Table of Contents

Разбиране Затворени системи за примки: Фондация за интелигентни избори

Според дизайна затворената система на цикъла възстановява работеща течност (вода, антифриз или оранжерии) чрез затворена верига, обменяща топлина с околната среда без да се консумира или изхвърля течността. Този принцип на затворена верига е в основата на много съвременни енергийно ефективни технологии, от геотермални топлинни помпи до хидронично сияйно отопление и дори някои слънчеви термални настройка. За разлика от системи с отворен цикъл, които черпят вода от кладенец или езеро и го изхвърлят другаде, затворените системи за цикъла предлагат по-добра надеждност, по-ниска поддръжка и последователна ефективност.

Тъй като строителните кодове се затягат и собствениците на жилищата търсят енергийна независимост, затворените системи са все по-интегрирани в нет-нула енергийни дизайни. Те ви позволяват да се включите в стабилни подземни температури или ефективно да разпределите топлина без да разчитате на изкопаеми горива. Изборът на подходяща система за затворена линия не е едно-размерно решение. Това изисква ясно разбиране на вашето отопление и охлаждащи товари, Вашият сайт е геология и налично пространство, вашият бюджет за предварително инсталиране и дългосрочна работа, както и вашите лични цели за устойчивост. Това ръководство ще ви помогне да се направи оценка на възможностите и изберете система, която осигурява комфорт, ефективност и спокойствие в продължение на години напред.

Ключови фактори за оценка преди да изберете затворена система за прикачване

Основна функция: Отопление, охлаждане или и двете?

Повечето затворени системи на цикъла могат да осигурят отопление, охлаждане или и двете, но техните приоритети на дизайна се различават. Например, геотермална термопомпа (GHP) система се отличава и в двете, използвайки земята, стабилна температура като източник на топлина през зимата и топлина мивка през лятото. Хидронна система за лъчисти под, от друга страна, е основно решение за отопление, въпреки че може да бъде интегрирана с охладител за охлаждане. Ясно се определя дали имате нужда от целогодишен комфорт или просто сезонно отопление, тъй като това ще стесни възможностите ви. Ако имате нужда само от отопление, по-проста хидронична система може да е достатъчна; ако и двете, геотермална или въздух-вода термопомпа с хидроничен буферен резервоар често е идеален.

Климат и сайт География

В студения северен климат, източник (геотермална) затворена система на цикъла често е най-ефективно, защото температурата на земята остава относително топло (45 .55°F) дори през зимата. В меките климатични условия, въздух-сорс термопомпа може да е достатъчно, но това е отворена система за въздуха. За затворен цикъл, тип почва, дълбочина на скалите и наличната площ материя на земята значително. Loops могат да бъдат инсталирани хоризонтално (дълбочини) ако имате достатъчно земя, или вертикално (опори) ако пространството е ограничено, но можете да пробиете дълбоко. Санди или скалисти почви могат да повлияят разходите за пробиване и дължината на цикъла. Провеждане на термална проводна проверка на почвата си преди дизайна може да предотврати undersizing и гарантира, че полето на цикъла отговаря на вашето натоварване.

Интеграция на енергийните източници

Ако имате соларни фотоволтаични (PV) панели, съединявайки ги с електрическа термопомпа, създава почти нулева изходна система. Ако предпочитате газ, кондензиращият котел, съчетан с хидроничен затворен цикъл, предлага висока ефективност. Оценете съществуващите или планирани източници на енергия, за да се гарантира съвместимост. Също така помислете за време на използване на електроенергията: някои комунални услуги се таксуват по-малко през нощта, което го прави икономически ефективен за съхранение на топлинна енергия в хидронен буферен резервоар.

Бюджет: Предходни разходи срещу дългосрочни спестявания

Геотермалните затворени системи имат високи първоначални разходи по общо $15,000 до $30,000 за жилищен обект, но те намаляват сметките за енергия с 30% до 60% в сравнение с конвенционалните системи. Хидроничните сияйни системи са по-евтини, често $6,000 до $12,000 за единична зона, но те могат да изискват отделно охлаждане. Създаване на обща цена на собственост модел, който включва инсталация, годишна поддръжка, разходи за енергия, и очакван живот (25+ години за геотермални цикли, 15 ...20 за хидронични кирки). Фактор в наличните стимули: федерални данъчни кредити, държавни кредити, и програми за комунални услуги могат да намалят нетните разходи с 30% или повече.

Изисквания за поддръжка

Затворените системи на цикъла обикновено изискват по-малко поддръжка от отворената верига, защото няма фаул от външна вода. Въпреки това, все още се нуждаят от периодични проверки на компресора на термопомпата, циркулационни помпи, резервоари за разширение и концентрация против замръзване (ако се използва водо-антифриз микс). Геотермалните системи могат да изискват годишни промени във филтъра и случайни проверки на хладилните уреди. Хидронните системи се нуждаят от пречистване на въздуха, настройки на клапата и смазване на помпата. Изберете система, чиято график за поддръжка отговаря на желанието ви да извършвате или да плащате за обслужване. Много собственици на жилища избират договор за обслужване, който обхваща годишните проверки.

Пространство Ограничения и комплексност на инсталирането

Хоризонталните наземни вериги се нуждаят от около 1500 . 2000 кв. м. чиста земя на тон капацитет. Вертикалните контури изискват сондажни платформи и могат да обезпокоят озеленяването, но да използват по-малко площ. Хидронични затворени кръгове (напр. за лъчист отопление) изискват достъп до инсталиране на тръби в етажи или стени, което е най-добре направено по време на нова конструкция или големи ремонти. Ако се осъвременяват, да се разгледа опции за монтаж на повърхността или нископрофилни линии като тел-горе под подножие. За свойства с ограничена земя, вертикална геотермална дупка често е най-добре да се направи. Също така се оцени подземните съоръжения и облекчения преди планиране.

Основни типове затворени системи за привързване за жилищни и леки търговски нужди

Геотермални (приземен) топлопомпи системи

Геотермалните системи са златният стандарт за ефективност. Използват заровен цикъл, изпълнен със смес от водни антифризи, която събира топлина от земята през зимата и отхвърля топлината обратно в земята през лятото.

  • ORORITAL looks[ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Понд/лейкови вериги[ готварски в водоснабдено тяло; високоефективни, но изискват подходящ източник на вода и разрешителни.

Тези системи обикновено постигат коефициент на изпълнение на изискванията (COP) от 3.5.0 за отопление и коефициент на енергийна ефективност (EER) от 15.30 за охлаждане. Те отговарят на изискванията за федерални данъчни кредити (например, на САЩ Жилищна енергийна ефективност Данъчен кредит покрива до 30% от инсталираната цена през 2032). За повече подробности вижте С. Катедра "Енергия и топлинна енергия" .

Хидронни системи за отопление

Хидронните затворени кръгове циркулират гореща вода (или смес от гликол) през тръби, вградени в подове, стени или тавани. Те осигуряват удобни, тихи, дори топлина без принудителен въздух. Тези системи се съчетават добре с високоефективни котли, топлинни помпи, или слънчеви топло колектори.

  • Flooring . най-добре под плочки, камък, или инженерно дърво; избягвайте дебели килими, които изолира.
  • Zoning . . всяка стая може да има свой собствен термостат за персонализиран комфорт.
  • Удобство год. хидронни системи могат да бъдат адаптирани с охладител или въздушен ръчен апарат, но това добавя сложност и разходи.

Хидронните системи са популярни в потребителските домове и проекти за модернизиране, при които собствениците приоритизират комфорта и безшумното функциониране. Те също така се интегрират добре с соларно водно отопление системи.

Затворени слънчеви топлинни системи

Слънчевите термални панели събират топлина от слънцето и я прехвърлят към течност (обикновено пропилен гликол), която въртележки в затворена верига към резервоар за съхранение. Тази предварително загрята вода захранва Вашата домашна гореща вода или хидронна отоплителна система. Докато по-рядко се използват за отопление на цялото помещение в умерени климатични условия, те могат да изместят 50 ... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Вентилация за възстановяване на топлината (HRV) с затворен топлообмен

Въпреки че не е първична система за отопление/охлаждане, HRV използват затворена ядро цикъл (често въртящо се колело или топлообменник на крос поток) за пренос на топлина между изходящия застоял въздух и входящия свеж въздух. Това намалява загубата на енергия при поддържане на вентилация. Това е отлично допълнение към плътно запечатан дом с геотермална или хидронична система. В влажни климатични условия, енергиен възтановяващ вентилатор (ERV), който също прехвърля влага може да бъде за предпочитане.

Как да се съвпадне с затворена система за привързване към начина ти на живот

Ако приоритизирате устойчивостта и дългосрочните спестявания

Изберете геотермална термопомпа с вертикална затворена линия. По-високата първа инвестиция е компенсирана от драматични икономии на енергия и продължителност на живота 25 . 50 години за наземния цикъл. Тази система намалява значително въглеродния отпечатък, особено ако я комбинирате с възобновяема електроенергия. Тя е идеална за собствениците на жилища, които планират да останат в дома си за повече от десетилетие. Периодите на изплащане обикновено варират от 5 до 10 години след стимулите, което го прави солиден финансов и екологичен избор.

Ако искате комфорт и тиха операция

Хидронна система за подово излъчване е най-добрият ви залог. Тя осигурява дори топлина без духане прах или алергени, работи мълчаливо, и позволява контрол на зоната. Това работи добре за хора с алергии или чувствителност към принудителен въздух. Тя може да се комбинира със слънчева топлинна верига или високоефективен котел. За охлаждане, помисли за добавяне на тръби мини-фибрирани термопомпа за поддържане на комфорт целогодишно, без да се нарушава небрежната система .

Ако имаш тесен бюджет или се отметнеш

Помислете за затворена слънчева топлинна система цикъл за отопление на вода или малък хоризонтален геотермичен цикъл, ако имате земя. Хидронична система може да бъде твърде инвазивен за съществуващ дом, освен ако не можете да инсталирате тръби под под или да използвате тънки плочи. Винаги получавайте множество кавички и изследвайте програми за финансиране или отстъпки чрез ENERGY STAR федерални данъчни кредити. Някои държави предлагат нисколихвени заеми за подобрения на енергийната ефективност, а полезните намаления могат допълнително да намалят първоначалните разходи.

Ако живеете в район с екстремни температури

Геотермалните помпи губят ефективност при много студено време (в 0°F), докато геотермалните поддържат COP над 3.0 дори и в северния климат. За охлаждане доминираните климати, геотермалната система с вертикална линия може да се справи ефективно с високо охлаждане. В райони с чести прекъсвания на мощността, с помощта на геотермална система с резервен генератор осигурява постоянен комфорт.

Инсталация и професионално ориентиране

Изборът на подходяща затворена система е само половината битка. Правилното проектиране и монтаж са критични за постигане на обявената ефективност и дълголетие. Винаги работят със сертифицирана нетрадиционна система за тези, акредитирани от Международната асоциация за източник на топлина на земята (IGSHPA) за геотермална, или Radiant Professionals Alliance (RPA) за хидронични системи. Те ще извършват изчисление на топлинни загуби/топлина печалба (ръководство J или еквивалент), проектиране на полето на цикъла или оформлението на тръбите, и да се гарантира, че системата е правилно размер. Преувеличаване или подценяване води до кратко кило, намалена ефективност и по-висока износ.

Попитайте потенциалните изпълнители за препратки и подробни предложения, които включват дължина на цикъла, спецификации на помпата, и гаранционни условия. Повечето геотермални полета на цикъла идват с 50-годишна гаранция, докато термопомпи носят 5 год. Хидроничните компоненти обикновено имат 10-годишни гаранции. Документацията е от съществено значение за предявяване на данъчни кредити или полезни неточности. Също така се проверява, че изпълнителят дърпа необходимите разрешителни и отговаря на местните кодове, които често изискват сеизмично натопяване или специфични дълбини на погребението.

Общи грешки при инсталирането, които трябва да се избягват

  • Неправилна течност смес
  • Плобове за въздух в цикъла . тези намаляват ефективността и могат да причинят помпа кавитация.
  • Политото на Undermized цикъл ... води до температурно дрейф с течение на времето, което прави системата по-трудна и намалява продължителността на живота й.
  • Пренебрегване подобренията на градивните пакети . добавяне на изолация, уплътняване на канали, и надграждане на прозорците ще намали товара си, което позволява за по-малка, по-евтина затворена система на цикъла.
  • Пренебрегване на изпитването на налягането . винаги тествайте налягането на цикъла преди да се запълни назад, за да проверите за течове.

Въздействие върху околната среда и устойчивост

Геотермална термопомпа, например, произвежда около половината CO2 на газова пещ за единица топлинна енергия, дори когато се захранва от стандартна мрежа. Когато се комбинира със слънчева PV, емисиите падат до нула. Хидронни лъчи, използващи кондензиращ котел, също постигат висока ефективност на горенето (95%+). Ако приоритизирате устойчивостта, търсете системи, които използват екологично чисти хладилни агенти (R-410A, R-32 или бъдещи алтернативи на нискоGWP) и рециклирани материали от тръбата.

Освен това затворените системи за цикъла пестят вода, тъй като не изпускат вода. Това е важно в районите, които са в състояние на суша. Много сертификати за зелени сгради като LEED и Пасивните къщи награждават използването на затворени системи за цикъл. Геотермална Exchange Organization предоставя проучвания на случаите и доклади за анализ на жизнения цикъл, които могат да ви помогнат да определите количествено ползите за околната среда за конкретния проект.

Да вземеш окончателното си решение

Идеалната затворена система балансира енергийните ви нужди, ограничения на собствеността, финансови планове и екологични ценности. Започнете с провеждането на одит на домашната енергия, за да разберете текущото си потребление. След това, подредете приоритетите си: е максимална ефективност целта или е по-ниска предварителна цена по-важна? Искате ли отопление и охлаждане от една система или желаете да имате отделни решения? С информацията в това ръководство, можете уверено да оцените възможностите и да ги обсъдите с професионалист. Помнете, добре избрана система за затворен цикъл е инвестиция, която ще плаща дивиденти в комфорта, спестяванията и устойчивостта в продължение на десетилетия.

DOE...