Контур заземления своими руками: схемы устройства, конструкция контура, правила монтажа

Контур заземления своими руками — правила

Контур заземления своими руками

На сегодняшний день огромное количество самых разных бытовых приборов начало занимать важную роль в нашей жизни. Сложно представить, что бы мы делали дома без телевизора или компьютера. Насколько осложнилась бы стирка и готовка, если бы не было микроволновой печи и стиральной машинки.

Даже не говоря о доме или квартире, стоит припомнить, насколько актуальной бывает проблема электрификации загородного дома или дачи.

Ведь здесь иногда нужна работа электроинструментов: нужно установить бойлер или же банально зарядить телефон.

Во всем этом есть и еще один нюанс, который с каждым днем становится все актуальнее: современная техника начинает не только больше потреблять электроэнергии, самих видов этой техники становится больше. Соответственно, возникает вопрос о необходимости заземления, а точнее, как правильно его подключить.

Если раньше заземление было актуальным только в магазинах или на промышленных объектах, то теперь это необходимо и в самом обычном жилом доме, квартире.

Сделать это можно своими руками, причем это не потребует много сил и времени, главное, все делать по инструкции, аккуратно и придерживаясь всех рекомендаций.

Как подключается провод заземления

Чтобы сделать контур заземления своими руками, следует уделить внимание различным мелочам и даже теории. Следует разобраться в основах.

Даже если вы не разбираетесь или же боитесь электричества – ничего опасного здесь нет. Вопрос только в правильности и последовательности предпринимаемых действий.

Итак, когда вы подключаете любое устройство в розетку, вы наверняка обратили внимание, что при этом контакт осуществляется в 2 местах. Это так называемый однофазный переменный ток. Первый контакт, собственно, и является фазой, второй же – это ноль. Оба эти провода берут начало от распределительного щитка.

Как он выглядит можно увидеть выше. Опять же, подключить стоит и третий кабель. Это и будет пресловутое заземление. Делается оно в обход распределительному щитку, сразу на контур заземления. Следует обязательно сказать, что сам щиток тоже нуждается в заземлении.

Как проверить выполненную работу

Чтобы сделать контур своими руками, не потребуется много времени или сил. Более того, сделать это может даже абсолютный профан.

Есть и одна сложность в этом деле. Чтобы проверить качественно ли, удачно ли была выполнена работа, потребуется специальный прибор – омметр.

Омметр

Купить его будет бессмысленной тратой денег, так как замер вы будете проводить разово. Вполне возможно, что решить подобную проблему будет достаточно просто: найти электрика и одолжить у него этот прибор, взять в аренду.

Замер делается следующим образом: берутся два электрода и разносятся на расстояние друг от друга до 25 метров. Между ними и контуром проводятся замеры. Сам замер делать достаточно просто. Если у вас будет прибор на руках, всю работу можно выполнить менее, чем за час.

В это время включается и изучение инструкции к прибору. Теперь следует перейти к непосредственному монтажу.

Как произвести монтаж контура заземления

Если говорить о необходимости заземления сети небольшого загородного дома, то этот процесс выглядит следующим образом:

• нужно взять 3 электрода;
• соединить их между собой;
• вбить в землю на определенную глубину.

Эти 3 стальных электрода в идеале вбить на глубину 1.5-2 метра. Между собой электроды соединяются при помощи сварки стальной полосой или же арматурой. В результате вы должны будете получить треугольник.

Чертеж контура

Далее при соединении электродов на один из них следует наварить болт с гайкой – это будет будущее крепление, соединительная точка для кабеля заземления, идущего от дома.

Расстояние, на которое следует выносить контур, может составлять от 3 до 4 метров. Но все же, настоятельно рекомендуется отнести контур подальше. Вживую подготовка грунта выглядит как на рисунке ниже.

Подготовка почвы

Что касается размеров получившегося треугольника, насколько далеко стоит устанавливать стержни – электроды, зависит от грунта. Если говорить точно, все зависит от того, насколько грунт влажный. Чем выше этот параметр, тем ближе друг к другу можно вбивать электроды и на значительно меньшую глубину. Если же почва сухая, соответственно, глубина должна быть большой, расстояние между прутами и ребра треугольника – длиннее.

Если вам лень выяснять глубину самостоятельно, можно просто посетить ближайшую государственную службу, обратиться не к чиновникам, а к рядовому дежурному электрику.

Он сможет сказать вам глубину, необходимую по контуру в вашем регионе, и сможет вас проконсультировать, дать точные данные. Если у вас нет возможности сварить контур, его можно купить. В продаже доступны омедненные готовые контуры разборного типа. Их эффективность достаточно высока, но и цена, к сожалению, соответствующая.

Маленькие и полезные советы в установке

В случае, если грунт очень сухой, например, песчаный или известняковый, повысить его влажность можно искусственно. Достаточно лишь проделать в нем несколько скважин в том месте, где будет устанавливаться контур, и залить их водой.

В случае, если вы устанавливаете контур на дачном участке, стоит порекомендовать не вбивать электроды, а предварительно сделать углубления, в которые вы и опустите конструкцию.

Скважины для контура

Кроме того, оставшиеся свободные ниши можно засыпать грунтом, перемешанным с солью. У такого способа есть как свой плюс, так и свой минус:

• подобное позволит повысить эффективность контура за счет уменьшения его сопротивления;
• такой способ приведет к коррозии метала.

Тем не менее, можно смело пользоваться данным методом, поскольку коррозия будет образовываться в течение долгого срока.

Опять же, монтаж контура стоит производить летом, особенно в самый жаркий его период. Именно в это время вы сможете получить данные о максимальной сухости почвы, которая как раз и приходится на этот период.

Подобный метод имеет еще ряд преимуществ: так вы не только сможете выяснить минимальное значение сопротивления контура, но и облегчите себе работу. Ведь копать такой грунт будет намного легче, чем зимой, когда он промерзший, а весной – впитавший влагу.

В качестве материалов для работы можно сражу же купить черный стальной уголок и такую же ленту. Еще одно уточнение: уголки не следует окрашивать.

Уголок для контура

Бытует мнение, что на участке следует выбирать то место, которое находится в постоянной тени и куда падает вся дождевая вода. Это сильнейшее заблуждение. Дождевая вода может проникать в почву на глубину 1-1.5 метра, а этого недостаточно для контура, он должен быть на большей глубине, где, кстати, уровень влажности более стабилен за счет грунтовых вод.

Вбивать арматуру может оказаться достаточно сложной задачей. Вы можете не достигнуть цели, лишь погнуть свои заготовки. Наиболее простым способом будет предварительно выкопать углубления.

Последовательность действий должна быть такова: сначала следует выполнить земельные работы, выкопать отверстия для установки штырей, установить их, соединить при помощи сварки, зафиксировать в грунте и только тогда подключить к системе вашего дома. Выглядеть оно должно приблизительно следующим образом.

Идеальная установка контура

Последний полезный совет: контур следует устанавливать со стороны тех помещений дома, которые являются наиболее опасными с точки зрения электробезопасности. Их легко вычислить по слабой проводке, большому числу устройств или же по устройствам, потребляющим большую мощность.

Видео – контур заземления своими руками

На представленном ниже видео вы сможете увидеть все перечисленные выше манипуляции, сможете воочию увидеть, как и что следует делать.

Контур заземления своими руками — Ремонт220

Статьи

Автор Фома Бахтин На чтение 3 мин. Просмотров 30.1k. Опубликовано 10 марта
Обновлено 19 ноября

Как сделать правильное заземление своими рукамии так-ли это необходимо? Заземление применяется как защитная мера электробезопасности от поражения человека током в случае пробоя электроприборов на корпус. Его применение актуально не только в случае использования электроводонагревателей или стиральных машин в помещениях с повышенной влажностью — у любого бытового прибора может возникнуть неисправность и корпус может оказаться под напряжением. А уж если этот прибор подключен к водопроводной сети, то последствия этой неполадки могут оказаться плачевными.

Чтобы сделать монтаж заземления своими руками не нужно иметь глубоких познаний по электротехнике или опыта в электромонтажных работах. Не потребует это и больших материальных затрат – применяемый материал для заземления – 3 (можно больше) электрода, вбитых в землю и соединённых между собой полосой из металла.

Итак, чтобы сделать штыревое заземление для частного дома (на даче) нужно выкопать 3 ямки глубиной на пару штыков лопат и забить в них кувалдой 3 штыря (электрода) максимально глубоко. Расположение электродов никто не ограничивает – можно в ряд, можно треугольником. После этого надо между забитыми электродами проделать канавки для соединительных проводников электродов.

Для того, чтобы правильно сделать самому заземление, соответствующее нормам надо выполнить основные требования:

Длина каждого электрода должна быть не менее 2 м, в качестве материала можно использовать обычный стальной уголок 50 на 50 мм, водопроводную стальную трубу – главное, чтобы площадь сечения была не менее 150 мм2, а толщина стенок – не менее 3,5 мм (если выбираете трубу – минимум 32 мм). Минимальное расстояние между электродами – 1,2 м.

В качестве соединителей электродов можно использовать стальную полосу 40 мм. (минимальное  сечение должно быть не менее не менее 50 мм2). Соединяться полоса с электродами должна ТОЛЬКО СВАРКОЙ! (никаких болтов!).

Далее надо завести заземление со сделанного контура в дом. Допускается применение стального провода сечением не менее 50 мм2, но лучше использовать ту-же полосу на 40мм (4 на 40 мм). После того как вы завели эту полосу в дом, с неё делается переход (болтовое соединение) на гибкий медный провод, сечение которого должно быть равно сечению питающего фазного проводника.

Если электрический ввод выполнен напр. СИПом  16 мм2, то для перехода со стальной полосы подойдёт медный провод сечением 10 мм2, который соединяется болтовым соединением с корпусом щита (если щит металлический), или соединяется в клемме щита — «заземление».

Этот способ годится для частных домов (коттеджей). Сделать заземление подобным образом в многоквартирном доме не представляется возможным (особенно если вы живёте на 9-ом этаже). Бытует мнение, что при отсутствии заземления можно сделать зануление – соединить «земляные» жилы отходящих к нагрузке проводов с нулевым проводом. НИКОГДА НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТОГО! Если у дома пропадет ноль (оборвется, отгорит), то корпуса ваших «заземлённых» приборов окажутся под напряжением 220 в!

Кроме того, существует такое понятие как «перекос фаз» (когда нагрузка неравномерно распределена по фазам) – в этом случае на «нуле» появляется напряжение. Поэтому делать такое «заземление», или скорее его имитацию просто опасно.

Оцените автора

Геотермальная система «Сделай сам»

Многие задаются вопросом, почему геотермальные системы так
дорогой? Ну они не должны быть. Это своими руками
Геотермальный веб-сайт покажет вам, как сделать это своими руками и получить
геотермальная система, которая работает не хуже профессионалов
будет строить для вас на долю стоимости. Все, что тебе нужно
некоторые базовые сантехнические навыки и помощь экскаватора, и вы можете
Сделай это.

История геотермальной энергетики

Геотермальное отопление и охлаждение становятся все более популярными
в США из-за его высокой эффективности и недавнего государственного налога
кредиты. Даже в районах без высокотемпературной геотермальной
ресурсы, геотермальный тепловой насос все еще может обеспечивать отопление и подачу воздуха.
кондиционирование в доме. Похож на холодильник или воздух
кондиционер, эти системы используют тепловой насос для подачи или передачи тепла
от земли до вашего дома. Геотермальный тепловой насос использует
неглубокая земля (обычно стабильная 50-55F) в качестве источника тепла.
В более холодном климате это намного эффективнее.
чем тепловой насос с воздушным источником, поскольку он черпает тепло из сильно холодного воздуха.
требует больше энергии.

Геотермальные тепловые насосы с замкнутым контуром, обеспечивающие циркуляцию воды/антифриза
смешивать через трубы, закопанные в землю. По мере циркуляции жидкости
в земле он поглощает тепло от земли, повышая свою температуру
скажем, 45F. Эта жидкость возвращается к тепловому насосу в доме.
где тепло извлекается из жидкости. Переохлажденная жидкость
(примерно 20-25F) отправляется обратно через заземляющий контур, продолжая
цикл. Тепло, извлекаемое из жидкости, используется
чтобы утеплить дом. Использование контура обогрева грунта в
Уравнение энергии означает, что выделяется больше тепла, чем если бы
только электричество использовалось непосредственно для отопления. Фактически,
в зависимости от эффективности теплового насоса (рассматривается как рейтинг COP)
вы можете производить в 3,5-5 раз больше тепла на киловатт
электроэнергии, чем чистый электрический нагреватель. Переключение
направление холодильного цикла в тепловом насосе и точное
та же система может быть использована для очень эффективного кондиционирования воздуха в
летние месяцы. Тепло отводится в то же относительно
охлаждать почву, а не доставлять ее на горячий наружный воздух, как
типичные кондиционеры делают. Чем выше температура
разница приводит к более высокой эффективности и меньшему потреблению энергии.

Анимированная демонстрация геотермальной системы
Анимированная демонстрация

Короткое видео с объяснением геотермальных систем (~3 минуты)
Geo Video

Геотермальное отопление и охлаждение привлекли большое внимание
недавно от Зеленого сообщества. По данным Агентства по охране окружающей среды США,
Системы геообмена экономят домовладельцам 30-70% затрат на отопление и
20-50% затрат на охлаждение по сравнению с обычными системами. Вот почему
Геотермальная система DIY так привлекательна!
Эти системы рассчитаны на десятилетия и могут значительно увеличить
к стоимости дома при перепродаже.

Сравнение топлива для геотермального отопления

Потенциальную экономию затрат на топливо можно увидеть, используя
следующую таблицу. Этот калькулятор позволяет настроить
для местных тарифов на коммунальные услуги, а также рейтинг COP для вашего теплового насоса
чтобы увидеть, как геотермальная энергия сочетается с другими вариантами топлива.
Для кабины, в которой мы установили геотермальную систему своими руками, у нас действительно было три варианта: пропан, электрический элемент.
обогреватель или геотермальный тепловой насос. Геотермальная энергия явно шла
чтобы быть наиболее эффективным… поэтому, проведя небольшое исследование, мы разработали
эту систему сами и приступили к работе.

Отопление
Fuel Calc 2009 (xls) — 51kb

Геотермальная установка своими руками (замкнутая система)

1. Заглубление геотермальной трубы

закопан в траншею. Также можно просверлить серию
глубокие шахты похожи на бурение скважины и последующую вставку труб
вертикально в отверстия, а не используя траншеи. В нашем
Вырыть траншеи было выгоднее. Это
на самом деле, где профессиональные геотермальные установщики могут набрать
серьезный счет и где DIY геотермальная экономит так много денег.
Бурение вертикальных стволов для геотермальной трубы аналогично бурению
скважина 150 футов. Это не дешево..и тогда стоимость умножается на 5
или 6, так как вам обычно нужно столько отверстий, чтобы похоронить всю вашу трубу. Поддерживать
5-тонный тепловой насос для нашей кабины мы использовали шесть 600-футовых мотков трубы для
в общей сложности 3600 футов. Я искал эту трубу на месте и закончил
купить трубу онлайн у розничного продавца под названием Geo-hydro Supply
(www.geohydrosupply.com). Цена составляла 143 доллара за 600-футовую катушку.
Труба диаметром 3/4 дюйма. Ниже приведены фотографии того, как мы закапываем трубу.  

Катушки 3/4-дюймовой трубы из полиэтилена высокой плотности для самодельной геотермальной системы.

Большая гусеничная мотыга помогает копать траншеи. Вот этот
мы арендовали, у нас было ведро шириной более 3 футов, и оно шло очень быстро.
Строительство лутца в Гарден-Сити сделало свое дело, и на это ушло около
полдня, чтобы вырыть и засыпать все нужные нам траншеи. Мы
заставили их копать, пока они не наткнулись на твердый панцирь, который находился примерно на 5 футов в глубине.
большую часть двора. Длина каждой траншеи составляла 125-150 футов.
обрабатывать 600 футов трубы. На этом этапе геотермальная энергия своими руками
это, вероятно, не 100% сделай сам. Вы, вероятно, либо
нужно арендовать гусеничную лопату или просто заплатить кому-то, чтобы он копал для вас. я
думаю, мы заплатили около 1000 долларов, чтобы вырыть все наши траншеи и
засыпан.

Когда первая траншея была вырыта, мы начали разматывать трубу.
начиная с дальнего конца траншеи и возвращаясь к
кабина. Мы использовали хомуты, чтобы удерживать размотанную трубу на месте.
мы пошли. Нам удалось проложить всю траншею трубы в
примерно в то же время они копали следующую траншею, поэтому мы двинулись
ко второй траншеи и заставили засыпать эту.

В верхней части нашего двора был большой оросительный канал.
Когда мы окопались рядом с ним, наша траншея начала наполняться водой.
как вы можете видеть на этой картинке. Несмотря на то, что это был беспорядок
работать, он обеспечивает хорошую теплопередачу в летнее время.

Еще одна область, на которой зацикливаются любители геотермальной
создать коллектор для геотермальной трубы из полиэтилена высокой плотности? В
профессиональных установках, полиэтилен высокой плотности обычно сплавляется с подземным
многообразие. Это требует специальных инструментов, а также не позволяет вам
гибкость в управлении потоком для каждого из ваших циклов. Наш
решение состояло в том, чтобы оба конца трубных петель были проведены через фундамент в
подвале, чтобы избежать необходимости делать какие-либо сварки или другие
фитинги снаружи, которые могут протекать. Вы можете видеть здесь на 6 петель у нас было 12 отверстий
через фундамент. Мы арендовали большой перфоратор с
сверло на 1 1/8 дюйма. Обязательно сверлите перфоратором изнутри, так как
бетон, естественно, немного вырывается при выходе. Также,
это гарантирует, что отверстия будут правильными, если они вам нужны в
внутри, чтобы спариваться с вами многообразием.

2. Геотермальный коллектор своими руками

Самодельный геотермальный коллектор можно изготовить из фитингов из ПВХ диаметром 1 1/4 дюйма.
На каждой линии подачи установлены отдельные регулирующие клапаны, что позволяет нам
для балансировки потока охлаждающей жидкости.

Вот урок о фурнитуре. Первоначально мы
попробовал фитинги PEX 1 «x1», потому что они, казалось, подходили как раз, но
они не закроются, как только мы начнем циркулировать жидкость.
В итоге мы перешли на более длинные фитинги из оцинкованной стали.
колючки. Использование их в сочетании с двойными хомутами на
каждая линия устранила утечки.

3. Самодельная геотермальная циркуляционная система

Мы выбираем проточный центр QT с двумя насосами для циркуляции
жидкости в нашей самодельной геотермальной системе. Мы купили это у
гео-гидроснабжение, которое обошлось нам в 699 долларов. Ниже приведен
изображение QT Flow Center. Я также дал ссылки здесь
для брошюры производителя и установки проточного центра QT
руководство. Я не мог найти руководство по установке в другом месте
в Интернете, поэтому я отсканировал его. Это действительно очень полезно.

Центр потока QT
брошюра (pdf) — 1801 КБ 

QT
Руководство по установке Flow Center (pdf) — 357 КБ

4. Самодельный геотермальный тепловой насос

Мы решили использовать 5-тонный тепловой насос McQuay для нашего самодельного геотермального теплового насоса.
система. Мы купили онлайн за 4566 долларов с доставкой. Номер модели был VFW1060.
с вентилятором ECM, пароохладителем и дополнительным источником тепла мощностью 20 кВт.
полоска. Вы можете получить более качественные тепловые насосы от Bryant или Carrier.
которые включают 2-этапную операцию, но котировки, которые мы получили для них, были
около 7500 долларов только за тепловой насос. ClimateMaster популярен, если
не самый популярный, 2-х ступенчатый геотермальный агрегат для самодельщиков. Если бы я ставил один из
эти системы в моем основном доме я бы доплачивал за
2-ступенчатая эффективность, но поскольку это была кабина, которую мы использовали в основном на
по выходным McQuay был идеальным. Ниже фото и
данные о производительности установки McQuay.

Краткое описание теплового насоса McQuay (pdf) — 87 КБ

Полный каталог McQuay (pdf) — 2147 КБ

5. Геотермальная сантехника своими руками

Геотермальный источник своими руками
Сантехническая схема (PDF, 57kb)

На приведенной выше схеме показаны основные
для нашей самодельной геотермальной системы, включая систему горячего водоснабжения.

Выше показана насосная станция QT Flowcenter
что мы использовали. Мы смешали 10 галлонов антифриза (этилен
гликоль) водой для заполнения системы. На основе инсайда
диаметром 0,86 дюйма для 3600 футов труб из ПЭВП, всего
мощность нашей системы была чуть более 100 галлонов. Это дало нам
10% смесь антифриза с водой с температурой замерзания
приблизительно 23 градуса по Фаренгейту. При нормальных условиях эксплуатации
ваша система никогда не должна приближаться к этим температурам.

Мы подобрали дешевый электрический водонагреватель, чтобы
служить резервуаром для нашей бытовой горячей воды (ГВС), вырабатываемой
пароохладитель в нашем геотермальном тепловом насосе. Водонагреватель есть
не подключен к источнику питания, хотя может служить резервным
Ваша система горячего водоснабжения. Теплая вода из этого резервуара затем
подается на входы дежурных водонагревателей, где вода
довел до полной температуры и подал по всему салону. Вариант пароохладителя действительно выделяет массу тепла, трубка PEX
поступающая от теплового насоса в резервуар для воды, быстро нагревается до
коснитесь после того, как тепловой насос поработает некоторое время. Часто
раз водонагреватели по запросу требуются только для повышения
температура воды на 10-20 градусов, что делает ваш нагрев горячей воды очень
эффективный.

Изображение электрических водонагревателей по требованию, привязанных
в резервуар для хранения предварительно подогретой воды.

6. Воздуховод

Мы взяли напрокат воздуховод для нашей каюты, который в итоге оказался
огромный бардак. Они изменили цену, которую изначально нам озвучили.
и в итоге взял с нас более 3 тысяч долларов. Вдобавок ко всему они были
не желая заделывать швы воздуховодов, которые мы закончили
приходится делать самим. Кроме того, мы обнаружили, что они имеют неправильный размер
воздуховоды для 5-тонного теплового насоса после его последующего исследования.
Это закончилось тем, что возникла проблема с вентилятором ECM, где он мог
постоянно ищите правильную скорость. Это закончилось созданием
раздражающий шум при работе вентилятора. Мы
в итоге решил эту проблему, заблокировав скорость вращения вентилятора на более низком уровне
параметр.
вся причина, по которой мы обратились к подрядчику по HVAC, заключалась в том, что
мы не знали, как правильно подобрать размер всех воздуховодов, но, поскольку
оказалось, я уверен, что мы могли бы сделать лучше сами.
Эта часть проекта еще раз подтвердила, почему мне нравится заниматься проектами.
себя, а не сдавать вещи напрокат.

7. Налоговые льготы на геотермальную энергию

Установка геотермального отопления и
система охлаждения, и эти преимущества применимы к геотермальным проектам DIY
также. Федералы предлагают единовременный налоговый кредит в размере 30% от
общие инвестиции для всех жилых контуров заземления или грунтовых вод
геотермальные теплонасосные установки. Ограничения максимального предела нет.
на расходы по установке.

Требования Energy Star должны быть выполнены или превышены, чтобы претендовать на этот налог
кредит. Чтобы подать заявку на получение кредита, владельцы должны заполнить Renewable
подраздел Energy Credits в своих формах налоговой декларации или поговорите с
профессиональный налоговый юрист. Подтверждение покупки не требуется;
тем не менее, владельцам рекомендуется вести записи о покупке и
монтаж. Налоговый кредит доступен до 31 декабря
2016.

Этот налоговый кредит действительно помогает компенсировать стоимость
вашей геотермальной системы своими руками и была одной из основных причин, по которой мы решили
попробовать. Вся наша геотермальная система стоит 11 тысяч долларов.
включая трубы, траншеи, тепловые насосы, воздуховоды, циркуляционные насосы и т. д.
После налоговых льгот мы потеряли около 7500 долларов. Неплохо и сейчас
началась настоящая экономия. У нас была наша система в течение
уже пару лет и счета за отопление и охлаждение для всего салона
меньше $100/мес. Я знаю каюты в том же районе
100 долларов в неделю или больше на их пропановом отоплении. Это своими руками
Геотермальная система окупится всего за пару лет.

Наверх — Геотермальная энергия своими руками
Отопление/охлаждение

Геотермальная энергия —
Часто задаваемые вопросы

Геотермальные тепловые насосы Глоссарий

Плюсы и минусы геотермальных тепловых насосов

Чистое отопление и охлаждение |

Геотермальные тепловые насосы |

Подходят ли вам геотермальные тепловые насосы? Сравнение плюсов и минусов

Последнее обновление 04. 10.2022

Геотермальные тепловые насосы (также известные как геотермальные тепловые насосы, GHP или GSHP) используют тепло земли для обогрева или охлаждения воздуха в вашей собственности. Геотермальные тепловые насосы — это инновационная технология отопления и охлаждения, но они подходят не для каждого объекта. Важно понимать плюсы и минусы геотермальных тепловых насосов, а также то, как уникальные характеристики вашей собственности могут помочь определить, имеет ли смысл установка геотермального теплового насоса для вас.

Факторы, которые следует учитывать перед установкой геотермального теплового насоса

Большинство владельцев собственности могут извлечь выгоду из геотермальных тепловых насосов, но важно понять, что делает недвижимость более или менее пригодной для установки до подписания контракта. Географические и экологические факторы, наличие скидок и поощрений, а также ваша нынешняя система отопления и охлаждения могут помочь определить, стоит ли устанавливать GSHP на вашем участке.

Географические факторы и факторы окружающей среды

Во многих домах достаточно места для установки геотермального теплового насоса. Прежде чем предложить систему, установщик геотермального теплового насоса проверит вашу собственность, чтобы определить, подходит ли она лучше всего для горизонтального или вертикального контура заземления. В то время как обе конструкции системы обеспечивают энергоэффективность и экономию, установка системы с вертикальным контуром обычно требует больше времени и денег, так как вам нужно будет доставить буровую установку на свою территорию и, возможно, пробурить твердую породу.

Тип почвы вашей собственности также влияет на затраты и время, необходимые для установки геотермального теплового насоса. Например, если почва на вашем участке мягкая и легко выкапывается, ваша установка займет меньше времени и денег, чем установка в более плотных глинистых почвах или горных породах. Кроме того, рассмотрите наземные особенности вашей собственности, которые влияют на доступное пространство. Вам понадобится место для того, чтобы ваш установщик мог привезти тяжелую технику, и, возможно, потребуется физически изменить ландшафт вашей собственности в процессе установки (особенно для горизонтальных петлевых установок).

Если на участке есть водоем, вы даже можете подумать об установке геотермальной системы пруда/озера. Хотя установка геотермальной петли из пруда/озера менее распространена, чем установка подземной петли, она требует гораздо меньше тяжелой техники и времени, что снижает затраты. Чаще всего установки в пруду/озере лучше всего подходят для крупных коммерческих или промышленных зданий.

Скидки и поощрения

В большинстве случаев система геотермального теплового насоса сэкономит вам деньги в долгосрочной перспективе, но первоначальные затраты на установку могут показаться немного обескураживающими. Если вас беспокоит цена геотермальной энергии, понимание преимуществ доступных скидок и поощрений может помочь вам определить, имеет ли смысл эта инвестиция для вас.

Некоторые штаты и коммунальные службы предлагают финансовые стимулы для геотермальных установок. Часто эти стимулы подпадают под категорию «Энергоэффективность». Кроме того, жилищная налоговая льгота на возобновляемые источники энергии (также известная как инвестиционная налоговая льгота или ITC) предоставляет домовладельцам повсюду налоговую льготу, равную 30 процентам от общей стоимости установки системы геотермального теплового насоса.

Для получения дополнительной информации о доступных в вашем регионе скидках и поощрениях для геотермальных тепловых насосов посетите Базу данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности (DSIRE).

Существующая система центрального отопления/охлаждения

Геотермальный тепловой насос почти всегда сэкономит ваши ежемесячные расходы на отопление и охлаждение по сравнению с газовой или масляной печью, но уровень экономии и период окупаемости могут варьироваться в зависимости от существующие системы отопления и охлаждения. Например, если вы хотите модернизировать свою собственность с помощью геотермальной энергии и уже имеете соответствующие воздуховоды, вам не придется платить за дополнительные компоненты или работу по установке новых воздуховодов или обновлению существующей системы, что может повлиять на общую первоначальную стоимость. новой системы.

Типы систем тепловых насосов

Как и другие устройства для обогрева и охлаждения, существует несколько типов геотермальных тепловых насосов, которые следует учитывать в зависимости от ваших потребностей.

Системы с замкнутым контуром

Геотермальные тепловые насосы с замкнутым контуром работают путем циркуляции раствора антифриза по замкнутому контуру, который находится под землей или погружен в воду. Это обеспечивает теплообмен между хладагентом теплового насоса и системой защиты от замерзания, которая охлаждает или обогревает дом. Этот тип системы может быть ограничен местоположением, поскольку часто требует копания под землей.

Системы с открытым контуром

В отличие от более распространенных систем с замкнутым контуром, эти системы используют поверхностную воду для процесса теплообмена. После завершения процесса вода возвращается в землю через колодец. Преимущество этого типа системы в том, что она не требует дополнительных копаний под землей. Тем не менее, это практично только в тех районах, где есть доступ к чистой пресной воде, а также при соблюдении местных норм и правил, касающихся использования пресной воды.

Эффективность теплового насоса

По сравнению с системами HVAC, GSHP чрезвычайно эффективны. Им требуется всего 1 кВтч электроэнергии для производства около 10 000 БТЕ тепла или охлаждения, что примерно в два раза превышает эффективность стандартной системы кондиционирования воздуха. В них также отсутствует шумный вентилятор, который необходим для работы кондиционеров, вместо этого используется только жидкость.

Плюсы и минусы геотермальных тепловых насосов

Как и в случае любого важного решения в области энергетики, существует ряд плюсов и минусов, которые следует учитывать при рассмотрении вариантов геотермального теплового насоса. Вот некоторые из них, о которых следует помнить:

Преимущества технологии GSHP

Вот некоторые из основных преимуществ установки геотермального теплового насоса:

Значительная экономия затрат на отопление и охлаждение

По данным Агентства по охране окружающей среды (EPA), владельцы недвижимости, устанавливающие геотермальные тепловые насосы, могут сэкономить до 70 % на отопление и до 50 % на охлаждение, что позволяет ежегодно экономить более 1000 долларов. Учитывая такой уровень энергосбережения, срок окупаемости геотермальных систем обычно составляет от 5 до 7 лет, что делает GSPH отличными долгосрочными финансовыми инвестициями.

Экологичность

По сравнению с традиционными технологиями отопления и охлаждения домов, основанными на ископаемом топливе, геотермальные тепловые насосы более экологичны. В отличие от котлов или печей, геотермальные тепловые насосы не требуют сжигания ископаемого топлива для производства тепла. Однако для работы GSHP требуется электричество, и если вы не вырабатываете собственную возобновляемую электроэнергию, вы, вероятно, будете использовать свой тепловой насос с сетевым электричеством, которое часто поступает из смеси ископаемого топлива и возобновляемых источников.

Даже если ваш тепловой насос работает на невозобновляемой электроэнергии, высокая эффективность геотермальных тепловых насосов означает, что вы все равно будете использовать меньше энергии, произведенной из ископаемого топлива, чем печь или котел. Геотермальные тепловые насосы могут иметь КПД более 400 процентов, то есть они могут преобразовывать одну единицу электроэнергии в 4 или более эквивалентных единиц отопления или охлаждения вашей собственности. Для справки, традиционные печи на ископаемом топливе имеют эффективность от 70 до 90 процентов.

GSHP хорошо работают почти во всех климатических условиях

В то время как на эффективность систем тепловых насосов, использующих воздух, влияет температура наружного воздуха (поскольку они используют температуру воздуха для сбора и рассеивания тепла), на тепловые насосы, использующие теплоту земли, почти не влияет ни холодный, ни теплый климат. Это потому, что земля существует при почти постоянной температуре под землей повсюду, независимо от температуры воздуха над землей. Экстремальный климат или районы с особенно влажными почвами могут повлиять на тип теплового насоса, который вы хотите установить, но в целом геотермальные тепловые насосы хорошо работают независимо от климата благодаря постоянному теплу земли.

Недостатки технологии GSHP

Вот некоторые недостатки установки геотермального теплового насоса, о которых следует помнить при оценке вариантов отопления и охлаждения:

Высокие первоначальные затраты на установку

авансовые платежи, особенно если вам необходимо установить или модернизировать воздуховоды на вашем участке. Вы можете рассчитывать заплатить от 10 000 до 30 000 долларов за полную установку GSHP без учета любых местных или федеральных налоговых льгот и скидок. Тепловые насосы с воздушным источником (ASHP), как правило, дешевле, а также предлагают преимущества по сравнению с традиционными системами отопления и охлаждения, но они не так эффективны или долговечны, как системы GSHP

Возможные изменения ландшафта

Установка геотермального теплового насоса включает установку контура заземления, что может привести к значительным изменениям на поверхности земли. В частности, при установке горизонтального контура вашему установщику потребуется выкопать траншею на большой площади вашей собственности, что может изменить установку и внешний вид вашей собственности. Вертикальные контуры заземления имеют меньшую площадь основания, но все же требуют доставки тяжелой техники на вашу территорию.

Системы с открытым контуром могут загрязнять грунтовые воды

Геотермальные системы с открытым контуром встречаются гораздо реже, чем установки с замкнутым контуром, но если вы выберете систему с открытым контуром, имейте в виду, что загрязнение грунтовых вод возможно .