Table of Contents

Розуміння Закритих систем Лоп: Фонд для смарт-Вибірів

Замкнена петля система, за допомогою дизайну, відрециркулятора працює рідина (вода, антифриз, або холодоагент) через герметичну схему, що зменшує тепло з навколишнім середовищем без споживання або розсіювання самої рідини. Цей принцип закритого контуру підшлунає багато сучасних енергоефективних технологій, від геотермальних теплових насосів до гідроніки, що променують нагрів і навіть деякі сонячні теплові установки. На відміну від відкритих петлю, які виводять воду з колодязя або водойми і вивантажують її в іншому місці, закривлені петлі системи забезпечують високу надійність, нижнє обслуговування і послідовна продуктивність, які вони відповідають вашому конкретному способу життя, властивості, властивості, властивості, властивості та клімату і клімату.

В якості будівельних кодів затягуються і домовласники шукають енергонезалежності, закриті петлі системи все частіше інтегровані в енергоблоки чистої камери. Вони дозволяють закріпити в стабільні підземні температури або ефективно розподіляти тепло без перекриття на викопних паливах. Вибір правильно закритої системи петля не є однорозмірним рішенням. Вона вимагає чіткого розуміння ваших нагріву і охолодження навантаження, геологія вашого сайту і доступне місце, ваш бюджет для установки і довгострокової роботи, і ваші особисті цілі сталого розвитку. Цей посібник проведе вас через кожен критичний фактор, що допоможе вам оцінити параметри і вибрати систему, яка забезпечує комфорт, ефективність і спокій протягом багатьох років прийти.

Основні фактори, які оцінюють перед вибором Закритої системи

Первинна функція: Опалення, охолодження або обидва?

Більш замкнені петлі системи можуть забезпечити опалення, охолодження або обидва, але їх пріоритети дизайну відрізняються. Наприклад, геотермальний тепловий насос (GHP) система виводить як на себе, використовуючи стабільну температуру землі в зимовому і теплому мийці влітку. Гідроніка випромінювальна система підлоги, з іншого боку, є в першу чергу тепловим розчином, хоча вона може бути інтегрована з охолоджувачем для охолодження. Зрозуміло визначити, чи потрібен рік комфорт або просто сезонне опалення, оскільки це буде вузька ваші параметри. Якщо вам тільки потрібно опалення, то більш простий гідронік система може бути достатнім; якщо обидва, геотермічний або повітряно-водний тепловий насос з ідеальним

Географія клімату та сайту

Ваш локальний клімат грає величезну роль. У холодних північних кліматах, замкнена петля наземного джерела часто найбільш ефективна, тому що температура землі залишається відносно теплою (45–55°F) навіть взимку. У м'яких кліматах, тепловий насос повітря може бути заспокійливим, але це відкрита система повітря. Для закритої петлі, тип грунту, глибина скеля і доступна ділянка землі, що має величезне значення. Локони можуть бути встановлені горизонтально (крапки), якщо у вас є достатня ділянка, або вертикально (буреки), якщо простір обмежений, але ви можете свердлити глибоко. Сандій або скелястих ґрунтів, що забезпечують високу продуктивність буріння.

Інтеграція джерела енергії

Закриті петлі системи можуть бути використані електрикою (полоскання або відновлювані), природний газ або навіть сонячні теплові панелі. Якщо у вас є сонячні фотоелектричні (PV) панелі, попарюючи їх електричним тепловим насосом створює близько нульової системи. Якщо ви віддаєте перевагу газу, конденсуючий котел, що поєднується з гідронікою закритою петлею, пропонує високу ефективність. Оцініть існуючі або заплановані джерела енергії, щоб забезпечити сумісність. Також врахуйте часові ціни на електроенергію: деякі комунальні послуги заряджаються менш за ніч, що робить його економічно вигідним для зберігання теплової енергії в гідроні буферний бак.

Бюджет: Довгий-термовий заощадження

Геотермальні закриті петлі системи мають високі початкові витрати—типово $15,000 до $30,000 для житлової установки—але вони сплести енергооцінки на 30% до 60% порівняно з традиційними системами. Гідронічні променітні системи менш дорогі, часто $6,000 до $ 12,000 за окрему зону, але вони можуть вимагати окремого охолоджувача розчину. Створіть загальну вартість моделі власності, яка включає в себе монтаж, щорічний технічне обслуговування, енергетичні витрати, і очікуваний термін служби (25+ років для геотермальних петель, 15–20 для гідронічних котлів). Фактори в доступні стимули: федеральні податкові кредити, державні реброти, і корисні програми можуть зменшити вартість сітки на 30% або більше.

Вимоги до обслуговування

Закриті петлі системи зазвичай вимагають меншого технічного обслуговування, ніж відкриті петлі, тому що немає фольги від зовнішньої води. Однак вам все ще потрібно періодичні перевірки на термососі компресора, циркуляторні насоси, розширювальні танки, а також антифризована концентрація (якщо використовується водяна суміш). Геотермальні системи можуть вимагати щорічні зміни фільтра і періодичні рефрижератори. Гідронні системи потребують очищення повітря, регулювання клапанів і змащення насоса. Виберіть систему, графік обслуговування якого відповідає вашої готовність виконати або оплатити послугу. Багато гомелоутери оптили для сервісного контракту, який охоплює щорічні перевірки.

Комплексність космічних обмежень та монтажу

Горизонтальні петлі заземлення потребують близько 1,500–2,000 квадратних футів чистої землі на тонну ємності. Вертикальні петлі вимагають буріння гілочок і можуть турбувати ландшафтний дизайн, але використовувати меншу площу поверхні. Гідронічні закриті петлі (наприклад, для радіаційного опалення) вимагають доступу до установки трубки на підлогах або стінах, які краще робити під час нового будівництва або капітального ремонту. Якщо ви перенарядите, розгляньте варіанти поверхневого монтажу або низькопрофільні петлі, такі як степлер під підлога. Для властивостей з обмеженою землею, вертикальна геотермальна свердловина часто є найкращими. Також оцінять підземні утиліти і легкість перед плануванням.

Основні типи закритих систем опалення для житлових і легких комерційних цілей

Системи теплового насоса Geothermal (Ground-Source)

Геотермальні системи - це золото стандарт для ефективності. Вони використовують закопану петлю, наповнену водозбираною сумішшю, яка збирає тепло з землі взимку і відхиляє відігрів в землю влітку. До складу конфігурацій петлю відносяться:

  • Horizontal – встановлена в тренчах 4–6 футів глибоко; рентабельно-ефективна, якщо у вас є амплений край.
  • Вертикальні петлі – встановлена в свердловинах 100–400 футів глибоко; ідеально підходить для менших лотів.
  • Под / стік петлі – занурено в корпус води; високоефективний, але вимагає відповідного джерела води і дозвільних документів.

Ці системи, як правило, досягають коефіцієнта продуктивності (COP) 3,5–5.0 для опалення та енергоефективності Ратіо (EER) 15–30 для охолодження. Вони мають право на федеральні податкові кредити (наприклад, U.S. Житлова енергоефективність Податковий кредит охоплює до 30% встановленої вартості через 2032). Для отримання більш докладнішої інформації див. U.S. Відділ геотермального теплого насоса енергоносіїв.

Гідронічні системи опалення

Гідронічні закриті петлі циркулюють гарячою водою (або гліколем суміші) через трубки, вбудовані в підлоги, стіни або стелі. Вони забезпечують комфортні, тихі, навіть тепло без примусового повітря. Ці системи добре поєднуються з високоефективними котелями, тепловими насосами або сонячними теплознімачами. Ключові висновки:

  • Флоорінг – кращий під плиткою, камінь, або інженерний деревина; не товщить ковролін, який утеплює.
  • Зонування] – кожен номер може мати власний термостат для індивідуального комфорту.
  • – гідронічні системи можуть бути адаптовані з охолоджувачем або ручкою повітря, але це додає складності та вартість.

Гідронічні системи популярні в індивідуальних будинках і ретро-наряддях, де власники передують комфорту і німої експлуатації. Вони також добре інтегруються з системами .

Закриті теплові системи Сонячного Термічного

Сонячні теплові панелі збирають тепло від сонця і переносять його на рідину (зазвичай пропіленгліколь), що циркулює в закритій петлі до резервуара для зберігання. Ця попередньо підігрівається вода живить вашу внутрішню гарячу воду або гідроніку систему опалення. Хоча рідше для всього будинку опалення в помірних кліматах вони можуть зміщуватися 50-80% витрат на водяне опалення. Вони вимагають покрівельного простору з гарним сонцем і контролером для управління температурами. Примітка: захист від замерзання з гліколем обов'язково в холодних регіонах. Ці системи можна паритися з резервним джерелом тепла, як без резервуара або котел.

Вентиляція тепла (HRV) з закритою теплообміною

Хоча не первинна система опалення / охолодження, HRVs використовують замкнену петлю ядро (подовжити обертальний круг або крос-квітковий теплообмінник) для передачі тепла між вихідної сталі повітря і вхідним свіжим повітрям. Це зменшує втрату енергії при підтримці вентиляції. Це відмінне доповнення до щільно запеченого будинку з геотермальною або гідронічною системою. У вологих кліматах, Вентилятором (ERV), який також передає вологу може бути бажано.

Як позначити Закриту систему Лоп у вашому стилі життя

Якщо Ви пріоритетизує задатки та заощадження довга-термів

Виберіть геотермальний тепловий насос з вертикальною закритою петлею. Чим вище передня інвестиція зміщується драматичними економіями енергії і терміном служби 25–50 років для заземної петлі. Ця система значно знижує ваш вуглецевий слід, особливо якщо ви парите його з відновлюваною електрикою. Він ідеально підходить для гомелів, які планують залишитися в їх будинку більш ніж за десятиріччя. Періоди окупності зазвичай коливається від 5 до 10 років після стимулів, що робить його твердим фінансовим і екологічно чистим вибором.

Якщо ви хочете працювати з комфортом та Quiet

Гідронічний променевий підлогу система є кращим ставкам. Він забезпечує навіть тепло без продувного пилу або алергенів, працює мовчно, і дозволяє контролювати зону. Це добре працює для людей з алергією або чутливістю до примусового повітря. Він може поєднуватися з сонячною термічною теркою або високоефективним котелем. Для охолодження враховують провітрювований міні-сплітовий тепловий насос для підтримки комфортного року-круглого середовища без компромації випромінювальної системи.

Якщо ви маєте щільний бюджет або перенаряджаються

Розглянемо закриту петлю сонячної теплової системи для водяного опалення або невелику горизонтальну геотермальну петлю, якщо у вас є земля. Гідроніка система може бути занадто інвазивним для існуючого будинку, якщо ви можете встановити трубки під підлогою або використовувати тонко- плитні накладки. Завжди отримати кілька котирування і вивчити фінансування або ребраційні програми через ENERGY STAR федеральні податкові кредити]. Деякі держави пропонують низькі міжміські кредити для оновлення енергоефективності, і корисні ребрати можуть додатково зменшити початкові витрати.

Якщо ви живете в регіоні з екстремальними температурами

Геотермальний є найбільш стійким, оскільки температура землі є постійним. Теплові насоси Air-source втрачають ефективність в дуже холодній погоді (повністю 0°F), тоді як геотермічний підтримує COP вище 3.0 навіть в північних кліматах. Для охолодження переважають клімати, геотермальна система з вертикальною петлею може ефективно обробляти високі охолоджувальні навантаження. У районах з частимиими вихідними електромережами, що попарює геотермальну систему з резервним генератором забезпечує тривалий комфорт.

Монтаж і професійний захист

Вибір правильно закритої петлі системи є лише половина бою. Правильний дизайн і установка є критичним для досягнення цитованої ефективності і довготи. Завжди працювати з сертифікованим підрядником - для тих, які акредитовані Міжнародною наземною теплою асоціацією (IGSHPA) для геотермального, або Радіантного Альянсу (RPA) для гідроніки. Вони будуть виконувати розрахунок тепла / обігріву (Manual J або еквівалент), проектування петлю або макета труб, і забезпечити систему правильно розмір. За рахунок надмірного або підрізного призводить до короткого вело, зниження ефективності і більшого зносу.

Запитайте потенційних підрядників для довідок та докладних пропозицій, які включають петлю довжиною, технічні характеристики насоса та гарантійні умови. Більшість геотермальних петляційних полів прибувають з гарантією 50-річного, при цьому теплові насоси здійснюють 5–10 років. Гідроні компоненти зазвичай мають 10-річні гарантії. Документація є важливою для вимог податкового кредиту або корисного ребротів. Також перевірте, що підрядник відкладає необхідні дозволи та відповідає місцевим кодам, які часто вимагають сейсмічної гальмування або специфічних поховань.

Загальні положення установки, щоб уникнути

  • // ] – занадто багато або занадто мало антифриз може пошкодити тепловий насос або зменшити теплопередачі. Випробування концентрації після начинки.
  • Айр кишені в петлі – ці зниження ефективності і можуть викликати кавітацію насоса. Правильне очищення після монтажу обов'язково.
  • Негабаритне поле петлі – веде до температури дрейф з часом, що робить роботу системи важче і знизивши його життяспаном.
  • Ignoring building конверт вдосконалення – додавання ізоляції, ущільнення каналів, а оновлення вікон знизить Ваше навантаження, що дозволяє меншим, дешевшим замкненим петлею.
  • Невипускний контроль тиску] – завжди натискайте петлю перед заправкою для перевірки витоків.

Екологічний вплив та довговічність

Закриті петляційні системи значно зменшують викиди парникових газів порівняно з викопним опаленням палива. Геотермальний тепловий насос, наприклад, виробляє близько половини CO2 газової печі на одиницю теплопостачання, навіть коли живленням стандартною сіллю. При парі з сонячним ПВ, викиди падають до ближнього нуля. Гідронічні променеві системи з використанням конденсатуючого котла також досягають високої ефективності горіння (95%+). Якщо ви передустановите стійкість, подивіться на системи, які використовують екологічно чисті холодоагенти (R-410A, R-32 або майбутні низько-GWP альтернативи) і перероблені матеріали.

Додатково закриті петлі заглиблюють воду, так як вони не вивантажують воду. Це важливо в посухих регіонах. Багато зелені заготовки, такі як LEED і Пасивний будинок винагороджують використання закритих петляційних систем. Geothermal Exchange Organization]] забезпечує кейси та звіти про життєвий цикл, які можуть допомогти вам кількісно визначити екологічні переваги для вашого конкретного проекту.

Виконувати остаточне рішення

Ідеальна замкнена система петлю балансує ваші потреби енергії, обмеження майнових ресурсів, фінансові плани та екологічні цінності. Почати проводити домашній енергоаудит, щоб зрозуміти Ваше поточне споживання. Потім, оцінити ваші пріоритети: максимальна ефективність мети, або менша вартість переду більш важливі? Ви хочете обігрів і охолодження від однієї системи, або ви готові мати окремі рішення? З інформацією в цьому посібнику ви можете впевнено оцінити варіанти і обговорити їх з професіоналом. Пам'ятайте, добре підібрана система закритої петлі є інвестиціями, які будуть платити дивіденди в комфорт, економії і стійкість протягом десятиліть.

Для подальшого читання див. розділ Огляд систем теплового насоса DOE та Geothermal Exchange Organization для кейсів та директорів підрядників.