элементов устройств молниезащиты;
• проверить соответствие устройств молниезащиты назначению объектов и в случае наличия строительных или технологических изменений за предшествующий период наметить мероприятия по модернизации и реконструкции молниезащиты в соответствии с требованиями настоящей Инструкции;
• уточнить исполнительную схему устройств молниезащиты и определить пути растекания тока молнии по ее элементам при разряде молнии методом имитации разряда молнии в молниеприемник с помощью специализированного измерительного комплекса, подключенного между молниеприемником и удаленным токовым электродом;

Внеочередные осмотры устройств молниезащиты следует производить после стихийных бедствий (ураганный ветер, наводнение, землетрясение, пожар) и гроз чрезвычайной интенсивности.

Для определения технического состояния заземляющего устройства должны проводиться визуальные осмотры видимой части, осмотры заземляющего устройства с выборочным вскрытием грунта, измерение параметров заземляющего устройства в соответствии с нормами испытания электрооборудования.

Визуальные осмотры видимой части заземляющего устройства должны производиться по графику, но не реже 1 раза в 6 месяцев ответственным за электрохозяйство Потребителя или работником, им уполномоченным.

При осмотре оценивается состояние контактных соединений между защитным проводником и оборудованием, наличие антикоррозионного покрытия, отсутствие обрывов.

Результаты осмотров должны заноситься в паспорт заземляющего устройства.

Для определения технического состояния заземляющего устройства в соответствии с нормами испытаний электрооборудования должны производиться:

• измерение сопротивления заземляющего устройства;
• измерение напряжения прикосновения (в электроустановках, заземляющее устройство которых выполнено по нормам на напряжение прикосновения), проверка наличия цепи между заземляющим устройством и заземляемыми элементами, а также соединений естественных заземлителей с заземляющим устройством;
• измерение удельного сопротивления грунта в районе заземляющего устройства

Периодическому контролю со вскрытием в течение шести лет подвергаются все искусственные заземлители, токоотводы и места их присоединений, при этом ежегодно производится проверка до 20 % их общего количества. Пораженные коррозией заземлители и токоотводы при уменьшении их площади поперечного сечения более чем на 25 % должны быть заменены новыми.

Внеочередные замеры сопротивления заземления устройств молниезащиты следует

производить после выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на

самих защищаемых объектах и вблизи них.

Результаты проверок оформляются актами, заносятся в паспорта и журнал учета состояния

устройств молниезащиты.

Земляные работы у защищаемых зданий и сооружений объектов, устройств молниезащиты, а также вблизи них производятся, как правило, с разрешения эксплуатирующей организации, которая выделяет ответственных лиц, наблюдающих за сохранностью устройств молниезащиты.

Во время грозы работы на устройствах молниезащиты и вблизи них не производятся.

Приложения 1-7 – Схемы молниезащиты скатной кровли с основными элементами

Схема 1 – Общая схема молниезащиты

Схема 2 – Держатель проводника на конек ДПК-К100, оцинкованная сталь

Схема 3 – Держатель проводника на конек ДПК-К100, оцинкованная сталь

Схема 4 – Держатель проводника для желоба водостока, оцинкованная сталь

Схема 5 – Держатель круглого проводника 8 мм

Схема 6 – Стержневой молниеприемник (алюминиевый сплав) — 1,5 м.

Схема 7 – Кронштейн мачтовый (молниеприемный) 150 мм, Зажим для подключения, оцинкованная сталь

Схема 7 – Стержень заземления оцинкованный d=16мм 1,5 м, Муфта соединительная для стержней d=16 мм, оцинкованная сталь, Направляющая головка для стержней d=16 мм, Зажим соединения (Тип Z) оцинкованный

Схема 9 – Вертикальный очаг заземления – 3 м (Стержень заземления оцинкованный d=16мм 1,5 м*2)

Добавить комментарий

Расстояние от заземления до газопровода

E-mail:
Пароль:

Регистрация |
забыли пароль? |
Запомнить

Введен неверный логин или пароль.

Идет отправка данных!

Пожалуйста подождите.

Зарегистрируйтесь сейчас и получите доступ к уникальным материалам сайта + бонус: записи тематических вебинаров!
ФИО: *
Род деятельности: *	ПроектированиеМонтаж/СтроительствоПродажаПрочее
Email: *
Тел: *
Организация: *
Должность: *
Обновить	Введите текст с картинки *

Хочу получать новости ZANDZ на Email

Хочу получать новости ZANDZ через SMS

Идет отправка данных!

Пожалуйста подождите.

Я соглашаюсь с «Условиями предоставления
услуг»

E-mail: *
	Войти на сайт

Для задания нового пароля проверьте свой email.

…из сборника «Заземление: ответы на вопросы» Привет! На каком расстоянии от газопровода нужно монтировать заземление? ============ Приветствую. Вертикальный электрод глубиной больше 5 метров «работает» на 90% — в зоне вокруг себя радиусом равной его глубине. На расстоянии 2х глубин, находится 95%-ная рабочая зона такого электрода. Зона 99% эффективности такого электрода находится в радиусе 20-ти глубин.   Таким образом, размещать вертикальный заземляющий электрод стоит на расстоянии двойной глубины заземляющего электрода. Однако при подключении молниезащиты (молниеприемников) к заземлителю это расстояние стоит увеличить до 5-кратного размера. Обращаю Ваше внимание, что большое удаление электрода от газопровода необходимо только в случаях возможного присутствия токов серьёзной мощности (например, молниевых токов — при подключении заземляющего(их) электрода(ов) к молниеприёмнику).   Полезные материалы: •Модульное заземление •Заземление в частном доме •Заземление в вечной мерзлоте •Заземление в скальном грунте •Консультации по выбору, проектированию и монтажу систем заземления и молниезащиты

Добавить комментарий

• Антонец Валерий Игоревич
  19 сентября 2017 в 19:19

  Это получается если глубина моего заземлителя 9 м, то расстояние от газопровода должно быть 18м??? а если это заземлитель молниезащиты то вообще 45м??

  Ответить

  • Красноборов Дмитрий
    20 сентября 2017 в 07:43

    Валерий Игоревич, добрый день!

    Приведенные расстояния описывают рабочую зону заземлителя. Соответственно, 90% тока растекается в зоне равной глубине электрода, а 95% в зоне равной двум глубинам. Далее этих расстояний величина тока в земле становится незначительной.

    Это идеальные расстояния, которые в реальности не всегда имеет смысл соблюдать. Заземлитель можно располагать на расстояние одного или нескольких метров от газопровода. Одновременно с этим необходимо соблюсти пункт 1.7.92 ПУЭ 7 издание, который требует присоединять трубопровод газоснабжения к основной системе уравнивания потенциалов. При этом использовать газопровод в качестве заземлителя или проводника защитного заземления PE нельзя.

    Ответить

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 нагревать, 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 быть в несколько раз выше, чем у системы с воздушным источником той же мощности 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 изготавливаемому из пластиковых труб высокой плотности, который закопан в землю или погружен 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. Цикл выпуска охлаждает колонку во время отвода тепла, нагревает ее во время отбора тепла и уменьшает требуемую глубину отверстия.

• Учить больше
• Ссылки

Геотермальные тепловые насосы

Выбор и установка геотермальных тепловых насосов
Узнать больше

Системы тепловых насосов
Узнать больше

Воздушные тепловые насосы
Узнать больше

Бесканальные мини-сплит-тепловые насосы
Узнать больше

Газоабсорбционный тепловой насос
Узнать больше

Эксплуатация и техническое обслуживание теплового насоса
Узнать больше

Программируемые термостаты
Узнать больше

• Геотермальные тепловые насосы ENERGY STAR

Разница между горизонтальными вертикальными геотермальными контурами заземления?

контуры геотермального заземления

В чем разница между горизонтальными и вертикальными контурами геотермального заземления? Домовладельцы и владельцы коммерческих объектов, решившие перейти на геотермальное отопление и охлаждение, могут рассчитывать на значительные преимущества в эффективности системы, комфорте в помещении и экономии средств. Однако, прежде чем эти преимущества могут быть реализованы, необходимо принять несколько решений об установке геотермального оборудования. Одним из наиболее важных из этих решений является использование горизонтального контура заземления или вертикального контура заземления для теплопередачи. Здесь представлен обзор функций геотермальной системы, факторов, которые могут повлиять на установку, и основных различий между горизонтальным контуром заземления и вертикальным контуром заземления.

Геотермальное отопление и охлаждение: как это работает

Геотермальное отопление и охлаждение работают за счет очень эффективного процесса теплопередачи. Геотермальные системы сами по себе не обеспечивают отопление или охлаждение, как стандартная печь или кондиционер. Вместо этого этот тип системы HVAC улавливает тепло и перемещает его с места на место. Удаление тепла из помещения обеспечивает охлаждение, в то время как отопление включает в себя извлечение наружного тепла и перемещение его внутрь, чтобы сделать дом или офисное здание теплым и комфортным.

Два основных типа геотермальных тепловых насосов — это системы с контуром заземления и контуром с водой. Наиболее распространены геотермальные установки с контуром заземления.

Основная концепция геотермального отопления или охлаждения основана на том факте, что на определенном расстоянии под землей температура почвы или воды остается неизменной в течение всего года. Независимо от того, насколько жарко или холодно погода на поверхности, примерно от шести до 10 футов под землей температура всегда будет в диапазоне от 45 до 70 градусов. По этой причине даже замерзший участок почвы (например, двор перед домом) может по-прежнему служить эффективной средой для захвата и выделения тепла. Этот теплообмен происходит в контуре заземления.

Наземная петля

Наземная петля представляет собой длинный ряд труб, закопанных в землю на такой глубине, где температура остается неизменной круглый год. В системе с замкнутым контуром заземляющий контур содержит воду или раствор антифриза, который циркулирует по наружным трубам к внутреннему теплообменнику и приточно-вытяжной установке и снова возвращается к наружным трубам. Когда эта жидкость проходит через заземляющий контур снаружи, она поглощает или выделяет тепло в зависимости от температурных требований, потребностей домовладельца и состояния грунта.

Зимой, например, жидкость в контуре заземления поглощает тепло окружающей почвы. Затем нагретая жидкость поступает во внутренний блок системы, который содержит важные компоненты, такие как теплообменник и система кондиционирования воздуха, которая распределяет теплый воздух по всему зданию. Тепло из жидкости отводится в теплообменник. Вентиляторы нагнетают воздух через теплообменник. Воздух поглощает тепло и направляется в воздуховоды и вентиляционные отверстия по всему зданию, где он нагревает внутреннюю среду. Затем более холодная жидкость в системе циркулирует обратно в трубы наружного контура заземления, где она получает больше тепла и снова начинает цикл теплопередачи.

Летние операции очень похожи, за исключением того, что они работают в обратном порядке. Вода или антифриз в системе поглощают тепло внутри вашего дома или коммерческого объекта, а затем отдают его в контур заземления снаружи. Этот процесс обеспечивает охлаждение внутренних помещений вашего здания.

Вертикальный контур заземления или горизонтальный контур заземления?

Поскольку контур заземления является жизненно важной частью системы геотермального теплового насоса, его необходимо правильно разместить, чтобы он работал с максимальной эффективностью и экономичностью. В зависимости от условий в вашем доме или офисе вам может потребоваться сделать выбор между вертикальным контуром заземления или горизонтальным контуром заземления. Оба типа петлевых систем работают одинаково хорошо, но выбор между ними обычно определяется тем, сколько места на земле доступно для петли.

Горизонтальный контур заземления, вероятно, является наиболее распространенным из двух. Он устанавливается на большой площади земли и закапывается на оптимальном уровне от шести до 10 футов. Горизонтальные контуры заземления требуют значительного количества открытого пространства для установки труб. Петлевые трубы зарыты в траншеи длиной около 100 футов. Трубопровод контура заземления часто скручивают и укладывают друг на друга, чтобы обеспечить большую площадь для теплопередачи.

В отличие от этого, вертикальный контур заземления устанавливается в скважинах, пробуренных глубоко в землю, обычно на глубину 400 футов и более. Петлевые трубы помещаются в эти отверстия, которые обычно располагаются на расстоянии около 20 футов друг от друга. Циркуляция теплоносителя происходит так же, как и в горизонтальном контуре, за исключением того, что раствору воды или антифриза может потребоваться дополнительное давление, чтобы поддерживать его движение вверх и вниз.

Горизонтальные контуры заземления используются в ситуациях, когда имеется достаточно открытого пространства для рытья и рытья траншей, необходимых для прокладки труб. Многие сельские или пригородные дома имеют достаточную площадь земли для этой установки, как и отдельные коммерческие здания, построенные на собственных участках земли. Установку контура заземления можно сделать еще проще и удобнее, если строитель или проектировщик составит конкретные планы геотермальных систем на начальных этапах строительства дома или коммерческого объекта.

Вертикальные контуры заземления подходят для ситуаций, когда для установки контура имеется небольшая площадь земли. В то время как горизонтальные петли устанавливаются широко, вертикальные петли устанавливаются глубоко. Общие случаи, когда уместны контуры заземления, включают городские или пригородные условия, где наземное пространство имеет большое значение. Они также используются в случаях, когда верхний слой почвы тонкий и недостаточно почвы, чтобы закопать петлю на требуемую глубину. Каменистая почва или слои коренных пород под слоями верхнего слоя почвы также могут потребовать использования системы вертикальной петли.

Подготовка к установке контура геотермального заземления

Независимо от того, используете ли вы вертикальный контур заземления или горизонтальный контур заземления, перед установкой контура и других компонентов геотермальной системы потребуется некоторая подготовка.

• Подготовка двора: Перед началом установки ваш подрядчик по ОВКВ должен убедиться, что двор максимально свободен. Необходимо убрать садовую мебель или другие переносные предметы. Возможно, потребуется перенести существующие конструкции, бетонные плиты или подземное спринклерное оборудование.
• Подготовка к сбою: Ваш установщик геотермальной энергии предпримет все необходимые шаги для защиты вашего двора и ландшафта, но рытье траншей и рытье траншей, необходимые для установки любого типа контура заземления, неизбежно вызовут некоторые разрушения и повреждения ваших открытых площадок. Поверхности и газоны могут быть смещены, а также могут появиться большие дыры. Землеройная техника оставит следы, ведущие к месту установки петли. Грязь и вода могут скапливаться в дорожках или ямах, особенно если земляные работы пересекаются с водоносным горизонтом или источником грунтовых вод.
• Размер: Выбранная вами геотермальная система должна иметь надлежащие размеры, чтобы обеспечить необходимое количество тепла и охлаждения для вашего дома или коммерческого предприятия. Это не относится к физическим размерам оборудования. Вместо этого размер относится к мощности и мощности оборудования, что влияет на то, насколько хорошо система сможет обогревать и охлаждать ваше здание. Прежде чем выбрать или установить геотермальную систему, ваш специалист по HVAC должен провести расчет нагрузки на отопление и охлаждение вашего дома или коммерческого здания. Это включает в себя тщательную оценку физических и тепловых характеристик конструкции, а затем математический расчет, который показывает, сколько тепла и охлаждения потребуется для поддержания температуры внутренних помещений здания, которую вы предпочитаете. Когда ваш подрядчик знает нагрузку на отопление и охлаждение здания, он сможет порекомендовать оборудование надлежащего размера и мощности для удовлетворения этой нагрузки. Убедитесь, что расчет нагрузки выполнен в соответствии с принятыми в отрасли источниками и методами, такими как Руководство J подрядчиков по кондиционированию воздуха в Америке, «Расчет жилой нагрузки».

Преимущества геотермального отопления и охлаждения

Независимо от того, выберете ли вы горизонтальный или вертикальный контур заземления, вы увидите существенные преимущества от установленной геотермальной системы.

• Высокая эффективность и экономия средств: Геотермальные системы невероятно эффективны, обеспечивая уровень эффективности обогрева 400 процентов и более. Их высокая эффективность означает, что они могут сократить ваши ежемесячные расходы на отопление и охлаждение на 50 и более процентов.
• Улучшенный комфорт: Геотермальное отопление и охлаждение постоянны, что снижает количество горячих или холодных точек в вашем доме.
• Гибкость: Геотермальная система очень тихая и может использоваться в любом климате для жилых или коммерческих объектов любого размера.
• Экологичность: Геотермальные системы не сжигают ископаемое топливо и не производят парниковых газов.