Существует четыре основных типа систем контура заземления. Три из них — горизонтальный, вертикальный и пруд/озеро — представляют собой системы с замкнутым контуром. Четвертый тип системы – разомкнутый вариант. Несколько факторов, таких как климат, состояние почвы, доступная земля и местные затраты на установку, определяют, какой вариант лучше всего подходит для данного участка. Все эти подходы могут быть использованы для жилых и коммерческих зданий.
Замкнутые системы
Большинство геотермальных тепловых насосов с замкнутым контуром циркулируют раствор антифриза через замкнутый контур, обычно изготовленный из трубок из пластика высокой плотности, который закопан в землю или погружен в воду. Теплообмен 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 и вместо этого перекачивает хладагент через медные трубки, закопанные в землю в горизонтальной или вертикальной конфигурации. Системы прямого обмена требуют более мощного компрессора и лучше всего работают на влажных почвах (иногда требующих дополнительного орошения для поддержания влажности почвы), но вам следует избегать установки в почвах, вызывающих коррозию медных трубок. Поскольку в этих системах хладагент циркулирует через землю, местные экологические нормы могут запрещать их использование в некоторых местах.
Горизонтальный
Этот тип установки, как правило, наиболее экономически эффективен для жилых помещений, особенно для нового строительства, где имеется достаточно земли. Для этого необходимы траншеи глубиной не менее четырех футов. В наиболее распространенных схемах используются либо две трубы, одна закопанная на глубине шести футов, а другая на четырех футах, либо две трубы, расположенные рядом на глубине пяти футов в земле в траншее шириной два фута. Метод обтягивания трубы Slinky позволяет разместить больше труб в более короткой траншее, что сокращает затраты на установку и делает возможной горизонтальную установку в местах, где это невозможно сделать при использовании обычных труб. горизонтальные приложения.
Вертикальный
В крупных коммерческих зданиях и школах часто используются вертикальные системы, поскольку площадь земли, необходимая для горизонтальных петель, будет непомерно высокой. Вертикальные петли также используются там, где почва слишком мелкая для прокладки траншей, и они сводят к минимуму нарушение существующего ландшафта. Для вертикальной системы отверстия (диаметром примерно четыре дюйма) сверлятся на расстоянии примерно 20 футов друг от друга и глубиной от 100 до 400 футов. Две трубы, соединенные внизу U-образным изгибом и образующие петлю, вставляются в отверстие и затираются раствором для улучшения эксплуатационных характеристик. Вертикальные петли соединяются с горизонтальной трубой (т.е. коллектором), размещенной в траншеях, и подключаются к тепловому насосу в здании.
Пруд/озеро
Если на участке имеется достаточный водоем, это может быть самый дешевый вариант. Подводящая труба проложена под землей от здания к воде и свернута в кольца на глубине не менее восьми футов под поверхностью, чтобы предотвратить замерзание. Змеевики следует размещать только в источнике воды, который соответствует минимальным требованиям по объему, глубине и качеству.
Разомкнутая система
В системе этого типа в качестве теплоносителя, циркулирующего непосредственно через систему GHP, используется вода из колодца или поверхностного водоёма. После циркуляции по системе вода возвращается в землю через колодец, подпиточный колодец или поверхностный сброс. Этот вариант, очевидно, практичен только там, где имеется достаточный запас относительно чистой воды и соблюдаются все местные нормы и правила, касающиеся сброса грунтовых вод.
Гибридные системы
Гибридные системы, использующие несколько различных геотермальных ресурсов или комбинацию геотермальных ресурсов с наружным воздухом (например, градирню), являются еще одним технологическим вариантом. Гибридные подходы особенно эффективны там, где потребности в охлаждении значительно превышают потребности в отоплении. Если позволяет местная геология, другим вариантом является «стоячая колонная скважина». В этом варианте разомкнутой системы бурится одна или несколько глубоких вертикальных скважин. Вода забирается снизу стоящей колонны и возвращается наверх. В периоды пикового нагрева и охлаждения система может стравливать часть возвратной воды, а не закачивать ее всю, вызывая приток воды в колонну из окружающего водоносного горизонта. Цикл слива охлаждает колонну при отводе тепла, нагревает ее при отводе тепла и уменьшает необходимую глубину отверстия.
Время публикации: 03 апреля 2023 г.