Труба вода земля воздух

Закопанная в землю труба позволяет экономить на обогреве и охлаждении дома

Поверхностный слой почвы Земли — это естественный тепловой аккумулятор. Главный источник тепловой энергии, поступающей в верхние слои Земли — солнечная радиация.

На глубине около 3 м и более (ниже уровня промерзания) температура почвы в течение года практически не меняется и примерно равна среднегодовой температуре наружного воздуха. На глубине 1,5-3,2 м зимой температура составляет от +5 до + 7 ° С, а летом от +10 до + 12 ° С. Этим теплом можно зимой не допустить замерзания дома, а летом не дать ему перегреться выше 18-20 ° ССамым простым способом использования тепла земли является использование почвенного теплообменника (ПТО). Под землей, ниже уровня промерзания грунта, укладывается система воздуховодов, которые выполняют функцию теплообменника между землей и воздухом, который проходит по этих воздуховодах. Зимой входящий холодный воздух, который поступает в дом и проходит по трубам — нагревается, а летом — охлаждается. При рациональном размещении воздуховодов можно отбирать из почвы значительное количество тепловой энергии с небольшими затратами электроэнергии.

Можно использовать теплообменник «труба в трубе». Внутренние воздуховоды из нержавеющей стали выступают здесь в роли рекуператоров.

Охлаждение в летний период

В теплое время года грунтовый теплообменник обеспечивает охлаждение приточного воздуха. Наружный воздух поступает через воздухозаборное устройство в грунтовый теплообменник, где охлаждается за счет грунта. Затем охлажденный воздух подается воздуховодами в приточно-вытяжную установку, в которой на летний период вместо рекуператора установлена ​​летняя вставка. Благодаря такому решению, происходит снижение температуры в помещениях, улучшается микроклимат в доме, снижаются затраты электроэнергии на кондиционирование.

Работа в межсезонье

Когда разница между температурой наружного и внутреннего воздуха небольшая, подачу свежего воздуха можно осуществлять через приточную решетку, размещенную на стене дома в надземной части. В тот период, когда разница существенная, подачу свежего воздуха можно осуществлять через ПТО, обеспечивая подогрев / охлаждение приточного воздуха.

Экономия в зимний период

В холодное время года наружный воздух поступает через воздухозаборное устройство в ПТО, где прогревается и затем поступает в приточно-вытяжную установку для нагрева в рекуператоре. Предварительный нагрев воздуха в ПТО снижает вероятность обледенения рекуператора приточно-вытяжной установки, увеличивая эффективное время использования рекуперации и минимизирует затраты на дополнительный нагрев воздуха в водяном / электрическом нагревателе.

Как рассчитываются затраты на подогрев и охлаждение воздуха

Можно предварительно подсчитать затраты на нагрев воздуха в зимний период для помещения, куда поступает воздух при нормативе 300 м3 / час. В зимний период среднесуточная температура в течение 80 дней составляет -5 ° С — ее нужно подогреть до + 20 ° С. Для нагрева такого количества воздуха нужно затрачивать 2,55 кВт в час (при отсутствии системы утилизации тепла). При использовании геотермальной системы происходит подогрев наружного воздуха до +5 и тогда на догрев входящего воздуха к комфортному уходит 1,02 кВт. Еще лучше ситуация при использовании рекуперации — надо затрачивать только 0,714 кВт. За период 80 дней будет потрачено соответственно 2448 кВт * ч тепловой энергии, а геотермальные системы снизят затраты на 1175 или 685 кВт * ч.

В межсезонье в течение 180 дней среднесуточная температура составляет + 5 ° С — ее нужно подогреть до + 20 ° С. Плановые расходы составляют 3305 кВт * ч, а геотермальные системы снизят затраты на 1322 или 1102 кВт * ч.

В летний период в течение 60 дней среднесуточная температура около + 20 ° С, но в течение 8 часов она находится в пределах + 26 ° С. Затраты для охлаждения составят 206 кВт * ч, а геотермальная система снизит затраты на 137 кВт * ч.

На протяжении года работу такой геотермальной системы оценивают с помощью коэффициента — SPF (фактор сезонной мощности), который определяется как отношение количества полученной тепловой энергии к количеству потребленной электрической с учетом сезонных изменений температуры воздуха/грунта.

Для получения от грунта 2634 кВт·ч тепловой мощности в год вентиляционной установкой тратится 635 кВт·ч электроэнергии. SPF = 2634/635 = 4,14.опубликовано econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Источник

Почему с водой поступает воздух в скважине?

Почему с водой поступает воздух в скважине?

Воздух в скважине может создать собственникам загородных земельных участков массу проблем, вплоть до поломки дорогостоящего насосного оборудования.

Воздух в скважине

Обустройство автономного источника водоснабжения на загородном участке подразумевает использование артезианских вод, залегающих глубоко под землей. Это сложное инженерное сооружение, создаваемое с учетом определенных правил и действующего законодательства. Если частник попробует заняться бурением и оснащением артезианской колодезной шахты самостоятельно, это будет практически невозможно. Ошибки, допущенные при этом могут оказаться роковыми.

Следовательно, денежные траты будут напрасными. Кроме этого, для бурильных работ потребуется спецтехника, арендовать которую можно лишь в специализированных компаниях. Следовательно, лучше изначально обратиться к таким подрядчикам и воспользоваться услугами профессионалов.

Артезианский источник водоснабжения

Глубоко под землей расположены пласты с чистейшей артезианской живительной влагой. Чтобы добывать такое полезное ископаемое, требуется немало усилий, опыта и знаний. Обладают ими только специалисты, занимающиеся таким делом на протяжении многих лет.

Прежде чем приступить к бурильным работам, они внимательно изучают местность, определяют тип и структуру грунта, точку его промерзания, а также глубину залегания водоносного слоя. Находятся такие пласты глубоко под землей, стиснутые со всех сторон известняковой породой. Следовательно, прежде чем пробурить шахту, нужно предварительно знать все детали.

Геолого-геодезические изыскания

Занимаются обследованием участков профильные инженеры, обладающие достаточным опытом и знаниями. С использованием спец. инструмента и оборудования они получают ценные данные для выбора метода бурения, оборудования и глубины колодезной шахты.

Такая информация требуется для качественного проектирования будущей инженерной системы, без которого приступать к работам недопустимо. Благодаря усилиям профессионалов заказчик получает налаженную, бесперебойную сеть водоснабжения, для своего загородного коттеджа.

Оснащение коммуникационной сети

Данная инженерная коммуникация может стабильно обеспечивать живительной влагой лишь в случае качественного оснащения подходящим оборудованием. Кроме обсадного трубопровода придется установить фильтры, насос и кессон. В процессе выбора данных элементов также следует подключить опытных специалистов.

Особенно это касается агрегатов, от которых зависит поднятие и подача воды из недр земли в трубопровод, а дальше в сантехнические приборы. Ошибка, допущенная при таком выборе, приведет к непредсказуемым результатам.

Проблемы с пузырьками в воде

Часто происходит так, что воздух в скважине вызывает появление загазованности жидкости, которую мы употребляем для питья. Воздух в скважине появляется в результате работы насоса. Несмотря на все преимущества данного источника водоснабжения, владельцы часто сталкиваются с проблемами при эксплуатации системы. Обусловлено это неправильным выбором и монтажом оборудования. Также проблемы могут возникнуть по причине нарушения правил эксплуатации или обслуживания инженерного сооружения. Данная конструкция требует периодической промывки. Также нужно регулярно чистить шахту и трубопроводные коммуникации. С этой целью выполняется промывка с использованием соответствующих установок. Если собственник не будет соблюдать эти правила, станция будет давать сбои.

По перечисленным причинам часто с водой подается воздух в скважине. В таких случаях следует своевременно установить причину. Только после этого нужно позаботиться о ее устранении. Игнорирование проблемы приводит к преждевременной амортизации всасывающего оборудования. Кроме этого падает качество добываемого жидкого ископаемого, появляются другие проблемы. Если домовладелец заметил подобные сбои, следует вовремя обратиться к опытным мастерам, хорошо знающим данную сферу. Это позволит избежать осложнений и необходимость приобретения нового агрегата.

Кавитация

Перед поиском путей решения неполадок, рекомендовано учесть одну важнейшую деталь. Модель насоса лучше выбрать в соответствии с диаметром скважинного ствола. Если данный параметр не превышает 100-миллиметрового показателя, потребуется плунжерная или циркуляционная модель.

Однако сначала нужно разобраться с таким явлениям, как кавитация. Так называют нарушение сплошного потока воды. Иными словами, образование в жидкости кислородных пустот. Вызвано это критическим понижением давления в определенных зонах трубопровода. Под таким давлением происходит увеличение пузырьков. Они образуют огромные пустотные каверны. Поэтому в кранах идет вода, очень напоминающая минералку. Исчезают они только под воздействием большого давления. В бытовых источниках повышение давления практически невозможно. Следовательно, агрегат перекачивает такие пустотные каверны вместо живительной влаги. В результате мы не получаем нужные объемы.

Решение вопроса

Чтобы предотвратить такие потери, сначала нужно определить зону появления пустот. Однако самостоятельные попытки обречены на провал. Здесь требуются специальные приборы, имеющиеся только у профессионалов. Кроме этого подобные зоны иногда бывают неустойчивыми. В результате воздух в скважине поступает вместе с водой постоянно. Это приводит к следующим нежелательным процессам:

1. Вибрации;
2. Динамическим воздействиям;
3. Амортизации дорогостоящего оборудования.

Воздух в скважине вызывает поломку насосов, не справляющихся с повышенной загазованностью. В таких агрегатах создается минимальное давление. В этой среде вода перекачивается с соответствующей плотностью. Если меняется давление, в ней образуются каверны. Воздушные пустоты увеличивают нагрузки на данные установки, вызывая их постепенный износ. В результате они ломаются и приходится покупать новые. Следовательно, требуется правильный подбор агрегата с учетом объема перекачиваемой жидкости. Иначе сбои будут регулярными, а вода в кранах будет поступать в маленьких объемах.

Устранение загазованности

Существует несколько путей решения проблемы и избавления от воздушных пустот. Среди них нужно выделить:

1. Установку всасывающего патрубка большего диаметра;
2. Перемещение агрегата выше, в непосредственной близости от емкости;
3. Замену существующих труб гладкими аналогами;
4. Монтаж шиберной задвижки.

Однако при перемещении устройства придется придерживаться существующих норм. Дистанция между ним и емкостью не должно быть меньше пяти диаметров всасывающего трубопровода. При прокладке всасывающего трубопровода следует максимально сократить количество поворотов. Если они обязательны, лучше использовать отводы большого радиуса. Глубина проявления кавитации составляет ниже восьми м. На такой отметке воздух в скважине насыщает жидкость, образуя пустотные каверны.

Автоматические воздухоотводчики

Современный рынок предлагает большой выбор устройств, успешно использующихся для воздухоотвода из различных систем водоснабжения. Наглядным примером являются поплавковые клапаны. По-другому их называют воздухоотводчиками автоматического характера, работающими постоянно. Устанавливаются данные элементы с целью предотвращения образования газов. Если происходит резкое падение давления, воздухоотводчик обеспечивает подачу кислорода в трубопровод.

Эффективным способом борьбы с пустотными кавернами считается монтаж обратного клапана. Существуют поплавковые клапаны, продающиеся в комплекте с данным элементом. Выбирать их следует с учетом объема выпускаемых воздушных масс. Данный параметр указан в технических характеристиках каждой модели воздухоотводчика. Нельзя устанавливать слишком мощный клапан. Функционирую вполсилы такая деталь быстро изнашивается. Для обеспечения корректной работы данного элемента, следует учесть показатель давления в трубопроводе и качественные характеристики жидкости. Плотность ниже 960 кг/м3 требует монтаж воздухоотводов особой конструкции.

Другие причины

Воздух в скважине аккумулируется и по другим причинам. Среди них нужно выделить подсасывание кислорода в зоне всасывания с зеркала подземного водоносного пласта. Для устранения проблемы придется полностью менять трубы вместе с установленным оборудованием. Для проверки рекомендуется вынуть трубу из скважинного ствола и выполнить прокачку. Встречаются малонасыщенные артезианские водоносные пласты, а выкачивание происходит в больших объемах. В таких случаях необходимо уменьшить объемы. Также поможет бурение новой шахты. Однако при таком бурении важно не попасть на тот же водоносный пласт.

Нередко причиной образования кавитации является поломка насоса. Происходит это по причине недостаточного сальникового уплотнения. Это вызывает перемещение воздушных масс в камеру нагнетания. В этих ситуациях может помочь только квалифицированный мастер. Он разберет прибор и выполнит все обязательные работы. Заниматься таким делом самостоятельно не рекомендуется. Вы сломаете дорогостоящее устройство и не сможете разобраться в ситуации. А это приведет к дополнительным расходам. Гидравлические и электронные насосы работают по схожим принципам. Следовательно, профессионалы выполняют определенные технические мероприятия, чтобы выявить причины. Обойдутся такие услуги в разы дешевле покупки новых установок.

Что произойдет, если игнорировать проблему?

С появлением кислородных каверн в потоке нужно своевременно принимать соответствующие меры. Если она примет регулярный характер, появятся вибрационные процессы. Гидравлические удары имеют пагубное воздействие на всю систему водозабора. Кроме этого снижается напор в кранах. Существенно снижается производительность насоса. Отдельные детали постепенно разрушаются, начинаются коррозионные процессы. Насосные станции ломаются, создавая собственникам массу проблем. Следовательно, каждый домовладелец, столкнувшийся с подобным явлением, должен вовремя обратиться к специалистам для определения зон образования пузырьков. Происходит это с помощью соответствующих приборов, имеющихся только у профессионалов.

Во избежание таких процессов, потребуется правильно подобрать модель всасывающей установки. Если диаметр скважинного ствола не превышает 10-сантиметрового показателя, лучшим вариантом будет погружная модификация. Шахты меньших диаметров оснащаются:

1. Плунжерными образцами;
2. Циркуляционными моделями.

Если насос подобран правильно, но кавитационный процесс не прекращается, придется провести разные мероприятия. Прежде всего установите трубы большего диаметра. Это поможет снизить давление и развитие кавитационных процессов. Эффективным способом борьбы с таким явлением считается перестановка агрегата вверх, ближе к баку, в котором происходит сбор живительной влаги. Вышеперечисленные меры позволят устранить воздух в скважине и продлить эксплуатационный срок всей автономной водозаборной сети.

Наиболее опасными при создании данных коммуникаций считаются 90-градусные изгибы трубопровода. Прежде всего, их количество придется минимизировать, а углы оставшихся поворотов лучше сократить до 30-45 гр. Это даст возможность снизить воздействие вихревых процессов. Кавитация сократится, а сеть будет функционировать налажено, без перебоев и повреждения отдельных установок. Специалисты рекомендуют также заменить имеющийся жесткий трубопровод сравнительно гладким аналогом. Также придется увеличить диаметр установленных отводов. Сильную кавитацию может создавать обратный клапан. Поэтому данную деталь лучше устранить. На ее место можно установить шиберную задвижку. Привод таких задвижек может быть:

1. Пневматическим;
2. Механическим;
3. Электрическим.

Выбор полностью зависит от хозяина. Существуют также ручные приводы, однако для их эксплуатации потребуется физическая сила. Для регулировки давления часто используются бустерные модификации насосных агрегатов. Их придется ставить отдельно. Также можно увеличить уровень жидкости в баке. Эффективным способом борьбы с кавитационным явлением считается смещение насосного устройства. Для этого сооружается небольшой приямок подходящей ширины/глубины. Дно должно быть тщательно выравнено. Обязательно уплотнение поддонного пространства и сооружение песочно-щебеночной насыпи. Затем туда опускается установка и надежно фиксируется, удаляя воздух в скважине.

Почему еще образуются пузырьки?

В случае использования артезианского источника лишь в летний сезон и добычи живительной влаги в небольших объемах, существует несколько причин, когда образуется воздух в скважине. В таком случае особое внимание следует уделить сальникам насосной установки. Это прокладки, отвечающие за уплотнение стыков/соединений. Они предотвращают проникновение влаги в двигатель устройства. Внешне прокладки напоминают сплетенный шнур, состоящий из волокон:

Сечение у шнура квадратное. Сердцевина шнура состоит из свинца. Некоторые сальники состоят из четырех вплетенных свинцовых проволок. Если прокладки износились, насос перестает функционировать нормально. Нарушается герметичность соединений. Это приводит к просачиванию воздушных масс внутрь нагнетательного отсека. В результате в потоке появляются пузырьки. Аналогичное происходит, в зоне подсоса трубопровода, расположенного на поверхности подземного водоносного бассейна. В подобных ситуациях придется полностью заменить трубы вместе с сопутствующими элементами.

Некоторые артезианские бассейны отличаются нехваткой воды. Ее недостаточно, чтобы поднимать на поверхность. В таких случаях воздух в скважине вызывает кавитацию. Устранить проблему можно двумя путями. Сначала попробуйте сократить объемы добываемого жидкого ископаемого. Если такое действие не даст результатов, следует подумать о бурении новой скважинной шахты. Однако для этого нужно поискать на вашем наделе полноценный водоносный бассейн. Запас у такого источника должен быть достаточным, чтобы в дальнейшем не появлялись проблемы. Помочь в таком деле могут лишь профильные специалисты, использующие для таких поисков специальные приборы и инструменты.

Известняковая порода

Артезианские пласты расположены глубоко под землей, стиснутые со всех сторон известняком. Эта порода вначале сухая. Затем она становится обводненной. В сухом состоянии она обладает пористой структурой. Из недр земли известняк сухой известняк в определенном месте выступает на поверхность. Пористые пустоты соединены друг с другом. Это приводит к образованию сквозняка. В результате появляется воздух в скважине. А происходит такое явление при обратной тяге. В подобных ситуациях лучше обратиться к опытным мастерам, которые изучат место водозабора и примут соответствующие меры.

Система автономного водоснабжения требует регулярного и качественного обслуживания. Если хозяин запустит такой источник и не примет профилактические меры, произойдет сбой. Пустоты появляются в случае негерметичного сальникового уплотнения. Внимание следует уделять и объемам выкачивания. Если наполнения подземного бассейна недостаточно, объемы следует снизить. В противном случае избавиться от пузырьков не удастся. Если воды недостаточно, придется пробурить новую шахты и установить насос небольшой мощности. Параллельно следует снизить объемы добываемого ископаемого.

Нередко из колодца жидкость поступает рывками с высоким процентом загазованности. Чтобы разобраться в причинах данного явления, понадобится детальный технический анализ. Сделать это могут только профессионалы, которые осмотрят скважинный ствол, проверят все агрегат и установят неполадки. Может потребоваться снятие насосной станции и доставка в сервис-центр для устранения поломок. Воздух в скважине может образоваться двумя путями:

В первом случае причиной являются негерметичные соединения. Через них внутрь сети проникает кислород и образуется загазованность. Изнутри появление воздушных пузырьков связано с неправильной установкой обратного клапана. Также причиной могут стать недостаточно затянутые фитинги. Кислород проникает через резиновые уплотнители. Уровень кислорода в потоках выше на 30 процентов в сравнении с атмосферным воздухом. Пузырьки имеют разные формы, в том числе:

В горизонтальном трубопроводе они собираются на наиболее высоких отметках. Это приводит к разрушающим процессам. Если скорость потока в таких магистралях превышает 0.5 м/с, пустоты передвигаются без задержек. При достижении скорости до 1 м/с они разделяются на мельчайшие пузырьки, напоминая эмульсионную смесь.

Выводы

Согласно откликам хозяев приусадебных участков, пользующихся автономными сетями водоснабжения, загазованность является наиболее распространенным явлением. Вызвано это неграмотным выбором моделей насосов, без учета диаметра скважинной шахты. Погружные образцы необходимо устанавливать в стволах, диаметр которых превышает 100-миллиметровый показатель. Если он ниже, лучше установить:

1. Плунжерную модификацию;
2. Циркулярную станцию.

Пустоты в водяном столбе вызывают изменение плотности. В результате трубопроводная коммуникация наполняется воздушными массами. Это приводит к снижению давления. Происходит постепенное разрушение всей сети и в частности дорогостоящего насосного агрегата. Выявить неисправные участки без соответствующего оборудования невозможно. Поэтому хозяева участков в подобных ситуациях должны обратиться к профессионалам. О данной проблеме следует подумать на начальном этапе создания автономной сети. В частности необходимо правильно подобрать насосное оборудование. А сделать это можно лишь с помощью специалиста. Следовательно, грамотные и предусмотрительные домовладельцы сразу обращаются в профильные компании, занимающиеся обследованием участков, проектированием, бурением и обустройством скважин. Опытные работники таких компаний правильно подберут агрегаты, определят дебит водоносного пласта, пробурят правильно шахту и гарантируют качество выполненных работ. При появлении неполадок они выполнят диагностику, установят причины и оперативно устранят их

Источник