Пуэ заземление трубопроводов отопления внутри здания: Заземление трубопроводов отопления, водопроводных труб, трубостойки

Содержание

Заземление трубопроводов: правила, монтаж и ремонт

Трубопроводы, проложенные в земле, подвержены воздействию статического электричества, накапливаемого в грунте под воздействием свободных электрических зарядов, а проложенные над поверхностью земли — воздействию атмосферных электрических разрядов, молний.

Чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию трубопроводных сетей, проложенных в земле и на поверхности, выполняется их заземление.

к содержанию ↑

Основные правила

Документ, регламентирующий способы выполнения и устройства систем заземления, — «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). Там указано, что заземление технологических трубопроводов — обязательное условие их допуска к эксплуатации.

Основные правила при выполнении подобных систем:

  1. Должна быть обеспечена непрерывная металлическая связь на всей протяженности трубопровода, вне зависимости от его конструкции и назначения.
  2. Тип контура заземления должен соответствовать удельному сопротивлению грунта в месте монтажа и току растекания конструкции.
  3. Трубопровод должен быть соединен с заземляющим контуром минимум в двух точках.

к содержанию ↑

Особенности выполнения монтажа

Различия в устройстве системы заземления трубопроводов основаны на условиях их эксплуатации.

Трубопроводы, проложенные внутри зданий и сооружений, подключаются к естественным заземлителям зданий и их искусственным контурам заземления.

Таким же образом заземляется и прочее технологическое оборудование, в том числе и трубостойки, выступающие поддерживающими устройствами в проводных сетях связи, при воздушной прокладке электрических проводов и кабелей.

При заземлении технологических магистральных трубопроводов выполняется монтаж искусственных контуров заземления на трассе их прохождения.

При устройстве дополнительной катодной защиты, обеспечивающей антикоррозийную защиту трубопроводов, устройство контура заземления и самой защиты могут быть выполнены в одном месте.

Крепление заземляющего проводника к трубопроводу выполняется посредством установки металлического хомута, оснащенного болтовым соединением для закрепления. Поверхности трубопровода в месте крепления и хомута должны быть зачищены для обеспечения надежного контакта этих элементов.

Сечение заземляющего проводника, посредством которого трубопровод соединяется с заземлителем, должно быть:

  • для медных проводников без механической защиты — не менее 4 кв. мм;
  • для медных проводников с механической защитой — не менее 2,5 кв. мм;
  • для алюминиевых проводников — не менее 16 кв. мм.

Сопротивление растеканию контура заземления с учетом всех повторных заземлений должно быть не более:

  • для сетей трехфазного тока — 5/10/20 Ом, при линейном напряжении — 660/380/220 Вольт соответственно;
  • для сетей однофазного тока — 5/10/20 Ом, при линейном напряжении 380/220/127 Вольт соответственно.
к содержанию ↑

Медная проволока

Для обеспечения непрерывности металлической связи, т. е. электрической цепи, на трубопроводах, имеющих в конструкции фланцевые или иные соединения, выполняется монтаж перемычек медной проволокой или иным медным проводником.

Медная проволока соединяет участки трубопровода, соединенные путем использования фланцев.

Для изготовления перемычек, как правило, используют медные провода марок ПуГВ или ПВ3, на их концы методом прессования монтируются наконечники, которые крепятся к трубопроводу посредством болтового соединения.

к содержанию ↑

Трубостойки

Для обеспечения безопасной эксплуатации металлических конструкций, устанавливаемых на крышах зданий и прочих элементах сооружений, они, в том числе и трубостойки, соединяются с системой грозозащиты здания. Грозозащита соединяется с заземляющим контуром.

Связь трубостоек с системой выполняется методом электродуговой сварки или посредством болтового соединения.

Требования по обеспечению металлосвязи конструкции и используемым материалам аналогичны, как и в случае выполнения заземления трубопроводов.

к содержанию ↑

Взрывоопасные участки

Трубопроводы бывают разной конструкции и различного предназначения, что определяет требования к их эксплуатации и защите. К таким трубопроводам относят:

  • газопроводы и нефтепроводы различного давления;
  • системы транспортировки спиртосодержащих жидкостей и газов.

Если посредством трубной системы транспортируют взрыво- или пожароопасные вещества, к таким трубопроводам предъявляют дополнительные требования к безопасности. Способы устройства во взрывоопасных зонах регламентированы главой 7.3 ПУЭ.

Во взрывоопасных помещениях использование естественных заземлителей допускается лишь в качестве дополнительных устройств, а основным заземлителем служат искусственно смонтированные контуры.

к содержанию ↑

Влияние изоляции

Одним из видов пассивной защиты трубопроводов от коррозии становится их изоляция специальными материалами или покрытиями.

При оснащении трубопроводов специальными видами покрытия и при использовании обработанных труб требования к заземлению аналогичны, как и для «голых» трубопроводных систем.

Ремонт системы заземления

Работы, связанные с системами заземления электрического оборудования, в том числе и трубопроводами, можно классифицировать так:

  • визуальный осмотр видимой части;
  • осмотр со вскрытием грунта;
  • выполнение контрольных измерений;
  • ремонт.

Сроки проведения и объем выполняемых мероприятий регламентированы «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП).

Визуальный осмотр видимых частей системы заземления проводится один раз в полгода, а со вскрытием грунта — один раз в двенадцать лет.

Контрольные измерения выполняются в соответствии с планами проведения ремонтных работ, но не реже одного раза в двенадцать лет, после реконструкции и ремонта заземляющих устройств.

При выполнении ремонта делают:

  • проварку сварных соединений;
  • протяжку болтовых соединений;
  • замену поврежденных коррозией или внешними механическими воздействиями элементов заземляющего контура.

Замене подлежат элементы, у которых повреждено более 50 % полезной площади или сечения.

При проведении испытаний контура заземления по току растекания необходимо контур отделить от заземляющих элементов. Для этого, как правило, на шине, соединяющей контур с главной заземляющей шиной системы электроснабжения, есть болтовое соединение.

Проверка металлосвязи выполняется на всех элементах цепи, обеспечивающих целостность электрической цепи.

к содержанию ↑

Заключение

Соблюдение требований «Правил устройства электроустановок» и «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» — залог безаварийной эксплуатации трубопроводов, а надежная система их заземления — техническая основа безопасной эксплуатации.

 

Заземление трубопроводов: правила, монтаж и ремонт

Контур заземления | Заметки электрика

Здравствуйте, дорогие гости сайта «Заметки электрика».

Сегодня я расскажу Вам про контур заземления, для чего он необходим и как правильно выполнить его монтаж своими руками.

Покупая дачные участки для строительства домов и коттеджей, мы должны получить разрешение от энергоснабжающей организации на присоединение определенной мощности. И на данном этапе практически у всех возникает проблема с электромонтажом контура заземления, т.к. в технических условиях на электроснабжение дома он обязателен.

Также он необходим при реконструкции старой электропроводки. Более подробно об организации электропроводки в своем доме читайте в статье: электропроводка в деревянном доме.

Что такое контур заземления?

Для начала давайте разберемся, что такое заземление?

Заземление — это ЗУ (заземляющее устройство), предназначенное для электрического соединения с «землей» различных заземляемых частей электрооборудования.

Для каждой системы заземления (TN-C, TN-C-S, TN-S, TT и IT) существуют свои требования к сопротивлению заземляющего устройства (переходите по ссылкам соответствующих систем заземления и знакомьтесь).

Сопротивление ЗУ очень сильно зависит от:

  • типа грунта
  • структуры грунта
  • состояния грунта
  • глубины залегания электродов
  • количества электродов
  • свойств электродов

Контур заземления — это и есть, соединенные между собой, горизонтальные и вертикальные электроды, которые заложены на определенной глубине в грунте Вашего участка.

Все вышеописанные свойства грунта определяются его сопротивлением растекания тока. И чем это сопротивление меньше, тем лучше для монтажа контура заземления.

Грунты, идеально подходящие для монтажа контура заземления:

  • торф
  • суглинок
  • глина с высокой влажностью

Грунты, подходящие для монтажа контура заземления

Грунты, не подходящие для монтажа контура заземления:

Грунты, не подходящие для монтажа контура заземления

В зависимости от условий окружающей среды, даже один и тот же тип грунта может иметь разные свойства.

Поэтому производить монтаж контура заземления необходимо осознанно, а выбор количества и длины заземляющих электродов рассматривать по конкретному случаю.

В данной статье я опишу Вам самый распространенный и простой способ монтажа контура заземления. Существуют и более современные способы, например, модульно-штырьевая система заземления. Но к ним мы вернемся в других моих статьях. Чтобы не пропустить новые выпуски статей, подпишитесь.

 

Подготовка

Выбираем место для установки и монтажа заземляющего устройства.

Рекомендую выбирать место для заземления вблизи вводного распределительного устройства (сборки) Вашего дома. 

Согласно ПУЭ (п.1.7.111), искусственные вертикальные и горизонтальные заземлители (электроды) должны быть либо медными, либо из черной или оцинкованной стали. Также их поверхность не должна быть окрашена.

Вот таблица (ПУЭ, табл.1.7.4) рекомендуемых размеров вертикальных и горизонтальных заземлителей (электродов) и заземляющих проводников для прокладки в земле:

В качестве вертикальных и горизонтальных заземлителей (электродов) мы используем:

  • стальной уголок размером 50х50х5 (мм) с поперечным сечением 480 (кв.мм)
  • стальную полосу размером 40х4 (мм) с поперечным сечением 160 (кв.мм)

Материалы для контура заземления

Вот мои заготовки материала для монтажа контура заземления для повторного заземления PEN-проводника жилого многоквартирного дома и дальнейшего его разделения: на защитный проводник РЕ и нулевой рабочий проводник N.

 

Монтаж контура заземления

Теперь нам необходимо взять лопату и выкопать траншею в виде треугольника с размерами (3 х 3 х 3) метра. Можно выкопать траншею в виде прямой линии длиной порядка 4-5 метров. Последнее время мы именно так и делаем.

Ширина траншеи составляет 0,3-0,5 метра, а глубина 0,5-0,8 метра.

Траншея для контура заземления

В вершины данного треугольника забиваем кувалдой стальной уголок (вертикальные заземлители) длиной 2,5-3 метра. Вместо кувалды можно использовать специальные буры. Если траншея у Вас выкопана в виде прямой линии, то забиваем вертикальные электроды в количестве 4-5 штук через каждый метр.

Чтобы легче забивать стальные уголки в землю, заострите их концы болгаркой.

Забиваем стальные уголки (вертикальные электроды) не полностью, а оставляем около 20 (см). Затем с помощью сварочного аппарата привариваем к нашим стальным уголкам по периметру треугольника или прямой линии горизонтальную стальную полосу, идущую в силовой электрический щиток на шину РЕ (ГЗШ).

Проводник, который соединяет заземляющее устройство с заземляющей частью электроустановки (вводным распределительным устройством или сборкой), называется заземляющим.

В нашем примере в качестве заземляющего проводника применяется стальная полоса размерами 40 х 4 (мм), что удовлетворяет требованиям ПУЭ.

В итоге у нас получается вот такая конструкция (схема). Кстати забыл сказать, что места сварки нужно обработать антикоррозийным составом, например, битумом, а траншею закопать однородным грунтом.

Далее стальную полосу прокладываем до шины РЕ (ГЗШ). Вот фотография для наглядности.

Можно сделать и по-другому, воспользовавшись ПУЭ, п.1.7.117. Выводим из земли горизонтальный заземляющий проводник в виде стальной полосы, а к нему с помощью болтового соединения подключаем проводник, который прокладываем до шины РЕ (ГЗШ):

  • медный сечением не менее 10 кв.мм
  • алюминиевый сечением не менее 16 кв.мм
  • стальной сечением не менее 75 кв.мм

Я использовал заземляющий проводник из медной шины.

Окончание работ

После монтажа необходимо произвести замер его сопротивления. Как сделать это самостоятельно — читайте в статье замер контура заземления (заземляющего устройства).

P.S. В завершении хотелось бы Вам напомнить, что правильное и качественное заземление является Вашей защитой от поражения электрическим током.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Заземление на газовую трубу

Вступление

По нормативам заземление газового котла и газопровода обязательный этап газификации дома, если устанавливается энергозависимый газовый котел. Все современные газовые котлы не работают без электричества. Оно нужно для автоматики котла, для работы вентилятора и нагнетающего насоса. Следовательно, если вы планируете газифицировать свой дом и установить газовый котел, то вам нужно задуматься о монтаже отдельного заземления для газового оборудования.

Заземление газового котла и газопровода – принципы монтажа

Заземление котла очередной обязательный этап газификации дома. Заземление газового котла и газопровода делается отдельно от локального заземления дома. Кроме отдельного заземления необходимо, обязательно, установить устройство защитного отключения (УЗО) или дифференциальный автомат (Дифавтомат) на линию питания газового котла. УЗО отключит электрическую цепь газового котла при аварийной ситуации. На фото эти устройства помещены в компактный силовой щиток (бокс) с прозрачной крышкой.

Требования к заземлению газового оборудования

Отдельное заземление нужно потому, что к заземлению для газового оборудования предъявляются более жесткие требования по сравнению с локальным заземлением дома.

По нормативам, сопротивление заземления газового котла растеканию тока должно быть (согласно ПУЭ 1-7-103):

  • Меньше 10 Ом для глиняных почв;
  • Менее 50 Ом для почв песчаных.

Эти требования действительны для однофазного напряжения 220 вольт и трехфазного напряжения 380 Вольт.

Приемка заземления может, производится по двум пунктам ПУЭ: 1-7-103 или 1-7-59. Они отличаются жесткостью требований к заземлению, поэтому предварительно узнайте, на каких нормативах работает газовая компания вашего района.

Обеспечить такое сопротивление заземления может штыревой глубинный заземлитель. По сути это длинный штырь, который нужно вбить в землю.

В качестве заземлителя можно использовать фирменный глубинный заземлитель или металлический профиль (уголок, труба, круглая арматура). Для достижения нужного сопротивления заземления приходится вбивать в землю несколько электродов. Части заводского заземлителя соединяются специальными муфтами. Части самодельного заземлителя соединяются сваркой.

Для монтажа такого заземлителя не нужно много места. Достаточно участка 500×500 мм. Часто заземление газового котла делается непосредственно в помещении, где котел устанавливаются. Просто разбирается пол и в землю вбивается нужное количество электродов. После каждого вбитого электрода замеряется сопротивление заземлителя и по достижению нормативных требований по сопротивлению забивка электродов прекращается. Если невозможно заземлитmся в доме, то монтируется заземлитель на участке. Со щитом заземлитель соединяется заземляющим проводом, который прокладывается в траншее 500 -700 мм глубиной.

Верхний конец электрода должен быть заглублен на 70 см от поверхности земли. К вбитому электроду подсоединяется специальный контактный соединитель на болтах. Через соединитель заземлитель соединяется с электрощитом дома, а именно с главной заземляющей шиной щита. Сечение заземляющего провода 16-25 мм 2 .

Бетонные фундаменты и фундаменты из бетонных блоков должны заземляться по контуру стальной полосой. Используя для строительства фундамента, подвала и полуподвала готовые фундаментные блоки вы сокращаете время своего строительства. Размеры выпускаемых фундаментных блоков ФБС позволяют собрать любую конструкцию фундамента, а прочность блоков позволяют быстро сделать опоясывающий контур заземления. Купить фундаментные блоки вы можете на сайте https://stroyshans.ru/catalog/fundamentnye-bloki-fbs/.

Дополнительные защиты газового оборудования

  • Кроме защитного заземления и установки УЗО, все металлические трубы газопровода подсоединяются к системе уравнивания потенциалов дома (СУП). Здесь нужен медный провод сечением 6 мм2.
  • Также нельзя забывать о заземлении домового регуляторного газового пункта (ДРП) или регуляторного пункта установленного отдельно на вашем участке в шкафу (ГРПЩ).

Итог работ

Готовое заземление газового котла и газопровода сдается РЭС вашего филиала «Облгаза». Сдача проходит с замером сопротивления заземления и стоит официальных денег. На фото ниже пример актов, которые составляют принимая заземление газового котла и газопровода.

Установка теплового оборудования, действующего на природном газе, – широко распространённая практика как в промышленности, так и в быту. Но бытовые установки существенно уступают по мощности и прочим техническим параметрам. На первый взгляд домашняя газовая колонка (котел) представляет собой простое оборудование, которое предъявляет минимум требований потенциальному владельцу, не так ли?

Тогда почему заземление газового котла в частном доме является обязательной нормой и можно ли ее проигнорировать? Мы поможем вам разобраться — в этой публикации рассмотрены причины заземления, особенности его выполнения, нормы и правила проверки. Также приведены схемы устройства, наглядные фото и видеорекомендации.

Почему нужно заземлять газовый котел?

Современные газовые котлы традиционно содержат в составе конструкции элементы управления, выполненные по принципу цифровой высокотехнологичной электроники.

Схемы такого оборудования содержат:

  • цифровые микроконтроллеры;
  • чувствительные электронные датчики,
  • полевые транзисторы и планарные микросхемы.

Для электроники подобного исполнения присутствие статического электричества – «смерти подобно». В самый нежданный момент газовый котёл может перестать функционировать по причине выхода из строя электронных компонентов от воздействия статических микротоков.

Это одна из главных причин, требующих обязательного заземляющего контура в схеме газового котла.

Другая не менее существенная причина внедрения заземления – явная опасность неконтролируемого воспламенения газа, чем создаются высокие риски пожара или взрыва газового котла. Здесь опять же свою «негативную» роль исполняет пресловутое статическое электричество, избавиться от которого поможет только правильное устройство заземляющего контура. Правила безопасного использования газового котла мы рассмотрели в следующей статье.

Нормы и правила заземления

Нормативные требования и правила, описывающие схему заземления газовой колонки, представлены официальным документом ПУЭ.

Согласно установленным нормам на заземление бытового газового котла в доме, оборудование необходимо дополнять земляным контуром, однако при этом не указывается конкретно, какой следует использовать контур – промышленного исполнения или самодельный.

Между тем, независимо от способа изготовления контурной заземляющей системы, достаточно конкретно документом ПЭУ п. 1.7.103 оговариваются параметры сопротивления контурной петли.

Для системы, построенной в домашних условиях или с использованием команды специалистов, актуальны следующие требования: «Общее сопротивление растеканию заземлителей … всех повторных заземлений … в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока (380, 220 и 127 В для источника однофазного тока). При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.»

На практике представители газовой службы требуют, чтобы сопротивление не превышало 10 Ом.

Нормативами документа ПЭУ категорически неприемлемо использовать под заземление для бытового газового котла такие элементы:

  • линии «земля» стационарных бытовых розеток;
  • поверхности трубопроводов отопления;
  • поверхности труб канализационных сетей;
  • трубы стационарных газовых линий и других трубопроводов горючих или взрывоопасных жидкостей, газов,смесей.

Разрешается использовать в качестве естественного заземлителя металлические водопроводные трубы, проложенные в земле, ж/б конструкции фундаментов, имеющие надежную гидроизоляцию, металлические конструкции сооружений, находящиеся в земле и прочее (п. 1.7.109 ПУЭ).

Если же ничего подходящего на роль заземлителя рядом нет, требуется в обязательном порядке обустроить индивидуальный заземляющий контур.

Обустройство заземляющего контура газовой колонки

Итак, в случае если вы все еще сомневаетесь, нужно ли заземлять бытовой газовый котел в жилом доме, ответ однозначный — нужно. Причём сразу же по факту установки нового газового оборудования с последующей проверкой корректности устройства «земли».

Поэтому стоит рассмотреть традиционную схему устройства, материалы и компоненты, требующиеся для организации «контурной земли», а также особенности проверки.

Схематика контура, как правило, составляет классический вариант изготовления формы «треугольника», погруженного в грунт на глубину не менее 0,5 метра. При этом угловыми точками «треугольника» выступают металлические (желательно покрытые слоем меди) электроды.

Оптимальная глубина погружения металлических штырей-электродов составляет 4,5 метра. Соединительным материалом между электродными элементами используется металлическая полоса.

Таким образом, сооружение контура «треугольника земли» охватывает процесс вбивания в землю трёх металлических штырей-электродов, с последующим изготовлением между ними загрузочной траншеи, куда укладывается металлическая полоса и приваривается к штырям-электродам.

Согласно тем же правилам ПУЭ, «треугольник» заземления следует устанавливать не менее чем на расстоянии 1 метра от стены жилого здания. Между вбитыми в землю элементами электродов контура классическое расстояние – 2,5 метра.

Однако вместо варианта «треугольника» также вполне подходит (не запрещается ПЭУ) просто прямая металлическая полоса между двумя электродами, погруженная в грунт, длина которой не менее 3 метров (схемное решение показано ниже). Размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле, также указаны в ПУЭ таблица 1.7.4.

Отдельно стоит отметить технологию погружения металлических штырей-электродов в грунт, учитывая глубину погружения 4,5 метра.

Чтобы погрузить на такую глубину относительно тонкий в диаметре металлический штырь-электрод, используют несколько коротких отрезков, которые соединяются один с другим по мере погружения. Соединения делаются при помощи специальных соединительных муфт или посредством сварки. (второй вариант предпочтительнее).

Рекомендуем ознакомиться с подробным руководством по выбору подходящего материала и обустройству заземления своими руками.

Как соединить заземляющий контур со щитом?

Изготовленный и установленный контурный элемент для бытового газового котла необходимо правильно соединить с блоком коммутации газового оборудования (обычно трехконтактной сетевой розеткой или щитом управления).

Нормы ПЭУ разрешают применение разного типа проводников в качестве линии связи, но оговаривает диаметр провода в зависимости от используемого материала провода: медь , алюминий, сталь.

Допускается в составе силового коммутационного оборудования газового котла устанавливать УЗО (устройство защитного отключения), но только строго при наличии системы контурного заземления. Также допускается применять УЗО-розетки. Этот момент отмечен правилами ПЭУ.

Особенности проверки заземления газового оборудования

В ситуации, когда представитель газовой службы проверяет корректность установки котла, его подключения и функционирования, вопрос проверки правильности заземления домашнего газового котла не стоит. Однако на практике нередко случаются своего рода технические казусы.

Действительно, электрическая схема заземления, по сути, видится прерогативой представителей службы, отвечающей за электроснабжение. Это означает, что проверка контура проводится службой электрохозяйства, что подтверждается и правилам ПУЭ.

Для выполнения проверки необходимо специальное электрическое оборудование (лаборатория). Посредством электроизмерительной лаборатории выполняется не только замер сопротивления растекания тока в контуре, но также степень грозовой защиты.

Однако этот вариант применим обычно к оборудованию промышленного назначения. Для бытовой сферы, как показывает практика, многое в плане проверки зависит от местных правил каждого отдельно взятого региона.

Федеральным законодательством конкретно отмечаются лишь нормативы периодических проверок ( ПТЭЭП приложение 3, п.26), а также оговариваются правила подготовки оборудования и сдачи в эксплуатацию (ПТЭЭП, ПУЭ).

Согласно нормативам, проверять заземление котла требуется не реже одного раза в году. По результатам проверки владельцу газового оборудования выдаётся соответствующий документ (АКТ о проведённом осмотре). Методы измерения сопротивления заземления мы рассмотрели в этом материале.

Выводы и полезное видео по теме

Представленный ниже видеоролик демонстрирует, в какой последовательности проводится мероприятие по созданию защиты газового оборудования.

Благодаря видео, можно получить полное представление относительно необходимых работ, применяемого инструмента и других тонкостей процесса:

Дополнить бытовой котел заземляющим компонентом, как демонстрирует практика, можно и нужно. Даже если производство таких работ потребует от потенциального пользователя каких-то финансовых издержек, это стоит того.

Оснащая газовую колонку заземляющим контуром, пользователь техники не только многократно усиливает надёжность оборудования, но также обеспечивает высокий уровень собственной безопасности.

Хотите дополнить изложенный выше материал полезными замечаниями? Или у вас остались вопросы по обустройству контура заземления? Не стесняйтесь спросить совет у наших экспертов и других посетителей сайта, пишите свои комментарии — внизу под статьей расположена форма обратной связи.

Трубопроводы, проложенные в земле, подвержены воздействию статического электричества, накапливаемого в грунте под воздействием свободных электрических зарядов, а проложенные над поверхностью земли — воздействию атмосферных электрических разрядов, молний.

Чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию трубопроводных сетей, проложенных в земле и на поверхности, выполняется их заземление.

Основные правила

Документ, регламентирующий способы выполнения и устройства систем заземления, — «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). Там указано, что заземление технологических трубопроводов — обязательное условие их допуска к эксплуатации.

Основные правила при выполнении подобных систем:

  1. Должна быть обеспечена непрерывная металлическая связь на всей протяженности трубопровода, вне зависимости от его конструкции и назначения.
  2. Тип контура заземления должен соответствовать удельному сопротивлению грунта в месте монтажа и току растекания конструкции.
  3. Трубопровод должен быть соединен с заземляющим контуром минимум в двух точках.

Особенности выполнения монтажа

Различия в устройстве системы заземления трубопроводов основаны на условиях их эксплуатации.

Трубопроводы, проложенные внутри зданий и сооружений, подключаются к естественным заземлителям зданий и их искусственным контурам заземления.

Таким же образом заземляется и прочее технологическое оборудование, в том числе и трубостойки, выступающие поддерживающими устройствами в проводных сетях связи, при воздушной прокладке электрических проводов и кабелей.

При заземлении технологических магистральных трубопроводов выполняется монтаж искусственных контуров заземления на трассе их прохождения.

При устройстве дополнительной катодной защиты, обеспечивающей антикоррозийную защиту трубопроводов, устройство контура заземления и самой защиты могут быть выполнены в одном месте.

Крепление заземляющего проводника к трубопроводу выполняется посредством установки металлического хомута, оснащенного болтовым соединением для закрепления. Поверхности трубопровода в месте крепления и хомута должны быть зачищены для обеспечения надежного контакта этих элементов.

Сечение заземляющего проводника, посредством которого трубопровод соединяется с заземлителем, должно быть:

  • для медных проводников без механической защиты — не менее 4 кв. мм;
  • для медных проводников с механической защитой — не менее 2,5 кв. мм;
  • для алюминиевых проводников — не менее 16 кв. мм.

Сопротивление растеканию контура заземления с учетом всех повторных заземлений должно быть не более:

  • для сетей трехфазного тока — 5/10/20 Ом, при линейном напряжении — 660/380/220 Вольт соответственно;
  • для сетей однофазного тока — 5/10/20 Ом, при линейном напряжении 380/220/127 Вольт соответственно.

к содержанию ↑

Медная проволока

Для обеспечения непрерывности металлической связи, т. е. электрической цепи, на трубопроводах, имеющих в конструкции фланцевые или иные соединения, выполняется монтаж перемычек медной проволокой или иным медным проводником.

Медная проволока соединяет участки трубопровода, соединенные путем использования фланцев.

Для изготовления перемычек, как правило, используют медные провода марок ПуГВ или ПВ3, на их концы методом прессования монтируются наконечники, которые крепятся к трубопроводу посредством болтового соединения.

Трубостойки

Для обеспечения безопасной эксплуатации металлических конструкций, устанавливаемых на крышах зданий и прочих элементах сооружений, они, в том числе и трубостойки, соединяются с системой грозозащиты здания. Грозозащита соединяется с заземляющим контуром.

Связь трубостоек с системой выполняется методом электродуговой сварки или посредством болтового соединения.

Требования по обеспечению металлосвязи конструкции и используемым материалам аналогичны, как и в случае выполнения заземления трубопроводов.

Взрывоопасные участки

Трубопроводы бывают разной конструкции и различного предназначения, что определяет требования к их эксплуатации и защите. К таким трубопроводам относят:

  • газопроводы и нефтепроводы различного давления;
  • системы транспортировки спиртосодержащих жидкостей и газов.

Если посредством трубной системы транспортируют взрыво- или пожароопасные вещества, к таким трубопроводам предъявляют дополнительные требования к безопасности. Способы устройства во взрывоопасных зонах регламентированы главой 7.3 ПУЭ.

Во взрывоопасных помещениях использование естественных заземлителей допускается лишь в качестве дополнительных устройств, а основным заземлителем служат искусственно смонтированные контуры.

Влияние изоляции

Одним из видов пассивной защиты трубопроводов от коррозии становится их изоляция специальными материалами или покрытиями.

При оснащении трубопроводов специальными видами покрытия и при использовании обработанных труб требования к заземлению аналогичны, как и для «голых» трубопроводных систем.

Ремонт системы заземления

Работы, связанные с системами заземления электрического оборудования, в том числе и трубопроводами, можно классифицировать так:

  • визуальный осмотр видимой части;
  • осмотр со вскрытием грунта;
  • выполнение контрольных измерений;
  • ремонт.

Сроки проведения и объем выполняемых мероприятий регламентированы «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП).

Визуальный осмотр видимых частей системы заземления проводится один раз в полгода, а со вскрытием грунта — один раз в двенадцать лет.

Контрольные измерения выполняются в соответствии с планами проведения ремонтных работ, но не реже одного раза в двенадцать лет, после реконструкции и ремонта заземляющих устройств.

При выполнении ремонта делают:

  • проварку сварных соединений;
  • протяжку болтовых соединений;
  • замену поврежденных коррозией или внешними механическими воздействиями элементов заземляющего контура.

Замене подлежат элементы, у которых повреждено более 50 % полезной площади или сечения.

При проведении испытаний контура заземления по току растекания необходимо контур отделить от заземляющих элементов. Для этого, как правило, на шине, соединяющей контур с главной заземляющей шиной системы электроснабжения, есть болтовое соединение.

Проверка металлосвязи выполняется на всех элементах цепи, обеспечивающих целостность электрической цепи.

Заключение

Соблюдение требований «Правил устройства электроустановок» и «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» — залог безаварийной эксплуатации трубопроводов, а надежная система их заземления — техническая основа безопасной эксплуатации.

требования, виды, установка и монтаж

Заземление электроустановок в производственных и жилых помещениях является обязательным условием. В совокупности с автоматическими отключающими устройствами оно снижает вероятность пожаров при коротком замыкании и травматизма людей. Расскажем в статье, что такое главная заземляющая шина, где и когда она используется.

Определение заземления и его конструктивные особенности

Конструкция заземления это совокупность металлических элементов, предназначенная для обеспечения надежного контакта корпусов электроустановок с грунтом (землей). Основными элементами заземляющего устройства являются:

  • главная заземляющая шина;
  • отводы от корпуса электроустановок;
  • заземляющий провод в электропроводке;
  • общий контур заземления.

Требования ГОСТов и ПУЭ определяют, что все элементы выполняются из стальных или медных сплавов не зависимо от разновидности конструкции заземляющего контура и типа электроустановок. Большое значение на эффективность работы защитного заземляющего устройства имеет величина его электрического сопротивления.

Классическая схема подключения к ГШЗ:

  1. Молниезащита;
  2. Контур заземления;
  3. Трубы канализации, водопровода и отопления;
  4. Главная шина заземления.

Сопротивление заземляющего контура и факторы, влияющие на его величину.

Общее сопротивление заземления складывается из нескольких составляющих, сопротивления общей шины, отдельных проводов и контура в грунте. Но всеми этими величинами можно пренебречь, металлические элементы при надежном соединении имеют хорошую проводимость и очень малое сопротивление. Читайте также статью: → «Расчет заземляющих устройств».

Основное значение имеет сопротивление грунта, по которому растекаются токи. Чем меньше сопротивление, тем лучше. Пункт 7.1.101 ПУЭ (правил устройства электроустановок) определяет: « В сооружениях с сетями 220 или 380В оно должно составлять менее 30 Ом, для генераторов и трансформаторных подстанций менее 4 Ом. Этого можно добиться различными способами.

Факторы, определяющие величину сопротивления

Величина сопротивления во многом зависит от состава грунта, наиболее подходящим считается:

  • торф;
  • суглинок;
  • глина.
Вид грунтаОм на м2
Известняк5 050
Гранитные камни2 000
Базальтовый2 000
Песчаники1 000
Гравий однородного распределения800
Песчаник прессованный влажный800
Гравий с глинистой почвой300
Чернозёмные слои200

Особенно высока проводимость грунта в условиях большой влажности, но обязательно надо учитывать:

  • количество и размеры заземляющих электродов;
  • глубину залегания контура;
  • материалы всех элементов заземления;
  • надежность электрического контакта в местах соединений.

Все элементы заземляющей системы крепятся через главную шину. От правильно выбранного материала, установки этого элемента и присоединения к нему заземляющих проводников зависит безаварийная работа электроустановок. Кроме того на главной шине заземления производятся все необходимые подключения для измерений параметров системы заземления.

Совет №1. Для повышения проводимости заземляющего контура налейте в грунт раствор медного купороса.

Методика измерения требует отдельного детального рассмотрения, используются специальные приборы, работы выполняет квалифицированный персонал. При сдаче объекта в эксплуатацию электроснабжающая организация или электротехническая лаборатория делает все измерения. Результаты оформляются протоколом, один экземпляр выдается заказчику, который эксплуатирует электроустановки. Проводить контрольные замеры надо не реже одного раза в год.

Назначение главной заземляющей шины

В системах заземления собранных по схеме TN-S или TN-С требуется выравнивание потенциалов на всех участках электрической цепи, для этой роли используется главная заземляющая шина.

TN-С – схема с 1913 года начала применятся в Германии, на данный момент остается действующей на многих старых сооружениях в Европе странах постсоветского пространства. Особенность схемы заключается в том, что нулевой провод соединяется с ГШВ, используется как заземление. В случае его обрыва на корпусе электроприборов может возникнуть напряжение в 1,7 раза больше чем на фазе. Это повышает вероятность поражения людей работающих на электроустановках.

TN-S – с 1930 года недостатки предыдущей схемы были учтены, от заземления подстанции до контура здания через ГШЗ прокладывался отдельный провод.

В комбинированных конструкциях собранных по схеме TN — С – S на отдельных участках допускается соединение нулевого нейтрального провода N c линией заземления РЕN проводником.

Электрические цепи проводов от всех электроустановок, которые подлежат заземлению, в конечном итоге сводятся на ГШЗ (главная шина заземления), на ней заземляются элементы других коммуникаций:

  • Провод или шина от контура заземления;
  • Металлические трубы водопроводов, отопления и канализации;
  • Молниезащита;
  • Корпуса системы вентиляции и кондиционирования;
  • Другие металлические конструкции, подлежащие заземлению.

ГВШ является элементом заземляющего устройства и устанавливается в распределительных устройствах. Читайте также статью: → «Системы заземлений: TN-С, TN-C-S, TN-S, ТТ, IT».

Требования ПУЭ к главной шине заземления

Правила устройства электроустановок в пункте 1.7.119 определяют основные требования по установке главной заземляющей шины, для сетей до 1 кВт. Она в большинстве случаев размещается в шкафах распределительных устройств, при большом количестве заземляющих проводников используется отдельный шкаф.

Совет №2. В отдельных случаях допускается установка ГШЗ в открытом виде возле РУ, если помещение закрывается. Допуск в такие помещения ограничен, только для квалифицированного обслуживающего персонала.

Для схем заземления типа TN-С в распределительных устройствах разрешается использовать шину РЕ как ГШЗ, сечение которой не должно быть меньше проводов заземления которые к ней подсоединяются. Для главной шины заземления применяют  медь, в крайнем случае, устанавливают сталь, грубейшей ошибкой является использование алюминиевых полос. Это категорически запрещается по причине разности сопротивления на контактах из различных металлов. Такие контакты греются, проводимость снижается, при больших токовых нагрузках болтовые соединения могут полностью выгореть.

Соединения осуществляются разборные с помощью специальных инструментов, чаще всего это болтовые крепления с шайбами и гайками. Концы проводов опрессовываются медными наконечниками с отверстиями под болты и завинчиваются на шину. На стене возле шины или выделенном для нее отдельном шкафу наносится символический знак.

Пункт 1.7.120 определяет, что для помещений имеющих два и более отдельных ввода, каждый шкаф РУ оборудуется отдельной шиной заземления. На трансформаторных подстанциях устанавливается собственная шина с заземляющим контуром, РЕN проводник от которых уходит на ГШЗ ВРУ (вводное распределительное устройство) помещений с электроустановками. Заземляющие шины на разных РУ для выравнивания потенциалов должны соединятся проводом. Сечение проводника не должно быть меньше ½ большего провода, который приходит на одну из ГШЗ в ВРУ с трансформаторной подстанции.

Для соединения нескольких шин от разных ВРУ допускается использование металлоконструкций различного назначения если они неразборные имеют непрерывный электрический контакт. При этом надо учитывать требования пункта 1.7.123, который запрещает применять в качестве РЕN проводника:

  • трубы газораспределительных систем;
  • трубопроводы с горючими материалами;
  • конструкции систем отопления, водоснабжения и канализации;
  • свинцовые и металлические оболочки бронированных кабелей;
  • трос несущий кабель для электрической проводки.

Обратите внимание на часто допускаемую ошибку, заземлять эти конструкции на главную шину заземления можно и даже нужно, пункт 1.7.20. Но делать прямые соединения шин, на разных шкафах используя перечисленные конструкции, пункт 1.7.123 запрещает. С первого взгляда заземление троса и трубопровода на ГШЗ ВРУ обеспечит их прямое соединение, но при ремонте или демонтаже этих систем цепь будет разорвана.

Поэтому используются только неразборные токопроводящие конструкции, надежнее всего провести многожильный медный провод с желто-зеленой изоляцией, соответствующей обозначению заземляющего РЕN проводника. В этом случае соединение обеспечивающее распределение потенциала растекания, будет автономное не зависящее от других систем.

Конструктивные особенности и последовательность монтажа главной заземляющей шины

Главная заземляющая шина представляет собой медную пластину с отверстиями для крепежных болтов, к которым прикручиваются наконечники проводов. Длина шины и количество отверстий зависит от размеров шкафа и количества элементов с проводами, которые необходимо заземлить. Производители делают шины различной длины, ширины с болтами, отличающимися по диаметру в зависимости от сечения провода и наконечника, который надо прикручивать.

К металлическому корпусу шкафа шина фиксируется болтами на изолированных подставках, при этом обеспечивается электрический контакт корпуса и шины. Располагается конструкция горизонтально, внутри нижней части ВРУ, так удобнее заводить и прикручивать провода для заземления. Благодаря изолирующим опорам на болтах для крепления всей конструкции, образуется расстояние между стенкой шкафа и шиной.

Таблица характеристик производимых шин для заземления:

ТипТок в АмперахГабариты в мм
ГЗШ-10 -1-10340265х310х120
ГЗШ-10 -3-10625265х310х120
ГЗШ-10 -3-20625265х310х120
ГЗШ-10 -4-10860/870265х310х120
ГЗШ-10 -5-101475/1525265х310х120
ГЗШ-10-2-10475265х310х120
ГЗШ-21 -1-20340395х310х120
ГЗШ-21 -2-20475395х310х120
ГЗШ-21 -4-20860/870395х310х120
ГЗШ-21 -5-201475/1525395х310х120

Это позволяет зафиксировать и удерживать гаечным ключом головку болта с обратной стороны шины, чтобы надежно затянуть наконечники проводов. Обратите внимание, частая ошибка по невнимательности, перед  опрессовкой наконечников все провода маркируются, потом не получится, придется обрезать наконечники и делать все заново.

Если затягивать гайки на болтах неудобно, по причине малого расстояния между планкой и стенкой, болты крепления и диэлектрические опоры можно заменить на более длинные. Это увеличит пространство между шиной и задней стенкой, но надо учитывать, чтобы оставалось расстояние для закрытия дверцы шкафа.

Подключаются провода с желто-зеленой изоляцией по всей длине или одевается кембрик, термотрубка аналогичной расцветки в местах соединения к шине. На дверцах шкафа с внутренней стороны наклеивают схему, на которой указывается, откуда и на какую клему ГЗШ приходят линии заземления.

  • В первую очередь крепится провод от контура заземления здания, потом от подстанции идущий с линии ЛЭП или подземным кабелем, в большинстве случаев сечением не менее 10 мм2. Читайте также статью: → «Контур заземления: монтаж».
  • В последнюю очередь заземляются остальные конструкции, корпуса отдельного оборудования, трубопроводы, вентиляционные системы.
  • Не надо путать шину главного заземления с РЕN шиной, на которую заводят провода заземления различных групп электропроводки, розеточной, освещения, отдельных помещений и другие. В конечном итоге через корпус шкафа они имеют электрический контакт и соединяются отдельным проводом между собой.
  • Но равномерное распределение проводов способствует оптимальному распределению потенциала, от которого зависит правильное срабатывание автоматов защиты.

Особенности подключения ГЗШ в схемах TN-С и TN-С-S

В схемах  собранных по этим стандартам заземляющий провод отсутствует или совмещается на отдельных участках проводки с нулевым N-нейтральным, допускается в качестве ГЗШ использовать РЕN шину.  В распределительном щите на эту шину заводятся все провода от контура заземления, ЛЭП и заземление от различных групп проводки здания. При этом шина заземления соединяется отдельным проводом с шиной для линий с изолированной нейтралью N.

Таким образом, можно использовать стальной корпус шкафа в качестве главной шины заземления

Подключение ГШЗ в ВРУ расположенных на столбах ЛЭП

Особенность этого варианта подключения заключается в том, что шкафы ВРУ на столбах, имеют собственный заземлитель и очень часто подключаются к дому через кабель на троссовой подвеске.

В этих случаях на ГЗШ заводится провод от заземления столба, заземляющая линия ЛЭП, отвод от металлического троса. Кроме того главные шины ВРУ столба и ВРУ дома соединяются отдельной линией. Трос заземляется с обеих сторон, на шину возле ЛЭП и на шину в ВРУ для дома.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос №1. Что дает соединение на отдельных электроустановках нулевого провода с проводом заземления. Получится глухозаземленная нейтраль, но при обрыве напряжение в любом случае пропадет, защиты не будет?

Если фаза будет целая, на участке до обрыва напряжение не пропадет, при замыкании фазы на корпус на этом интервале электроустановки будут под защитой. Сработают автоматические выключатели.

Вопрос №2. Зачем трос подключать с обеих сторон, одной точки заземления не достаточно?

При обрыве троса и падении кабеля может быть замыкание фазы на трос с любой стороны. Заземление с обеих сторон обеспечит срабатывание защитных автоматов в любом случае.

Вопрос №3. Как поступить если приходящий кабель старый с алюминиевыми жилами и на ВРУ шина тоже алюминиевая?

Оставьте как было, для медных проводов установите медную шину, шины соедините медным и алюминиевым проводом опресованным комбинированной гильзой. (это цилиндр половина медная другая алюминиевая соединяются специальной сваркой).

Вопрос №4. Что делать если места для установки медной шины в шкафу не хватает?

Подключайте провода на алюминиевую шину через комбинированные гильзы.

Вопрос №5. Можно использовать для заземления трубы канализации и водопровода подключенные к центральным системам, ведь они уже находятся в земле?

Нет, на центральной магистрали в любое время могут, проводить реконструкцию, ремонт заземлитель будет нарушен. Трубы на основной магистрали бывают пластиковыми, они не могут выполнять роль заземлителя.

Оцените качество статьи:

Принципы работы систем заземления для зданий тn-c и tn-c-s

Для работы электроприборов достаточно присоединить к ним ноль и фазу. Однако такое подключение может привести к аварии и опасно для людей, проживающих в доме. Для предотвращения подобных ситуаций необходимо выбрать, устанавливать и подключить системы заземления и зануления.

Питание бытовых потребителей осуществляется от понижающего трёхфазного трансформатора, имеющего напряжение на выводах вторичной обмотки 0,4кВ или 380В. Катушки этого аппарата соединены звездой, средняя точка которой подключается к контуру заземления, находящемуся в земле возле трансформаторной будки. Такой аппарат называется «трансформатор с глухозаземлённой нейтралью».

В квартиру или частный дом от трансформатора приходят как минимум два провода — ноль и фаза, соединённых с фазным выводом и средней точкой звезды соответственно. Такое подключение обеспечивает напряжение в розетках 220В.

Кроме нулевого и фазного проводов в квартирах прокладывается заземляющий проводник, защищающий людей от поражения электрическим током при нарушении изоляции между корпусом электроприбора и частями электросхемы, находящимися под напряжением. Этот провод соединяется с системой заземления.

Такая система состоит из двух основных элементов — трансформатор и электроустановка. В простейшем случае это однофазная нагрузка, однополюсный автомат и одна фаза трёхфазного трансформатора.

Справка! Само понятие «система» происходит от др. греч. σύστημα «целое, состоящее из отдельных частей» — несколько элементов, работающих вместе и объединённых в одну конструкцию.

В этой статье рассказывается о классификации систем заземления, различии между чаще всего применяющимися видами — ТТ, TN-C и TN-C-S и про опасность применения зануления вместо заземления, а также о системах заземления TN-S и IT.

Классификация систем заземления по ПУЭ

Электроустановки (в частности трансформаторы) напряжением до 1000В по наличию систем заземления делятся на две категории, каждая из которых имеет свои сферы применения:

  1. С глухозаземлённой нейтралью. Самый распространённый тип электротрансформаторов. Вторичные обмотки соединены в «звезду», средняя точка которых имеет постоянное подключение к контуру заземления. Жилые дома питаются только от трансформаторов с таким способом заземления нейтрали.
  2. С изолированной нейтралью. Вторичные обмотки трансформаторов не заземляются. Являются разделительными и используются только в промышленности в специальных установках, таких, как нагревательные печи и некоторые другие, в которых важно отсутствие электрического соединения токоведущих частей и контура заземления.

Глухозаземлённая нейтраль в электротрансформаторах обозначается «TN». Самое распространённое защитное применение такой нейтрали — соединение с ней токопроводящих корпусов электроприборов отдельными проводами, однако они могут соединяться и другими способами.

При проектировании систем электроснабжения проектная организация выбирает тип заземления согласно полученному техническому заданию и описанию систем заземления. Этот выбор определяется ПУЭ и другими нормативными документами и от него зависит безопасность людей и приёмка здания в эксплуатацию.

Важно! Неправильный выбор вида системы заземления или некачественный монтаж приведут к требованию контролирующей организации исправить допущенные ошибки.

Виды систем заземления

Основным способом защиты от поражения электрическим током является применение одной из систем заземления. В главе 1.7 ПУЭ перечисляются пять типов таких устройств:

  • TN-C;
  • TN-C-S;
  • TN-S;
  • TT;
  • IT.

Любая из этих систем надёжно защищает людей в условиях городской квартиры или частного дома, но имеет свои конструктивные и защитные отличия.

Применение конкретного вида защиты в особых условиях регламентируется ПУЭ и связано с особенностями помещений и электроустановок.

Информация! Установка заземления обязательна во всех новых зданиях и желательна при ремонте старых сооружений.

Выбор системы заземления производится на стадии проектирования здания и электропроводки до начала монтажных работ.

Система TN-C

Самый старый вид системы заземления — это система TN-C. В ней отсутствует отдельный провод для заземления и оно (заземление) осуществляется общим проводом PEN. Начиная от подстанции (трансформатора) PEN провод совмещает в себе нулевой защитный и нулевой рабочий проводники (PEN = PE + N). В старых жилых домах применяется именно такое заземление.

По системе TN-C заземляются только вводные щитки в подъездах и столбы уличного освещения. В квартирах таких домов заземление в розетках отсутствует, а электропроводка выполнена двухпроводной – фаза и ноль.

Такое защитное заземление морально устарело и не обеспечивает надёжной защиты от поражения электрическим током. При необходимости заземлить электроприборы, а также во время реконструкции электропроводки заземление тип TN-C заменяется на TN-C-S.

Система TN-C-S

Защитное заземление этого типа устроено аналогично системе TN-C. Питающий трансформатор имеет глухозаземлённую нейтраль, а заземляющие провода соединяются с ней нулевым проводом PEN, который на входе в дом разделяется на нулевой проводник — N и заземляющий — PE.

Такое разделение производится только на вводе кабеля в многоквартирный дом, как правило в ВРУ (вводном распределительном устройстве). В вводном щитке эти кабеля присоединяются к общей шине или клемме. Допускается применение такой системы в частных домах, питание которых осуществляется воздушными линиями при подключении к трёхфазной сети.

Согласно ПУЭ пункт 1.7.132 разделение нулевого и заземляющего проводов в однофазной сети 220В не выполняется. При необходимости выполнить такое разделение оно производится там, где это разрешено правилами, а к дому прокладывается дополнительный провод.

То есть, если у Вас в квартире нет заземления, и вы хотите из системы TN-C сделать TN-C-S, такой способ разделения PEN проводника на просто ноли и заземление не прокатит в квартирном щитке.

Важно! Согласно ПУЭ 1.7.135 после разделения в вводном щитке провода PE и N НЕ ДОЛЖНЫ соединяться между собой.

Система TN-S

Самые дорогостоящие в реализации, но самые удобные и надёжные системы заземления — это системы TN-S, которые монтируются вместе с трансформаторами с глухозаземлённой нейтралью.

Для системы TN-S заземляющий и нулевой провода соединяются в трансформаторной подстанции. На всем протяжении больше эти проводники не связаны между собой.

К потребителю, будь то квартира или дом, приходит два независимых друг от друга проводника нулевой рабочий N и нулевой защитный PE.

Для бОльшей надёжности заземляющий провод РЕ может соединяться с контуром заземления на вводе в здание.

Это самый простой в эксплуатации тип защиты. При его монтаже отсутствуют высокие требования к контуру заземления здания.

Недостаток этой системы в необходимости вместо четырёх проводов (L1,L2,L3,РЕN) использовать пять, где пятым проводом является заземляющий PE, однако это перекрывается повышенной безопасностью эксплуатации. Поэтому новые воздушные и кабельные линии электропередач прокладываются пятижильными кабелями и проектируются по системе TN-S.

Система TT

Это такая система защитного заземления, которая выполняется при невозможности смонтировать заземление другого типа. В этом случае нейтраль трансформатора не имеет связи с заземляющими проводами электропроводки, и они подключаются к собственному контуру заземления дома.

То есть в системе TT нулевой провод сети никак не связан с заземляющим контуром потребителя.

Случаи применения системы ТТ указаны в ПУЭ п1.7.59.

Важно! Ток, возникающий при замыкании токоведущих частей с заземлённым корпусом может быть недостаточным для срабатывания автоматического выключателя. Поэтому, согласно ПУЭ п1.7.59, применять систему ТТ без УЗО или дифференциального автомата запрещается.

Система IT

Применяется с трансформаторами с изолированной нейтралью. Обычно она соединяется с заземлением через разрядник, обладающий высоким сопротивлением при низком напряжении и низким при повышении напряжения выше допустимого предела. Это защищает потребителей от попадания первичного напряжения во вторичную обмотку.

В этой питающей сети отсутствует нулевой провод N, заземляющий РЕ и однофазное напряжение как таковое. Потребители подключаются на линейное напряжение 380 Вольт.

Данная система используется только с двух- и трёхфазными установками. Металлический корпус электрооборудования и другие токопроводящие элементы соединяются с контуром заземления здания.

Токи короткого замыкания на землю в такой системе незначительные, поэтому использование УЗО или дифференциальных автоматов является обязательным.

Система уравнивания потенциалов

В особоопасных сырых помещениях, таких, как бассейны или сауны, кроме непосредственного заземления корпусов электроприборов, используется система уравнивания потенциалов.

Она заключается в соединении между собой всех металлических частей в помещении — стальных дверей, нержавеющих раковин, водопроводных и канализационных труб и других элементов. Все эти соединённые между собой части подключаются к применяемой системе заземления.

В чём опасность применения зануления вместо заземления

Некоторые электромонтёры предлагают использовать зануление вместо заземления. Это нельзя делать по нескольким причинам:

  • Жилые дома подключаются к трёхфазной сети и по нулевому проводу течёт уравнительный ток. Так как этот провод имеет сопротивление, то между занулённым корпусом электроприбора и заземлёнными конструкциями, например водопроводным краном, имеется разность потенциалов. В обычных условиях это неопасно, но при прикосновении к воде или мокрой земле можно получить электрическим током.
  • При обрыве нулевого провода и неравномерной нагрузке между нулём и фазой может быть не 220В, а больше, вплоть до 380В. В этом случае между занулённым корпусом электрооборудования и заземлёнными конструкциями появится опасное для жизни напряжение 220В.
  • Нулевой и фазный провода подключаются к квартире через двухполюсный автоматический выключатель. При его срабатывании нулевой провод N, используемый в качестве заземляющего проводника, отключается от контура заземления. Это недопустимо по требованиям ПУЭ п1.7.145

К отдельно стоящему зданию может быть подведено не однофазное напряжение 220В, а трёхфазное с тремя фазными и одним нулевым проводами. В этом случае есть возможность переделки защитного зануления в систему заземления TN-C-S.

Вывод

Системы TT и IT также являются системами с заземлением. В них заземляющий провод РЕ не имеет электрической связи с нейтралью трансформатора.

Системы заземления TN всех видов считаются системами с занулением. В них заземляющий провод РЕ связан каким-либо способом с нейтралью питающего трансформатора и проводником N:

  1. В системе TN-C-S заземляющие жёлтые или жёлто-зелёные провода подключены к проводнику PEN. Он проложен от нейтрали трансформатора к вводному щитку в здании.
  2. В системе TN-C заземляющий проводник РЕ совмещён с нейтральным проводом N, поэтому к нему корпуса электроприборов не подключаются. Для их заземления защитное заземление типа TN-C необходимо переделать в TN-C-S.
  3. Система TN-S является самой надёжной. В ней провода РЕ и N разделены на всём протяжении от электроприбора до нейтрали питающего трансформатора.

Нет системы заземления, идеально подходящей для всех ситуаций. Каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками, но у всех одна задача — обеспечение максимальной безопасности людей. Для выбора типа защиты необходимо знать, какие бывают системы заземления и зануления.

Принципы работы систем заземления для зданий ТN-C и TN-C-S

Однако большая масса зданий продолжает эксплуатироваться по старой схеме TN-C. На переоборудование ее по системе TN-C-S требуются огромные материальные затраты, выполнить все это в масштабах государства не просто. Поэтому такая работа проводится постепенно, но планомерно.

В статье «Классификация систем заземления электроустановок» дается определение электрических схем для электроснабжения жилых домов и производственных объектов, приводится описание систем TN-C и TN-C-S. Рассмотрим их немного подробнее.

  • Старая схема
  • Принципиальная схема электроснабжения здания по системе TN-C

На картинке показано, что заземление PEN проводника (цвет желто-зеленый) выполнено контуром, расположенным на трансформаторной подстанции, и только. Больше нигде никаких подключений к земле не применяется.

В каждую квартиру поступают только ноль, который фактически является тем же самым PEN проводником и фаза. То есть в квартиру приходят всего два провода из распределительного щитка, расположенного на этаже для нескольких квартир.

Между распределительными щитами этажа и дома проложены четырехжильные силовые кабели, передающие три фазы по жилам и один общий ноль. Такой же силовой кабель, только большей мощности, соединяет электрооборудование трансформаторной подстанции с распределительным щитом здания.

  1. Модифицированная схема
  2. Принципиальная схема электроснабжения здания по системе TN-C-S

В ней без изменений остался кабель, проложенный от трансформаторной подстанции до распределительного щита на вводе в здание. Все остальное подверглось доработкам. PEN проводник, подключенный к своей шине, разделился на две магистрали: РЕ (цвет желто-зеленый) и N (цвет синий). Этот способ на практике электрики именуют «расщеплением».

Он показан на приведенной ниже картинке.

Принципиальная схема расщепления PEN проводника

На ней видно, что кабельный конец PEN проводника от ТП подключен к РЕ шине, которая повторно заземлена. От нее отходят все РЕ проводники в электросхему здания.

Шина общего нуля N установлена на изоляторах внутри распределительного щита здания и подключена к шине РЕ двумя перемычками, расположенными по краям. N проводники подключаются к своей шине, а затем уходят от нее дальше в схему.

Правильное выполнение такой схемы исключает потерю контура заземления РЕ проводником при повреждениях нуля или любых манипуляциях с ним как внутри здания, так и на трансформаторной подстанции.

Характерные ошибки и советы домашнему мастеру

Благое намерение владельцев квартир, оборудованных электропроводкой, работающей по схеме TN-C, выполнить рекомендации о заземлении электроприборов довольно часто сопровождается серьезными нарушениями правил, способными причинить большой вред окружающим людям. Рассмотрим типичные ошибки самостоятельного подключения приборов.

Сразу договоримся, что вопросы использования защитных устройств и автоматики здесь рассматривать не будем. Это тема отдельной статьи. Она изложена здесь.

Подключение корпусов электроприборов к нулю

Этот способ называют занулением. Он широко использовался как защитный прием при выполнении кратковременных работ со старым электроинструментом, оборудованным металлическим корпусом со слабой изоляцией. Современная промышленность такие устройства не выпускает.

Принцип работы: в случае нарушения изоляции и появления потенциала фазы на корпусе возникает ток короткого замыкания, который быстро отключается защитными автоматами.

Опасности зануления:

  • отсутствие точно налаженных защитных устройств в случае повреждения прибора не исключает появление опасного потенциала у человека, контактирующего с корпусом;
  • иногда «электрики» совершают ошибки, путая фазу с нулем. В этом случае фаза будет преднамеренно подведена на корпус;
  • в случаях повреждения нуля схема не работает.

Подключение корпусов электроприборов к металлическим строительным конструкциям

Водопроводные сети, магистрали водяного отопления, корпуса шахт лифтового оборудования и некоторые другие элементы стационарно расположены в земле. Народные «умельцы» используют их для заземления.

Риски метода:

  • электрический контакт с землей не контролируется;
  • в случае ремонта трубопроводов цепь разрывается;
  • вмонтированные участками пластиковые трубы работают изоляторами;
  • при появлении потенциала на корпусе прибора может пострадать случайный человек в любой квартире, дотронувшийся до батареи отопления, водопроводного крана и оказавшийся на пути прохождения тока.

Самовольное расщепление PEN проводника на этажном щитке

На первый взгляд этот метод кажется наиболее оптимальным решением. Электропроводка квартиры переделывается по трехжильной схеме для подключения ноля и РЕ проводника в строгом соответствии с правилами. Остается только подключиться к контуру заземления и «домашний электрик» самостоятельно делает расщепление на этажном распределительном щитке.

Это опасно тем, что:

  • грубо нарушается утвержденный и выполненный проект электропроводки всего здания;
  • создаются предпосылки электротравм, угрозы повреждения оборудования;
  • при возникновении любых неисправностей в электропроводке здания представители коммунальных служб могут «назначить» владельца квартиры виновным, что повлечет скандалы, наложение штрафов, проверки различными комиссиями и другие неприятности;
  • электрики ЖКХ, занимающиеся обслуживанием здания, при работах не будут учитывать особенности проведенных доработок. Это может быть причиной аварийных ситуаций.

Рекомендации

Осуществить процесс перевода электрооборудования на безопасную схему электропитания для владельцев коттеджей и частных домов не так уж и сложно. Для этого достаточно создать отдельный контур заземления, желательно из современных модульных конструкций и подключиться к нему по системе ТТ.

Жителям многоэтажных домов сложнее правильно решить этот вопрос. Расщепление PEN проводника на две составляющие магистрали — это задача энергоснабжающей организации. Она будет выполнена, но в различные сроки.

К этому моменту во время проведения ремонтов помещений необходимо внутри квартиры заменить старую проводку новой трехжильной и подготовиться к переводу схемы на систему TN-C-S. Выведенный из квартиры PE проводник оставить в готовности к подключению электрикам ЖКХ.

по этой теме: Как определить тип системы заземления в доме

Что представляет собой система заземления TN-C-S

По сей день в эпоху стремительного роста научно-технического прогресса и внедрения в нашу жизнь суперпродвинутых инноваций основная масса населения пользуется устаревшей системой заземления электрических сетей TN-C.

Времена, когда среднестатистический российский пользователь с недоумением рассматривал трехштекерную вилку зарубежных бытовых электроприборов, ставших в одночасье доступными для всеобщего приобретения, конечно, уже прошли.

Но, к сожалению, до сей поры полной ясности в том, для чего, так называемая, евровилка укомплектована третьим штекером, у большинства еще нет.

Для того чтобы окончательно решить этот вопрос, необходимо разобраться с существующими вариантами защиты электрических сетей, а также подробно рассмотреть, что такое система заземления TN-C-S. Описание упомянутого варианта защиты, а также его плюсы и минусы мы предоставили ниже.

Существующие системы заземления

В Российской Федерации в электросетях обслуживающих жилой фонд применяются следующие типы систем заземления:

TN-C. Устаревшая, но самая распространенная система. Львиная доля частного сектора и устаревшего жилого фонда многоквартирных домов пользуется данным типом электроснабжения.

При системе TN-C заземляющий контур обустроен на трансформаторной понижающей подстанции, обслуживающую дом или улицу, нулевая точка трансформатора наглухо заземлена. Проводник, подключенный к нулевой точке PEN, подается в жилье и выполняет функции нулевого рабочего N и защитного провода PE.

В связи с тем, что TN-C наиболее проста и экономична, она в полной мере не отвечает требованиям электробезопасности.

TN-S. В этом случае нулевой PN и защитный PE проводники выполнены раздельно. Данный тип защиты в полной мере обеспечивает мероприятия безопасности от поражения электрическим током, поэтому при организации электроснабжения новых микрорайонов используют именно систему TN-S.

Системы TT и IT используются в специальных условиях, о них мы поговорим в отдельных статьях. Сейчас же более подробно рассмотрим плюсы и минусы, а так же что собой представляет система TN-C-S.

Описание схемы электроснабжения TN-C-S

Перевод энергоснабжения жилого фонда, с системы TN-C на TN-S в настоящее время не реален, потому что потребует колоссальных затрат на модернизацию. Для обеспечения соответствующих норм электробезопасности оптимальным вариантом будет использование системы TN-C-S, которая является комбинацией TN-C и TN-S.

Смысл ее заключается в том, что от подстанции до вводного распределительного устройства (ВРУ) дома или коттеджа электроснабжение осуществляется с использованием одного проводника PEN. В водных распределительных устройствах (ВРУ) подъездов или частных домов, оборудованных повторным заземлением, происходит разделение PEN на нулевой PN и защитный проводник PE.

Согласно схеме предоставленной ниже, при заземлении типа TN-C-S к клеммам потребителей трехфазной нагрузки подводится 4 проводника, 3 из которых являются фазными проводами А, В, С, а четвертый – нейтральным проводом PN.

Защитный провод PE выполнен в виде перемычки между металлическим корпусом электроприбора и заземляющим контуром. Подключение потребителя к однофазной сети осуществляется одним фазным проводом и нейтралью PN с последующим заземлением корпуса выполненного из металла.

Схема разделения проводника PEN в ВРУ:

Очень важно соблюсти необходимую величину сечения заземляющего проводника между заземляющим контуром и шиной заземляющего контура дома. Согласно п. 1.7.117 (см. Главу 1.

7), заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее: медный — 10 мм2, алюминиевый — 16 мм2, стальной — 75 мм2.

Как сделать заземляющий контур

В многоквартирных домах мероприятиями по переходу на систему заземления TN-C-S, как правило, занимаются специализированные предприятия. Они производят соответствующие переключения в ВРУ дома или подъезда и обустраивают дополнительный заземляющий контур.

Практика показывают, что бывают случаи, когда безграмотные в вопросах электротехники, но не в меру активные жильцы, пытаются совершить модернизацию схемы электроснабжения для своей отдельно взятой квартиры самостоятельно. Для этой цели в качестве заземляющего контура они пытаются использовать стояки водопровода или теплоснабжения, что категорически запрещено, т.к.

данный способ неизбежно приводит к электротравматизму и оказывает пагубное воздействие на срок службы трубопроводов и приборов отопления.

Для условий частного дома изготовить дополнительное заземление не сложно, самой популярной и надежной является замкнутая схема в виде треугольника:

Электрод, погруженный в землю – уголковая сталь, перемычка – стальная полоса, заземляющий проводник – стальной прут. Более подробно о том, как сделать заземление в доме, мы рассказывали в отдельной статье!

Преимущества и недостатки TN-C-S

Заземление типа TN-C-S, как и другие системы имеет свои плюсы и минусы. К значительным ее преимуществом можно отнести простоту и экономичность, способность обеспечить должный уровень электробезопасности.

Серьезным недостатком TN-C-S является то, что при обрыве проводника PEN на участке до его разделения проводник PE, а также все заземленные металлические корпуса электроприборов будут находиться под напряжением.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме:

Вот мы и предоставили описание системы заземления TN-C-S. Надеемся, благодаря схемам и видео вам стало понятно, что собой представляет данный вариант электроснабжения и как его организовать своими руками.

Будет интересно прочитать:

Электрик Про

Система заземления определяет конфигурацию использующейся электросети. В буквенном обозначении указывается тип использования проводов (земля, ноль), их совмещение либо отдельное прохождение, вариант заземления потребителя, нейтрали.

Тип заземления электроустановки (открытых ее частей) указывает вторая буква международной классификации. Характер заземления самого источника обозначает первая буква аббревиатуры. Две системы IT, TT не имеют подсистем, третья TN делится на три подкатегории – C-S, S, C.

Латинскими символами в этих системах обозначены:

Первая буква:

  • T – Глухозаземленная нейтраль
  • I — Изолированная нейтраль
  • Вторая буква:

  • T – Непосредственное присоединение открытых проводящих частей к земле (защитное заземление)
  • N — Непосредственное присоединение открытых проводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника питания (защитное зануление)
  • Последующие буквы:

  • S – Нулевой рабочий и защитный проводник работают раздельно на всем протяжении системы
  • C – Нулевой рабочий и защитный проводники объединены на всем протяжении системы
  • C – S – Нулевой рабочий и защитный проводники объединены на части протяжении системы
  • Согласно ГОСТ, нулевые проводники обозначаются маркировками:

  • совмещенные защитный, рабочий нулевой проводники – PEN
  • нулевой защитный проводник – PE
  • нулевой рабочий проводники – N
  • Принцип работы заземления

    При нормальной работе системы электроустановки ее отдельные элементы не должны находиться под напряжением для безопасности пользователей. В жилом здании такими частями установок являются:

  • корпуса бытовых приборов (металлические)
  • электрощиты, силовые шкафы
  • корпуса электрооборудования
  • Для обеспечения безопасности их соединяют с контуром заземления, возникший потенциал не причиняет вреда человеку, уходит в землю, обладающую значительной массой. Незначительное воздействие электрического тока при этом пользователь почувствует, однако, оно будет безопасно для организма.

    Типовые квартиры, частные коттеджи, построенные недавно, имеют заземление во всех розетках. В старом жилом фонде эти системы безопасности в электропроводке отсутствуют. Современные вилки бытовой аппаратуры, электроприборов так же имеют три контакта, поэтому, целесообразен перевод старых домов (там где это технически возможно) c системы питания TN-C на систему питания TN-C-S.

    Дома подключаются к промышленным источникам тока (трансформаторные подстанции), имеющим заземлители в обязательном порядке. Современные нормы СНиП так же обязывают застройщика обеспечить заземлением ВРУ (распределительные устройства ввода).

    На практике этими устройствами являются распределительные щиты, от которых необходимо обеспечить качественное соединение с вилками бытовых приборов.

    Причем, использовать для этих целей трубопроводы инженерных систем в большинстве случаев не удастся в силу следующих причин:

  • по трубам транспортируются воспламеняющиеся жидкости
  • современная разводка выполняется полимерными материалами, не проводящими электричество
    • Согласно европейским стандартам, к домам могут подходить три провода однофазной сети:
  • фазный проводник L
  • рабочий ноль N
  • защитный нулевой проводник РЕ
  • В трехфазной сети вместо одного проводника L присутствует три фазы L3, L2, L1. Это простейшая TN-S схема, обеспечивающая надежное заземление, в каждую квартиру приходит трехжильный провод с желто-зеленым проводником, подключенным в этажном щитке к РЕ проводу.

    В схеме TN-C-S разводка по квартирам осуществляется аналогичным образом, однако, при вводе в дом ноль дополнительно заземляется.

    TN система

    При «глухом» заземлении нейтрали источника с одновременным присоединением его открытых элементов к ней же защитными нулевыми проводами система именуется TN. В этом случае нейтраль присоединяется к заземляющему контуру возле подстанции, а, не к дугогосящему реактору.

    Подсистема TN-C

    Подсистема TN-C использует объединенные в общий провод нулевые проводники (защитный + рабочий), что обеспечивает простую схему, экономию материалов проводки.

    Недостатками являются:

  • отсутствие PE проводника
  • розетки жилого дома остаются без защитного заземления
  • В этом варианте вместо заземления, обеспечивающего безопасность касания к корпусу прибора под напряжением, используется защита обнуления – срабатывание автомата при резком увеличении тока в цепи (КЗ). Рабочий нулевой проводник в этой схеме обозначается PEN, присутствует в схеме TN-C. Слабым местом схемы является участок от квартиры до ввода в дом – нарушение целостности цепи (отгорание провода, подключение автомата, предохранителя в разрыв) гарантирует фазу на корпусе, несчастный случай при случайном контакте.

    Система заземления этого типа вынуждает дополнительно использовать схемы зануления. При КЗ (случайное попадаете фазы на корпус электроприбора) срабатывает автомат, происходит отключение энергии. Технология энергоснабжения присутствует в большинстве жилищ вторичного фонда, постепенно заменяется более совершенными схемами. Уравнивание потенциалов в этом случае запрещено в санузлах.

    Подсистема TN-S

    В подсистеме TN-S улучшена безопасность зданий, оборудования, пользователей за счет разделения защитного, рабочего проводников по всей длине. Однако, это приводит к увеличению бюджета строительства, так как, необходима прокладка трехжильного либо пятижильного кабеля от ТП для однофазных, трехфазных сетей, соответственно.

    Подсистема TN-C-S

    Подсистема TN-C-S является гибридной, в ней нулевые проводники (защитный + рабочий) объединены на расстоянии от подстанции до ввода в здание, расщепляются внутри него с использованием повторного заземления PE провода, N провода. Эта система заземления является универсальной – рекомендована при обустройстве новостроек, применяется для модернизации эксплуатируемых TN-C подсистем несложным улучшением подъездных стояков.

    Тт система

    Отличительной особенностью схемы защиты открытых токопроводящих частей источника, которую использует система заземления TT, является независимая от заземлителя нейтраль.

    Система разрешена в России недавно, применяется лишь в случаях невозможности обеспечения электробезопасности домов, павильонов, мобильных зданий с помощью TN системы.

    Это обусловлено необходимостью повторного заземления высокого качества (обычно, модульно-штыревые конструкции в комбинации с УЗО), к контуру которого распределительный щит подключается непосредственно на объекте.

    IT схема

    Особенность схемы заземления IT состоит в заземленных открытых токопроводящих частях источника электроэнергии.

    Нейтраль в этих схемах безопасности либо заземлена через высокое сопротивление приборов, либо изолирована от земли, что позволяет свести к минимуму электромагнитные поля, наведенные токи.

    Схема оптимально подходит для учреждений медицины, лабораторий, использующих высокоточную аппаратуру. Не рекомендуется для жилых домов.

    Оставить коментарий

    proxyelite.bizTN-S это система, в которой на всем протяжении разделены нулевой защитный и нулевой рабочий проводники. Это самая безопасная, но и самая дорогая система.   

    Для корректного отображения этого элемента вам необходимо установить FlashPlayer и включить в браузере Java Script.

    Наши Друзья

    Принципы работы систем заземления для зданий ТN-C и TN-C-S » Электрика в квартире и доме своими руками

    Вопросы безопасного использования электроэнергии продолжают становиться все более актуальными для всего населения.

    Требования международной электротехнической компании, внедренные в действие нормативными документами в нашей стране, ужесточили правила эксплуатации электротехнического оборудования.

    После этого действующие с советских времен государственные стандарты с упрощенными правилами заземления электрических схем для жилых домов пересмотрены.

    Однако большая масса зданий продолжает эксплуатироваться по старой схеме TN-C. На переоборудование ее по системе TN-C-S требуются огромные материальные затраты, выполнить все это в масштабах государства не просто. Поэтому такая работа проводится постепенно, но планомерно.

    В статье «Классификация систем заземления электроустановок» дается определение электрических схем для электроснабжения жилых домов и производственных объектов, приводится описание систем TN-C и TN-C-S. Рассмотрим их немного подробнее.

    Старая схема

    Принципиальная схема электроснабжения здания по системе TN-C

    На картинке показано, что заземление PEN проводника (цвет желто-зеленый) выполнено контуром, расположенным на трансформаторной подстанции, и только. Больше нигде никаких подключений к земле не применяется.

    В каждую квартиру поступают только ноль, который фактически является тем же самым PEN проводником и фаза. То есть в квартиру приходят всего два провода из распределительного щитка, расположенного на этаже для нескольких квартир.

    Между распределительными щитами этажа и дома проложены четырехжильные силовые кабели, передающие три фазы по жилам и один общий ноль. Такой же силовой кабель, только большей мощности, соединяет электрооборудование трансформаторной подстанции с распределительным щитом здания.

    Модифицированная схема

    Принципиальная схема электроснабжения здания по системе TN-C-S

    В ней без изменений остался кабель, проложенный от трансформаторной подстанции до распределительного щита на вводе в здание. Все остальное подверглось доработкам. PEN проводник, подключенный к своей шине, разделился на две магистрали: РЕ (цвет желто-зеленый) и N (цвет синий). Этот способ на практике электрики именуют «расщеплением».

    Он показан на приведенной ниже картинке.

    Принципиальная схема расщепления PEN проводника

    На ней видно, что кабельный конец PEN проводника от ТП подключен к РЕ шине, которая повторно заземлена. От нее отходят все РЕ проводники в электросхему здания.

    Шина общего нуля N установлена на изоляторах внутри распределительного щита здания и подключена к шине РЕ двумя перемычками, расположенными по краям. N проводники подключаются к своей шине, а затем уходят от нее дальше в схему.

    Правильное выполнение такой схемы исключает потерю контура заземления РЕ проводником при повреждениях нуля или любых манипуляциях с ним как внутри здания, так и на трансформаторной подстанции.

    Характерные ошибки и советы домашнему мастеру

    Благое намерение владельцев квартир, оборудованных электропроводкой, работающей по схеме TN-C, выполнить рекомендации о заземлении электроприборов довольно часто сопровождается серьезными нарушениями правил, способными причинить большой вред окружающим людям. Рассмотрим типичные ошибки самостоятельного подключения приборов.

    Сразу договоримся, что вопросы использования защитных устройств и автоматики здесь рассматривать не будем. Это тема отдельной статьи. Она изложена здесь.

    Подключение корпусов электроприборов к нулю

    Этот способ называют занулением. Он широко использовался как защитный прием при выполнении кратковременных работ со старым электроинструментом, оборудованным металлическим корпусом со слабой изоляцией. Современная промышленность такие устройства не выпускает.

    Принцип работы: в случае нарушения изоляции и появления потенциала фазы на корпусе возникает ток короткого замыкания, который быстро отключается защитными автоматами.

    Опасности зануления:

    • отсутствие точно налаженных защитных устройств в случае повреждения прибора не исключает появление опасного потенциала у человека, контактирующего с корпусом;
    • иногда «электрики» совершают ошибки, путая фазу с нулем. В этом случае фаза будет преднамеренно подведена на корпус;
    • в случаях повреждения нуля схема не работает.

    Подключение корпусов электроприборов к металлическим строительным конструкциям

    Водопроводные сети, магистрали водяного отопления, корпуса шахт лифтового оборудования и некоторые другие элементы стационарно расположены в земле. Народные «умельцы» используют их для заземления.

    Риски метода:

    • электрический контакт с землей не контролируется;
    • в случае ремонта трубопроводов цепь разрывается;
    • вмонтированные участками пластиковые трубы работают изоляторами;
    • при появлении потенциала на корпусе прибора может пострадать случайный человек в любой квартире, дотронувшийся до батареи отопления, водопроводного крана и оказавшийся на пути прохождения тока.

    Самовольное расщепление PEN проводника на этажном щитке

    На первый взгляд этот метод кажется наиболее оптимальным решением. Электропроводка квартиры переделывается по трехжильной схеме для подключения ноля и РЕ проводника в строгом соответствии с правилами. Остается только подключиться к контуру заземления и «домашний электрик» самостоятельно делает расщепление на этажном распределительном щитке.

    Это опасно тем, что:

    • грубо нарушается утвержденный и выполненный проект электропроводки всего здания;
    • создаются предпосылки электротравм, угрозы повреждения оборудования;
    • при возникновении любых неисправностей в электропроводке здания представители коммунальных служб могут «назначить» владельца квартиры виновным, что повлечет скандалы, наложение штрафов, проверки различными комиссиями и другие неприятности;
    • электрики ЖКХ, занимающиеся обслуживанием здания, при работах не будут учитывать особенности проведенных доработок. Это может быть причиной аварийных ситуаций.

    Рекомендации

    Осуществить процесс перевода электрооборудования на безопасную схему электропитания для владельцев коттеджей и частных домов не так уж и сложно. Для этого достаточно создать отдельный контур заземления, желательно из современных модульных конструкций и подключиться к нему по системе ТТ.

    Жителям многоэтажных домов сложнее правильно решить этот вопрос. Расщепление PEN проводника на две составляющие магистрали — это задача энергоснабжающей организации. Она будет выполнена, но в различные сроки.

    К этому моменту во время проведения ремонтов помещений необходимо внутри квартиры заменить старую проводку новой трехжильной и подготовиться к переводу схемы на систему TN-C-S. Выведенный из квартиры PE проводник оставить в готовности к подключению электрикам ЖКХ.

    по этой теме: Как определить тип системы заземления в доме

    Бравый Алексей Семенович

    Ремонт квартир, загородных домов, кровля, фундаменты, заборы, ограждения, автономная газификация, частная канализация, отделка фасадов, системы водоснабжения от колодца и скважины, профессиональные современные котельные для частных домов и предприятий.
    Системы: отопления, водоснабжения, канализации. Под ключ.
    Холдинговая компания СпецСтройАльянс
    Прокладка, ремонт и монтаж тепловых сетей, теплотрасс под ключ. Для частных домов и предприятий.

    Система заземления TN-C-S, схема, особенности, достоинства и недостатки

    • Организация системы TN-C-S состоит в том, что нулевой провод N и защитный PEN совмещены и разделяются в какой-то определенной точке электросети, приходя к потребителям по отдельности.
    • Для примера рассмотрим схему электроснабжения жилого многоэтажного дома.
    • При такой системе заземление электроснабжение квартиры осуществляется:
    • — при 3-фазном питании: 5-ти-жильным кабелем с жилами — А,В,С,N,PE;
    • — при 1-фазном: 3-х-жильной кабельной линией – фаза, N, PE.
    • Данная система заземления предполагает установку розеток с выводом для подключения заземления, ее в народе называют евророзеткой.

    При такой системе к защитному проводнику подключается корпус электроприборов (электрическая плита, кондиционер, стиральная машина и др.). Нулевой проводник при этом выполняет роль рабочего, основное назначение которого — передача электроэнергии.

    Точка раздела PEN проводника

    В большинстве случаев разделение осуществляют на вводе в многоэтажный дом — в РЩ (распределительном щите). Для этого следует PEN проводник вводной кабельной линии подключить к шине заземления РЕ.

    Сечение PEN до места раздела должно иметь не менее 10 кв. мм – при медном соединении и 16кв.мм – при алюминиевом. При этом нулевую шину N, шину РЕ соединяют с помощью перемычки.

    Шину заземления повторно заземляют, подключают к контуру заземления здания.

    1. Преимущества системы TN-C-S
    2. Данная система на сегодняшний день считается наиболее перспективной, поскольку она обеспечивает высокий уровень электробезопасности может использоваться совместно с устройствами защитного отключения.
    3. Недостатки

    Несовершенство системы TN-C-S объясняется опасностью поражения электротоком при обрыве PEN проводника. При неисправности изоляции корпус электроприборов может оказаться под опасным для человеческого организма напряжением.

    Поэтому сегодня при обустройстве электропроводки для нового жилья и модернизации старой в соответствии с ПУЭ необходимо использовать TN-C-S систему (а лучше TN-S), поскольку от этого напрямую зависит безопасность Вас и близким Вам людей.

    Заземление брони кабеля с двух сторон по ПУЭ: внутри помещений, назначение заземления

    На чтение 6 мин. Просмотров 129 Опубликовано Обновлено

    При обустройстве подземных линий электроснабжения, предполагающих непростые условия эксплуатации, традиционно применяются распространенные в электротехнике бронированные кабели типа АВБбШв. Их отличительной особенностью является наличие защитной оболочки, состоящей из свинца, которая называется броней. Обязательным условием их безопасной эксплуатации является заземление бронированного кабеля, организуемое по стандартным правилам. Для этих целей используются как станционные, так и повторные заземляющие устройства (ЗУ), обустраиваемые на стороне потребителя.

    Что нужно заземлять

    Кабельный ввод в здание

    При проводке бронированных кабельных линий обязательному заземлению подлежат следующие части конструкций и элементы оплетки:

    • броня и экран силовых и контрольных кабелей;
    • специальные соединительные муфты;
    • элементы металлических изделий, применяемых для прокладки: лотки, короба и подобные им конструкции;
    • металлические трубы, используемые с той же целью;
    • специальные подвесные тросы при воздушной прокладке силовых линий.

    Согласно требованиям ПУЭ, заземлять полагается каждый из концов кабельной линии, разнесенных на значительные удаления. В нормативах специально отмечается, что повторному заземлению подлежат участки электрических линий длиной более 200 метров.

    Основные правила заземления

    Подключение заземления

    На заземление брони кабеля с двух сторон ПУЭ обращает особое внимание, поскольку только в этом случае можно быть уверенным в его абсолютной надежности. При организации таких работ учитываются следующие детали:

    • для заземления брони кабельной продукции применяются гибкие проводники на основе меди, лишенные изоляции;
    • на всем протяжении прокладки не допускается разрывов сплошного покрытия, оно должно быть цельным;
    • при восстановлении поврежденной линии оболочки отдельных участков и соединительной муфты обязательно связываются гибкими проводниками.

    Но прежде эти части следует тщательно подготовить к монтажным работам.

    Инструкция по заземлению

    Хомут для крепления и заземления металлических труб, металлорукава Р3-ЦХ

    При заземлении бронированного кабеля ПУЭ рекомендуют действовать с соблюдением следующих правил:

    1. Заземляющая жила крепится к кабельной броне посредством пайки.
    2. Сначала это место тщательно лудится, после чего к нему с помощью проволочного бандажа припаивается заземляющий проводник с обязательным применением паяльного жира.
    3. Для присоединения медного отвода без пайки применяются специальные хомуты.

    Для этих целей также допускается использовать подпружиненные соединители, гарантирующие надежный контакт с защитным слоем.

    В случае ленточной брони заземляющий провод крепится непосредственно к ее отводам, а при проволочной оплетке – по окружности ко всем ее жилам. При соединении отрезков кабеля стандартной длины применяются герметичные муфты особой конструкции. В комплект соединителей входят:

    • местные элементы гидроизоляции;
    • наконечники со специальными болтами;
    • заземляющий провод, закрепляемый на броне соединяемых участков;
    • хомуты для крепления провода с броней из проволоки или стальных лент.

    При разделке кабеля перед обустройством контакта верхний изоляционный слой снимается на длину, чуть большую, чем расположенная под ним оплетка. В отдельных типах муфт производителем предусматривается специальный шаблон, гарантирующий качественную разделку всего изделия.

    Заземление внутри частного дома

    Схема укладки заземляющего кабеля

    Согласно ПУЭ, при заземлении брони кабеля в бытовых условиях должны соблюдаться следующие правила:

    • бронированный кабель 0,4 кВ допускается укладывать в металлических конструкциях, надежно заземленных и доступных для ремонта и обслуживания;
    • прокладка по бетонным полам и деревянным настилам производится с зазором не менее 5 см, для этого применяются металлические короба и специальные подставки;
    • ввод в дом допускается делать как через полы, так и через специально отведенную для этого зону стены.

    Чтобы не допустить повреждений на вводе в строение в местах проводки сквозь стены или фундаментное основание, кабель укладывается в трубу из металла или пластика.

    Диаметр трубного отрезка выбирается в 2 раза больше, чем сечение самого кабельного изделия.

    При вводе линии в дом броня заземляется в распределительном щите, а также со стороны отводной опоры. Согласно ПУЭ никаких других соединений на данном участке трассы делать не допускается. На вводе кабель разделывается на несколько жил, подсоединяемых к коммутационным приборам; при этом его броня обязательно соединяется с заземленной точкой корпуса щитка — непосредственно с землей.

    Привязка к земле подземного кабеля

    Заземление брони кабеля

    Чтобы получить качественное заземление экрана кабеля, ПУЭ рекомендуют придерживаться следующих правил:

    • Броню кабеля и защитные сооружения (конструкции), используемые для их прокладки, следует соединять с элементами заземлителей любого типа.
    • Соединение образуется за счет надежного контакта с оголенными частями металлических труб, арматурных прутьев и других элементов естественных заземлителей.
    • При организации питающей электросети в частном доме броня вводимого подземного кабеля ВбБШв подсоединяется к устройству повторного заземления.

    При проводке контрольных и оптических кабелей обязательным считается заземление хотя бы одного из их концов.

    Для сигнальных линий связи заземление делается с целью снижения влияния электромагнитных полей на потоки передаваемых данных либо для полного его устранения. Для особо важных участков информационного обмена устраивается двухстороннее замыкание на землю. Экран таких кабелей подключается к ГЗШ распределительных коробок посредством проводников из меди сечением не менее 4-х кв. миллиметров.

    Требования к проводникам

    Минимальное сечение защитных проводников

    При устройстве заземления, а также защитного зануления, стальные оболочки кабелей любого класса или броня соединяется с ЗУ посредством медных жил нормируемого сечения. Это требование распространяется и на корпуса соединительных или концевых муфт. На линиях, рассчитанных на передачу высоковольтного питания (6 кВ и выше) и имеющих алюминиевую оболочку, муфтовые заземления выполняются отдельными проводниками.

    Использовать для этого медные жилы с проводимостью, большей соответствующего показателя для оболочек кабелей, запрещается.

    Общими требованиями действующих стандартов предусматривается применение оголенных медных жил сечением не менее 6-ти мм квадратных. Те же параметры для контрольных кабелей специально оговариваются в ПУЭ (смотрите п.п. 1.7.76-1.7.78).

    Если на опоре воздушного подвода к электроустановке предусмотрены концевые муфты, содержащие в своем комплекте разрядники, их корпуса подключаются непосредственно к ЗУ защитных приборов. Применение в этом качестве одних только кабельных оболочек в данной ситуации не допускается. Специальные эстакады и галереи, используемые для размещения кабелей во взрывоопасном исполнении, обязательно оборудуются защитой от грозовых разрядов и молний.

    При переходе от подземной линии прокладки на участок его воздушной проводки и при отсутствии у железобетонной опоры собственного ЗУ муфты разрешается заземлять на броню кабеля. Такой подход допустим лишь при условии, что ремонтная или удлинительная муфта на другом его конце присоединена к станционному заземляющему контуру, либо если величина сопротивления оболочки заземляемого кабеля достаточно мала.

    При прокладке подземных коммуникаций на основе бронированных кабельных изделий эффективность их эксплуатации в значительной мере зависит от качества заземления защитной оболочки. При проведении электромонтажных работ любого уровня сложности этому вопросу уделяется повышенное внимание.

    Требования к помещениям и размещению кислородных станций

    Основные требования к помещениям и размещению оборудования кислородной станции по наполнению баллонов кислородом.

    1. Проектирование новых производств продуктов разделения воздуха, реконструкция действующих, монтаж и эксплуатация должны производиться в соответствии со следующими стандартами и нормативным документами: ОСТ290.004-02 «Правила по проектированию производств продуктов разделения воздуха», ПБ 11-544-03 «Правила безопасности при производстве и потреблении продуктов разделения воздуха», «Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов», ПБ03-575-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», ГОСТ12.3.002-75 «Процессы производственные. Общие требования безопасности», «ПУЭ. Правила устройства электроустановок».

    2. Не разрешается монтаж установки в жилых, общественных и бытовых зданиях, а также в примыкающих к ним помещениях.

    3. Допускается установка в помещениях, примыкающих к другим производственным зданиям, при условии отделения их от здания капитальной стеной.

    4. Категория помещений согласно ОСТ 290.004-02 и НПБ 105-03 - В3, электрооборудование должно соответствовать требованиям для пожароопасной зоны П-1 по ПУЭ и отраслевой нормативно-технической документации.

    5. Не допускается размещение оборудования в помещениях, если в смежном помещении расположены взрывоопасные и химически опасные производства, вызывающие коррозию оборудования или вредно воздействующие на организм человека, а также любые производства, дающие пылевые выбросы.

    6. Не разрешается хранить взрывоопасные и пожароопасные материалы в помещении, где установлено оборудование.

    7. Размещение оборудования в помещениях должно обеспечивать возможность осмотра, ремонта и очистки с внутренней и наружной сторон.

    8. Двери и окна помещений должны открываться наружу.

    9. Монтаж в производственных помещениях осуществляется согласно отраслевым правилам безопасности.

    10. Помещения должны быть оборудованы системами пожарообнаружения, пожаротушения и контроля воздушной среды, общеобменной и аварийной вентиляцией, отоплением, освещением, средствами связи и иметь контур заземления, согласно необходимым нормативным требованиям.

    11. Объемная доля кислорода в воздухе помещений должна составлять не менее 19% и не более 23%.

    12. Проходы между оборудованием должны быть не менее 1,5 м, а расстояния между оборудованием и стенами - не менее 1,0 м.

    13. Накопление пыли на строительных конструкциях и оборудовании не допускается.

    14. Во всех помещениях необходим бетонный пол. Генератор не требует наличия сплошного фундамента, он должен быть установлен на ровную горизонтальную поверхность, где вес будет равномерно распределяться на опоры.

    15. Не допускается хранение легковоспламеняющихся веществ, жиров и масел в генераторной.

    16. Не допускается установка компрессоров под бытовыми, административными и подобными им помещениями.

    17. В помещениях, где расположены компрессоры (компрессорная) и генератор (генераторная) не допускается размещать аппаратуру и оборудование, технологически и конструктивно не связанные с ними.

    18. Компрессоры производительностью до 10 м3/мин с давлением до 8 кгс/см2 могут устанавливаться в нижних этажах многоэтажных производственных зданий при наличии достаточной расчетной прочности перекрытий. Это помещение отделяется от производственных участков глухими несгораемыми стенами.

    19. В помещениях, где расположены компрессоры (компрессорная) и генератор (генераторная)  обязательно необходима система  приточно-вытяжной вентиляции.

    20. Компрессорная и генераторная должны быть оборудованы электрощитами (380В/50Гц) и контуром  заземления. Замеры и защита электрической сети производятся в соответствии с параметрами электрического подключения. Выбор  сечений подводящих  проводов и предохранителей должен производиться в соответствии с требованиями технической документации.

    21. Помещения компрессорной и генераторной должны быть сухими и непыльными. Температура помещения должна быть не  ниже +10 С и  не превышать +35 С. При другой температуре необходимо принять необходимые меры для удержания ее в заданных пределах. При недостаточных размерах помещения и при интенсивной работе отопления необходимо с помощью вентиляторов или естественным путем отводить излишнее тепло и обеспечить приток достаточного количества свежего воздуха.

    22. В помещении компрессорной следует предусмотреть площадки для проведения ремонта компрессоров, вспомогательного оборудования и электрооборудования. Для выполнения ремонтных работ на компрессоре помещение следует оборудовать соответствующими грузоподъемными устройствами или средствами механизации.

    23. В помещении компрессорной или рядом следует предусмотреть специальные места для хранения в закрытом виде обтирочных материалов, инструмента, расходных и эксплуатационных материалов и т.п., а также для хранения запаса масла.

    24. Помещения компрессорной и генераторной следует оснастить средствами оперативной связи.

    25. В помещениях компрессорной и генераторной следует предусмотреть наличие аптечки первой помощи и питьевой воды.

    26. Для уменьшения влияния вибраций, вызываемых работой компрессора, следует соблюдать следующее: связь трубопроводов с компрессорами должна производиться гибкими  рукавами или компенсаторами.

    27. Воздухосборники и ресиверы должны устанавливаться в местах, исключающих скопление людей.  Расстояние между воздухосборниками должно быть не менее 1,5 м, а между воздухосборником и стеной - не менее 1,0 м.

    28. Рампа наполнительная может эксплуатироваться в производственных помещениях категории Д согласно НПБ 105-95 и должна располагаться в отдельном одноэтажном помещении.

    29. Помещение, где расположена рампа наполнительная (наполнительная) должно быть отделено от помещения хранения наполненных баллонов. Эти помещения отделяются несгораемыми стенами.

    30. Согласно Правил устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов - категория всех трубопроводов ВVI.

    31. Трубопроводы следует прокладывать на расстоянии не менее 0,5 м от электропроводов и другого электрооборудования.

    32. Трубы и фасонные детали трубопроводов должны быть изготовлены из стали, обладающей технологической свариваемостью, с отношением предела текучести к пределу прочности не более 0,75, относительным удлинением металла при разрыве на пятикратных образцах не менее 16% и ударной вязкостью не ниже KCU = 30 Дж/см2 (3,0 кгс.м/см2) при минимальной расчетной температуре стенки элемента трубопровода.

    33. Трубопроводы, проходящие через стены или перекрытия зданий, следует заключать в специальные гильзы или футляры. Сварные и резьбовые соединения трубопроводов внутри футляров или гильз не допускаются.

    34. Внутренний диаметр гильзы принимается на 10-12 мм больше наружного диаметра трубопровода.

    35. Гильзы должны быть жестко заделаны в строительные конструкции, зазор между трубопроводом и гильзой (с обоих концов) должен заполняться негорючим материалом, допускающим перемещение трубопровода вдоль его продольной оси.

    36. Трубопроводы следует монтировать на опорах или подвесках. Расположение опор (неподвижных, скользящих, катковых, пружинных и т.д.), подвесок и расстояние между ними определяются проектом.

    37. Опоры и подвески располагаются на расстоянии не менее 50 мм от сварных швов.

    38. Расстояние между соседними сварными соединениями и длина кольцевых вставок при вварке их в трубопровод должна быть не менее 100 мм.

    (PDF) Представлена ​​термоэкономическая конструкция теплообменника земля-воздух, используемого для предварительного нагрева вентиляционного воздуха в зданиях с низким энергопотреблением

    EAHX. На заднем плане виден воздухозаборник. Фиг. 8b представлена ​​короткая сторона грунтового теплообменника

    с подключением к дому на переднем плане и отводом конденсата в центре, вид

    .

    Дальнейшая работа направлена ​​на изучение изменения температуры воздуха на выходе из EAHX и построение диаграммы прогноза

    для прогнозирования потребности в дополнительном тепле в зависимости от климатических условий в течение года.

    4 Заключение

    На территории кампуса Бухарестского университета «Политехника» строятся два низкоэнергетических дома, которые предназначены для сертификации пассивных домов

    . Чтобы снизить потребление первичной энергии на отопление и охлаждение вентиляционного воздуха

    , один из этих домов оборудован теплообменником земля-воздух (EAHX).

    Предложен алгоритм подбора длины трубы EAHX. Первая часть этой работы предназначена для определения размеров геотермальной системы

    , начиная с параметров трубы, температуры земли и наружного воздуха.Для правильного определения длины трубки

    были приняты во внимание экстремальные значения для двух температур. Инструмент расчета состоит из

    обычных уравнений, типичных для определения размеров теплообменника.

    Во второй части учтены экономические аспекты. EAHX - это сложная система, которую следует рассматривать как единое целое. После предварительного нагрева в трубке EAHX вентиляционный воздух достигает удовлетворительной температуры

    за счет двух других систем, подключенных к этому устройству: блока рекуперации тепла и электрических сопротивлений

    .Для применения критерия экономии учитываются все энергозатраты. Расчет

    показывает, что не только температура воздуха на выходе EAHX зависит от длины трубы, но также потребление электроэнергии

    вентилятором, блоком HRV и электрическое сопротивление.

    Расчет оптимизации для определения длины трубки EAHX был разработан как функция теплового КПД трубки

    .По мере увеличения теплового КПД длина трубки увеличивается в геометрической прогрессии. Эта эволюция

    оказывает важное влияние на температуру воздуха на выходе из EAHX, что свидетельствует о значительном увеличении на

    . Температура воздуха на выходе из блока рекуперации тепла также немного повысилась.

    Точка, в которой EAHX оптимально работает, соответствует наименьшему значению годовых расходов

    . Это значение достигается при тепловом КПД трубки около 90%.Этой точке соответствует оптимальная длина трубы 38 м

    .

    Принимая во внимание расчетную длину трубы и доступную поверхность земли, была выбрана конфигурация в виде одиночной петли

    . Основная сторона трубы заглублена на восточной стороне здания в незатененной зоне,

    , для регенерации тепла земли, обеспечиваемого солнцем.

    Выражение признательности

    Работа была софинансирована Отраслевой операционной программой развития человеческих ресурсов 2007-

    2013 Министерства труда, семьи и социальной защиты Румынии через Финансовое соглашение

    POSDRU / 89/1.5 / S / 62557

    Ссылки

    [1] Каан Х.Ф., Бур Б.Дж., Пассивные дома: достижимые концепции жилья с низким уровнем выбросов CO2, Конференция ISES

    2005, Орландо, США, сентябрь 2005 г.

    [2] Feist W., Шнидерс Дж., Дорер В., Хаас А., Новое изобретение воздушного отопления: удобно и комфортно в рамках концепции пассивного дома

    , Энергетика и здания, т. 37, выпуск 11, 2005 г., стр. 1186-1203

    [3] Audenaert A., De Cleynb S.H., Ванкеркове Б., Экономический анализ пассивных домов и домов с низким энергопотреблением

    домов в сравнении со стандартными домами, Энергетическая политика, т. 36, 2008, с. 47–55.

    [4] Антонова А., Пассивный дом для Латвии - Энергоэффективность и технико-экономические аспекты, Лунд

    Университет

    , Швеция, Тезисы MoS, 2010

    [5] Колле Дж., Пассивный дом: зеленый без вещиц, Прекрасное домостроение, нет. 210, март 2010 г., стр. 48-53

    [6] Schwatzenberger L., Maison passive et pompe thermie à chaleur, S.A.E.P, Франция, 2008

    [7] Флоридес Г., Калогиру С., Наземные теплообменники - Обзор моделей и приложений систем,

    Возобновляемая энергия, т. 32, 2007, pp. 2461–2478

    [8] Loyau F., Puit canadien et Ventilation a basse énergie, I'Inedite, France, 2009

    [9] Benkert F., Heidt D., Schöler D., Инструмент для расчета земных теплообменников GAEA, Proceedings Building

    Simulation '97, Пятая международная конференция IBPSA, Прага, Чешская Республика, 8-10 сентября 2007 г.

    [10] PAUL Wärmerückgewinnung, Компактная установка рекуперации тепла с механической вентиляцией - Focus 200, Информация о продукте

    , 2010 г.

    Последние исследования в области энергетики, окружающей среды, предпринимательства, инноваций

    Геотермальная энергия своими руками

    Многие спрашивают себя, почему геотермальные системы так дорогой? Ну, они не должны быть такими.Это сделай сам Геотермальный сайт покажет вам, как сделать это самому и иметь геотермальная система, работающая на уровне профессионалов построят для вас за небольшую часть стоимости. Все, что тебе нужно некоторые базовые навыки слесаря ​​и помощь экскаватора, и вы можете Сделай это.

    Справочная информация по геотермальной энергии

    Геотермальное отопление и охлаждение становится все более популярным в США из-за его высокой эффективности и недавнего государственного налога кредиты.Даже в районах без высокотемпературных геотермальных источников ресурсов, геотермальный тепловой насос все еще может обеспечивать отопление и воздух кондиционирование в доме. Подобно холодильнику или воздуху кондиционера, эти системы используют тепловой насос для передачи тепла с земли в ваш дом. В геотермальном тепловом насосе используется неглубокий грунт (обычно 50-55 ° F) в качестве источника тепла. В более холодном климате это намного эффективнее чем тепловой насос с воздушным источником тепла, поскольку он извлекает тепло из очень холодного воздуха. требует больше энергии.

    Геотермальные тепловые насосы с замкнутым контуром циркулируют вода / антифриз смесь через трубы, закопанные в землю. Поскольку жидкость циркулирует в земле он поглощает тепло от земли, повышая его температуру скажем 45F. Эта жидкость возвращается к тепловому насосу в доме. где тепло извлекается из жидкости. Переохлажденная жидкость (около 20-25F) отправляется обратно через контур заземления, продолжая цикл. Тепло, которое извлекается из жидкости, используется в утепление дома.Использование контура обогрева грунта в уравнение энергии означает, что вырабатывается больше тепла, чем если бы только электричество использовалось непосредственно для отопления. Фактически, в зависимости от эффективности теплового насоса (рассматривается как рейтинг COP) вы можете произвести от 3,5 до 5 раз больше тепла на киловатт электричество, чем чистый электрический обогреватель. Переключение направление холодильного цикла в тепловом насосе и точное та же система может использоваться для очень эффективного кондиционирования воздуха в летние месяцы.Тепло отводится в ту же относительно охладить почву, а не доставить ее в горячий наружный воздух, как типичные кондиционеры делают. Большая температура разница приводит к более высокой эффективности и меньшему потреблению энергии.

    Анимированная демонстрация геотермальной системы Анимированная демонстрация

    Короткое видео, объясняющее геотермальные системы (~ 3 мин.) Geo Video

    Геотермальное отопление и охлаждение привлекло много внимания из зеленого сообщества в последнее время.По данным Агентства по охране окружающей среды США, Системы геообмена экономят домовладельцам 30-70% затрат на отопление и 20-50% затрат на охлаждение по сравнению с обычными системами. Поэтому Геотермальная система своими руками настолько привлекательна! Эти системы рассчитаны на десятилетия и могут значительно прибавить к стоимости дома при перепродаже.

    Сравнение топлива для геотермального отопления

    Потенциальную экономию затрат на топливо можно увидеть, используя следующая таблица.Этот калькулятор позволяет настроить для местных тарифов на коммунальные услуги, а также рейтинга COP для вашего теплового насоса чтобы увидеть, как геотермальная энергия сочетается с другими вариантами топлива. Для кабины, в которой мы установили геотермальную систему своими руками, у нас действительно было три варианта - пропан, электрический элемент. обогреватель или геотермальный тепловой насос. Геотермальная энергия явно шла чтобы быть наиболее эффективным ... поэтому, проведя небольшое исследование, мы разработали эту систему сами и приступили к работе.

    Отопление Расчет топлива 2009 (xls) - 51 КБ

    Геотермальная установка своими руками (замкнутая система)

    1.Закопание геотермальной трубы

    Для системы с замкнутым контуром труба из ПНД 3/4 " похоронен в траншее. Также возможно просверлить серию глубокие стволы, похожие на бурение скважины, а затем вставку труб вертикально в отверстия, а не в траншеях. В нашем дело с рытьем траншей было более рентабельным. Это на самом деле там, где профессиональные геотермальные установщики могут серьезный счет и где геотермальная энергия DIY экономит столько денег. Бурение вертикальных стволов под геотермальную трубу аналогично бурению. 150 'колодец.Это не дешево .. а потом умножьте стоимость на 5 или 6, так как обычно требуется такое количество отверстий, чтобы закопать всю трубу. Поддерживать 5-тонный тепловой насос для нашей кабины мы использовали шесть бухт труб по 600 футов для всего 3600 футов. Я искал эту трубу локально и закончил покупка трубы онлайн у продавца под названием Geo-hydro supply (www.geohydrosupply.com). Цена составляла 143 доллара за бухту длиной 600 футов. Труба диаметром 3/4 дюйма. Ниже приведены фотографии, на которых мы закапываем трубу.

    Катушки с трубой из ПНД 3/4 "для геотермальной энергетики своими руками.

    Это помогает рыть траншеи большой гусеничной мотыгой. Вот этот у нас было ведро шириной более 3 футов, которое ехало очень быстро. Конструкция лутца в Гарден-Сити сделала свою работу, и им потребовалось около полдня на то, чтобы выкопать и засыпать все необходимые нам траншеи. Мы велел им копать, пока они не упали на твердую поверхность, которая была примерно на 5 футов большая часть двора. Каждая траншея составляла 125-150 футов в длину. обработать 600 футов трубы. На этом этапе геотермальная энергия своими руками вероятно, не на 100% сделай сам.Вы, вероятно, либо нужно арендовать трекхол или просто заплатить кому-нибудь, чтобы он копал за вас. я думаю, мы заплатили около 1000 долларов, чтобы выкопать все наши окопы и засыпана.

    После того, как была вырыта первая траншея, мы начали разматывать трубу. начиная с дальнего конца траншеи и возвращаясь к кабина. Мы использовали стяжки, чтобы удерживать размотанную трубу на месте. мы пошли. Нам удалось проложить всю траншею трубы в примерно в то же время они копали следующую траншею, поэтому мы двинулись во вторую траншею и заставили их засыпать эту.

    На верхней стороне нашего двора был большой оросительный канал. Когда мы закопались рядом с ним, наша траншея начала заполняться водой как вы можете видеть на этой картинке. Хотя это был беспорядок работает, обеспечивает хорошую теплопередачу летом.

    Еще одна область, на которой увлекаются геотермальные специалисты, занимающиеся самодельной геотермальной системой, - это как мне создать коллектор для трубы goethermal HDPE? В при профессиональной установке, HDPE обычно соединяется с подземным многообразие.Это требует специальных инструментов, а также не позволяет гибкость в управлении потоком к каждому из ваших контуров. Наш решение заключалось в том, чтобы оба конца петель трубы были пропущены через фундамент в подвал, чтобы избежать необходимости делать сварку или другие арматура снаружи, которая может протечь. Здесь вы видите, что на 6 петель у нас получилось 12 отверстий. через фундамент. Мы арендовали большой перфоратор с Сверло 1 1/8 дюйма. Ударное сверло должно быть выполнено изнутри, так как бетон, естественно, немного треснет при выходе.Также, это обеспечит правильность отверстий, если они понадобятся вам в внутри, чтобы соединиться с вами в коллекторе.

    2. Геотермальный коллектор своими руками

    Геотермальный коллектор своими руками может быть изготовлен из ПВХ-фитингов диаметром 1 1/4 дюйма. На каждой линии подачи есть индивидуальные регулирующие клапаны, что позволяет нам для уравновешивания потока охлаждающей жидкости.

    Вот урок, который вы узнали о фурнитуре. Изначально мы попробовали фитинги PEX 1 "x1", потому что они казались подходящими, но они не закроются, как только мы начнем циркулировать жидкость. В итоге мы перешли на фитинги из оцинкованной стали с более длинными колючки. Их использование в сочетании с двойными шланговыми зажимами на каждая строка решила утечки.

    3. Геотермальная циркуляционная система своими руками

    Мы выбираем QT Flow Center с двумя насосами для циркуляции жидкость в нашей геотермальной системе своими руками. Мы купили это у геогидравлическое снабжение, которое обошлось нам в 699 долларов. Ниже приводится изображение центра потока QT. Я также предоставил ссылки здесь для брошюры производителя и установки центра потока QT гид.Больше нигде не нашел руководство по установке онлайн, поэтому я отсканировал его. Это действительно очень полезно.

    Центр потока QT брошюра (pdf) - 1801kb

    QT Руководство по установке Flow Center (pdf) - 357kb

    4. Геотермальный тепловой насос своими руками

    Мы решили использовать 5-тонный тепловой насос McQuay для нашей геотермальной электростанции. система. Мы купили онлайн за 4566 долларов с доставкой. Модель № была VFW1060. с вентилятором ECM, опцией пароохладителя и дополнительным нагревателем 20 кВт полоска.Вы можете получить тепловые насосы более высокого класса от Bryant или Carrier. которые включают двухэтапную операцию, но котировки, которые мы получили по ним, были около 7500 долларов только за тепловой насос. ClimateMaster популярен, если не самый популярный, 2-х ступенчатый геотермальный агрегат для домашних мастеров. Если бы я ставил один из за эти системы в моем основном доме я бы доплатил 2-ступенчатая эффективность, но поскольку это была кабина, которую мы использовали в основном на выходные McQuay был идеальным. Ниже изображение и данные о производительности для блока McQuay.

    Краткое описание теплового насоса McQuay (pdf) - 87 КБ

    Полный каталог McQuay (pdf) - 2147kb

    5. Геотермальная сантехника своими руками

    Геотермальная энергия своими руками Схема водопровода (PDF, 57кб)

    На приведенной выше схеме показана основная сантехника. для нашей геотермальной системы своими руками, включая установку горячего водоснабжения.

    На изображении выше изображена насосная станция QT flowcenter. что мы использовали. Мы смешали 10 галлонов антифриза (этилен Гликоль) водой для заполнения системы. На основе внутренней диаметром 0,86 дюйма для 3600 футов труб из полиэтилена высокой плотности, общая емкость нашей системы составила чуть более 100 галлонов. Это дало нам 10% смесь антифриза с водой с температурой замерзания примерно 23 градуса F. В нормальных условиях эксплуатации ваша система никогда не должна приближаться к этим темпам.

    Подобрали дешевый электрический водонагреватель на служат резервуаром для нашей горячей воды (ГВС), вырабатываемой пароохладитель в нашем геотермальном тепловом насосе. Водонагреватель не подключен к источнику питания, хотя он может служить в качестве резервной копии для ваша система горячего водоснабжения. Затем теплая вода из этого резервуара подается на вводы водонагревателей по требованию, где вода довели до полной температуры и накормили по всему салону. Опция пароохладителя действительно выделяет тонны тепла, трубка PEX поступающий от теплового насоса в резервуар для воды быстро нагревается до коснитесь после того, как тепловой насос поработал ненадолго.Часто раз, водонагреватели по требованию требуются только для увеличения температура воды на 10-20 градусов, что делает нагрев горячей воды очень эффективный.

    Изображение привязанных электрических водонагревателей по требованию в резервуар для хранения предварительно нагретой воды.

    6. Воздуховоды

    Мы арендовали воздуховоды для нашей каюты, которая в итоге оказалась огромный беспорядок. Они изменили цену, которую нам изначально указали. и в итоге сняли с нас более 3 тысяч долларов.Вдобавок они были не желая заделывать швы воздуховодов, которыми мы оказались приходиться делать самим. Кроме того, мы обнаружили, что они неправильного размера. воздуховоды для 5-тонного теплового насоса после более поздних исследований. Это привело к возникновению проблемы с воздуходувкой ECM, где он мог постоянно ищите правильную скорость. Это привело к созданию раздражающий шум при работе воздуходувки. Мы В итоге эта проблема решена путем блокировки скорости вентилятора на более низкую. параметр.В вся причина, по которой мы выбрали подрядчика HVAC в этой части, заключалась в том, что мы не знали, как правильно рассчитать размеры всех воздуховодов, но как это Оказалось, я уверен, что мы могли бы справиться лучше сами. Эта часть проекта подтвердила, почему мне нравится делать проекты. я вместо того, чтобы нанимать сотрудников.

    7. Налоговые льготы на геотермальную энергию

    Есть много налоговых льгот для установки геотермального отопления и система охлаждения, и эти преимущества применимы к геотермальным проектам своими руками также.Федеральные органы предлагают единовременную налоговую скидку в размере 30% от суммы общие инвестиции для всех жилых контуров заземления или грунтовых вод геотермальные тепловые насосы. Максимального лимита нет по затратам на установку.

    Требования Energy Star должны быть выполнены или превышены, чтобы претендовать на этот налог. кредит. Чтобы подать заявку на получение кредита, владельцы должны заполнить возобновляемый Подраздел «Энергетические кредиты» в формах налоговой декларации или поговорите с профессиональный налоговый юрист. Доказательства покупки не требуется; тем не менее, владельцам рекомендуется вести учет покупки и установка.Налоговый кредит доступен до 31 декабря. 2016.

    Эта налоговая скидка действительно помогает компенсировать стоимость ваша геотермальная система своими руками и была одной из основных причин, по которой мы решили чтобы попробовать. Вся наша геотермальная система стоит 11 тысяч долларов. включая трубы, траншеи, тепловой насос, воздуховоды, циркуляционные насосы и т. д. После налоговых льгот мы потеряли около 7500 долларов. Неплохо и сейчас настоящая экономия началась. У нас была наша система в течение пару лет и счета за отопление и охлаждение всей кабины менее 100 долларов в месяц.Я знаю, что каюты в том же районе тратят 100 долларов в неделю или больше за пропановое отопление. Это сделай сам геотермальная система окупится всего за пару лет.

    Наверх - Геотермальная энергия своими руками Отопление / охлаждение

    Геотермальная энергия - Часто задаваемые вопросы

    PureFlex | Заземляющие электроды TASK-LINE

    Обзор

    Выпустить статического монстра

    Особое внимание следует уделять транспортировке легковоспламеняющихся жидкостей через футеровки, которые имеют заземленную металлическую основу, например стальную трубу, облицованную ПТФЭ или другим пластиком.Объемное электрическое сопротивление трубы с футеровкой из ПТФЭ составляет 10 18 Ом-см. Это значение характерно для материалов с высокой изоляцией, способных накапливать опасные уровни статического заряда в течение нескольких часов, даже дней. Материалы с сопротивлением 10 9 Ом-см или равным 10 считаются статически рассеивающими / проводящими.

    Из-за большой эффективной емкости ПТФЭ относительно стального корпуса могут образовываться большие поверхностные плотности заряда. Эти плотности приводят к возникновению высокоэнергетических искр, похожих на молнии, в быстрой последовательности, известных как распространяющиеся щеточные разряды.Такие разряды могут воспламенить большинство воспламеняющихся атмосфер и даже воспламенить некоторые из наиболее чувствительных видов пыли. Эти сильные электростатические заряды также могут образовывать поры в футеровке из ПТФЭ. Если не обратить внимание на эти отверстия, они вызовут преждевременный выход из строя трубы, что приведет к утечкам химикатов и последующим проблемам с окружающей средой.

    TASK-LINE

    ® Дизайн

    Путем запатентованного процесса рассеивающая статическое электричество смола ПТФЭ формуется под давлением вокруг и через перфорированную металлическую вставку из нержавеющей стали 304.После спекания в печи непористая, рассеивающая статическое электричество смола PTFE на 100% герметизирует нержавеющую вставку, изолируя ее от любого контакта с жидкостью во время эксплуатации. Заземлители для труб с футеровкой TASK-LINE обладают проводимостью / статическим рассеиванием (объемным удельным сопротивлением) не более 10 6 Ом-см.

    Нет больше изготовления или прокладок

    Заземляющие лопасти для труб с футеровкой TASK-LINE отформованы по размеру от 1 до 6 дюймов (другие размеры доступны по запросу) в соответствии с классом 150 # ANSI и толщиной 1/8 дюйма.Ручка лопасти выступает на 2 дюйма над фланцем и предварительно просверлена для заземления оборудования и кабеля (в комплекте). Лопасти заземления с футеровкой TASK-LINE легко выравниваются и легко устанавливаются на любой фланец с футеровкой трубы 150 # ANSI и не требуют прокладок.

    TASK-LINE

    ® Преимущества Заземляющие лопасти для труб с футеровкой

    TASK-LINE работают в диапазоне температур от криогенного до + 400 ° F и химически устойчивы к: всем кислотам, всем хлоридам, всем сульфатам, всем отбеливающим растворам, всем растворителям, всем фенолам, всем щелочам и всем пероксидам. .Необычное антипригарное свойство заземляющих лопастей TASK-LINE устраняет / снижает образование ионов, окисление и образование накипи, все это может сделать их бесполезными. Заземляющие лопасти для труб с футеровкой TASK-LINE поставляются в комплекте со всем необходимым для быстрой и легкой установки.

    TASK-LINE

    ® Преимущества
    • Сэкономьте более 60% на закупках и установке
    • Защищает облицованные трубопроводы и КИП
    • Нулевая скорость коррозии
    • Противовыбросовая защита
    • Непористый
    • Удаляет отходы лома
    • Легко садится
    • Поставляется в комплекте

    TASK-LINE

    ® Лопасти заземления не загрязняют

    Независимые лабораторные испытания подтвердили, что лопасти заземления TASK-LINE не загрязняют и не выщелачивают.Эта функция ограничивает возможность загрязнения технологического процесса. (Данные испытаний доступны по запросу.)

    Производительность

    Давление-температура

    Пределы

    По производительности и долговечности ничто не сравнится. При установке между двумя фланцами металлическая вставка с изоляцией из ПТФЭ ограничивает текучесть / ползучесть ПТФЭ в холодном состоянии под нагрузкой. Металлическая вставка предотвращает радиальное течение прокладки, что исключает повторную затяжку болтов после установки, сохраняя герметичность даже при повторяющихся температурных циклах.Прочность металлической вставки также обеспечивает критическую защиту от взрывов. Еще одним преимуществом прокладок TASK-LINE является антипригарное свойство ПТФЭ, которое позволяет ему легко сниматься с фланцев во время разборки без царапин.

    TASK-LINE ® Таблица размеров лопастей для заземления труб с футеровкой и номера деталей
    1 TGP0100 0.687 × 2,625
    1-1 / 2 TGP0150 1,250 × 3,375
    2 TGP0200 1,687 × 4,125
    3 TGP0300 2,687 × 5,375
    4 TGP0400 3.687 × 6,875
    6 TGP0600 5,500 × 8,750

    Геотермальный тепловой насос: как это работает

    Учитывая, что в наши дни солнечной энергии уделяется все внимание, вы можете быть удивлены, узнав, что одно из самых многообещающих решений по снижению высоких затрат на энергию находится не в небе, а глубоко под вашей лужайкой.

    Прочтите, чтобы понять, как работают геотермальные тепловые насосы, сколько они стоят и являются ли они разумным вложением средств.

    Стоят ли геотермальные тепловые насосы своих денег?

    Сверхэффективные геотермальные тепловые насосы обеспечивают чистое и бесшумное отопление и охлаждение, сокращая при этом счета за коммунальные услуги до 70 процентов. «С этой технологией каждый мог бы получать больше энергии на весь срок службы», - говорит эксперт по сантехнике и отоплению TOH Ричард Третви.

    Геотермальная система с тепловым насосом

    В принципе, геотермальный тепловой насос работает так же, как обычный тепловой насос, за счет использования хладагента под высоким давлением для улавливания и перемещения тепла из помещения в помещение.Разница в том, что обычные системы собирают тепло - и избавляются от него - с помощью наружного воздуха. Геотермальные системы, напротив, передают тепло через длинные петли заполненных жидкостью труб, закопанных в землю.

    Геотермальное отопление и охлаждение

    Как давно обнаружили наши пещерные предки, если вы уйдете достаточно глубоко под землю, температура земли будет оставаться постоянной 50 градусов или около того, независимо от того, насколько жарко или холодно на улице. Таким образом, в то время как обычный тепловой насос с «воздушным источником» изо всех сил пытается улавливать тепло от замерзающего зимнего воздуха или сбрасывать его в летний зной, его «наземный» аналог выполняет сравнительно легкую работу по отбору и отведению тепла через 50-градусную жидкость, циркулирующая в его контуре заземления.

    КПД

    Вот почему геотермальному тепловому насосу требуется всего один киловатт-час электроэнергии для производства почти 12 000 британских тепловых единиц для охлаждения или обогрева. (Чтобы произвести такое же количество Btus, стандартный тепловой насос при температуре 95 градусов в день потребляет 2,2 киловатт-часа.) Геотермальные системы вдвое эффективнее лучших кондиционеров и почти на 50 процентов эффективнее лучших газовых печей. , круглый год.

    Еще одно преимущество состоит в том, что нет необходимости в шумном наружном вентиляторе для перемещения воздуха через змеевики компрессора.Геотермальные установки просто перекачивают жидкость, поэтому их можно парковать в закрытом помещении, защищенном от непогоды. На большинство из них предоставляется 10-летняя гарантия, но она может длиться намного дольше. За 29 лет, прошедших с тех пор, как Джим Партин, один из первых приверженцев технологии, установил один в своем доме в Стиллуотере, штат Оклахома, он заменил только два контактных переключателя.

    Детали теплового насоса: Как и в обычных тепловых насосах, хладагент в геотермальном тепловом насосе проходит по контуру через компрессор, конденсатор, расширительный клапан и испаритель, собирая тепло на одном конце и отдавая его на другом.Направление потока хладагента, которое регулируется реверсивным клапаном, определяет, подается ли тепло в дом зимой (показано) или отводится от него летом. С добавлением пароохладителя остаточное тепло от системы также может дополнять обычный водонагреватель, что еще больше снижает счета за электроэнергию.

    Расходы и налоговые льготы

    Несмотря на эти преимущества, в прошлом году в США было установлено только 47000 геотермальных установок. Это лишь крошечный промах по сравнению с примерно одним миллионом обычных тепловых насосов, проданных за тот же период, даже несмотря на то, что наземные тепловые насосы стоят примерно столько же.

    Вот в чем загвоздка: нужно закопать много труб - от 1500 до 1800 футов для типичного дома площадью 2000 квадратных футов. (Фактическая длина должна быть рассчитана специалистом на основе оптимальных нагрузок на отопление и охлаждение для дома.) Установка такого размера может стоить до 20 000 долларов в зависимости от почвенных условий, а также от того, сколько потребуется копания и бурения.

    Например, для дома на большом участке можно использовать трубы, проложенные горизонтально в длинных траншеях глубиной 4 фута.Дома на небольших участках или на скалистых уступах могут потребовать трех или четырех отверстий, просверленных на глубине около 300 футов, что намного дороже.

    Даже с такими значительными начальными инвестициями геотермальные системы настолько энергозатратны, что срок окупаемости чрезвычайно короткий. Исследование, проведенное Технологическим институтом ВВС США, подсчитало, что в среднем требуется всего семь-восемь лет, чтобы окупить затраты.

    Ваша фактическая точка безубыточности зависит от местных тарифов на коммунальные услуги, затрат на земляные работы / бурение, степени теплоизоляции вашего дома, эффективности выбранной вами модели и того, какие стимулы предоставляют ваше государство или коммунальные предприятия.Хороший установщик, разбирающийся в вопросах отопления и охлаждения, а также в вашей местной геологии, сможет произвести эти расчеты за вас.

    Текущие федеральные льготы ограничиваются стандартной налоговой льготой в размере 300 долларов для установок Energy Star HVAC. (Канадцы, модернизирующие существующий дом с использованием геотермальной энергии, имеют право на федеральный грант в размере 3500 долларов)

    Некоторые дальновидные коммунальные предприятия предложили ссуды под низкие проценты домовладельцам, желающим внедрить эту технологию. «Это беспроигрышный вариант», - говорит Стив Розенсток, менеджер по решениям в области энергетики в Edison Electric Institute, ассоциации коммунальных предприятий.«Коммунальные предприятия снижают пиковый спрос на отопление и охлаждение, поскольку их клиенты резко снижают свои счета за электричество».

    А поскольку пластиковые контуры заземления должны прослужить 50 или более лет, окупаемость для домовладельцев и для окружающей среды может длиться несколько поколений.

    Основы

    Что это такое: Электрическая система отопления и охлаждения, которая передает тепло между вашим домом и землей с помощью жидкости, циркулирующей по длинным петлям подземных труб.

    Как это работает: Внутренний тепловой насос использует основной цикл охлаждения - испарение, сжатие, конденсацию и расширение - для улавливания и отвода тепла от земли и к земле для обогрева дома зимой и охлаждения летом.

    Преимущества: Сокращает счета за отопление и охлаждение дома на 30–70 процентов. Устраняет шум компрессоров и вентиляторов на открытом воздухе. Снижает выбросы парниковых газов за счет посадки 750 деревьев или снятия с дороги двух автомобилей.

    На что обращать внимание: Для получения федеральных налоговых льгот насосы должны соответствовать стандартам эффективности Energy Star. Для систем с обратной связью вам потребуется EER, равный 14,1, и COP (коэффициент полезного действия), равный 3,3.

    Где это получить: Чтобы найти производителей, посетите веб-сайт Консорциума геотермальных тепловых насосов. Чтобы найти квалифицированных монтажников и проектировщиков, которые знают местную геологию и знают, как рассчитывать системы для достижения максимальной эффективности, посетите веб-сайт Международной ассоциации наземных тепловых насосов.

    Сколько это стоит: 15 000–20 000 долларов на установку системы, включая контуры заземления, тепловой насос и средства управления. База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии предоставляет актуальную информацию о государственных программах стимулирования.

    Могу ли я его модернизировать? Модернизация системы заземления не представляет трудностей, если возможно закопать контур заземления. В доме потребуются воздуховоды для распределения прохладного воздуха в жаркие дни. Эти же воздуховоды могут обеспечивать теплый воздух зимой.

    Некоторые геотермальные тепловые насосы могут быть подключены к существующему устройству обработки воздуха, другие агрегаты поставляются со своим собственным встроенным устройством обработки воздуха. В домах с водяным отоплением также могут использоваться геотермальные системы, хотя могут потребоваться дополнительные радиаторы, поскольку эти системы не достигают более высоких температур, чем топливные котлы. (Это не проблема для теплого пола, который работает при более низких температурах.)

    Геотермальный контур наземного контура | Геотермальное отопление | Международный наземный тепловой насос

    СИСТЕМЫ ГЕОТЕРМИЧЕСКОГО КОНТУРА ЗАЗЕМЛЕНИЯ


    Геотермальные системы отопления и охлаждения, также называемые «грунтовыми источниками», "заземленные" или "земные" тепловые насосы "... Автономный, с электрическим приводом системы, которые используют относительно постоянную умеренную температуру Земли для обеспечивать отопление, охлаждение и горячее водоснабжение более эффективно и дешевле, чем станет возможным с помощью других традиционных технологий нагрева и охлаждения ", согласно IGSHPA, Международная ассоциация наземных тепловых насосов .

    Введение
    В геотермальных системах с замкнутым контуром используются пластиковые трубы и фитинги, которые закапываются в землю в различные конфигурации, либо погруженные в воду.Сеть труб и фитингов, иногда называемый теплообменником с заземлением или просто контур заземления, обычно подключается к механическому тепловому насосу с жидкостным источником. Теплообменник с заземлением передает тепловую энергию источник во время циклов нагрева и теплоотвод во время циклов охлаждения. Тепловой насос передает тепловая энергия в контур заземления или из него для обогрева или охлаждения здания по мере необходимости.

    Материалы
    Типичными материалами пластиковых трубопроводов для систем трубопроводов контура заземления являются:

    • HDPE: Полиэтилен высокой плотности
    • PEX: Сшитый полиэтилен
    • PE-RT: Полиэтилен повышенной температуры
    В дополнение к этим материалам трубопроводов контура заземления, ХПВХ ( хлорированный поливинилхлорид ) и PP ( полипропиленовый напорный трубопровод ) также может использоваться для внутренних трубопроводов, таких как коллекторы и коллекторы, если они одобрены.В некоторых случаях полипропиленовая труба может также использоваться в качестве заглубленных системных коллекторов.

    Приложения
    Геотермальная система с обратной связью обычно включает:

    1. Механические компоненты: механический тепловой насос в корпусе со встроенным электронным управлением, циркуляционные насосы и клапаны, обычно устанавливаемый в помещении
    2. Трубопровод теплообменника с заземлением: Пластиковая труба и фитинги:
    • Похоронен в горизонтальной плоскости (напр.грамм. траншей),
    • Падение вертикально (например, из скважин),
    • Устанавливается в вертикальное отверстие большого диаметра (например, спирали),
    • Просверлено или вставлено под углом (например, наклонно),
    • Погружен в поверхностный водоем (например, пруд, озеро), или
    • Заключены в конструкционные свайные системы зданий (например, энергетические сваи)
  • Теплоноситель: вода, вода / раствор антифриза (напр.грамм. гликоль) или солевой раствор
  • Другие термины для теплообменника с заземлением - это «контур заземления» или «исходный теплообменник».

    Проектирование системы для конкретного применения, включая выбор подходящих материалов для трубопроводов. и метод установки контура заземления, является важной частью установки успешной системы. Особенности участка (почвенный материал, расстояние до коренных пород, уровень грунтовых вод, наличие пруда или водоудерживающего устройства) может быть доминирующим фактором в системе дизайн.В любой конфигурации имеется соответствующий пластиковый материал трубопровода, отвечающий требованиям сайт нуждается и может быть включен в успешный проект системы для приложения.

    Преимущества
    Выбор материала трубопровода имеет решающее значение для общего успеха замкнутого цикла. система с заземлением и должна обеспечивать коррозионную стойкость, химическую стойкость, гибкость, ударопрочность, устойчивость к медленному росту трещин, длительная гидростатическая прочность (способность к давлению) и термостойкость.Кроме того, контур заземления нагревается материалы теплообменника должны обеспечивать подходящую способность к теплопередаче.

    Перечисленные выше материалы трубопроводов контура заземления BCD удовлетворяют этим требованиям. Хотя один материал может иметь преимущество в определенных приложениях, каждый материал следует рассматривать как часть общего процесса проектирования.

    См. Также
    PPI TN-55 Материалы пластиковых трубопроводов для геотермального отопления и охлаждения наземных источников
    Справочник PPI по полиэтиленовым трубам (гл.13) Применение систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для полиэтиленовых труб
    ANSI / CSA / IGSHPA C448 Проектирование и установка систем тепловых насосов с грунтовым источником для коммерческих и жилых зданий
    Международная ассоциация тепловых насосов с грунтовым источником IGSHPA
    Организация по геотермальному обмену GEO
    Программы сертификации NSF 358 для геотермальных трубопроводов Системы
    Meline / Kavanaugh Paper: Геотермальные тепловые насосы - просто эффективные



    Петли для геотермальных тепловых насосов | Burlington Electric Department

    Контуры наземных тепловых насосов

    Существует несколько подходов к наружной части систем наземного теплового насоса (GSHP), и некоторые подходы могут быть более осуществимыми в зависимости от площади суши и геологии площадки.

    Если у вас есть вопросы о GSHP, напишите нам или позвоните по телефону (802) 865-7371.

    Найм правильной команды

    Работайте с квалифицированной командой GSHP для достижения оптимальной производительности системы, комфорта и экономии энергии. Мы можем предоставить вам наш список одобренных BED дизайнеров и установщиков, которые могут помочь вам отправить ваш проект на скидки.

    Дизайнеры

    Независимо от подхода, тщательное проектирование системы GSHP имеет решающее значение для успешной работы и оптимальных энергетических характеристик.

    Работайте с опытным проектировщиком механических систем, чтобы спроектировать систему, чтобы она могла адекватно обслуживать строительные нагрузки. Компания BED может предоставить вам список квалифицированных дизайнеров, имеющих опыт работы с системами и проектами GSHP в Берлингтоне и его окрестностях.

    Избегайте стоимостной инженерии скважин или скважин, поскольку уменьшение количества или размера скважин или занижение размеров контуров может отрицательно повлиять на производительность системы.

    Внутреннее оборудование для системы GSHP зависит от системы распределения, используемой для обмена тепла с помещениями в здании:

    • В зданиях с воздуховодами воздух может циркулировать для обогрева и охлаждения помещений.
    • В зданиях с гидравлическим распределительным и оконечным оборудованием может циркулировать горячий хладагент для лучистого отопления и холодный хладагент для охлаждения.
      • Фанкойлы обычно используются для охлаждения; Также можно использовать охлаждающие балки.
    Бурильщики

    Начните установку GSHP с работы с бурильщиком водяных скважин, имеющим опыт работы с системами тепловых насосов с грунтовым источником. Поработайте с опытным бурильщиком геотермальных скважин, чтобы понять геологию вашего участка и потоки грунтовых вод, чтобы определить, возможен ли подход с открытым контуром, поскольку он может быть более рентабельным, чем система с замкнутым контуром.

    Работайте с бурильщиком, сертифицированным BED, или запросите следующие учетные данные:

    • Сертификация вертикального бурильщика замкнутого цикла Национальной ассоциации подземных вод и / или
    • Аккредитация установщика шлейфов ИГШПА, а также
    • Ссылки из прошлых проектов
      • Контактная информация владельца системы, чтобы вы могли узнать о ее текущей производительности
    Манометры

    Для замкнутых контуров испытание давлением является чрезвычайно важным этапом установки контура; Убедитесь, что вы работаете с квалифицированным подрядчиком по испытаниям под давлением, который использует надлежащие процедуры тестирования для проверки системы контура на утечки.Если система испытывается ненадлежащим образом под давлением, возможны утечки хладагента, и устранение утечек в подземных трубопроводах может быть очень трудоемким и трудоемким, не говоря уже о дорогостоящих.

    Обратитесь к поставщику услуг, имеющему опыт проведения гидравлических испытаний трубопроводов теплового насоса с грунтовым источником с замкнутым контуром. Запросите рекомендации из прошлых проектов, чтобы вы могли связаться с владельцами систем и спросить об утечках хладагента или других потенциальных проблемах контура, которые могут возникнуть в результате неправильных процедур тестирования.

    Агенты по вводу в эксплуатацию

    Независимо от того, установлена ​​ли система теплового насоса с грунтовым источником в жилых или коммерческих помещениях, ввод в эксплуатацию имеет решающее значение. Ввод в эксплуатацию включает анализ проекта на этапе строительства и тестирование функциональных характеристик оборудования после завершения строительства.

    Ввод в эксплуатацию вашей системы GSHP принесет много преимуществ и поможет сэкономить деньги в долгосрочной перспективе, поскольку в будущем вы сможете избежать дорогостоящих проблем:

    • Анализ проекта и функциональное тестирование позволяют избежать и решить многие проблемы проектирования и строительства, которые могут возникнуть в системах GSHP из-за их сложности.
    • Во время бурения и испытаний под давлением специалисты по вводу в эксплуатацию могут убедиться, что контур правильно спроектирован, установлен и не допускает утечки хладагента.
    • Агенты по вводу в эксплуатацию тестируют наружное и внутреннее оборудование как систему и могут гарантировать надлежащую функциональность оборудования и ожидаемые энергетические характеристики.
    • Отчеты о вводе в эксплуатацию
    • могут дать владельцам душевное спокойствие и возможность обратиться за помощью в случае возникновения проблем, поэтому подрядчиков можно привлечь к ответственности за некачественные установки.

    BED может предоставить вам список квалифицированных агентов по вводу в эксплуатацию, имеющих опыт работы с системами и проектами GSHP в Берлингтоне и его окрестностях.

    Конструкции с открытым контуром

    Подходы с разомкнутым контуром

    имеют преимущество в том, что существующую инфраструктуру водозаборных скважин можно использовать совместно с системой GSHP или перепрофилировать для нее, чтобы снизить неопределенность системы и затраты на бурение.Подходы с открытым контуром должны учитывать качество грунтовых вод на объекте, чтобы гарантировать, что насосы не загрязнены железом, марганцем, кремнеземом или кальцитом, что может снизить эффективность и производительность насоса.

    Добывающие / нагнетательные скважины

    Этот тип системы обеспечивает циркуляцию скважинной воды непосредственно через систему GSHP путем откачки воды из эксплуатационных скважин, обмена теплом со зданием и повторного закачивания воды в грунт в нагнетательные скважины для подпитки грунтовых вод.Этот вариант практичен только при наличии достаточного количества чистых грунтовых вод. Системы добывающих / нагнетательных скважин могут иметь глубину от нескольких сотен до тысяч футов.

    Колодцы с стоячими колоннами

    Конструкции скважин с стоячими колоннами предлагают конструкцию с разомкнутым контуром, которая может быть эффективной для площадок с ограниченным пространством, поскольку одна и та же скважина используется как для добычи, так и для нагнетания. В одной или нескольких скважинах вода циркулирует в системе GSHP, забирая воду из нижней части стоячей колонны и возвращая воду из здания в верхнюю часть стоячей колонны.

    В периоды пикового нагрева и охлаждения системы стоячих колонн могут «стравливать» часть воды, возвращающейся в скважину из здания, вместо того, чтобы закачивать ее всю, что заставляет воду из окружающего водоносного горизонта течь в колонну. Циклы стравливания могут обеспечить полезную дополнительную производительность системы за счет охлаждения колонны во время отвода тепла и нагрева колонны во время отвода тепла, что может уменьшить требуемую глубину отверстия для системы.

    Конструкции с замкнутым контуром

    Подходы с замкнутым контуром используют системы трубопроводов, встроенные в землю или водоемы для циркуляции раствора антифриза через теплообменник внутри теплового насоса (или нескольких тепловых насосов), обслуживающего здание.Раствор антифриза передает тепло в контур хладагента геотермального теплового насоса, который обеспечивает обогрев или охлаждение помещений в здании.

    Петли горизонтальные

    Эти неглубокие петли экономичны для жилых помещений, где земля не является препятствием. Траншеи вырывают не менее четырех футов глубиной для прямых участков; «Обтягивающий» метод петлевания трубы может позволить разместить больше трубы в более короткой траншее, что снижает затраты на установку и делает возможной горизонтальную установку в тех областях, которые могут отсутствовать при обычных горизонтальных применениях.


    Вертикальные петли

    В крупных коммерческих зданиях и школах часто используются более глубокие вертикальные системы, поскольку площадь земли, необходимая для горизонтальных петель, будет чрезмерно высокой.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *