(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Как ставится насос на отопление вертикально или горизонтально


Как правильно ставить циркуляционный насос на отопление

Как правильно установить циркуляционный насос в систему отопления — инструкция

С необходимостью самостоятельного монтажа циркуляционного насоса сталкиваются многие. Причины, как правило, две – или котел изначально не имеет в своем составе насоса (а менять трубы на изделия с большим сечением нерационально), или его мощности недостаточно для равномерного обогрева всех помещений, через которые проложен отопительный контур.

К примеру, если отапливаемая пристройка (гараж или иное) возведена уже после того, как жилой дом был построен и обжит. Как правильно установить насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя по системе отопления, что предусмотреть – вопросов в процессе монтажа возникает много. Эта статья даст подробные ответы на наиболее характерные из них.

Выбор места установки насоса

Мнения по данному вопросу прямо противоположные. Большинство уверено в том, что единственно правильное решение – на входе бытового котла, на так называемой линии «обратки». Хотя сторонники монтажа циркуляционного насоса на выходе агрегата утверждают, что расположение устройства на подаче делает отопление более эффективным. Кто же прав?

С точки зрения законов физики (есть такая дисциплина – гидравлика) это непринципиально. В любом случае крыльчатка будет «прокачивать» теплоноситель через насос, то есть обеспечивать перемещение жидкости по замкнутому контуру. Но с учетом особенностей работы бытового котла, его «реакции» на нештатные ситуации, возникающие в отопительной системе, циркуляционный насос следует устанавливать только на «обратке», то есть на входе агрегата.

Почему? Циркуляционный насос предназначен для работы с жидкими средами. В случае аварийной ситуации теплоноситель может закипать, и на выходе котла образуется пар, который и станет поступать в отопительную систему. Насос перестанет выполнять свою функцию, так как крыльчатка не в состоянии перекачивать газообразные среды. Как результат – циркуляция в контуре прекратится, что приведет к еще большему повышению температуры в теплообменнике. Далее (если автоматика не сработала) – взрыв котла. А вот если насос установлен на обратной нитке, то риск того, что пар «доберется» до него, сводится к нулю.

Вывод – с точки зрения безопасной эксплуатации котельного оборудования циркуляционный насос устанавливать следует только на «обратке», то есть на трубе, соединенной с входным патрубком агрегата. Даже если теплогенератор самой последней модели, с совершеннейшей автоматикой, надеяться лишь на нее нецелесообразно. А вдруг откажет? Ведь никто не станет спорить, что надежностью в 100% не отличается ни одно из технических средств.

Особенности и правила установки насоса

Трубы системы отопления прокладываются по различным схемам. Для циркуляционного насоса никакой разницы нет, где он установлен – на вертикальной «нитке» или горизонтальной. Главное, чтобы изделие было правильно подключено. Вот здесь часто и совершается типичная ошибка, заключающаяся в том, что входной и выходной патрубки меняются местами. Как не перепутать, если визуально они неразличимы – ни по резьбе, ни по сечению?

На корпусе насоса – стрелка. Ее отчетливо видно. Она показывает направление перемещения теплоносителя. Следовательно, ее заостренный кончик указывает на патрубок выходной. Значит, устанавливать циркуляционный насос в системе отопления нужно так, чтобы этой стороной он был обращен к котлу. Кроме того, в паспорте прибора (а он обязательно прилагается) показана рекомендуемая схема его монтажа.

Независимо от специфики установки насоса (пространственной ориентации) обязательное условие – горизонтальное положение ротора. В паспорте указывается и это.

При установке циркуляционного насоса в большинстве случаев ставится байпас. Его назначение понятно – обеспечить перемещение теплоносителя по контуру, даже если насос вышел из строя или его необходимо временно демонтировать. К примеру, для обслуживания. И здесь мнения различаются. Одни считают, что насос правильно устанавливать на трубу, другие – на байпас. Чем руководствоваться?

Так как после прекращения работы насоса циркуляция будет обеспечиваться или тем устройством, которое установлено в котле, или разницей температур (в энергонезависимых системах), то необходимо создать наиболее благоприятные условия для перемещения теплоносителя. Следовательно, при отключении прибора он должен идти по трубе, напрямую, минуя байпас. Рисунки все поясняют.

Такой вариант монтажа (на байпасе) реализуется для систем отопления, которые смонтированы под энергонезависимые котлы, то есть как «самоточные».

При такой установке насоса можно организовать автоматическое переключение циркуляции с байпаса на прямую «нитку». Достаточно лишь вместо шарового крана, смонтированного на трубе, поставить обратный клапан («лепестковый»).

При остановке насоса давление в системе упадет, данный элемент арматуры откроется, и движение жидкости продолжится, но уже напрямую. Причем время такого переключения минимально, поэтому на эффективности отопления и режиме работы котла такая модификация контура никак не отразится.

Хорошее решение для собственников частных строений. Ведь это редкий случай, когда в доме обязательно кто-нибудь да есть. Даже человек, вышедший на заслуженный отдых, не сидит постоянно «в четырех стенах», а отлучается по различным делам. Вот именно в это время и могут возникнуть проблемы с эн/снабжением.

Эту схему не следует трактовать однозначно, хотя встречаются мнения, что она неправильна. В некоторых котлах изначально нет «своего» насоса. Поэтому куда устанавливать купленный – без разницы. В контуре, который рассчитан на принудительную циркуляцию, «самотока» теплоносителя не будет по определению. Хотя бы по причине отсутствия требуемых уклонов «ниток». Значит, насос можно ставить непосредственно на трубу, так как монтаж байпаса в данном случае теряет смысл. Но обязательно – между котлом и расширительным баком.

Положение фильтра очистки относительно циркуляционного насоса (еще один спорный вопрос) зависит от особенностей контура отопления:

  • Если система открытая, то перед прибором, но на байпасе.
  • В случаях с котлами твердотопливными – перед клапаном (3-х ходовым).
  • В системах напорных «грязевик» устанавливается до байпаса.

Рекомендации по порядку монтажа насоса

Этой работой следует заниматься в так называемое «межсезонье». Но если возникла необходимость провести установку в отопительный период, котел требуется «заглушить» и дождаться, когда температура теплоносителя упадет – это элементарные вещи, не нуждающиеся в дополнительных комментариях.

  • При необходимости монтажа байпаса его лучше собрать отдельно, установив все элементы арматуры и циркуляционный насос. Останется лишь сделать врезку в трубу.
  • Следующий этап – стравливание воздуха с одновременным контролем системы с целью обнаружения протечек.

После этого можно смело переключать контур на работу с насосом.

Полезные советы

Циркуляционные насосы подразделяются на 2 группы, по специфике расположения ротора – «мокрые» и «сухие». В чем разница? Не вдаваясь в особенности инженерных решений, достаточно лишь отметить плюсы и минусы каждой модификации.

С ротором «сухим». Более высокий КПД. Но есть и недостатки – повышенная «шумность», необходимость регулярного обслуживания (в первую очередь, смазка уплотнителей) и особые требования к условиям эксплуатации. Такие циркуляционные насосы обязательно устанавливаются в отдельных, причем абсолютно чистых помещениях. Объяснение простое – малейшая запыленность приводит к снижению их эффективности или поломке.

Рекомендация – «сухой» насос целесообразно приобретать, если в самом котле его аналог отсутствует, и изделие является единственным устройством, обеспечивающим циркуляцию воды по трубам системы отопления.

С ротором «мокрым». Как правило, эти насосы монтируются чаще. Дело в том, что все современные бытовые отопительные котлы изначально укомплектованы таким прибором (располагается под кожухом агрегата), а вновь устанавливаемый служит лишь дополнительным элементом, обеспечивающим лучшую циркуляцию теплоносителя. Например, при неправильном выборе модели теплогенератора, при увеличении протяженности контура обогрева, при установке радиаторов, не предусмотренных первичной схемой.

Минус такого насоса – низкий КПД. Но с учетом, что он в системе не единственный, данный недостаток нивелируется, так как особо не отражается на эффективности отопления. Дополнительное преимущество – не требуется тех/обслуживание. Такие насосы исправно функционируют до полной выработки ресурса при условии, что соблюдены правила их установки.

Рекомендация – если в бытовом котле уже есть «свой» насос, то можно смело выбирать изделие с «мокрым» ротором.

Как установить циркуляционный насос отопления

Для владельцев дачных домов с индивидуальной системой отопления особо актуальным является вопрос, связанный с равномерным распределением тепла между всеми комнатами. Для этого используют циркуляционные насосные установки. И непосредственно остро встает вопрос: как же установить циркуляционный насос отопления, чтобы он обеспечивал бесперебойную высокоэффективную, надежную работу? В этот статье мы подробно рассмотрим этот вопрос.

Оглавление

Причины установки циркуляционного насоса

Стандартная проблема владельцев частных домов – это неравномерность распределения тепла по всей системе отопления. Если в дальних помещениях батареи чуть теплые, а котел при этом закипает, то приходится искать методы для улучшения эффективности работы всей отопительной системы.

Для распределения тепловой энергии по всему дому чаще всего используют такие решения:

  • увеличение диаметра труб отопительной системы;
  • установка насоса в систему отопления, которая уже присутствует.

Первый способ действенный и практичен, однако он требует значительных денежных и физических затрат, так как придется демонтировать все старые трубы и заменить их на новые. Установка же циркуляционного насоса в систему отопления обеспечит не только одинаковые температурные показатели по всему дому, но и предотвратит возникновению воздушных пробок, которые и являются причиной плохой циркуляции теплоносителя. Кроме того, стоимость установки небольшого насоса значительно ниже, чем замена труб всей системы отопления, да и физических усилий также потребуется значительно меньше.

Устройство и принцип работы циркуляционного насоса

Циркуляционные насосы предназначены для принудительной циркуляции теплой воды в замкнутых системах отопления. Насос состоит из нержавеющего корпуса и прикрученного к нему стального ротора или мотора, на валу мотора крепится крыльчатка, которая и способствует выбросу теплоносителя. Работе насоса способствует электродвигатель. Установленный в отопительную систему насос втягивает воду с одной стороны и выбрасывает ее в трубопровод за счет центробежной силы, которая возникает при вращении крыльчатки. Напор, создаваемый насосом, должен без проблем справляться с гидравлическим сопротивлением трубопровода, радиатора и других элементов системы.

Типы циркуляционных насосов

Как правило, насосы для отопления делятся на два типа:

В конструкциях «сухого насоса» ротор не взаимодействует с теплоносителем, его рабочая область отделена от электродвигателя специальными уплотнительными нержавеющими кольцами. При пуске эти кольца начинают вращение один к другому и тонкая водяная пленка, находящаяся между кольцами, герметизирует соединение за счет разных показателей давления в системе отопления и внешней среде. Коэффициент полезного действия циркуляционного насоса с сухим ротором становит 80 %. Кроме того, он достаточно шумный, в сравнении с «мокрым» насосом, поэтому его следует устанавливать в отдельной, хорошо звукоизолированной комнате.

В свою очередь «сухие» насосы подразделяются на три вида: вертикальные, горизонтальные и блочные. У горизонтальных «сухих» циркуляционных насосов всасывающий патрубок расположен на передней части вала, а нагнетательный – на корпусе. Электродвигатель крепится горизонтально. У вертикальных насосов патрубки расположены на одной оси, а электродвигатель расположен вертикально. Теплая вода в блочный насос поступает по направлению оси, а выводится радиально. При работе «сухого» насоса следует контролировать запыленность помещения, так как он может вызвать завихрения пыли и других мелких твердых частиц, что может повредить поверхность колец уплотнения, а вследствие – и герметичность насоса. Стоит помнить, что «сухой» насос требует присутствие жидкости в качестве смазки, так как при ее отсутствии значительно повышается риск разрушения торцевого уплотнения.

«Мокрые» циркуляционные насосы отличаются от «сухих» тем, что ротор вместе с крыльчаткой погружены в теплоноситель, который и выполняет одновременно роль смазки и охладителя. Ротор и статор разделяет специальный «стакан» из нержавеющей стали, который обеспечивает герметичность части электродвигателя, которая находится под напряжением. Для отопительной системы корпус «мокрого» насоса преимущественно должен быть бронзовым или латунным, а ротор — керамическим. В сравнению с «сухими» насосами, мокрые менее требовательны в обслуживании и ремонте, кроме того, их шумность значительно меньше. Однако существует и минус, коэффициент полезного действия «мокрого» насоса составляет около 50%. Это связанно с тем, что гильзу, которая разделяет теплоноситель и статор, герметизировать практически нереально. «Мокрые» циркуляционные насосы преимущественно применяют в бытовом отоплении, так как такой производительности для систем отопления небольшой протяжности вполне достаточно.

Как выбрать циркуляционный насос отопления

Первое, на что следует обратить внимание при выборе циркуляционного насоса, это на его мощность. Стоит помнить, что для качественно отопления не обязательно выбирать большой насос с чересчур высокой мощностью. Он будет только создавать излишний шум, стоять намного дороже, да и потребности в нем как таковой и нет.

Чтобы выбрать отопительный прибор, следует произвести точный расчет мощности циркуляционного насоса, оптимально подходящей для вашего дома. Для этого вам необходимо знать такие параметры: диаметр трубы, температура воды, уровень напора теплоносителя, пропускную способность и производительность котла.

Важно знать, сколько литров воды может пройти в минуту через отопительную систему (мощность котла). Помимо этого, необходимо рассчитать количество воды, требуемое для нормальной работы радиатора и колец отопительной системы.

Мощность циркуляционного насоса также напрямую зависит от длины трубопровода. Как правило, на 10 м. трубопровода необходимо примерно 0,5 м. насосного напора.

Чтобы рассчитать расход теплоносителя нужно просто его прировнять к параметрам мощности котла. К примеру, если мощность котла составляет 25 кВт, то расход теплоносителя составляет 25 л/мин. Батареям мощностью 15 к Вт необходимо 15 л/мин воды. Также стоит помнить, что чем уже трубопровод, тем больше сопротивление возникнет на пути передвижения теплоносителя.

Расчет расхода циркуляционного насоса для отопления

Любой циркуляционный насос имеет ряд показателей, за которыми и определяется его производительность. Основными являются напор и расход. Эти параметры отражаются в техническом паспорте.

Расход циркуляционного насоса отопления рассчитывается за формулой:

где N- мощность котла;t1,t2- температура, выходящая из источника тепла (в большинстве случаев — 90-95 градусов) и находящаяся в оборотном трубопроводе (в основном -60-70 градусов) соответственно.

Таким же образом рассчитывается и напор насоса отопления, согласно европейским стандартам на 1 м.кв площади частного дома необходимо 100 Вт мощности.

Схемы установки циркуляционных насосов

Существует две типовые схемы установки циркуляционного насоса: однотрубная, двохтрубная.

Первая схема характеризуется постоянным расходом теплоносителя и небольшим температурным перепадом, а вторая, наоборот, — переменным расходом и высоким температурным перепадом.

На следующих рисунках приведены схемы подключения циркуляционного насоса отопления, где: 1 –котел, 2- автоматический воздушник, 3- клапан термостатический, 4- радиатор, 5- клапан балансировочный, 6- расширительный бак, 7-вентиль, 8 –фильтр,9- циркуляционный насос, 10-манометр, 11 – клапан предохранительный.

Установка циркуляционного насоса – этапы и важные нюансы монтажа

Перед установкой циркуляционного насоса тщательно изучите инструкцию и схему его подключения. Важно учесть тот факт, что отопительную систему время от времени нужно будет обслуживать, поэтому она должна иметь к себе подход.

Для начала следует слить всю отопительную жидкость из системы, затем в случае необходимости очистить трубопровод. Установка насоса и функциональной цепочки из арматуры выполняется согласно схеме подключения. По завершению монтажа отопительную систему заливают водой, затем удаляют лишний воздух из насоса путем открытия центрального винта. Стоит обратить внимание, что выводить воздух следует перед каждым включением циркуляционного насоса.

После того, как был куплен циркуляционный насос отопления, приступают к определению его места монтажа. Рекомендуется циркуляционный насос устанавливать на обратке, перед котлом. Все дело в том, что вверху котла со временем может собираться воздух и если насос установить на подаче, то он как бы будет вытягивать его из котла, в результате чего может создастся вакуум, что приведет к закипанию этой части котла. Если же насос поставить перед котлом, то теплоноситель будет вталкиваться в него, в результате чего не будет создаваться воздушное пространство и котел будет полностью заполненный. Помимо этого, при таком монтаже циркуляционный насос будет работать при более низких температурах, что повысит срок его эксплуатации.

На выбранном участке монтажа насоса выполняют, так называемый, байпас (обвод).Он необходим же для того, чтобы в случае поломки насоса или выключения электричества, вся отопительная система не перестала работать, и теплоноситель прошел через главный трубопровод благодаря открытым кранам. Следует не забывать, что диаметр трубы обвода должен быть меньше диаметра основного трубопровода. После того, как байпас готов, приступают к установке циркуляционного насоса.

Важно помнить, что вал циркуляционного насоса обязательно должен быть установлен горизонтально, иначе в воде будет находиться лишь его часть, то есть насос потеряет около 30% производительность, а в худшем варианте — рабочая зона может прийти в неисправность.

Кроме того, монтаж предусматривает и верхнее расположение клеммной коробки.

С двух сторон насосного оборудования установите шаровые краны. Они в дальнейшем понадобятся вам для обслуживания и демонтажа насосного оборудования.

Система должна обязательно включать в себя фильтр, который предназначен для защиты механизма от мелких механических частиц, которые могут нанести значительные повреждения насосу.

Сверху обводной трубопроводной линии следует вмонтировать ручной или автоматический клапан, который необходим для выпускания возникших через некий период воздушных пробок.

Для исключения произвольного протока воды в системе отопления в области входа-выхода насоса необходимо закрепить запорную арматуру.

При креплении вала двигателя необходимо обеспечить поворот коробки по оси при минимальных усилиях. Для открытой отопительной системы необходимо также предусмотреть расширительный бачок.

Соединительные узлы следует обработать герметиком, что повысит производительность всей системы отопления

Чтобы процесс установки помпы был попроще и чтобы избежать необходимость в поисках соединений и креплений самостоятельно, найдите в магазинах специальное устройство с уже подобранными разъемными резъбами.

Количество необходимых циркуляционных насосов зависит от длины трубопровода. К примеру, если длина труба составляет около 80 м. то достаточно будет установки одного насоса, если же метраж превышает этот показатель – то необходимо использовать два и больше циркуляционных насосов отопления.

Цена установки циркуляционного насоса отопления в полной мере зависит от модели самого оборудования, сложности обводных труб и, конечно же, количества контуров трубопровода.

Причины поломки циркуляционных насосов отопления

Наиболее частые причины поломки циркуляционных насосов отопления:

  • неправильная установка насоса

Вал двигателя должен быть расположен строго горизонтально, в ином случае в насосе может возникнуть скопление воздуха, что выведет прибор из строя.

  • неправильное расположение клемного модуля или подводка кабеля
  • игнорирование процедуры развоздушивания насоса
  • не качественная очистка системы от твердых частиц

Стоит помнить, что все неисправности циркуляционного насоса требуют специфических навыков и знаний, поэтому ремонт отопительного оборудования лучше доверить профессионалам.

Статьи по теме

Как установить циркуляционный насос

В системы отопления с принудительной или естественной циркуляцией ставят циркуляционные насосы. Он нужны для повышения теплоотдачи и для возможности регулировки температуры в помещении. Установка циркуляционного насоса — задача не самая сложная, при наличии минимума навыков справиться можно самостоятельно, своими руками.

Что такое циркуляционный насос и для чего он нужен

Циркуляционный насос это такое устройств, которое изменяет скорость движения жидкой среды без изменения давления. В системах отопления ставится для более эффективного обогрева. В системах с принудительной циркуляцией он — обязательный элемент, в гравитационных — можно ставить, если требуется увеличить тепловую мощность. Установка циркуляционного насоса с несколькими скоростями дает возможность менять количество переносимого тепла в зависимости от температуры на улице, поддерживая таким образом стабильную температуру в помещении.

Циркуляционный насос с мокрым ротором в разрезе

Есть два типа подобных агрегатов — с сухим и мокрым ротором. Устройства с сухим ротором имеют высокий КПД (порядка 80%), но сильно шумят, требуют регулярного обслуживания. Агрегаты с мокрым ротором работают почти бесшумно, при нормальном качестве теплоносителя могут качать воду без отказов более 10 лет. Они имеют меньший КПД (порядка 50%), но их характеристик более чем достаточно для отопления любого частного дома.

Куда ставить

Устанавливать циркуляционный насос рекомендуют после котла, до первого ответвления, а вот на подающем или обратном трубопроводе — все равно. Современные агрегаты делают из материалов, которые нормально переносят температуры до 100-115°C. Мало найдется систем отопления, которые работают с более горячим теплоносителем, потому соображения более «комфортной» температуры несостоятельны, но если вам так спокойнее, ставьте в обратке.

Можно ставить в обратном или прямом трубопроводе после/перед котлом до первого ответвления

Нет разницы и по гидравлике — котлу, да и остальной системе, абсолютно все равно, в подающей или обратной ветке стоит насос. Что имеет значение — это правильность установки, в смысле обвязки, и правильная ориентация ротора в пространстве. Остальное неважно.

По месту установки есть один важный момент. Если в системе отопления две отдельные ветки — на правое и левое крыло дома или на первый и второй этаж — имеет смысл на каждой поставить отдельный агрегат, а не один общий — непосредственно после котла. Причем на этих ветках сохраняется то же правило: сразу после котла, до первого разветвления в этом отопительном контуре. Это даст возможность задавать требуемый тепловой режим в каждой из частей дома независимо от другого а также в двухэтажных домах экономить на отоплении. Как? За счет того, что на втором этаже обычно значительно теплее, чем на первом и там требуется намного меньше тепла. При наличии двух насосов в ветке, которая идет наверх, скорость движения теплоносителя задается намного меньше, а это позволяет сжигать меньше топлива, причем без ущерба для комфортности проживания.

Есть два типа систем отопления — с принудительной и естественной циркуляцией. Системы с принудительной циркуляцией работать без насоса не могут, с естественной — работают, но в таком режиме имеют более низкую теплоотдачу. Тем не менее, меньшее количество тепла, это все-таки намного лучше, чем его полное отсутствие, потому в местностях, где электричество отключают часто, проектируют систему как гидравлическую (с естественной циркуляцией), а затем в нее врезают насос. Это дает высокую эффективность и надежность отопления. Понятное дело, что установка циркуляционного насоса в этих системах имеет отличия.

Все системы отопления с теплым полом принудительные — без насоса через такие большие контура теплоноситель не пройдет

Принудительная циркуляция

Так как система отопления с принудительной циркуляцией без насоса неработоспособна, его устанавливают прямо в разрыв подающей или обратной трубы (по вашему выбору).

Большинство проблем с циркуляционным насосом возникают из-за наличия в теплоносителе механических примесей (песка, других абразивных частиц). Они способны заклинить крыльчатку и остановить мотор. Потому перед агрегатом обязательно ставят сетчатый фильтр-грязевик.

Установка циркуляционного насоса в систему с принудительной циркуляцией

Также желательно с двух сторон установка шаровых кранов. Они дадут возможность заменить или отремонтировать устройство без слива теплоносителя из системы. Перекрываете краны, снимаете агрегат. Сливается только та часть воды, которая была непосредственно в этом куске системы.

Естественная циркуляция

Обвязка циркуляционного насоса в гравитационных системах имеет одно существенное отличие — необходим байпас. Это перемычка, которая делает систему работоспособной при неработающем насосе. На байпасе ставят один шаровый отсечной кран, который закрыт, все время, пока работает перекачка. В таком режиме система работает как принудительная.

Схема установки циркуляционного насоса в системе с естественной циркуляцией

Когда пропадает электричество или агрегат выходит из строя, кран на перемычке открывают, кран, ведущий на насос, перекрывают, система работает как гравитационная.

Особенности монтажа

Есть один важный момент, без которого установка циркуляционного насоса будет требовать переделки: требуется разворачивать ротор так, чтобы он был направлен горизонтально. Второй момент — направление потока. На корпусе есть стрелка, указывающая в какую сторону должен течь теплоноситель. Вот так и разворачивайте агрегат, чтобы направление движения теплоносителя было «по стрелке».

Сам насос может быть установлен как горизонтально, так и вертикально, только при подборе модели смотрите, чтобы он мог работать в обоих положениях. И еще один момент: при вертикальном расположении мощность (создаваемый напор) падает примерно на 30%. Это надо учитывать при выборе модели.

Подключение к электропитанию

Работают циркуляционные насосы от сети 220 в. Подключение — стандартное, желательна отдельная линия электропитания с автоматом защиты. Для подключение требуются три провода — фаза, ноль и заземление.

Схема электрического подключения циркуляционного насоса

Само подключение к сети можно организовать при помощи трехконтактных розетки и вилки. Такой способ подключения используется, если насос идет с подключенным питающим проводом. Также можно подключить через клеммную колодку или напрямую кабелем к клеммам.

Клеммы располагаются под пластиковой крышкой. Ее снимаем, открутив несколько болтов, находим три разъема. Они обычно подписаны (нанесены пиктограммы N — нулевой провод, L — фаза, а «земля» имеет интернациональное обозначение), ошибиться трудно.

Куда подключать кабель электропитания

Так как от работоспособности циркуляционного насоса зависит вся система, имеет смысл сделать резервированное питание — поставить стабилизатор с подключенными аккумуляторами. При такой системе электропитания все будет работать и несколько суток, так как сам насос и автоматика котла «тянут» электричества по максимуму 250-300 Вт. Но при организации надо все просчитать и подобрать емкость аккумуляторов. Недостаток такой системы — необходимость следить за тем, чтобы аккумуляторы не разряжались.

Как подключить циркуляционник к электричеству через стабилизатор

Здравствуйте. Моя ситуация, насос 25 х 60 стоит сразу после электрокотла на 6 квт, далее магистраль из трубы 40 мм идёт в баню (там три стальных радиатора) и возвращается к котлу; после насоса ответвление вверх, далее 4 м, вниз, окольцовывает дом 50 кв. м. через кухню, далее через спальню, где удваивается, потом зал, где утраивается и вливается в обратку котла; в бане ответвление 40 мм вверх, выходит из бани, входит на 2 этаж дома 40 кв. м. (там два чугунных радиатора) и возвращается в баню в обратку; на второй этаж тепло не пошло; идея установить второй насос в бане на подачу после ответвления; общая длина трубопровода 125 м. Насколько решение правильное?

Идея правильная — слишком длинная трасса для одного насоса.

Источники: http://better-house.ru/heating/kak-ustanovit-cirkulyacionnyj-nasos-v-sistemu-otopleniya/, http://strport.ru/elektrooborudovanie-svet-osveshchenie/kak-ustanovit-tsirkulyatsionnyi-nasos-otopleniya, http://stroychik.ru/otoplenie/ustanovka-cirkulyacionnogo-nasosa

Что такое геотермальный тепловой насос? Как работает тепловой насос

Стоимость установки геотермальной системы теплового насоса значительна. Однако стоимость установки может быть уменьшена за счет налоговых льгот, предоставляемых федеральным правительством. Эти федеральные налоговые льготы составляют до 30% от общей стоимости установки системы геотермального теплового насоса (включая установку или модификацию воздуховодов), что снизит стоимость установки системы геотермального теплового насоса за 30 000 долларов до 21 000 долларов.Правительства некоторых штатов предлагают дополнительные налоговые льготы и субсидии, которые могут быть применены к стоимости установки геотермальной системы теплового насоса, чтобы снизить стоимость еще больше.

Как только система геотермального теплового насоса будет установлена ​​и начнет нормально функционировать, начнется экономия. Во-первых, геотермальная система с тепловым насосом требует минимального обслуживания и не производит выхлопных газов, поэтому расходы на ежегодное обслуживание системы и чистку дымохода не потребуются. На постоянной основе можно значительно сэкономить на отоплении или охлаждении здания с помощью геотермальной системы теплового насоса.

Пол Уилкс из Garden State Geothermal в течение многих лет устанавливает геотермальные системы отопления и охлаждения в районах Нью-Джерси, Нью-Йорка и Пенсильвании. Для хорошо изолированного дома площадью 2000 квадратных футов с трехтонной геотермальной системой отопления и охлаждения в Нью-Джерси Пол сказал: «Я бы оценил ваши общие расходы на отопление и охлаждение где-то в диапазоне 1500 долларов в год. Отопление, вероятно, составляет около 1000 долларов от этой общей стоимости, и это будет электричество ». Это составляет примерно 125 долларов в месяц (в среднем за один год) на отопление и охлаждение дома площадью 2000 квадратных футов с помощью геотермальной системы отопления и охлаждения.Обогрев того же дома мазутом и охлаждение его с помощью центрального кондиционера будет стоить примерно 230 долларов в месяц в течение одного года, при условии, что мазут стоит 3,50 доллара за галлон. Это означает экономию 1260 долларов в год на расходах на отопление и охлаждение. Таким образом геотермальные системы отопления и охлаждения могут постоянно экономить деньги.

Пол подчеркнул, что это только приблизительная оценка. Он также заявил, что «не ведется учета использования образа жизни, и нет двух домов, одинаковых по количеству потребляемой энергии.Два одинаковых дома в разных местах будут использовать разное количество энергии для обогрева и охлаждения ».

Если установка геотермального теплового насоса стоит 20 000 долларов после того, как федеральные и государственные налоговые льготы и субсидии учтены в стоимости, а ежегодная экономия останется на уровне 1260 долларов в год на отопление и охлаждение, система окупится за 16 лет. Длительный период времени, но он того стоит, если вы собираетесь оставаться в здании в течение длительного периода времени. Если бы стоимость природного газа и мазута значительно вырастет, а затраты на электроэнергию увеличатся незначительно, то срок окупаемости соответственно увеличится.Установка геотермальной системы отопления и охлаждения в здании также увеличивает его стоимость, поскольку потенциальных покупателей привлекают низкие затраты на отопление и охлаждение.

.

Веб-страница не найдена на InspectApedia.com

.

Что делать, если ссылка на веб-страницу на InspectApedia.com приводит к ошибке страницы 404

Это так же просто, как ... ну, выбирая из 1, 2 или 3

  1. Воспользуйтесь окном поиска InspectAPedia в правом верхнем углу нашей веб-страницы, найдите нужный текст или информацию, а затем просмотрите ссылки, которые возвращает наша пользовательская поисковая система Google
  2. Отправьте нам электронное письмо напрямую с просьбой помочь в поиске информации, которую вы искали - просто воспользуйтесь ссылкой СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ на любой из наших веб-страниц, включая эту, и мы ответим как можно скорее.
  3. Используйте кнопку НАЗАД вашего веб-браузера или стрелку (обычно в левом верхнем углу экрана браузера рядом с окном, показывающим URL-адрес страницы, на которой вы находитесь), чтобы вернуться к предыдущей статье, которую вы просматривали. Если вы хотите, вы также можете отправить нам электронное письмо с этим именем или URL-адресом веб-страницы и сообщить нам, что не сработало и какая информация вам нужна.

    Если вы действительно хотите нам помочь, используйте в браузере кнопку НАЗАД, затем скопируйте URL-адрес веб-страницы, которую вы пытались загрузить, и используйте нашу ссылку СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ (находится как вверху, так и внизу страницы), чтобы отправьте нам эту информацию по электронной почте, чтобы мы могли решить проблему.- Спасибо.

Приносим свои извинения за этот SNAFU и обещаем сделать все возможное, чтобы быстро ответить вам и исправить ошибку.

- Редактор, InspectApedia.com

Задайте вопрос или введите условия поиска в поле поиска InspectApedia чуть ниже.

Мы также предоставляем МАСТЕР-ИНДЕКС по этой теме, или вы можете попробовать верхнюю или нижнюю панель ПОИСКА как быстрый способ найти необходимую информацию.

Зеленые ссылки показывают, где вы находитесь. © Copyright 2017 InspectApedia.com, Все права защищены.

Издатель InspectApedia.com - Дэниел Фридман .

Накачать хранилище | Сделай математику

Если мы примем солнечную и ветровую энергию в качестве основных компонентов нашей энергетической инфраструктуры, поскольку мы откажемся от ископаемого топлива, мы должны решить проблему накопления энергии в широком масштабе. Более ранний пост продемонстрировал, что у нас, вероятно, недостаточно материалов в мире, чтобы просто построить гигантские свинцово-кислотные (или на никелевой, или на литиевой) основе для выполнения этой работы. Комментарии часто указывали на более разумный ответ на гидроаккумулирующие системы. Действительно, гидроаккумулятор в настоящее время является доминирующим - и почти единственным - решением для хранения в масштабе сети.Здесь мы взглянем на гидроаккумулятор и оценим, что он может для нас сделать.

Основы гравитационного хранения

Когда вы поднимаете объект, вы должны приложить силу для противодействия гравитации (вес объекта) и приложить эту силу к высоте , на которую вы поднимаете объект. Вес объекта - и, следовательно, сила, приложенная для его подъема, - это его масса, умноженная на ускорение свободного падения (применение Ньютона F = мА ; в данном случае мг , где г - это ускорение свободного падения, или около 10 м / с²).Работа определяется как сила, умноженная на расстояние, поэтому подъем объекта массой м на высоту ч приводит к затратам энергии (работы) в размере мг / ч . Это называется гравитационной потенциальной энергией .

Это называется потенциальной энергией, потому что можно положить вложенную энергию на полку - буквально, фактически - чтобы получить к ней доступ позже. Упавший кирпич, которому ранее была придана гравитационная потенциальная энергия, может выполнять полезную работу, например, забивать гвоздь в кусок дерева (огромная сила, умноженная на небольшое расстояние = та же работа).Накопленная энергия не ухудшается ни на йоту со временем: в этом смысле она представляет собой идеальное долгосрочное хранилище.

Идея гидроаккумулятора заключается в том, что мы можем закачивать массу воды в резервуар (шельф), а затем извлекать эту энергию по желанию, исключая потери на испарение. Насосы и турбины (на самом деле часто реализованные как один и тот же физический блок) могут иметь примерно 90% эффективности, поэтому хранение в оба конца обходится весьма скромно.

Концепция гидроаккумулирующего резервуара Raccoon Mountain.

Основная проблема с гравитационным накоплением заключается в том, что оно невероятно слабее по сравнению с химическими методами, сжатым воздухом или маховиком (см. Сообщение о вариантах домашнего накопления энергии). Например, чтобы получить количество энергии, хранящейся в одной батарее AA, нам нужно будет поднять 100 кг (220 фунтов) на 10 м (33 фута), чтобы соответствовать этому. Чтобы соответствовать энергии, содержащейся в галлоне бензина, нам нужно было бы поднять 13 тонн воды (3500 галлонов) на высоту одного километра (3280 футов). Понятно, что плотность энергии гравитационного накопителя сильно снижена.

То, что нам не хватает плотности энергии, мы восполняем в объеме. Например, озера за плотинами представляют собой значительные запасы воды.

Мощность потока

Когда вода выходит со дна плотины, она несет энергию, как если бы она была «поставлена» на поверхность озера за плотиной. Как вода на дне «знает», насколько высока поверхность озера? Давление, которое пропорционально весу воды наверху. Итак, возьмем кубический метр воды массой 1000 кг и пропустим его через турбину.Энергия мг / ч в кубе воды для плотины высотой 100 м составляет (1000 кг) (10 м / с²) (100 м) = 10 6 Дж, или один мегаджоуль.

Если через эту плотину высотой 100 м будет проходить только один кубический метр в секунду, она будет производить 1 МДж / сек или 1 МВт. Я игнорирую примерно 90% -ный КПД гидроэлектрических турбин, чтобы цифры были аккуратными и приблизительными. Чаще расход измеряется в диапазоне 1000 м3 / с, так что наша 100-метровая плотина будет производить 1 ГВт в этом масштабе.

Итак, рецепт прост в понимании плотины гидроэлектростанции: умножьте высоту воды за плотиной (в метрах) на десятиитысячный расход в кубических метрах в секунду, чтобы получить мощность в ваттах.

Нам нужно Сколько места для хранения ?

В США энергетическая диета составляет около 3 × 10 12 Вт, или 3 ТВт. Две трети из них используются в тепловых двигателях (электростанциях, автомобилях и т. Д.) Со средней эффективностью 30%, обеспечивая при этом 0,6 ТВт полезной работы. Другой 1 ТВт - это прямое тепло (в основном это тепло промышленных процессов) и электроэнергия от ядерных и гидроэнергетических источников. Представив, что мы заменяем наши тепловые двигатели на электричество и электрифицированный транспорт, нам нужно что-то около 2 ТВт общей мощности, учитывая некоторую неэффективность.Если вас устраивает половина этого, хорошо - коэффициент в два качественно не изменит гигантский масштаб проблемы.

Следующий вопрос: на сколько нам нужно нашего хранилища? В статье Nation Sized Battery я утверждал, что нам нужно 7 дней хранения, чтобы он был невидим для конечного пользователя. То есть, если американцы настаивают на том, чтобы не менять свои привычки и иметь ноль отключений хранилища в течение десяти лет (читайте о полном отключении Сан-Диего в результате недавнего отключения электроэнергии в масштабах округа), то 7 дней - это наверное недалеко от цели.У меня есть зенитки за этот выбор, но я использую его здесь снова, потому что A) это не так уж и необоснованно, B) это позволяет проводить параллельное сравнение с национальным расчетом батареи и C) вы увидите, что это не делает или сломайте корпус: даже один день хранения - это очень сложно. Разделите все мои цифры на шкале на 7, например, если хотите, чтобы я использовал один день хранения.

Обратите внимание, что 7 дней хранения буквально не означают, что мы готовы испытать 7 дней с нулевым входом от возобновляемой инфраструктуры.Например, работа на 30% от величины безубыточности в течение 10 дней также оставляет систему с 7-дневным дефицитом энергии. Это обстоятельство нетрудно представить: на юго-западе пасмурная зимняя неделя, а скорость ветра над страной вдвое меньше среднего значения (то есть в восемь раз меньше мощности) за тот же период.

Таким образом, 2 ТВт за 7 дней означают 336 миллиардов кВтч емкости хранения.

Гидравлическая насосная установка First-Blush

В каком масштабе потребуется этот объем хранилища, если мы построим схему гидроаккумуляции? Немедленно отметим, что у нас есть 78 ГВт установленной гидроэлектроэнергии в США.С., Что составляет 4% от целевой потребности в 2 ТВт. Наши традиционные гидроэнергетические мощности не могли быть увеличены даже в два раза, поскольку основные участки реки уже были вырваны.

А как насчет потенциальных насосных гидроустановок: не на текущих реках, а в горах, где мы могли бы отгородить высокую долину и заполнить ее водой?

Я говорю о горах, потому что нам нужен значительный перепад высот для гидроаккумуляции, чтобы иметь смысл. Насосных хранилищ на равнинах не будет.Горизонтальное расстояние также должно быть минимизировано, поэтому нам нужен резкий рельеф, то есть горы.

В первом приближении мы можем представить горы в виде комков. У них есть заостренные вершины, которые указывают вверх. Они явно не очень чашеобразные. Может быть, перевернутые миски. Однако они действительно часто образуют впадины (в некоторых местах «крики»), окруженные рукавами / гребнями горы. Заграждение входа в полость позволяет нам заполнить эту бесполезную пустоту водой. Пикам и суркам можно научиться плавать! Нам также понадобится еще один водоем такого же объема внизу, чтобы уловить воду в цикле хранения.

Я не могу сказать, что изучал топографию наших земель, чтобы увидеть, сколько мест можно увидеть в этих грандиозных инженерных чудесах. Я могу не обращать внимания на широко распространенное существование естественных чаш, расположенных на краях обрывов. Как бы то ни было, 22 ГВт гидроаккумулирующих мощностей, которые мы использовали в настоящее время от до , предположительно выбрали первичные точки. Вместо того, чтобы возиться с топографическими картами, я использую простую «полую» модель, основанную на моем пребывании в горах и изучении рельефных карт.

В любом случае, давайте не будем позволять этим деталям мешать нам заниматься математикой! Предположим, наша средняя кандидатная впадина допускает наличие стены высотой 500 м (1650 футов) с одного конца и другой стены на несколько сотен метров ниже для нижнего резервуара (впадина здесь шире - возможно, к настоящему времени даже долина - так что тот же объем занимает меньшую глубину и большую площадь).

Простая модель для заполнения котловины водой на высоту, h.

Моя модель для пустоты будет иметь V-образный профиль со сторонами с уклоном 20% и полом с уклоном 10%.Таким образом, стена плотины высотой 500 м имеет наверху 5 км в поперечнике, а озеро тянется треугольником на 5 км. При такой геометрии создается резервуар объемом 2 кубических километра. Учитывая сужающуюся форму, запасенная гравитационная потенциальная энергия составляет 2 миллиарда кВтч. Нам просто нужно построить 170 таких вещей. Не говоря уже о том, что мы никогда не строили стены таких размеров. Или тот факт, что в самом крупном гидроаккумулирующем сооружении на сегодняшний день хранится 0,034 миллиарда кВтч - в 60 раз меньше мощности.

Но давайте продолжим игру: если мы действительно потребовали 2 ТВт энергии примерно от 170 гидроаккумулирующих станций, мы говорим о 12 ГВт производственной мощности каждой.Это значительно больше, чем самая большая гидроэлектростанция в США (Гранд-Кули, 6,8 ГВт). Раз 170.

Возможно, я был слишком амбициозен, начав с плотины высотой 500 м. Большее количество резервуаров меньшего размера позволит использовать более разумные электростанции и, возможно, позволит избежать превращения семи чудес света в 177 чудес света (с большим количеством резервов).

Энергия, запасенная в полых стенах, как высота резервуара до четвертой степени ! Так что если мы опустимся на высоту 250 м (все еще впечатляет, будучи выше плотины Гувера), нам потребуется в 16 раз больше установок (более 2500), каждая мощностью 600 МВт.Что касается масштаба, то в настоящее время у нас есть 24 гидроэлектростанции в США мощностью> 600 МВт.

Плотина Гувера: высота 221 м; Мощность 2,0 ГВт; 2,5 миллиона кубометров бетона.

Я думаю, что на этом этапе вы можете понять, почему споры о том, что нужно 1 ТВт вместо 2 ТВт или требовать 2 дня хранения по сравнению с 7 днями, не помогут решить сложную проблему. Даже выполнение 1% требований, которые я изложил, было бы супер-впечатляющим.

Все это бетон!

Для этих стен плотины потребуется много бетона.Обследование строительства плотины показывает, что толщина основания составляет примерно 65–90% высоты плотины. Выбранная на 75% и сужающаяся к выступу, наша вышеупомянутая геометрия требует объема бетона на 25% больше, чем ч ³, где ч - высота плотины. Для нашей 250-метровой дамб нам нужно 19 миллионов кубометров бетона каждая. Каждая плотина тогда содержит столько же бетона, сколько существует в плотинах Трех ущелий и Гранд-Кули вместе взятых! А это версия наших плотин « малый ».А нам их нужно более 2500. Я просто говорю.

При затратах на энергию 2,5 ГДж на тонну бетона и плотности 2,4 тонны на кубический метр нам в конечном итоге потребуется 32 миллиарда кВтч энергии на плотину, а всего - 90 триллионов кВтч. Это более чем в 250 раз превышает количество энергии, удерживаемой плотинами, и представляет собой три года из общих энергетических потребностей США сегодня.

Обратите внимание, что я полностью игнорирую требования к нижнему резервуару.

Просторная комната для катания на водных лыжах

Теперь я хочу понять, как это выглядит по сравнению с нашим ландшафтом.Какую площадь займут все эти озера?

В модели высотой плотины 500 м площадь верхнего водоема составляет 12,5 квадратных километров. Водохранилища Times 170 - это 2125 квадратных километров. В 250-метровой модели у нас есть 3 квадратных километра на резервуар, или 8500 км² для всего набора. Таким образом, общая необходимая площадь масштабируется как обратный квадрат характерной высоты плотины.

Нам также нужно добавить область для нижнего резервуара. Так как местность, вероятно, имеет меньший уклон ниже вниз, предположим, что площадь поверхности нижнего водохранилища вдвое больше верхнего водохранилища, так что теперь у нас есть около 25000 км² в районе нового озера (оба водохранилища не заполнены сразу, но эта земля негде построить торговый центр).

Получаем площадь равную 160 км по стороне. Это та же территория, что и озеро Эри (и больше, чем его объем). Добавьте на карту место еще одного Великого озера. Нетривиальное дело. Я еще не спрашивал, где мы берем воду для этого предприятия. Хорошо, что нехватка воды на этой планете не вызывает беспокойства.

Стоит также сравнить с площадью фотоэлектрической системы, обеспечивающей 2 ТВт средней мощности. Для такой производительности потребуется 10 ТВт установленной мощности (с учетом дня / ночи, угла наклона солнца, погоды).При КПД 15% и пиковой солнечной энергии 1 кВт / м² нам потребуется около 65 000 квадратных километров панелей - примерно сопоставимые масштабы. Имейте в виду, что акватория основана на более чем 2500 гигантских плотинах высотой 250 м, каждая из которых выше плотины Гувера и содержит в 8 раз больше бетона. Для небольших, более реалистичных проектов площадь воды может легко превышать площадь солнечной панели. Преобразование земли в гидроаккумулятор оказывает на гораздо большее влияние на окружающую среду, чем преобразование в солнечную ферму, так что проблемы хранения доминируют.Ветер занимает значительно больше земли (примерно в 50 раз), чем солнечный, поэтому водохранилища не смогут конкурировать с территорией, предназначенной для ветряных электростанций.

Варианты и масштабирование

Мы полагались на множество предположений в нашем исследовании потенциала для гидроаккумуляции. Легко потерять из виду выбор и влияние, которое он оказывает. Важен ли уклон в 20% по бокам? Как все зависит от высоты плотины?

В общем анализе получается, что количество необходимых плотин пропорционально общему запасу энергии, умноженному на боковой уклон впадины (в%, т.е.ж.) умноженный на уклон пустотелого пола, деленный на высоту плотины в четвертой степени. Но что интересно, общий объем (и, следовательно, энергия), необходимый для бетона, зависит только от уклона полого перекрытия, деленного на высоту плотины.

В результате одна 500-метровая плотина заменяет 16 250-метровых плотин, забирая только половину общего количества бетона. Таким образом, масштабирование отдает предпочтение крупным проектам изящным. Конечно, количество приемлемых сайтов для мегапроектов может быть слишком маленьким, в то время как необходимость найти в 16 раз больше площадок поменьше - это не прогулка по парку.

Общая площадь озера масштабируется как величина, обратная величине бокового откоса и квадрату высоты плотины. Так что, естественно, более широкие и мелководные озера будут более заметны из космоса. Общий необходимый объем воды просто равен обратной высоте плотин.

Конечно, любая реальная реализация будет иметь широкий диапазон значений высоты плотины в наборе. Я отношусь ко всем как к одному, чтобы установить исходные цифры. Строгие средние не работают из-за нелинейных масштабов, но это, по крайней мере, дает нам представление.Анализ, в котором я допустил распределение высот плотин, просто зря потратил бы мое и ваше время.

Распространенный трюк - построить большую подающую трубу от нижней части верхней дамбы к турбине / насосу, расположенной намного ниже. Это будет непросто сделать везде, но дополнительный перепад на 500 м улучшает 250-метровую плотину в 3,6 раза, а плотину 500 м - в 2,3 раза. Это сокращает количество таких проектов, необходимых во столько же раз (все еще большое количество). Но не слишком увлекайтесь этим вариантом: нам еще нужно место, чтобы поставить нижний резервуар.Если вы откажетесь от слишком большой высоты, у вас закончатся естественные стены и вертикальный рельеф, что потребует очень большой затопленной площади, чтобы поймать воду.

Сравнение с реальными примерами

ГАЗ Лудингтон: 110 метров; 1,87 ГВт; 15 часов; 27 миллионов кВтч.

Хватит дурачиться. Давайте сравним эту сказочную страну с чем-то реальным. У нас есть гидроаккумулирующие хранилища на 22 ГВт в США, что составляет около 1% от моей цели в 2 ТВт. Но они, как правило, спринтеры, а не марафонцы (обычно около 12 часов работы при полной загрузке), поэтому фактический объем хранилища не соответствует тому, что нам нужно, примерно в 1500 раз.Думаете, нам нужен всего один день хранения? Тем не менее множитель 200 выкл.

Самая крупная гидроаккумулирующая установка в США (с точки зрения энергии, а не мощности) находится в Раккун-Маунтин, штат Теннесси. Этому учреждению я во многом обязан своим комфортом с кондиционированием воздуха в детстве. Расположенный на вершине горы, водохранилище разгружается в реку Теннесси на 300 м ниже (технически водохранилище Никаджек). Установленная мощность составляет 1,532 ГВт, что подразумевает расход 575 м³ / с. Верхний резервуар обеспечивает необычно долгие 22 часа работы, так что объем полезной воды составляет 45 × 10 6 м³, а накопитель энергии составляет 34 миллиона кВтч.Площадь озера составляет 2,16 квадратных километров, а средняя глубина - 21 метр. (Земляная) плотина имеет высоту 70 м и длину 1800 м, из которых я рассчитываю, что объем плотины составляет около 10 6 м³ - примерно половину от плотины Гувера.

Енот-гора: 302 м; 1,53 ГВт; 22 часа; 34 млн кВтч.

Что могут сказать мне эти реальных чисел о моей упрощенной геометрии и предположениях, которые она сделала? Основное отличие состоит в том, что геометрия Raccoon Mountain имеет гораздо более пологие склоны: примерно 3-5% вверх по «лощине» и примерно 8% вверх по бокам.Нам потребуется 10 000 Раккун-Маунтин, чтобы удовлетворить мою базовую энергетическую мощность, хотя мы могли бы уменьшить мощность на единицу. Это становится 50 000, если вы не можете использовать уловку сброса в резервуар, расположенный далеко внизу. Для 10 000 копий горы Енот общая площадь озера (включая площадь озера внизу) примерно в три раза больше озера Эри (размер озера Верхнее). Объем плотины составляет примерно одну пятую того, что было у нас раньше, и становится сопоставимым в той степени, в которой не используется трюк с глубоким падением.Общий объем секвестрированной воды сопоставим для двух случаев (потому что это всего мг / ч , и наша базовая линия была ч = 250 м, тогда как в Раккун Маунтин используется ч = 300 м).

Изменение назначения гидроэнергетической инфраструктуры

Если на каком-то этапе развития вы подумали: «Погодите-ка: зачем строить все эти гигантские плотины в горах, когда у нас уже есть большие озера и плотины, а вода уже доставляется к порогу ?!» значит, вы не одиноки: я тоже задавался вопросом.

Первое примечание: наша установленная мощность гидроэлектростанций в США составляет 78 ГВт; в 25 раз меньше необходимой полной мощности.

Следующее примечание: поток воды не всегда доступен для реализации установленной мощности. Например, гидроэлектростанции США производят около 270 миллиардов кВтч ежегодно, что составляет всего 40% от того, что было бы произведено, если бы все плотины работали на 100% круглый год. Например, на плотине Гувера ежегодно производится 4 единицы.2 миллиарда кВтч, что составляет 23% от установленной мощности 2,08 ГВт, которая может быть произведена за год. Даже могучая Колумбия колеблется настолько, что плотина Гранд-Кули реализует только 35% своей мощности.

Эти моменты важны, потому что для достижения необходимой выходной мощности в 2 ТВт нам необходимо умножить гидроэлектрическую мощность , расход на коэффициент 25, или коэффициент в 60 больше, чем средний расход. Мы можем предсказать несколько проблем с эрозией здесь и там.

Все равно сделаем!

Давайте не будем слабаками.Давайте просто нарастим наши гидроэлектрические мощности на разрабатываемых объектах и ​​спросим, ​​достаточно ли у нас накопителей энергии за плотинами. Один из способов взглянуть на это - выяснить, сколько электроэнергии было бы произведено, если бы все озера, запруженные за гидроэлектростанциями, упали на один метр за 24-часовой период. Вычисление этого для каждой плотины на основе площади поверхности каждого озера дает в общей сложности 170 ГВт мощности. Нам нужно больше, чем это. Только наша потребность в электроэнергии в этой стране составляет в среднем 450 ГВт, и, конечно же, мы стремимся к этому примерно в четыре раза, чтобы покрыть все наши потребности в энергии.

В результате для получения достаточного количества энергии из существующей инфраструктуры потребуется осушение каждого резервуара чуть более чем на 10 метров в день. Но по мере того, как озера стекают, площадь поверхности сокращается, так что моя десятиметровая оценка слишком занижена. Кроме того, многие плотины выйдут из строя, как только мы выйдем за пределы 10-метрового диапазона, и тот факт, что поставляемая энергия падает с падением высоты воды, еще больше снижает пропускную способность. Используя объем, указанный за каждой плотиной, я обнаружил, что осушение всех водохранилищ за 7-дневный период дает мощность 500 ГВт.Конечно, плотины часто строятся последовательно вдоль реки, поэтому мы можем повторно использовать воду по пути. Это даст нам несколько множителей и приблизит нас к нашим потребностям.

Но давайте не будем забывать, что наша схема здесь предполагает опорожнение всех озер и рек от воды, причем со скоростью, намного превышающей то, что каналы привыкли нести. Это экстремальный маневр.

Осушите Великие озера

Пока мы «развлекаемся», давайте посмотрим, что мы можем извлечь из Великих озер. Все четыре верхних озера находятся практически на одной высоте (6-метровый перепад от Верхнего до Эри), а между Эри и Онтарио перепад составляет 99 метров.Мы называем этот водопад Ниагрским водопадом, хотя только половина водопада проходит через сам водопад.

Если бы мы осушили по одному метру из каждого верхнего озера, мы получили бы 54 миллиарда кВтч энергии: примерно шестую часть запланированной мощности. Если проводить в течение семи дней, поток составит 375 000 кубических метров в секунду, что в 125 раз превышает нормальный поток через водопад. Теперь я заплачу, чтобы увидеть это! Но сначала я хотел бы в последний раз посетить каждый город на берегу реки Святого Лаврентия.

Если бы мы попытались уловить воду в озере Онтарио, чтобы уберечь тех, кто ниже по течению от гнева, ее уровень поднялся бы на 12 метров (39 футов).Остерегайтесь Торонто и Рочестера!

Труба, по которой вода подается к турбинам, должна быть более 125 метров в диаметре (или 160 трубок каждая по 10 метров в диаметре), чтобы ограничить скорость воды по трубам / турбинам ниже скоростей автострады! Как весело.

Я сошел с ума?

Почему я всегда так делаю: выбираю задачу и показываю, насколько нелепо решать проблему монолитным подходом? Может быть Я тот, кто смешон!

Эта тенденция является отражением моего стремления понять, как мы можем столкнуться с огромными энергетическими проблемами впереди.Первым шагом всегда является оценка потенциальных решения относительно полномасштабного спроса. Если он протирает пол с избыточной емкостью, тогда отлично: это, несомненно, простое решение. Если это не так, то это тоже очень информативно.

Да, разнообразный портфель из полдюжины неадекватных решений может добавить к адекватному решению. Но полдюжины ужасно неадекватных решений не могут осуществить тот же трюк. Пока что мои поиски продолжают выявлять ужасно неадекватный тип.Масштаб замены ископаемого топлива составляет , настолько устрашающий , что мы очень быстро попадаем в затруднительное положение, когда приводим цифры к предлагаемым решениям.

Распространенной реакцией на сообщение Nation Sized Battery, особенно на форуме Oil Drum Forum, было то, что я был глуп, рассматривая полномасштабную свинцово-кислотную батарею, и что накачанное хранение было более очевидным решением проблемы. Для меня это было неочевидно, но я еще не сделал математических расчетов. Тот факт, что только одна из рассматриваемых здесь «малых» плотин имеет столько же бетона, сколько плотины Три ущелья и Гранд-Кули вместе взятые, унизительно.Я был бы впечатлен, если бы мы его сделали. Я был бы изумлен, если бы мы заработали 25. А это всего лишь 1% от нашей потребности (или 7%, если вы все еще недовольны 7-дневной батареей).

Достаточно ясно, что гидроаккумулятор существует и достаточно хорошо работает в определенных местах. Но демонстрация не подразумевает масштабируемости, а масштабирование существующих установок не дало принципиально другого ответа (фактически, потребовалось еще установок на ). Огромная шкала, которую я вычисляю, означает, что простые множители два или даже десять здесь и там не меняют общей окраски вывода.

Давайте проясним, что я не утверждаю, что крупномасштабное хранилище на нужном нам уровне невозможно . Но это намного страшнее, чем кто-либо думает. Когда придет время, дело не в том, чтобы просто «наращивать». Мы легко можем оказаться плохо подготовленными и страдать от недостаточного энергоснабжения, перебоев и длительного, медленного экономического спада, потому что мы коллективно не предвидели масштаб предстоящих проблем.

Благодарность: Томас Ту внес вклад в исследование гидроэлектростанций, консолидации мощности, высоты и коэффициентов пропускной способности для плотин, а также площадей и объемов запруженных озер.

.

html - Центрирование h2 по горизонтали и вертикали

Переполнение стека
  1. Около
  2. Товары
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
  3. Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
.

Смотрите также