Hiểu các hệ thống vòng lặp đóng cửa: Một nền tảng cho sự lựa chọn thông minh

Một hệ thống vòng kín, bằng thiết kế, tái tạo lại một chất lỏng làm việc (nước, chống đông lạnh, hoặc chất đông lạnh) thông qua một mạch điện đóng kín, trao đổi nhiệt độ với môi trường mà không tiêu thụ hoặc giải phóng chất lỏng. Nguyên tắc mạch đóng cửa này làm nền cho nhiều công nghệ có hiệu quả điện năng, từ máy bơm nhiệt địa nhiệt đến hệ thống sưởi ấm bằng nước nóng bằng năng lượng và thậm chí hệ thống nhiệt mặt trời.

Khi mã xây dựng chặt chẽ và chủ sở hữu tìm kiếm sự độc lập, hệ thống vòng kín đang ngày càng tích hợp vào thiết kế lưới không có năng lượng. chúng cho phép bạn gõ vào nhiệt độ ổn định dưới lòng đất hoặc phân phối hiệu quả nhiệt độ mà không cần dựa vào nhiên liệu hóa thạch. chọn một hệ thống vòng kín đóng kín bên phải không phải là một hệ thống vòng lặp đóng, hệ thống đóng kín, hệ thống này đòi hỏi sự hiểu biết rõ ràng về nhiệt độ và tải nhẹ, địa điểm địa điểm và không gian sẵn có, ngân sách cho cả hai mặt và hoạt động lâu dài, và mục tiêu cá nhân của bạn. hướng dẫn này sẽ đi qua mỗi lựa chọn quan trọng, giúp bạn đánh giá và chọn hệ thống cung cấp hiệu quả, và sự thoải mái của hệ thống, và hệ thống an toàn, và hệ thống an toàn, để đến sự an toàn,

Yếu tố then chốt để đánh giá trước khi chọn một hệ thống vòng lặp đóng cửa

Hàm chính: gan, làm lạnh, hay cả hai?

Hầu hết các hệ thống vòng kín có thể cung cấp nhiệt độ, làm mát hoặc cả hai hệ thống này, nhưng có những ưu tiên khác nhau. Chẳng hạn, hệ thống bơm nhiệt địa nhiệt (GHP) vượt trội ở cả hai mức độ, sử dụng nhiệt độ ổn định của trái đất như một nguồn nhiệt độ trong mùa đông và một bồn nhiệt vào mùa hè. Một hệ thống sưởi ấm hydro, có thể đơn giản hơn; nếu cả hai hệ thống nhiệt độ, một luồng khí nóng có thể thường là một bộ đệm thủy điện thường được dùng để làm mát.

Địa lý địa lý và khí hậu

Khí hậu địa phương đóng vai trò rất lớn. Trong khí hậu lạnh ở phía bắc, một hệ thống vòng vùng đất đóng (mặt đất) thường hiệu quả nhất vì nhiệt độ mặt đất giữ ấm (45–55°F). Trong vùng khí hậu ôn hòa, một máy bơm nhiệt độ không khí có thể đủ, nhưng đó là một hệ thống mở cho không khí. Đối với vòng tròn, loại đất, đá và diện tích đất liền có thể được, thì vật chất cực lớn. Loop có thể được cài đặt theo chiều ngang (ng) nếu bạn có đủ lượng đất, hoặc chiều dọc ( hây lỗ) nếu bạn có thể khoan, nhưng có thể khoan trong không gian hạn chế độ sâu của đất hoặc đất đá. Đối với độ dài của các vòng tròn, độ dài của các dây thép và độ dài của các dây dẫn nhiệt, có thể ngăn chặn sự kiểm tra và độ dẫn nhiệt của các vòng quay dưới đất.

Hợp nhất nguồn năng lượng

Hệ thống vòng có thể được cung cấp điện (crid hay tái tạo), khí ga tự nhiên, hoặc thậm chí là bảng nhiệt độ mặt trời. Nếu bạn có bảng quang điện mặt trời (PV) kết hợp chúng với máy nhiệt điện tạo ra một hệ thống nhiệt gần như không hoạt động. Nếu bạn thích, một bình hơi hòa với một vòng đóng thủy điện tạo hiệu suất cao. Hãy đánh giá độ điện đã có sẵn hoặc các nguồn năng lượng dự định để đảm bảo sự tương thích. Cũng hãy cân nhắc độ điện dùng: một số điện năng lượng ít điện năng lượng dùng vào ban đêm, làm cho nó hiệu suất hiệu suất lưu trữ nhiệt trong một thùng chứa nước thủy điện.

Ngân sách: Chi phí trước và tiết kiệm dài

Hệ thống vòng đóng địa nhiệt có giá trị ban đầu cao - tiêu chuẩn $15,000 đến 30,000 cho một hệ thống lắp đặt cư trú nhưng họ cắt giảm các hóa đơn năng lượng bằng 30% so với hệ thống thông thường. Hệ thống Hydronic radiant có giá trị ít hơn, thường là 6000 đến 12,000 đô la cho 1 vùng riêng lẻ, nhưng có thể cần một giải pháp làm mát riêng. Tạo ra tổng chi phí của mô hình sở hữu bao gồm cài đặt, bảo trì năng lượng, và mong đợi tuổi thọ (25+20 cho vòng nhiệt độ, 15–20 cho các nồi hơi hy vọng). Hệ thống khuyến khích: tiền tín dụng liên bang, thuế nhà nước, và các chương trình có thể giảm 30% hoặc hơn.

Cần thiết bảo trì

Hệ thống vòng kín thường đòi hỏi sự bảo trì ít hơn vòng mở vì không có nhiễu từ nước ngoài. Tuy nhiên, bạn vẫn cần kiểm tra định kỳ về máy nén nhiệt, bơm tuần tự, bình chứa khí mở và độ tập trung chống đông lạnh (nếu hệ thống đóng băng nước được dùng). Hệ thống địa nhiệt có thể đòi hỏi sự thay đổi bộ lọc hàng năm và thỉnh thoảng kiểm tra bộ lọc tủ lạnh. Hệ thống điện tử điện tử cần thiết thiết thiết thiết thiết thiết thiết thiết thiết thiết thiết thiết thiết thiết thiết bị lọc nhiệt, điều chỉnh van và độ phát quang áp. Hãy chọn một hệ thống bảo trì thích hợp với thời gian biểu của bạn sẵn sàng thực hiện hoặc trả tiền. Nhiều chủ nhà chọn một giao kèo để kiểm tra dịch vụ hàng năm.

Cons Cons Const và cài đặt tính phức tạp

Vòng nằm ngang cần thiết vòng mặt đất khoảng 1.500–2.000 feet vuông đất rõ ràng trên một tấn đất rõ ràng. Vòng dọc cần thiết dây khoan khoan và có thể làm nhiễu vùng đất này nhưng sử dụng vùng bề mặt ít hơn. Vòng điện tử đóng (v. d. để có được độ nóng radiant) cần thiết lắp đặt bồn tắm trong sàn nhà hay tường, tốt nhất là nên làm trong việc nâng cấp mới hoặc nâng cấp chính. Nếu bạn đang nâng cấp lại, hãy xem xét vòng lặp trên mặt đất như vòng dưới sàn phụ. Đối với các tính năng có hạn chế, một hố địa lý thường chịu đựng tốt nhất. Cũng đánh giá độ an toàn và tiện lợi ích cũng cần thiết.

Các loại hệ thống vòng lặp đóng kín cho việc sử dụng giao thông ánh sáng

Hệ thống bơm nhiệt (Ground-Source) Hệ thống bơm nhiệt

Hệ thống địa nhiệt là tiêu chuẩn cho hiệu quả, chúng sử dụng một vòng lặp chôn vùi chứa một hỗn hợp nhiệt nhiệt nhiệt nhiệt từ trái đất vào mùa đông và từ chối nhiệt độ từ mặt đất vào mùa hè.

  • Vòng thời gian ) – được cài đặt trong các chiến hào sâu 4–6 feet; hiệu quả chi phí nếu bạn có nhiều đất đai.
  • Vòng lặp ) – được cài đặt trong lỗ khoan 100–400 feet sâu; lý tưởng cho các lô nhỏ hơn.
  • Vòng lặp ) – chìm trong một vũng nước; hiệu quả cao nhưng cần một nguồn nước thích hợp và giấy phép.

Những hệ thống này thường đạt được hiệu quả của việc thực hiện (COP) với 3.5–5. 0 để làm nóng và hiệu quả trong việc tỉ lệ năng lượng (EER) của 15–30 để làm mát. Họ đủ điều kiện để làm mát. Họ có đủ điều kiện để làm thẻ thuế liên bang (v. d., U.S. Refidenial EFriency Credit) bao gồm 30% chi phí được cài đặt đến 20). Để biết thêm chi tiết [FL: 0]. Bộ hướng dẫn về năng lượng của Bộ Khí hậu địa nhiệt [FL: 1].

Hệ thống tưới tiêu phát quang điện điện

Những vòng đóng điện tử này lưu chuyển nước nóng (hay hỗn hợp glycol) qua ống đựng trong sàn nhà, tường hoặc trần nhà, cung cấp tiện nghi, yên tĩnh, thậm chí nhiệt độ mà không cần ép. Những hệ thống này kết hợp với những nồi hơi hiệu quả cao, máy bơm nhiệt độ hoặc những bộ sưu tập nhiệt độ mặt trời.

  • Cách khai thác – tốt nhất theo gạch, đá, hoặc gỗ được thiết kế; tránh thảm dày ngăn cách.
  • Quay ) – mỗi phòng có thể có bộ điều chỉnh để thoải mái tùy chỉnh.
  • Hệ thống thủy điện có thể thích nghi với máy lạnh hoặc máy điều khiển không khí, nhưng điều này làm tăng độ phức tạp và chi phí.

Các hệ thống điện tử được phổ biến tại nhà riêng và các dự án cải tạo nơi chủ sở hữu ưu tiên an ủi và hoạt động thầm lặng.

Hệ thống định vị mặt trời đóng cửa

Tấm pin nhiệt độ mặt trời thu nhiệt từ mặt trời và chuyển nó sang dung dịch (thường là procyne glycol) lưu hành trong một vòng đóng kín đến một bồn chứa chứa. Nó chứa nước nóng trong nhà bạn hoặc hệ thống sưởi ấm trong nước. Trong khi các hệ thống này có thể được gắn kết với một nguồn nhiệt không có nước hoặc hơi nóng, có thể bù đắp 50–80%. Ghi chú: hệ thống bảo vệ đông lạnh có thể được dùng để điều hòa với một nguồn nhiệt hoặc bình nước nóng.

Phục hồi nhiệt (HRV) với giao dịch tim mạch đóng cửa

Mặc dù không phải là hệ thống sưởi và làm mát chính, HRV dùng lõi khép kín (thường là bánh xe quay hoặc trao đổi luồng nhiệt) để truyền nhiệt giữa không khí đóng lại và không khí trong lành đang đến. Việc này giảm thiểu mất năng lượng trong khi duy trì hệ thống thông gió. Đây là một bộ phận phụ bổ sung tuyệt vời cho một hệ thống địa nhiệt hoặc thủy điện. Trong khí hậu ẩm, một bộ tạo năng lượng tái tạo lại có thể thích hợp hơn.

Làm thế nào để hòa hợp một hệ thống vòng tròn khép kín với lối sống của bạn

Nếu bạn ưu tiên tính bền vững và tiết kiệm thời gian

Chọn một máy bơm nhiệt địa nhiệt với một vòng đóng dọc. Đầu tư cao hơn được bù đắp bởi tiết kiệm năng lượng lớn và tuổi thọ 25–50 năm cho vòng lặp mặt đất. Hệ thống này giảm đáng kể dấu chân carbon của bạn, đặc biệt nếu bạn kết hợp nó với điện tái tạo. Lý tưởng là các chủ nhà dự định ở lại nhà họ trong hơn một thập kỷ. chu kỳ trả lại thường từ 5 đến 10 năm sau khi động cơ thúc đẩy, nó trở thành một sự lựa chọn tài chính vững chắc về môi trường và môi trường.

Nếu bạn muốn được an ủi và hoạt động yên tĩnh

Hệ thống chiếu sáng thủy điện là hệ thống tốt nhất của bạn, nó cung cấp nhiệt mà không làm nổ bụi hoặc dị ứng, hoạt động âm thầm, và cho phép kiểm soát vùng. Điều này cũng hiệu quả với những người bị dị ứng hoặc nhạy cảm để không bị ép không khí, kết hợp với một vòng nhiệt mặt trời hoặc một hơi nóng có hiệu quả cao. Để làm mát, hãy xem xét thêm một máy bơm nhiệt nhẹ có ống để duy trì sự thoải mái quanh năm mà không làm giảm sự tĩnh lặng của hệ thống radian.

Nếu bạn có một số tiền lớn hoặc số tiền thích hợp

Hãy xem một hệ thống nhiệt độ mặt trời đóng để sưởi ấm hoặc một vòng địa nhiệt nhỏ nếu bạn có đất liền. Một hệ thống thủy điện có thể quá xâm phạm cho một nhà đã có, trừ khi bạn có thể cài đặt ống nước dưới tầng dưới hoặc dùng máy đo nhiệt độ mỏng. Luôn luôn nhận nhiều dấu ngoặc kép, tìm kiếm tài chính hoặc tái tạo chương trình trợ cấp thông qua [FLT: 0] thẻ thuế liên bang [FL: 1). Một số quốc gia cung cấp các khoản vay thấp về lợi ích để nâng cấp năng lượng, và các tiện ích có thể giảm chi phí đầu tiên.

Nếu bạn sống trong một vùng có nhiệt độ cực cao

Nhiệt độ là nơi kiên cố nhất vì nhiệt độ trái đất không đổi. máy bơm nhiệt độ không khí mất hiệu suất trong thời tiết rất lạnh (tách 0 °F), trong khi địa nhiệt giữ cho một cảnh sát trên 3.0 ngay cả ở khí hậu phía bắc. Đối với khí hậu nhiệt độ lạnh, một hệ thống địa nhiệt với một vòng thời gian có thể xử lý hiệu quả làm mát cao. Trong những vùng có nguồn điện bị mất đi thường xuyên, kết hợp một hệ thống nhiệt độ địa nhiệt với một máy phát điện dự phòng bảo đảm sự thoải mái tiếp tục.

Cài đặt và hướng dẫn chuyên nghiệp

Chọn một hệ thống vòng đóng bên phải chỉ là một nửa của trận chiến. Thiết kế và cài đặt đúng là quan trọng để đạt hiệu quả và tuổi thọ được trích dẫn. Luôn luôn làm việc với một nhà thầu đã xác nhận xem những người được công nhận qua Hiệp hội máy bơm nhiệt Quốc tế (ISHPA) cho địa nhiệt, hoặc cho Liên minh RPA (RPA) cho hệ thống thủy điện. Họ sẽ thực hiện sự mất nhiệt/h cố gắng tính toán (Manal J hoặc tương đương), thiết kế trường mạch hay bồn tắm, và bảo đảm hệ thống có kích cỡ đúng. Việc giám sát hoặc dưới sự tăng tốc độ hoạt động hoặc giảm năng suất và mặc quần áo.

Yêu cầu các nhà thầu tiềm năng cho các tham khảo và đề xuất chi tiết bao gồm vòng lặp, đặc tả bơm và các điều khoản bảo mật. Phần lớn trường địa nhiệt đi kèm với một bảo mật 50 năm, trong khi máy bơm nhiệt chứa 5–10 năm. Thành phần cơ bản có bảo hành 10 năm. Tài liệu là thiết yếu để xác nhận tín dụng thuế hay giảm hiệu tiện ích. Cũng xác định nhà thầu kéo giấy phép cần thiết và hợp lệ với mã cục bộ, thường cần thiết độ bền của cơ chế hoặc độ sâu đặc trưng.

Những lỗi thường xuyên cài đặt nên tránh

  • hỗn hợp chất lỏng ) – quá nhiều hoặc quá ít chống đông có thể gây tổn hại đến máy bơm nhiệt hoặc giảm nhiệt truyền. Kiểm tra sự tập trung sau khi bơm.
  • Những túi trong vòng lặp ) – những túi này giảm hiệu suất và có thể gây ra ô khóa bơm. Việc lọc đúng sau khi cài đặt là bắt buộc.
  • , dưới mức ) – dẫn đến nhiệt độ bị trôi giạt theo thời gian, khiến hệ thống hoạt động chăm chỉ và giảm tuổi thọ.
  • Việc cải tiến phong bì xây dựng ) – thêm các đường ống, niêm phong và nâng cấp cửa sổ sẽ giảm tải, cho phép một hệ thống vòng khép nhỏ hơn, rẻ hơn.
  • Thử nghiệm áp suất ) – luôn luôn áp lực vòng thử nghiệm trước khi lấp đầy để kiểm tra các rò rỉ.

Ảnh hưởng và khả năng duy trì môi trường

Hệ thống vòng đóng kín làm giảm đáng kể lượng khí thải nhà kính so với nhiệt độ hóa thạch. Một máy bơm nhiệt điện nhiệt điện nhiệt bằng cách tích tụ khí CO2 của một lò sưởi cấp độ nóng mỗi đơn vị được cung cấp, ngay cả khi được cấp năng lượng bởi một mạng lưới chuẩn. Khi kết hợp với năng lượng mặt trời, việc thải sẽ giảm gần 0. Hệ thống nhiệt điện áp bằng cách dùng hệ thống lọc nhiệt điện tích hợp cũng đạt hiệu suất cao (95%). Nếu bạn ưu tiên tính năng ổn định, tìm hệ thống dùng chất làm mát môi trường (R10-A- 32, hoặc thấp-GW/GW/ chạy vòng thời gian / lại.

Ngoài ra, hệ thống vòng kín bảo tồn nước từ khi chúng không thải nước. Điều này quan trọng trong vùng hạn hán-prone. Nhiều tòa nhà xây dựng màu xanh như LEED và Nhà lưu động thưởng cho việc sử dụng hệ thống vòng đóng. Tổ chức [FLT: 0] [FLT: 1] cung cấp các nghiên cứu và phân tích xe đạp để giúp bạn tính toán lợi ích môi trường cho dự án cụ thể của bạn.

Quyết định cuối cùng

Hệ thống vòng lý tưởng cân bằng năng lượng của bạn, hạn chế tài sản, kế hoạch tài chính và giá trị môi trường. Bắt đầu bằng việc kiểm tra năng lượng nhà để hiểu tiêu dùng hiện tại của bạn. Sau đó, xếp hạng ưu tiên: là hiệu quả tối đa mục tiêu, hoặc là giảm chi phí trước công việc? bạn muốn sưởi ấm và làm lạnh từ một hệ thống, hoặc bạn có sẵn sàng để có giải pháp riêng? với thông tin trong hướng dẫn này, bạn có thể tự tin đánh giá các lựa chọn và thảo luận với chuyên gia. Hãy nhớ, một hệ thống đóng cửa có thể trả tiền trong sự thoải mái, tiết kiệm và bền vững trong nhiều thập kỷ.

Để đọc thêm, hãy khám phá hệ thống phun nhiệt củaDOE [FLT: 1] và ) Tổ chức ) [FLT:] cho các nghiên cứu và thư mục nhà thầu.