Насос грунтовый: Грунтовые насосы

Содержание

Грунтовые насосы

Однако, несмотря на все принимаемые меры, детали грунтовых насосов все равно подвергаются сильному изнашиванию: гидроабразивному, кавитационному и механическому. Гидроабразивный износ считается основным видом изнашивания пульпопроводящих деталей грунтового насоса. Его интенсивность зависит от целого ряда критериев, характерных для пульпы или частиц добываемого материала, и от износостойкости пульпопроводящих деталей насоса. Гидроабразивный износ может быть общим и местным. Общий износ заключается в сравнительно равномерном уменьшении толщины деталей и характерен для поверхностей бронедисков, боковых и радиальных облицовок, патрубков. Местному износу, значительно превосходящему по интенсивности общий, подвергаются места образования вихрей и зон кавитации.

Кавитационный износ, как правило, вызывают нарушения режима работы самого насоса и увеличение вакуума в линии всасывания. Неровные стыки деталей, бугорки, оставшиеся от электросварки, неровности поверхности, образующиеся при износе деталей, способствуют образованию кавитации, от которой вследствие нарастания вибрации насоса изнашиваются абсолютно все его детали: приводной вал, опорные подшипники и даже фундамент. Чтобы уменьшить возникновение кавитации, в грунтозаборное устройство вставляют эжектирующие насадки.

Механический износ грунтового насоса вызывают такие явления, как трение и удары твердых камней гидросмеси по деталям насоса. Это типично для работ, выполняемых на грунтах, богатых гравием. От износа любого типа ухудшаются характеристики насоса, падает подача, и величина падения может составлять 20 — 30%, после чего насос подлежит обязательному и безотлагательному ремонту. Для каждого элемента грунтового насоса характерен свой преобладающий тип износа.

Детали грунтовых насосов изготавливают из различных сортов легированных сталей с использованием последующей термообработки, в результате чего детали получают дополнительную механическую стойкость и износопрочность. В качестве добавок к сталям, идущим на изготовление деталей грунтовых насосов, используются хром, кремний, марганец, никель, вольфрам и ванадий. В свою очередь чугун редко используется для изготовления деталей, соприкасающихся с песком, гравием и крупными включениями, так как чугун практически не оказывает сопротивления нагрузкам (ударным). Простой серый чугун имеет в 10-15 раз меньшую износопрочность по сравнению со специальными сплавами из стали. Одним из перспективных направлений в совершенствовании конструкции грунтовых насосов является гуммирование, заключающееся в обрезинивании деталей насоса. Однако резина неудовлетворительно ведет себя при столкновении с крупнообломочными включениями, поэтому обрезиненными грунтовыми насосами рекомендуется перекачивать пульпы, содержащие твердые компоненты мелкой фракции.

В общем случае для снижения износа грунтовых насосов могут применяться следующие методы:

  • улучшение гидравлических условий протекания пульпы по трактам грунтовых насосов;
  • защита имеющихся в грунтовых насосах зазоров от проникновения в них твёрдых фракций;
  • увеличение износопрочности материалов, идущих на производство деталей насосов;
  • использование защитных вкладышей;
  • усовершенствование конструктивных решений при проектировании грунтовых насосов.

Грунтовый насос

В такой сфере промышленности, как добыча ископаемых и горноперерабатывающие работы нередко возникают ситуации, когда необходимо провести откачку смеси грунта и воды, или как еще именуется данная масса – пульпы, и здесь просто необходимо такое оборудование как грунтовый насос. Нередким является также использование насосов для откачки грунта в таких отраслях, как угольнодобывающая промышленность, при копке всевозможных шахт и котлованов.

 

Данная процедура необходима потому, что при ведении работ, оборудование и инструмент, который подвержен соприкосновению с пульпой имеет свойство к быстрому истиранию, поскольку в данной массе существует большое количество частиц, создающих воздействие схожее с абразивным, и таким образом происходит быстрый износ оборудования, либо выход его из строя. Поэтому использование такого оборудования как грунтовый насос является просто необходимым.

 

Грунтовый насос — устройство и конструкция


Грунтовый насос имеет различия по видам отсасываемой пульпы, а именно бывает шламового типа, пескового и для откачки пульпы с большим содержанием химических веществ. Как правило, в комплектацию грунтовых насосов входят все сменные части, которые подвержены самому непосредственному абразивному влиянию, вследствие чего происходит их быстрый износ.

 

 

 

Конструкция грунтового насоса представляет собой корпус, в котором и находятся все рабочие части грунтового насоса. К данным рабочим элементам относятся передний и задний бронедиски, колесо рабочее, крышка проводящая всасывание, горловины, которая имеет цилиндрическую форму. Все грунтовые насосы непременно оснащаются системами, которые производят промывочные действия препятствующие возникновению засоров.

 

 

Данное оборудование является мощным и обладает чрезвычайно большой производительностью. Грунтовый насос способен к выкачке больших объемов пульпы, а именно откачивает в среднем до двух тысяч кубометров жидкости в один час работы. Опять же данные величины могут иметь различия в зависимости от модели и модификации оборудования.

 

Принцип работы грунтового насоса


Принцип работы данного вида насоса выглядит следующим образом. Смесь, которая выкачана, поступает на колесо с всасывающего элемента через горловину цилиндрической формы для входа пульпы. Далее посредством работы колесных лопастей, гидросмесь выдается на трубопровод, который увлекает пульпу посредством действия центробежных сил.

 

Поскольку грунтовый насос снабжается очень мощными напорными элементами, он способен не только извлекать, но и транспортировать откачанную смесь из воды и грунта на достаточно далекое расстояние, которое может достигать до пяти тысяч метров, если данное устройство оборудуется дополнительной станцией, осуществляющей перекачку. Таким образом, видно, что насос для откачки грунтосмеси является чрезвычайно мощным и полезным устройством. Броневые диски, которыми оснащается грунтовый насос, является специальным средством защиты, которое предохраняет остальные рабочие элементы насоса от вредного воздействия грунтовых частиц и таким образом продлевают их рабочий ресурс. Напор, который вырабатывает при работе грунтовой насос, может варьироваться в разных пределах, средней же величиной является шестьдесят метров.

 

Данное оборудование обладает достаточно высоким коэффициентом полезного действия, который достигает порядка семидесяти пяти процентов. Насос грунтовый производит работу за счет довольно мощного двигателя, мощность которого достигает в среднем шестьсот пятьдесят кВт. При всех своих высоких рабочих характеристиках, данное оборудование не относится к разряду устройств обладающих большими габаритами, поэтому грунтовый насос может быть транспортирован без особых нагрузок в любое место осуществления работ.

Грунтовые насосы (для воды): погружные, для откачки

Содержание   

При добыче полезных ископаемых и ведении горноперерабатывающих работ зачастую возникает необходимость откачки смеси воды и грунта, именуемой пульпой. Справится с таким заданием помогает грунтовый насос. Насос для откачки грунта используют также в угольнодобывающей промышленности, когда следует выкопать шахту или котлован.

Откачивать пульпу необходимо потому, что инструмент и оборудование, которые соприкасаются с ней, могут быстро истираться, так как в смеси находятся в большом количестве частицы, воздействующие как абразивные, приводящие к быстрому износу и поломке оборудования.

Что такое грунтовой насос?

Насос грунтовой – это гидравлическое устройство, которое служит для перекачки гидросмесей с различными твердыми частицами по напорным трубопроводам. Представляет собой одноступенчатый центробежный насос с усиленной конструкцией. Установка насосов грунтовых происходит на земленосных снарядах, плавучей машине для поднятия грунта, находящейся под слоем воды, или на земленосных установках.

Насосы грунтовые ГрУТ

Первый грунтовой насос был выпущен в 1859 году во Франции. Это был поршневой механизм, а через 5 лет появились первые центробежные насосы, которые быстро вытеснили поршневые. В Российской империи стали выпускать землесосы в конце 19 столетия. Позже название было заменено на «грунтовый насос». На сегодняшний день это центробежные устройства, в которых всасывание осуществляется с одной стороны. Вал в помпе может быть расположен горизонтально или вертикально. Но последний вариант используется редко.

Насосы для откачки грунтовых вод могут быть однокорпусные и двухкорпусные.  Аппараты с двухкорпусной конструкцией используют для перекачки абразивных, крупнообломочных материалов. Для этого их корпус оснащается защитной рубашкой. Рабочее колесо служит для передачи энергии потоку пульпы при минимальных потерях, внутренняя оболочка защищает внешний корпус от абразивных частиц, находящихся в смеси.
к меню ↑

Применение аппаратов

Грунтовые насосы используют во многих сферах промышленности:

  • разработке карьеров, котлованов;
  • гидротехнических строительных работах;
  • горном деле;
  • транспортировке грунта или полезных ископаемых;
  • золоудалении на ТЭС;
  • перекачивании абразивной смеси плотностью до 1600 кг/м3 на обогатительных производствах;
  • шлакоудалении;
  • очищении буровых растворов;
  • на цементных предприятиях.

к меню ↑

Конструкция механизма

Грунтовый насос – это агрегат, который состоит из самого насоса и электрического или дизельного двигателя. Конструктивная особенность аппаратов определяется высоким содержанием твердых частиц в перекачиваемой смеси и их воздействие на детали механизма, схожее с абразивным. Поэтому следует решить вопрос транспортировки таких включений, как галька, камни, которые могут попасть вместе с грунтом. Для этого увеличивают проходное сечение, что, в свою очередь понижает скорость и ведет к увеличению массы механизма и его габаритов. Для того, чтобы особо крупные элементы проходили беспрепятственно, в рабочем колесе делают от двух до четырех лопастей, и само рабочее колесо делают шире. КПД грунтовых помп ниже, чем то, которое имеет водный насос с такой же производительностью.

Грунтовой насос погружной с режущими винтами

Проточная часть аппарата состоит из одного или двух корпусов (внутреннего и наружного), в котором размещена крыльчатка закрытого типа. Чтобы оградить крышку корпуса от преждевременного износа в следствии воздействия абразивных частиц, между крыльчаткой и крышкой устанавливают защитный диск. В ходовой части механизма расположен вал, установленный в шарикоподшипниковых опорах. Крыльчатку на вал устанавливают консольно. При помощи уплотнения герметизируют выход вала из корпуса.

Устройство оснащено системой, производящей промывочное действие, предупреждающее возникновение засоров.

Крыльчатка служит основным элементом и состоит из двух дисков, между которыми расположены лопасти. В центральной части рабочего колеса при вращении создается разрежение, в следствии которого рабочая среда поступает в насос через патрубок. Под действием центробежной силы пульпа из крыльчатки поступает в пульпровод, который находится под напором.

Грунтовой механизм оснащается мощным двигателем, благодаря чему насос не только извлекает, но и транспортирует откачанную пульпу на расстояние до 5000 метров, если оборудовать устройство дополнительной станцией, способной осуществлять перекачку. Вырабатываемый насосом напор может варьироваться в зависимости от модели, но средняя величина – 60 метров.

Устройство оснащено специальными броневыми дисками для защиты деталей насоса от воздействия абразивных частиц, и продления их рабочего ресурса.
к меню ↑

Какое назначение у грунтовых насосов?

Условия работы и транспортируемая среда разделяет насосы на такие типы:

  • песковый;
  • грунтовый;
  • пульповый;
  • рефулерный;
  • шламовый.

Песковое оборудование относят к отдельному типу грунтовых насосов, поскольку песок имеет мелкую фракцию, но при этом высока абразивность. Это горизонтальные или вертикальные помпы с осевым или боковым входом, в конструкции которых имеется асинхронный двигатель.

Грунтовой насос на стреле экскаватора

Шламовые устройства – это центробежные одноступенчатые насосы с открытой крыльчаткой. Есть два вида шлама. В «неоседающем» шламе твердые частицы распределены равномерно. В «оседающем» шламе твердые частицы быстро оседают. К этому виду относят разнородные смеси. Большинство шламовых механизмов оснащено мешалками.
к меню ↑

Износ деталей

Составляющие грунтового насоса подвержены сильному износу, несмотря на защитные приспособления.
к меню ↑

Гидроабразивный износ

Это основной вид изнашивания деталей, по которым движется пульпа. На его интенсивность влияют характеристики пульпы и износостойкость пульпопроводящих элементов помпы. Данный износ может быть как общим, так и местным. При общем износе наблюдается сравнительно равномерное уменьшение толщины деталей. Подвержены износу бронедиски, боковые и радиальные облицовки, патрубки. Местный износ намного интенсивнее общего. Ему подвержены области образования вихрей и места кавитации.
к меню ↑

Кавитационный износ

Вызывается нарушением режима работы устройства и увеличением вакуума. Кавитация образуется из-за неровных стыков деталей, бугорков, оставшихся от электросварки, неровностей поверхностей, образующихся при износе. От кавитации нарастает вибрация устройства, что ведет к износу всех его деталей: приводного вала, опорных подшипников и даже фундамента. Эжектирующие насадки, которые вставляют в грунтозаборное оборудование, уменьшают возникновение кавитации.
к меню ↑

Механический износ

Данный вид износа обусловлен трением и ударами твердых камней пульпы по деталям помпы. Зачастую он случается при работах с грунтами, имеющими большое количество гравия.

Любой тип износа ухудшает характеристики устройства, уменьшается подача, и эта величина может достигать 20-30%. После этого необходим безотлагательный ремонт помпы. Для каждой детали механизма характерен определенный тип износа.
к меню ↑

Материалы для изготовления деталей агрегатов

Для дополнительной механической стойкости и износопрочности деталей грунтовых насосов, для их изготовления используют легированную сталь с последующей термообработкой. К стали в качестве добавки используют хром, вольфрам, кремний, никель, ванадий, марганец. Из чугуна довольно редко изготовляют детали устройства, которые соприкасаются с песком и крупными частицами, потому что у чугуна низкое сопротивление ударным нагрузкам. Износопрочность серого чугуна в 10-15 раз меньше, чем у специальных сплавов из стали.

Насос погружной грунтовый шламовый — мобильный земснаряд DragFlow

В последнее время предлагается гуммирование, как один из способов совершенствования конструкций грунтовых устройств, которое заключается в обрезинивании деталей помпы. Но резина не подходит для работ с крупнообмолочными частицами, поэтому обрезиненными грунтовыми механизмамирекомендуют откачивать пульпу с содержанием мелких включений.
к меню ↑

Методы для снижения износа

Чтобы снизить износ грунтового оборудования, применяют такие методы:

  • улучшают гидравлические условия продвижения гидросмеси по трактам насоса;
  • ащищают зазоры от попадания в них твердых частиц;
  • увеличивают износопрочность материалов, из которых изготовляют детали помпы;
  • используют защитные вкладыши;

к меню ↑

Выбор грунтовых устройств

При выборе насоса обращают внимание на такие основные параметры, как напор, мощность, расход и КПД. На долговечность и энергоэффективность  влияет также оптимальная величина режима подачи.

Насос погружной грунтовый DragFlow

Кроме того, прежде, чем выбрать насос, делают анализ гидросмеси, узнают ее свойства и состав. Потому как концентрация твердых частиц  и их размеры влияют на долговечность проточной системы устройства. Довольно сложно провести полный расчет, который учитывает все факторы, поэтому при подборе механизма используют нормативные документы, которые универсальны для оборудования, что работает с гидросмесями с большим количеством твердых частиц.
к меню ↑

Пример грунтового агрегата

Насос DRAGFLOW  — итальянский шламовый погружной насос, который применяют для дноуглубления, выкачки грунта, транспортирования шламов. Способен перекачивать гидросмесь с содержанием твердых частиц размером до 120 мм и транспортировать ее по трубопроводу, не задействуя в работу грузовики, конвейеры и другие механические средства.

Для работы  необходима лишь вода и электричество. В конструкции данного устройства имеется рыхлитель, который, при погружении в материал, способен создавать в рабочей среде концентрацию твердых включений до 70% по весу.
к меню ↑

Как работает земснаряд с погружным грунтовым насосом? (видео)


 Главная страница » Насосы

Грунтовой насос — это… Что такое Грунтовой насос?

Грунтовой насос
        (a. dredge pump, suction dredge, slurry pump; н. Erdpumpe, Schlammpumpe; ф. pompe а deblais, pompe de dragage; и. bomba de suelo) — машина для перекачивания по напорным трубопроводам гидросмеси c размерами твёрдых включений до 400 мм. Г. н. устанавливается на землесосных снарядах, землесосных установках, используется на обогатит. ф-ках и т.д. Первый Г. н. изготовлен во Франции в 1859 для землесосного снаряда (поршневой насос). Через 5 лет появились центробежные Г. н., быстро вытеснившие поршневые. B CCCP первые Г. н. изготовлены в 1935. B 1936 B. A. Mороз сконструировал Г. н., известные под марками ЗГМ-1 и ЗГМ-2, к-рые послужили базовой моделью для последующих конструкций. Г. н. представляют собой одноступенчатый центробежный насос c односторонним всасыванием (рис.).

Грунтовой насос.
        Pазличают Г. н. c горизонтальным или вертикальным валом (последние применяются крайне редко, в особых условиях). Изготавливают Г. н. 3 типов: c нормальным размером сечения проточного тракта, c проточным трактом, размер сечения к-рого увеличен на 25%, и c проточным трактом, увеличенным на 15%. Kроме того, Г. н. могут изготовляться в однокорпусной и двухкорпусной модификациях, последние предназначаются для перекачивания особо абразивных, крупнообломочных материалов, и их корпуса снабжены защитной рубашкой. Гл. рабочий орган Г. н. — рабочее колесо, передающее энергию потоку гидросмеси c миним. потерями. Г. н. характеризуется тремя осн. параметрами: подачей Q, напором H и мощностью N. Oбласть нормальной работы Г. н. определяется полями Q-H. Bыпускают Г. н. производительностью до 12000 м
3
/ч по воде и напором до 90 м. Зa рубежом Г. н. изготавливают в Bеликобритании, США, Heдерландах, Японии и др. странах. Kпд, гидравлич. параметры, размеры проходных сечений и частота вращения зарубежных Г. н. практически не отличаются от отечественных. Cовершенствование конструкций Г. н. предусматривает дальнейшую стандартизацию и унификацию их узлов, повышение износостойкости рабочих элементов. B 60-e гг. выявлена целесообразность широкого применения погружных грунтовых насосов (размещаемых ниже горизонта воды и работающих в условиях подпора).         
Tермин «Г. н.» заменил термин «землесос», широко применявшийся в литературе по гидромеханизации. При дноуглубит. работах Г. н. принято наз. землесосными или рефулерными помпами. Литература: Животовский Л. C., Cмойловская Л. A., Лопастные насосы для абразивных гидросмесей, M., 1978; Шкундин Б. M., Mашины для гидромеханизации земляных работ, M., 1982 (Cправочное пособие по строительным машинам, в. 3).

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.

  • Грунтоведение
  • Грунтовые воды

Полезное


Смотреть что такое «Грунтовой насос» в других словарях:

  • Грунтовой насос — (или землесос)  машина, с помощью которой производится транспортировка гидросмеси по напорным трубопроводам. Устанавливается грунтовой насос на сухопутных или плавучих землесосных станциях. Первые насосы были произведены в СССР в 1935 году …   Википедия

  • ГРУНТОВОЙ НАСОС — (землесос) центробежный насос с односторонним всасыванием для транспортирования гидросмеси по трубопроводам …   Большой Энциклопедический словарь

  • грунтовой насос — (землесос), центробежный насос с односторонним всасыванием для транспортирования гидросмеси по трубопроводам. * * * ГРУНТОВОЙ НАСОС ГРУНТОВОЙ НАСОС (землесос), центробежный насос с односторонним всасыванием для транспортирования гидросмеси по… …   Энциклопедический словарь

  • Грунтовой насос —         машина для транспортирования гидросмеси по напорным трубопроводам (см. Гидравлический транспорт). Термином «Г. н.» заменен термин «землесос», широко применявшийся ранее в гидромеханизации (См. Гидромеханизация). Г. н. устанавливается на… …   Большая советская энциклопедия

  • ГРУНТОВОЙ НАСОС — центробежный насос для транспортирования смеси грунта с водой (гидросмеси) по трубопроводам. Крупные Г. н. пропускают камни диам. до 350 400 мм. Различают Г. н. стационарные (на свайном, реже ряжевом или бетонном фундаменте) и передвижные (на… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Насос (технич.) — Насос, устройство (гидравлическая машина, аппарат или прибор) для напорного перемещения (всасывания и нагнетания) главным образом капельной жидкости в результате сообщения ей внешней энергии (потенциальной и кинетической). Устройства для… …   Большая советская энциклопедия

  • Насос — I Насос         устройство (гидравлическая машина, аппарат или прибор) для напорного перемещения (всасывания и нагнетания) главным образом капельной жидкости в результате сообщения ей внешней энергии (потенциальной и кинетической). Устройства для …   Большая советская энциклопедия

  • Землесос — Грунтовой насос (или землесос)  машина, с помощью которой производится транспортировка гидросмеси по напорным трубопроводам. Устанавливается грунтовой насос на сухопутных или плавучих землесосных станциях. Первые насосы были произведены в СССР в… …   Википедия

  • землесос — а; м. Машина, с помощью сильного насоса вынимающая и перекачивающая разжиженный водой грунт; насос в такой машине. З. большой мощности. Намывать грунт с помощью землесосов. * * * землесос то же, что грунтовой насос. * * * ЗЕМЛЕСОС ЗЕМЛЕСОС, то же …   Энциклопедический словарь

  • землесосный снаряд — (земснаряд), судно технического флота, всасывает грунт из под воды в виде гидросмеси (пульпы) и транспортирует его. Основной агрегат землесосного снаряда  грунтовой насос. Применяется для дноуглубительных работ, разработки россыпей и др. * * *… …   Энциклопедический словарь

Грунтовой насос

ГРУНТОВОЙ НАСОС (а. dredge pump, suction dredge, slurry pump; н. Erdpumpe, Schlammpumpe; ф. pompe а deblais, pompe de dragage; и. bomba de suelo) — машина для перекачивания по напорным трубопроводам гидросмеси с размерами твёрдых включений до 400 мм.

Грунтовой насос устанавливается на землесосных снарядах, землесосных установках, используется на обогатительных фабриках и т.д. Первый грунтовой насос изготовлен во Франции в 1859 для землесосного снаряда (поршневой насос). Через 5 лет появились центробежные грунтовые насосы, быстро вытеснившие поршневые. В CCCP первые грунтовые насосы изготовлены в 1935. В 1936 В. А. Мороз сконструировал грунтовые насосы, известные под марками ЗГМ-1 и ЗГМ-2, которые послужили базовой моделью для последующих конструкций.

Грунтовые насосы представляют собой одноступенчатый центробежный насос с односторонним всасыванием (рис.). Различают грунтовые насосы с горизонтальным или вертикальным валом (последние применяются крайне редко, в особых условиях). Изготавливают грунтовые насосы 3 типов: с нормальным размером сечения проточного тракта, с проточным трактом, размер сечения которого увеличен на 25%, и с проточным трактом, увеличенным на 15%. Кроме того, грунтовые насосы могут изготовляться в однокорпусной и двухкорпусной модификациях, последние предназначаются для перекачивания особо абразивных, крупнообломочных материалов, и их корпуса снабжены защитной рубашкой. Главный рабочий орган грунтового насоса — рабочее колесо, передающее энергию потоку гидросмеси с минимальными потерями.

Грунтовой насос характеризуется тремя основными параметрами: подачей Q, напором Н и мощностью N. Область нормальной работы грунтового насоса определяется полями Q-Н. Выпускают грунтовые насосы производительностью до 12000 м3/ч по воде и напором до 90 м. За рубежом грунтовые насосы изготавливают в Великобритании, США, Нидерландах, Японии и других странах. Коэффициент полезного действия, гидравлические параметры, размеры проходных сечений и частота вращения зарубежных грунтовых насосов практически не отличаются от отечественных. Совершенствование конструкций грунтовых насосов предусматривает дальнейшую стандартизацию и унификацию их узлов, повышение износостойкости рабочих элементов. В 60-е гг. выявлена целесообразность широкого применения погружных грунтовых насосов (размещаемых ниже горизонта воды и работающих в условиях подпора).

Термин «Грунтовой насос» заменил термин «землесос», широко применявшийся в литературе по гидромеханизации. При дноуглубительных работах грунтовые насосы принято называть землесосными или рефулерными помпами.

Двухкорпусные грунтовые насосы

Тип: ГрАТ, ГрТ, ГрАР

Назначение

Перекачивание абразивных гидросмесей плотностью до 1600 кг/м3, температурой до 70° С, максимальным размером твердых включений до 50 мм и объёмной концентрацией до 30 %.

Характеристики

Подача: 56 — 4000 м3/ч.

Напор: 17 — 71 м.

Область применения

  • горно-обогатительные и горно-металлургические предприятия,
  • теплоэлектростанции,
  • предприятия по производству цемента,
  • алмазо- и золотодобывающие предприятия,
  • технологические линии дробления, обогащения полезных ископаемых и т.п.

Исполнение

С учётом требований, предъявляемых к этим насосам по износостойкости и условиям эксплуатации, завод изготавливает их с проточной частью из сверхтвёрдых сплавов и износостойкой резины.

Параметры

Марка Номинальные параметры Температура Мощность, кВт Частота, об/мин.
Подача, м3 Напор,м
ГрАТ 56 — 2500 17 — 67 +5…+70 15 — 800 500 — 1500
(1, 2) ГрТ 160 — 4000 31,5 — 71 +5…+70 400 — 1600 375 — 1500

Примечание

Подробно типоразмерный ряд и технические характеристики изложены в номенклатуре продукции, которая расположена в разделе «Продукция»/«Каталоги продукции»/«Каталог по грунтовым и песковым насосам»

По желанию заказчика насосы могут изготавливаться с параметрами, отличными от указанных в номенклатуре (изменение диаметра рабочего колеса, частоты вращения агрегата и т.д.)

Сертификат           Опросный лист на насосы             Заказать


назад

NIBE — тепловые насосы — Грунтовые тепловые насосы

Грунтовые насосы для вырабатывания тепла используют исключительно тепло грунтовых вод. Как правило, в теплый период солнечная энергия накапливается в грунте. Верхний слой земли впитывает и тепло дождей, воздуха. Эту энергию, данную нам природой, можно использовать в целях отепления зданий. Чем больше в грунте находится воды, тем больше уровень теплоотдачи.

Грунтовый тепловой насос идеально подходит для отопления крупных объектов, многоквартирных домов, больших производств и прочее. Также легко может обогревать сразу несколько частных домов, в зависимости от мощности насоса. Он используется и для приготовления горячей воды.

Принцип работы

Тепло берется из солнечной энергии, накопленной в грунтовых водах. Оно передается с земли к насосу через пластиковые трубы, находящиеся в земле. По трубопроводу протекает абсолютно безвредная для окружающей среды незамерзающая жидкость. Место, где располагается земляной коллектор лучше ничем не застраивать, бетонировать или асфальтировать. Пускай это будет просто лужайка, газончик.

Коллектор опускается в землю приблизительно на 20 см, поэтому не требует никакого разрешения. Для установки грунтовые тепловые насосы должны отвечать определенным нормативным требованиям. Устройства NIBE, которые вы можете приобрести в нашей компании, полностью сертифицированы и отвечают поставленным требованиям.

Особенности грунтовых насосов

В ассортименте есть 22 модели грунтовых насосов, которые отличаются своими характеристиками, но все обладают высоким качеством. Подобрать любую из этих моделей вам помогут наши специалисты, сделав расчет всех данных по зданию, для которого он предназначается.

Благодаря инновационным технологиям, грунтовый тепловой насос работает абсолютно бесшумно. Система дистанционного обслуживания, которая присутствует в грунтовых насосах от производителя NIBE, обеспечивает высокий уровень комфорта и надежности.

Они имеют элегантный дизайн и компактную форму, отлично впишутся в любой интерьер. Такая конструкция однозначно не помешает, к тому же они экологичны и не излучаю никаких негативных элементов.

На данной странице, вы можете ознакомиться с проектами, над которыми мы работали, и это далеко не полный их список.

Геотермальные тепловые насосы | Министерство энергетики

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 двойным источником сочетает в себе воздушный тепловой насос и геотермальный тепловой насос. Эти приборы сочетают в себе лучшее из обеих систем. Тепловые насосы с двойным источником имеют более высокие рейтинги эффективности, чем агрегаты с воздушным источником, но не так эффективны, как геотермальные агрегаты.Основное преимущество систем с двумя источниками заключается в том, что их установка стоит намного дешевле, чем одиночная геотермальная установка, и работают почти так же хорошо.

Несмотря на то, что стоимость установки геотермальной системы может в несколько раз превышать стоимость установки воздушной системы с той же мощностью нагрева и охлаждения, дополнительные затраты могут окупиться за счет экономии энергии через 5–10 лет, в зависимости от стоимости энергии. и доступные стимулы в вашем регионе. 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.

Геотермальный тепловой насос — Energy Education

Рис. 1. Геотермальный тепловой насос в подвале, подземный контур выходит из стены. [1]

Геотермальные тепловые насосы , также известные как геотермальные тепловые насосы , представляют собой высокоэффективные технологии обогрева и охлаждения помещений, извлекающие тепло из земли.Иногда источником этого тепла является солнце (согревающее поверхность и проводящее под землей), а иногда тепло исходит от геотермальной энергии. Геотермальные тепловые насосы буквально перекачивают тепло из земли в пространство, часто в чей-то дом. Тепло может быть извлечено из любой температуры, независимо от того, насколько она холодна, однако более высокие температуры приводят к лучшей производительности.

Геотермальные тепловые насосы могут быть установлены на заднем дворе дома практически в любой точке мира, однако для их использования лучше подходят разные места.Например, чем выше температура под землей в зимние месяцы, тем меньше работы должен выполнять тепловой насос. [2]

Основным преимуществом этих систем является то, что они используют уже доступное тепло, хранящееся в недрах Земли, поэтому для отопления или охлаждения дома не нужно использовать природный газ или электрическое отопление. Поскольку геотермальные тепловые насосы получают энергию для отопления из земли, в отличие от обычных систем, которые требуют сжигания ископаемого топлива или использования электроэнергии, [3] они имеют более низкие затраты на топливо и более низкие выбросы углекислого газа во время работы системы. , которые будут рассмотрены ниже в разделе о воздействии на окружающую среду.

Терминология

Рисунок 2. Система открытого цикла обменивает воду с грунтовыми водами. [4] Рис. 3. Геотермальный тепловой насос в подвале с подземным контуром, выходящим из стены. [4]

Геотермальная энергия возникает в различных слоях Земли, однако необходимо пройти значительную глубину (10-20 метров и более), прежде чем температура начнет повышаться в ответ на внутреннюю температуру Земли. [5] Таким образом, термин « геотермальный тепловой насос » может вводить в заблуждение, поскольку тепло, используемое этими насосами, не обязательно имеет геотермальное происхождение, а скорее получено от Солнца или тепла, хранящегося в неглубоких недрах, а термин « грунт» источник часто предпочтительнее.

Системы с разомкнутым контуром и системы с замкнутым контуром

Системы с открытым контуром, как показано на рис. 2, забирают воду из-под земли (грунтовые воды), а затем возвращают ее обратно в землю (более холодная вода с отводом тепла), используя тепло воды для обогрева жилого помещения. Напротив, системы с замкнутым контуром, см. рис. 3, используют одну и ту же жидкость многократно, при этом жидкость никогда не смешивается с грунтовыми водами.

Обе системы имеют свои преимущества и недостатки, для получения дополнительной информации см. Министерство энергетики.

Использовать

Замкнутые системы не зависят от подземного источника воды, как другие геотермальные энергетические системы, поэтому их можно устанавливать практически где угодно. Несмотря на то, что цена установки может быть выше, чем у конкурирующих технологий отопления, их производительность компенсирует эту стоимость за 5-10 лет. [2] Наряду со стандартным сроком службы системы, составляющим 25 лет, и практически отсутствием необходимости в обслуживании в течение всего срока службы, [6] эти системы обычно приводят к экономии средств.

Только в Соединенных Штатах ежегодно устанавливается около 50 000 таких систем, из них более 3 миллионов в настоящее время установлены более чем в 70 странах мира. [7]

Как они работают

Зимой подземные температуры обеспечивают постоянный источник тепла; это означает, что с помощью электричества геотермальный тепловой насос может использоваться для отопления . Летом тепло внутри дома может быть отведено под землю, а насосы могут использоваться для охлаждения .

Рисунок 4. На рисунке показано, что воздух из жилого помещения поступает в систему и получает или отбирает тепло. [8] Затем это тепло либо откладывается (если воздух теплее желаемого) в землю. Если воздух холоднее, чем хотелось бы, тепло берется из земли.

Они отличаются от других геотермальных энергетических технологий тем, что получают тепло посредством прямой теплопроводности, в то время как геотермальные электростанции получают тепло, сначала закачивая горячую воду на поверхность. [6]

Для получения тепла из земли петля трубы, работающая в качестве теплообменника, закапывается либо горизонтально, либо вертикально, в зависимости от того, сколько места доступно пользователю. Он содержит жидкость (либо воду, либо смесь воды и антифриза), которая поглощает тепло зимой или рассеивает его летом. Эта жидкость циркулирует к тепловому насосу, который забирает тепло из подземной трубы и использует его для отопления зимой, а летом забирает тепло из дома и отдает его под землю. [2]

20-летний опыт работы с этими системами показал, что в течение отопительного сезона можно извлечь несколько киловатт тепловой энергии, что подходит для бытовых масштабов. [6]

На видео ниже показан процесс установки грунтового насоса, а также его работа. [2] Чтобы узнать, как работает сам тепловой насос, посетите страницу, посвященную тепловым насосам .

Воздействие на окружающую среду

Геотермальные тепловые насосы эффективно используют энергию и часто являются экономичными и экологически чистыми системами.Они используют на 25-50% меньше электроэнергии для работы по сравнению с обычными системами отопления и охлаждения, и на каждую единицу электроэнергии они могут получить более трех единиц тепла (КПД более 3). [9]

CO 2 Выбросы от этих систем могут быть на 40% меньше, чем от других систем отопления или охлаждения. Еще лучше, если электричество вырабатывается возобновляемым источником энергии, например солнечными панелями дома, тогда выбросы парниковых газов при работе системы нулевые (однако, действительно есть парниковые газы, связанные с производством, установкой, выводом из эксплуатации и т. д.). [6]

Несмотря на то, что электроэнергия не всегда производится из источника, не содержащего парниковых газов, выбросы, связанные с тепловыми насосами, работающими на грунте, почти всегда меньше, чем у обычных систем отопления/охлаждения. Геотермальные тепловые насосы всегда производят меньше выбросов двуокиси углерода, чем кондиционеры, печи, работающие на жидком топливе, и электрические обогреватели, однако обогреватели, работающие на природном газе, могут быть чище в зависимости от того, откуда поступает местное электроснабжение (например, электричество от использования угля). [10]

Каталожные номера

  1. ↑ Wikimedia Commons [в сети], доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Geothermal_shilsholepointe.jpg#/media/File:Geothermal_shilsholepointe.jpg
  2. 2.0 2.1 2.2 2.3 Министерство энергетики. (12 августа 2015 г.). Геотермальные тепловые насосы [онлайн], доступно: http://energy.gov/energysaver/articles/geothermal-heat-pumps
  3. ↑ Министерство энергетики.(12 августа 2015 г.). Геотермальные тепловые насосы [онлайн], доступно: http://energy.gov/eere/geothermal/geothermal-heat-pumps
  4. 4.0 4.1 Департамент энергетики по теплу и охлаждению — геотермальные тепловые насосы [онлайн, по состоянию на 28 августа 2017 г.], доступно: https://energy.gov/energysaver/geothermal-heat-pumps
  5. ↑ Р. Вольфсон, «Геотермальные тепловые насосы» в Energy, Environment, and Climate , 2-е изд., Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: W.W. Нортон и компания, 2012, гл.8, с. 4, стр. 214-218
  6. 6.0 6.1 6.2 6.3 Г. Бойль. Возобновляемая энергия: энергия для устойчивого будущего , 2-е изд. Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета, 2004.
  7. ↑ Международное энергетическое агентство. (Написано в 2010 г., по состоянию на 28 августа 2017 г.). Renewable Energy Essentials: Geothermal [Online], доступно: http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/Geothermal_Essentials.pdf
  8. ↑ Это изображение появилось на нескольких веб-сайтах, мы не смогли установить автора оригинала, но взяли изображение с сайта Energyhomes.org «Что такое геотермальный тепловой насос», доступно: http://www.energyhomes.org/renewable-technology/howgeoworks.html [онлайн, по состоянию на 28 августа 2017 г.]
  9. ↑ Министерство энергетики США. (12 августа 2015 г.). Выбор и установка геотермальных тепловых насосов [онлайн], доступно: http://energy.gov/energysaver/articles/choosing-and-installing-geothermal-heat-pumps
  10. ↑ Дж. Ханова и Х. Доулатабади. (12 августа 2015 г.). Стратегическое сокращение выбросов парниковых газов за счет использования технологии геотермальных тепловых насосов [Онлайн], Доступно: http://iopscience.iop.org/1748-9326/2/4/044001/pdf/erl7_4_044001.pdf

Геотермальные тепловые насосы — Кооператив Macon Electric

В Macon Electric Cooperative мы не только предоставляем скидки на системы геотермального теплового насоса, но также продаем и устанавливаем их через нашу дочернюю компанию Macon Electric Heating and Air. Если вам нужна дополнительная информация о стоимости установки наземной системы в вашем доме, свяжитесь с нами по телефону (660) 385-3157.

Строительство нового дома — нам потребуется копия плана вашего дома и подробная информация о строительстве дома.

Существующие дома — нам нужно будет провести Энергоаудит жилых помещений, чтобы обеспечить правильный размер и квалификацию скидки.

Для получения дополнительной информации о том, что такое геотермальный тепловой насос и что делает его таким эффективным, ознакомьтесь с этим информационным бюллетенем по геотермальным тепловым насосам.

Геотермальные тепловые насосы

Домовладельцы и подрядчики

Квалификационные требования и сведения о скидках для геотермальных систем перечислены в приложении «Возьми под контроль и сэкономь геотермальные тепловые насосы».

Заявка на получение скидки на тепловые насосы, использующие геотермальную энергию 

Просмотрите и обсудите с вашим подрядчиком по ОВКВ заявку на получение скидки на использование геотермального теплового насоса.

Чтобы гарантировать, что установка вашего геотермального теплового насоса будет иметь право на скидку, мы настоятельно рекомендуем провести Энергоаудит жилых помещений , проведенный Macon Electric Cooperative.

Кредиты

Члены

могут иметь право на участие в программе кредитования кооператива Macon Electric для тепловых насосов, использующих геотермальную энергию.Для получения более подробной информации об этой программе, пожалуйста, ознакомьтесь с нашей Политикой кредитования тепловых насосов с использованием геотермальной энергии. Для подачи заявки на кредитную программу необходимо заполнить кредитную заявку. Все кредитные заявки утверждаются Советом директоров на регулярных ежемесячных заседаниях Совета.

Полис 802D, Ссуды на использование тепловых насосов с использованием грунтовых источников 

Кредитная заявка 


Для просмотра PDF-файлов на компьютере щелкните ссылку ниже, чтобы загрузить Adobe Acrobat Reader.

Часто задаваемые вопросы о геотермальном тепловом насосе

— Dandelion Energy

Что такое геотермальный тепловой насос?

Геотермальный тепловой насос (также называемый геотермальным тепловым насосом) представляет собой возобновляемую альтернативу печи или котлу. Это важный компонент геотермальной системы .

Геотермальная система состоит из 2 основных частей:

  1. Геотермальный тепловой насос, который устанавливается внутри вашего дома (обычно там, где раньше находилась печь)
  2. Подземные трубы, называемые контурами заземления, проложенные на вашем участке ниже линии замерзания

Основное различие между печами и геотермальными тепловыми насосами заключается в источнике тепла, используемом для обогрева дома.Типичная печь вырабатывает тепло за счет сжигания нефти или газа в камере сгорания, тогда как геотермальный тепловой насос просто перемещает тепло из уже существующей земли.

Кроме того, в то время как печи и котлы могут только нагревать, многие геотермальные тепловые насосы (такие как Dandelion Geothermal) могут нагревать и охлаждать.

Как работают геотермальные системы?

Проще говоря, геотермальная система извлекает тепло из земли для обогрева вашего дома зимой и отводит тепло из вашего дома в землю для его охлаждения летом.Это объяснение может показаться немного научной фантастикой, но геотермальные системы работают так же, как холодильник на вашей кухне.

Всего в нескольких футах ниже линии промерзания земля имеет постоянную температуру около 50 градусов по Фаренгейту круглый год. Раствор на водной основе циркулирует по подземным трубам, где он поглощает тепло земли и переносится в геотермальный тепловой насос.

Решение обменивается теплом с жидким хладагентом внутри теплового насоса.Затем хладагент испаряется и проходит через компрессор, где его температура и давление повышаются. Наконец, горячий пар поступает в теплообменник, где передает свое тепло воздуху. Этот горячий воздух распределяется по воздуховодам дома и нагревается до температуры, установленной на термостате.

Эффективны ли геотермальные тепловые насосы в холодном климате?

Да, геотермальные тепловые насосы прекрасно работают в условиях холодного зимнего климата.В то время как люди могут испытывать сезонные изменения над землей, земля ниже линии промерзания остается неизменной при 50 градусах.

Насколько эффективны геотермальные тепловые насосы?

На каждую единицу энергии, используемую для питания вашей геотермальной системы, поступает 4 единицы тепловой энергии. Это около 400% эффективности! Геотермальные тепловые насосы могут достичь такой эффективности, потому что они не производят тепло, а только передают его. Только от одной трети до одной четверти энергии, поставляемой при отоплении с помощью геотермальных систем, приходится на потребление электроэнергии.Остальное извлекается из земли.

Напротив, совершенно новая высокоэффективная печь может иметь КПД 96% или даже 98%. На каждые 100 единиц энергии, используемых для питания вашей печи, поступает 96 единиц тепловой энергии, а 4 единицы теряются в виде отходов.

Некоторое количество энергии всегда теряется в процессе создания тепла. ВСЯ энергия, поставляемая с печью на основе сжигания, создается за счет сжигания источника топлива.

Используют ли геотермальные тепловые насосы электричество?

Да (как и печи, котлы и кондиционеры).Они не будут работать в случае отключения электроэнергии без резервного генератора или аккумуляторной системы хранения.

Каков срок службы геотермальных тепловых насосов?

Геотермальные тепловые насосы служат значительно дольше обычного оборудования. Обычно они служат 20-25 лет.

Напротив, обычные печи обычно служат от 15 до 20 лет, а центральные кондиционеры — от 10 до 15 лет.

Геотермальные тепловые насосы служат долго по двум основным причинам:

  1. В помещении оборудование защищено от непогоды и вандализма.
  2. Отсутствие возгорания (пожара!) внутри геотермального теплового насоса означает отсутствие износа, связанного с пламенем, и более умеренные температуры внутри оборудования, защищающие от внутренних экстремальных явлений.

Геотермальные контуры заземления служат еще дольше, обычно более 50 лет и даже до 100 лет!

Какое обслуживание требуется геотермальным тепловым насосам?

Геотермальная система Dandelion спроектирована так, чтобы требовать минимального обслуживания. Тем не менее, есть несколько ключевых моментов, обеспечивающих бесперебойную работу системы.

Каждые три-шесть месяцев: замена воздушных фильтров. Если вы постоянно используете вентилятор, у вас есть домашние животные или вы живете в условиях повышенной запыленности, вам придется чаще менять воздушные фильтры.

Каждые пять лет: квалифицированный специалист по обслуживанию должен выполнять базовую проверку системы.

В чем разница между геотермальным тепловым насосом и воздушным тепловым насосом?

Геотермальный тепловой насос извлекает тепло из земли , где она стабильна на ~50-55 градусов всего в нескольких футах ниже линии промерзания.Воздушный тепловой насос извлекает тепло из наружного воздуха .

Геотермальный тепловой насос обычно более эффективен, чем воздушный тепловой насос, потому что колебания температуры под землей меньше, чем в воздухе снаружи. Это означает, что геотермальные тепловые насосы потребляют меньше энергии для обогрева и охлаждения.

Подумайте об этом так: вы хотите, чтобы внутри вашего дома было около 70 градусов. Температура земли около 50 градусов. Геотермальному тепловому насосу нужно всего лишь повысить начальную температуру на 20 градусов, чтобы поддерживать комфорт в доме круглый год.

Температура снаружи может быть и 10 градусов, и 90 градусов! Воздушному тепловому насосу намного сложнее повысить или понизить температуру в вашем доме до 70 градусов, когда он запускается из экстремального места.

Могу ли я получить какие-либо налоговые льготы или другие льготы за установку геотермального теплового насоса?

Да! Ознакомьтесь с нашим подробным руководством по федеральной налоговой льготе на геотермальную энергию и узнайте, какие другие льготы штата и коммунальных предприятий доступны.

Сколько стоит установка геотермальной системы отопления и охлаждения? Стоимость

Dandelion Geothermal начинается примерно с 18 000–25 000 долларов США за систему теплового насоса весом 3–5 тонн, включая все затраты на установку после применения государственных и федеральных стимулов.

Также доступны варианты финансирования с нулевым первоначальным взносом, начиная со 150 долларов США в месяц. Около половины наших клиентов предпочитают финансировать систему и сразу же начинают экономить.

Цена может увеличиться в зависимости от дополнительной сложности, такой как зонирование и модернизация электричества.Интересно, какие еще факторы могут повлиять на конечную стоимость? Мы составили наиболее полное руководство по ценам на геотермальную энергию в Интернете.

Сколько стоит замена геотермального теплового насоса?

Стоимость геотермального теплового насоса в среднем составляет от 1500 до 2500 долларов за тонну. В то время как точный размер теплового насоса определяется потребностями дома в отоплении и охлаждении, для стандартного дома на одну семью площадью 2000 квадратных футов обычно требуется 5-тонный тепловой насос (от 7500 до 12 500 долларов США).

Геотермальный тепловой насос обычно служит от 20 до 25 лет.

Сколько денег я могу сэкономить с геотермальным тепловым насосом?

Большинство домовладельцев наблюдают существенное снижение счетов за топливо для отопления и умеренное увеличение счетов за электроэнергию, что приводит к общему сокращению ежемесячных счетов за электроэнергию. В зависимости от типа топлива, которое использовала ваша старая печь, и ваших потребностей в отоплении, общая экономия может составить тысячи долларов в течение срока службы вашей геотермальной системы Dandelion.

Эту экономию средств можно понять с помощью простого уравнения:

Стоимость отопления и экономия, связанная с геотермальной системой, соотносятся с ценами на энергию.Поскольку цены на природный газ, пропан и мазут увеличиваются по сравнению с ценой на электроэнергию, экономия, связанная с получением геотермальной энергии, увеличивается.

Хотите узнать, подходит ли вам геотермальная энергия? Нажмите на ссылку, чтобы пройти наш короткий квалификационный тест!

Что такое тепловой насос? Узнайте, как работают геотермальные тепловые насосы

Каковы преимущества геотермальных тепловых насосов?

•  Доступно для поощрения возвратов

Тепловые насосы играют огромную роль в достижении цели достижения нулевого уровня выбросов к 2050 году.Чтобы стимулировать внедрение возобновляемых источников тепла, внутренние проекты, включающие одобренные Схемой сертификации микрогенерации (MCS) установки наземного источника, получают семилетний доход через Внутреннее RHI. Тепловые насосы Kensa, одобренные MCS, делают это возможным. Посмотреть все доступные варианты финансирования можно здесь.

 

• Низкий уровень выбросов углерода и улучшенное качество воздуха

Обладая высокой эффективностью, геотермальные тепловые насосы не производят выбросов и предлагают низкоуглеродную замену системам сжигания ископаемого топлива.

Согласно статистике, ежегодно можно предотвратить 17 000 преждевременных смертей за счет снижения смертности и заболеваемости, связанных с плохим качеством воздуха. Геотермальные тепловые насосы не создают твердых частиц, оксида азота (NOx) или оксида серы (SOx), которые способствуют загрязнению воздуха.

И это еще не все. Чем больший вклад в электросеть вносят возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия и ветер, тем ниже содержание углерода в электричестве. Это означает, что небольшая часть электроэнергии, потребляемой геотермальным тепловым насосом, в ближайшие годы будет становиться все менее и менее углеродоемкой.

• Эффективное и доступное отопление

По сравнению с мазутом или сжиженным нефтяным газом вы можете рассчитывать на экономию около 30–50 % на счетах за отопление.

Геотермальный тепловой насос питается от электричества, вырабатывая от 3 до 4 кВт возобновляемой энергии на каждый 1 кВт потребляемой электроэнергии. Эта эффективность делает геотермальные тепловые насосы наиболее энергоэффективной из доступных технологий отопления, что приводит к более дешевым счетам за электроэнергию и низкому уровню выбросов углерода.

 

• Бесплатное тепло земли

От рек до скал геотермальные тепловые насосы поглощают солнечную энергию из различных природных ресурсов.В отличие от ископаемого топлива, геотермальные тепловые насосы предлагают современные, более чистые и устойчивые способы использования естественной энергии земли. Вы даже можете подключиться к этой энергии из своего собственного сада.

 

•  Установлен внутри вашего объекта

Геотермальный тепловой насос использует тепло за пределами вашего дома. Тем не менее, сам тепловой насос безопасно устанавливается внутри помещения — так же, как и традиционный котел. Тепловой насос не громче кухонного прибора, такого как посудомоечная машина, его легко установить в сушильном шкафу или кухонном шкафу.

 

• Практичная и безопасная альтернатива ископаемому топливу

Геотермальные тепловые насосы не требуют ежегодного обслуживания, требуют минимального обслуживания и избавляют от проблем с доставкой топлива.

По сравнению с традиционными газовыми котлами, системами, работающими на жидком топливе или сжиженном нефтяном газе, наземные системы не подвержены повышению цен на топливо или угрозам энергетической безопасности. Они также используют несгораемый источник топлива, поэтому риск возгорания отсутствует.

 

•  Интеллектуальное отопление

В сочетании с интеллектуальными системами управления геотермальные тепловые насосы могут еще больше сэкономить на отоплении.Интеллектуальное отопление использует физику свойств и предпочтения для создания желаемого графика отопления. Он может учитывать самое дешевое время для использования электроэнергии — например, работа теплового насоса, когда спрос на электроэнергию, цена и выбросы углерода самые низкие.

 

•  Подходит для всех типов объектов и проектов

Тепловые насосы могут быть установлены в любом здании, от нового до старого, от городского до сельского, что опровергает ошибочное представление о том, что они предназначены только для новостроек.

Новые и существующие объекты недвижимости используют низкоуглеродные и доступные преимущества геотермальных тепловых насосов.Лодки, предприятия, школы, высотные дома, коттеджи, переоборудованные амбары, дома, внесенные в список памятников архитектуры, — вы называете это, тепловой насос Kensa почти наверняка сможет нагреть его.

• Охлаждение летом

Геотермальный тепловой насос часто может обеспечить активное или пассивное охлаждение любого объекта. Будь то пассивная передача исходной температуры земли зданию или активная циркуляция охлажденной воды, охлаждение является полезной функцией для коммерческого использования или дома в летнее время.

 

• Совместимость с другими возобновляемыми технологиями

Геотермальные тепловые насосы можно использовать с другими формами возобновляемых технологий или источниками отработанного тепла для дальнейшего повышения эффективности, снижения затрат и включения в более масштабное решение. Как насчет использования отработанного тепла из центра обработки данных и одновременного обеспечения охлаждения или использования собственной избыточной электроэнергии от собственного производства?

Чтобы сделать ваше отопление на 100% возобновляемым, тепловые насосы могут питаться от местной солнечной и ветровой энергии для самообеспечения.Они могут даже поглощать энергию из таких источников, как сточные воды, при условии, что они достаточно глубокие.

Геотермальный тепловой насос | Institute of Physics

Чтобы обогреть здание и сделать его пригодным для жизни или работы людей, обычно необходимо потратить деньги на топливо, которое, в зависимости от топлива, выделяет углерод в окружающую среду и способствует изменению климата. Но что, если бы мы могли получить бесплатное отопление, заглянув под землю?

Когда вы спускаетесь под землю и уходите в землю, примерно на шесть метров или около того, температура земли стабильна около 12⁰C круглый год.Хотя это звучит не очень тепло, мы можем использовать технологию, называемую геотермальным тепловым насосом, чтобы использовать температуру почвы для поддержания внутри зданий комфортной температуры.

Что такое геотермальный тепловой насос?

Геотермальный тепловой насос очень похож на холодильник. В холодильнике жидкость, проходящая по трубам внутри и снаружи холодильника, сжимается с помощью электродвигателя и перекачивается, превращаясь из жидкости в газ и обратно.Этот процесс сохраняет трубы снаружи холодильника горячими, а внутри холодными; охлаждение внутри и обогрев снаружи.

Летом тепловой насос работает так же. Трубы, идущие внутри здания, охлаждают его, а трубы, идущие снаружи здания, нагревают землю. Зимой тепловой насос работает наоборот. Земля охлаждается, а внутренняя часть здания обогревается.

Устойчивая энергия из-под земли

В Лондоне температура глины и почвы на глубине нескольких метров под землей остается стабильной на уровне 12⁰C круглый год, в то время как над землей температура может колебаться от ниже 0⁰C зимой до выше 30⁰C летом.Постоянная температура под землей позволяет геотермальному тепловому насосу работать предсказуемо и эффективно круглый год.

Хотя тепловым насосам для работы требуется электричество, использование энергии, хранящейся под землей, позволяет им быть более эффективными и экологически безопасными, чем более традиционные системы отопления и охлаждения. Зимой тепловой насос может обогреть здание так же эффективно, как и электрический обогреватель, но потребляет лишь четверть мощности.

Летом, в долгий солнечный день, можно использовать тепловой насос, используя только электроэнергию, вырабатываемую солнечными панелями на крыше, что снижает общие выбросы углекислого газа здания за счет снижения зависимости от электроэнергии, вырабатываемой электростанциями.

Узнать больше

Геотермальные тепловые насосы — Публикации

Как правило, геотермальные тепловые насосы стоят в два раза дороже, чем обычные системы отопления и охлаждения, из-за стоимости установки наружных трубопроводов, но в три-четыре раза дешевле в эксплуатации.

Основы

Чтобы понять, как работает тепловой насос, подумайте о своем холодильнике. Он забирает тепло из холодильника и отдает полученное тепло в область вокруг холодильника, сохраняя продукты прохладными.Механическим устройством, выполняющим эту функцию, является тепловой насос.

Тепловые насосы нагревают или охлаждают здание, перемещая тепло из одного места в другое. Зимой они переносят тепло из воздуха, земли или источника воды в здание, где оно концентрируется для обеспечения отопления. Летом процесс можно обратить вспять, и тепло из здания отводится, охлаждая здание. Для целей данной публикации информация будет сосредоточена в основном на аспектах нагрева тепловых насосов.

Тепловые насосы доступны в двух типах для отопления и охлаждения дома: источник воздуха и источник земли. Воздушный тепловой насос извлекает тепло из воздуха, концентрирует его (даже когда воздух холодный) и передает его в помещение или на улицу, в зависимости от сезона. Эти агрегаты, как правило, больше подходят для обогрева в условиях мягкого климата, поскольку их мощность ограничена. Температура воздуха значительно колеблется, но температура всего в нескольких футах под землей очень стабильна. Геотермальный тепловой насос извлекает тепло из этого более стабильного источника тепла.

Геотермальные тепловые насосы часто оснащены пароохладителем, который использует избыточное тепло для производства горячей воды для бытовых нужд (рисунок 1) .

Рис. 1. Тепловой насос с принудительной подачей воздуха и пароохладителем.

Компоненты

Для систем наземного отопления обычно требуется три основных компонента: теплообменник (заземляющий контур), тепловой насос (конденсаторный агрегат) и распределительная система, такая как воздуховоды или внутриполовые трубы (рис. 2) .

Рис. 2. Три компонента

Теплообменник или контур представляет собой просто отрезок трубы, проложенный под землей и используемый для передачи тепла от земли к тепловому насосу. Тепловой насос концентрирует тепло с помощью конденсатора. Зимой это тепло передается в систему распределения и высвобождается через системы воздуховодов здания или внутрипольную систему водяного (водяного) отопления. Процесс может быть обратным для охлаждения.

В качестве теплоносителя между источником тепла (землей) и тепловым насосом используется смесь воды и антифриза.Тепловой насос концентрирует тепло и распределяет его по дому. Бытовой воздух никогда не находится в прямом контакте с источником тепла (воздухом, почвой или водой).

Другие названия

Люди часто путают геотермальную энергию, геотермальные системы отопления и геотермальные/геотермальные тепловые насосы. Геотермальная просто означает «тепло земли» (геоземля, термальная — тепло). Таким образом, геотермальная энергия — это энергия, получаемая из наземного источника, например, когда подземные запасы пара используются для преобразования тепловой энергии в электричество.Геотермальные тепловые насосы не производят энергию, а просто перемещают тепловую энергию из одного места в другое, например, переносят тепло из земли в дом. Геотермальные/геотермальные тепловые насосы – это настоящие конденсационные агрегаты в доме, концентрирующие тепло. Системы геотермального отопления также известны под множеством других названий. Некоторые из других названий, которые вы могли видеть, включают в себя тепловые системы, связанные с землей, GeoExchange и энергетические системы Земли.

Установка

Геотермальные теплообменники могут быть установлены различными способами.Большинство установок являются замкнутыми, что предполагает установку герметичного контура трубопровода, по которому циркулирует жидкий раствор для теплообмена (рис. 3) . В некоторых системах с открытым контуром циркулирует вода из озера, пруда, ручья или колодца. Системы с открытым контуром ограничены из-за нехватки воды и проблем, связанных с засорением труб. В любом случае трубопровод используется для передачи тепла. Для замкнутых систем трубы могут быть установлены горизонтально или вертикально в земле или в пруду или озере.

Рисунок 3. Министерство энергетики США

Если здание находится на большом участке, трубу можно установить в горизонтальной траншее. Глубина траншеи варьируется в зависимости от линии промерзания в вашем районе. В Северной Дакоте типична глубина от 6 до 10 футов. Выкапываются траншеи и устанавливается труба нужного диаметра. Уплотнение почвы вокруг трубы имеет решающее значение для обеспечения эффективной теплопередачи между трубой и землей.

Перекрытие трубопроводов, например, установка в «тонкой» конфигурации, снизит эффективность теплообменника, но может быть необходимым компромиссом для использования имеющегося пространства (рис. 4 и 5) .

Рис. 4. Установка горизонтальной «гибкой» системы (до)

Рис. 5. Горизонтальный контур заземления (после)

Для установок, где земельный участок недоступен, используются вертикальные скважины, и труба устанавливается в вертикальные скважины или колодцы.Колодцы обычно имеют глубину около 200 футов в Северной Дакоте и расположены на расстоянии примерно 15 футов друг от друга. Вертикальные трубы соединены параллельно, чтобы контуры потока были практически равными. Для обеспечения хорошей теплопередачи между трубой и грунтом в отверстиях используется цементный раствор.

Для горизонтальной и вертикальной установки подземная труба соединяется с коллектором трубы большего диаметра и проходит к отопительному оборудованию в здании.

Вертикальные теплообменные установки с грунтовым источником можно увидеть на рисунках 6 и 7 .

 Рисунок 6. Буровая установка, устанавливающая вертикальный контур заземления

Рис. 7. Установленный вертикальный контур заземления

Преимущества

Геотермальные системы отопления имеют многочисленные преимущества по сравнению с другими типами систем отопления. Оперативность – главное преимущество. Геотермальные тепловые насосы просто перекачивают тепло из одной области в другую и в результате потребляют значительно меньше энергии, чем другие системы. Поскольку они потребляют меньше энергии, они могут быть значительно более экономичными в эксплуатации.

Надежность – еще одно важное преимущество. В системах мало движущихся частей, которые могут изнашиваться, поэтому гарантия на механические части обычно составляет до 10 лет, а на трубопровод контура заземления — до 50 лет.

Еще одним преимуществом является то, что эти системы не имеют механических частей вне дома, поэтому они не подвержены погодным условиям или физическому повреждению в результате вандализма или плохо управляемых газонокосилок.

Геотермальные тепловые системы могут обеспечивать как тепло, так и охлаждение здания, просто меняя направление потока в тепловом насосе на противоположное.Способность блоков подавать теплый или холодный воздух также позволяет осуществлять зональный контроль температуры в больших зданиях. Эти системы могут обогревать одну часть здания и обеспечивать прохладный воздух в другой.

Избыточное тепло от наземной системы также может обеспечивать горячее водоснабжение здания. Как правило, это наиболее эффективно летом, когда в зданиях имеется избыток тепла.

Недостатки

В зависимости от установки системы отопления с использованием грунтовых источников будут иметь более высокую начальную стоимость установки, чем другие типы систем отопления.Они должны компенсировать дополнительные первоначальные инвестиции за счет эксплуатационной экономии за счет времени, если они спроектированы и установлены правильно

Воздух, подаваемый в дом от теплового насоса, обычно имеет более низкую температуру, чем газовая печь с принудительной подачей воздуха или электрический нагреватель сопротивления, требующий большего количества воздуха для циркуляции через здание. Если здание было построено неэффективно, система может быть не в состоянии обеспечить достаточное количество тепла для конструкции, если только система не является слишком большой, что может значительно увеличить стоимость установки.

Надлежащая герметизация и изоляция воздуха в доме имеет важное значение для обеспечения возврата инвестиций в геотермальные тепловые насосы,
как и в случае любого другого источника тепла.

Размер

Определение размеров систем осуществляется путем определения отопительной или охлаждающей нагрузки, необходимой для здания. У домовладельцев есть несколько способов сделать это. Эксперты по энергетике настоятельно рекомендуют, чтобы расчеты отопительной и холодильной нагрузки выполнялись квалифицированным специалистом. Простое определение размера системы в квадратных футах здания не является удовлетворительным и может привести к проблемам с комфортом и эффективностью.Для дальнего северного климата размер блоков часто зависит от потребностей в отоплении, тогда как в южном, более теплом климате, блоки рассчитаны на кондиционирование воздуха и удаление влаги.

В зависимости от климата района и конструкции здания могут быть установлены резервные системы отопления для обеспечения дополнительного тепла, когда температура падает ниже определенного уровня, что может увеличить стоимость.

Стоимость

Общая стоимость наружного контура заземления, внутреннего теплового насоса и распределительной системы может варьироваться от 15 000 до 30 000 долл. США для жилых помещений.Федеральные и государственные налоговые льготы в дополнение к местным программам скидок на коммунальные услуги могут снизить эти расходы примерно на одну треть.

Сколько денег можно сэкономить, используя геотермальную систему отопления? Индивидуальные результаты будут различаться, но экономия от 25 до 60 процентов не является чем-то необычным по сравнению с обычной печью на электрическом сопротивлении или электрическим нагревом плинтуса.

Для климата с умеренной тепловой нагрузкой выбирайте системы с рейтингом Energy Star. В более холодном климате обогреватели, превышающие критерии эффективности Energy Star, будут экономически оправданы.

Срок окупаемости зависит от ряда факторов, таких как стоимость электроэнергии, затраты на оборудование и установку, а также количество поощрений и скидок, используемых для снижения первоначальной стоимости.

Эффективность

Эффективность геотермальной системы отопления выражается в единице, называемой коэффициентом полезного действия (КПД). Например, если сообщаемый КПД агрегата равен 3,0, это означает, что тепловой насос передает в здание количество тепловой энергии, в три раза превышающее количество электроэнергии, необходимой для работы системы.Тепловой насос эффективно будет иметь эффективность 300 процентов по сравнению с теплом электрического сопротивления. Обычно COP варьируется от 3,0 до 5,0. COP установленных систем будет ниже в зависимости от множества факторов, таких как правильный размер оборудования, качество монтажа и теплопроводность грунта.

Ресурсы

Список квалифицированных подрядчиков см. в справочнике монтажников, проектировщиков и подрядчиков, аккредитованных Международной ассоциацией тепловых насосов.

Министерство энергетики США создало базу данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности, чтобы помочь найти помощь в вашем штате.

ENERGY STAR также предоставил информацию о федеральных налоговых льготах для эффективных систем отопления.

Пример использования геотермального теплового насоса: Bismarck, N.D.

Описание дома:

• Рамблер площадью 2200 квадратных футов без подвала, построенный в 2005 г. (рис. 8)
• Окна с тройным остеклением и конструкция наружных стен размером 2 на 6 дюймов с изоляцией из напыляемой пены

Рис. 8.Дом Bismarck с геотермальным тепловым насосом

Установленное оборудование для обогрева и охлаждения: Двухтопливная система отопления с принудительной подачей воздуха

• Четырехтонный геотермальный тепловой насос с принудительной подачей воздуха (первичный обогрев и охлаждение)
• Резервная печь с принудительной подачей воздуха на природном газе (не требуется)

Квалифицируется для зимнего тарифа на электрическое отопление в непиковые часы:

• В среднем 0,04 доллара США за киловатт

Стоимость установки в 2005 году:

• 19 000 долларов США за оборудование и установку, 5 000 долларов США за четыре скважины теплообменника

Ориентировочная сопоставимая стоимость в 2018 году:

• 25 000 долларов США за оборудование и установку, 7 000 долларов США за четыре теплообменных колодца

Среднемесячные расходы на отопление: 32 доллара США в месяц с октября по апрель

Хотя эти цифры можно считать «типичными» для климатической зоны, каждую конкретную ситуацию необходимо рассматривать отдельно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.