Расчет контура заземления методические указания: Расчет и контроль защитного заземления — Методические указания

Содержание

Расчет защитного заземления

Задача№1. Расчет защитного заземления

Исходные данные для расчета:

Напряжение электроустановки 8000/400В;

Длина кабельных линий 8 км;

Длина воздушных линий 40 км;

Грунт – песок большой влажности;

Заземляющее устройство прямоугольный контур 30х30 м;

Вертикальные стержни – труба Ø 50 мм;

Длина вертикальных стержней 2600 мм;

Соединительная полоса – шина 40х4 мм;

Сопротивление естественного заземлителя 5,1 Ом;

Глубина заложения контура заземления 0,6 м.

1 Определяем расчетную силу тока замыкания подстанции:

Uл =8кВ – линейное напряжение сети;

lк=8 км,lв=40 км – длина кабельных и воздушных линий.

2 Определяем сопротивление заземляющего устройства:

125 В – максимальное значение напряжения относительно земли на корпусах оборудования.

В дальнейших расчетах используем Rз=4 Ом.

3 Определяем расчетное удельное сопротивление грунта с учетом климатического коэффициента ψ:

Ρ=500 Ом*м – удельное электрическое сопротивление грунта;

Ψ=2,4.

4 Определяем сопротивление одиночного вертикального стержневого заземлителя, заглубленного ниже уровня земли на 0,6 м:

5 Определяем сопротивление заземляющего устройства, соединяющего одиночные вертикальные стержни:

6 Принимаем расстояние между одиночными заземлителями равным 2,5 м.  Ориентировочное количество – 48 шт.

ηис=0,402 – коэффициент использования вертикальных стержней;

ηип=0,212 – коэффициент использования соединительной полосы;

7 Предварительно определяем количество заземлителей:

8 Определяем сопротивление соединительной полосы с учетом коэффициента использования, Ом:

9 Определяем требуемое сопротивление заземлителей, Ом:

10 Определяем уточненное количество заземлителей с учетом коэффициента использования заземлителей:

Расчет заземляющего устройства подстанции 110/35/10 кВ

В соответствии с техническим заданием на проектирование ПС 110/35/10кВ «Радуга» которая находится в АР Крым рабочим проектом предусматривается новое заземляющее устройство подстанции.

Заземляющее устройство выполняется общим для напряжения 110 кВ, 35 кВ, 10 кВ и 0,4 кВ.

Проектируемое заземляющее устройство представляет собой наружный контур заземления ПС 110/35/10кВ «Радуга», который состоит из горизонтальных и вертикальных заземлителей. Горизонтальные заземлители выполняются из стальной полосы сечением 40х4 мм, прокладываемой на глубине 0,5 м от поверхности земли и представляют собой сетку, служащую также для выравнивания потенциала по площадке ОРУ, вокруг здания ОПУ, ЗРУ подстанции.

Прокладка продольных и поперечных горизонтальных заземлителей выполнена в соответствии с ПУЭ раздел 1.7.90.

Для выравнивания потенциалов на входе и на въезде на территорию подстанции проложить — проводники на расстоянии 1 и 2м от заземлителя на глубину 1 и 1,5м соответственно и соединить эти проводники с заземлителем в соответствии с ПУЭ раздел 1.7.94 пункт 1.

В качестве вертикальных заземлителей (электродов) используется угловая сталь 50х50х5 мм2 длиной 5 м. Протяженность горизонтальных заземлителей и количество вертикальных принято исходя из характеристик грунта в месте расположения подстанции.

По данным инженерно-геологических изысканий, выполненных ОКП «Сельэнергопроект», в основании фундаментов будут залегать глины и суглинки тугопластичные с условным расчетным сопротивлением Rн = 3 кг/см2.

К контуру заземления подстанции присоединяются все металлические части оборудования и строительных конструкций.

Все соединения внутреннего и наружного контура заземления, горизонтальных и вертикальных заземлителей между собой, выполняется сваркой внахлест.

Сопротивление заземляющего устройства ПС 110/35/10кВ «Радуга» в любое время года не должно превышать 0,5 Ом см. ПУЭ раздел 1.7.90.

Расчет заземляющего устройства подстанции 110/35/10кВ «Радуга»

Расчет заземляющего устройства ведётся в соответствии с методическими указаниями Вятского государственного технического института. Прокладку горизонтальных и вертикальных заземлителей см. рис.1

Исходные данные:

  1. S=4950 м2 – площадь подстанции;
  2. Р=282 м – периметр подстанции;
  3. Максимальный ток трехфазного КЗ на ОРУ составляет 5кА, время действия защит составляет 3,8 сек.
  4. Lг =2000 м — суммарная длина всех горизонтальных проводников сетки;
  5. nВ = 60 — число вертикальных электродов, размещенных на рассматриваемой подстанции;
  6. lв = 5м — длина вертикального электрода;
  7. а = 6 м – среднее расстояние между горизонтальными проводниками;
  8. Среднее расстояние между вертикальными проводниками 5м.

1. В соответствии с инженерно-геологическими изысканиями определяем по таблице 1 удельное сопротивление верхнего слоя грунта (глина) ρ=40 Ом*м и нижнего слоя грунта (суглинок) ρ= 100 Ом*м.

2. Определяем толщину слоя сезонных изменений hC = h2 = 1,6 м по таблице 2, исходя из климатической зоны IV, так как подстанция находится в АР Крым см. рис.2.

Рис.2 — Карта схематического районирования территории России и стран СНГ по физико-географическим признакам

3. Определяем полную длину вертикальных электродов:

LВ= lВ*nВ = 5*60 = 300 м

4. Определяем сопротивление заземлителя:

4.1 Определяем по какой формуле будем рассчитывать коэффициент А:

где:

  • lв = 5м — длина вертикального электрода;
  • t = 0,5 м – глубина прокладываемых горизонтальных проводников;
  • S=4950 м2 – площадь подстанции;

4.2 Определяем коэффициент А:

5. Определяем эквивалентное удельное среднее сопротивление земли:

5.1 Определяем по какой формуле будем рассчитывать коэффициент Δ:

5.2 Определяем коэффициент Δ:

где:

  • lв = 5м — длина вертикального электрода;
  • hc = h2 = 1,6 м – толщина слоя сезонных изменений исходя из климатической зоны, см. выражение 2;

6. Определяем сопротивление заземляющего устройства, включая естественные заземлители:

где:
Re = 1,5 Ом – приближенное сопротивление естественных заземлителей.

Как мы видим, сопротивление заземляющего устройства ниже допустимого, но основной является величина допустимого напряжения прикосновения.

По таблице 3 определяем наибольшее допустимое напряжение прикосновения (UПР.ДОП, В), исходя из расчетной длительности воздействия, принимается τ=tРЗ + tОВ = 3,5+0,3 = 3,8 сек.

где:

  • tРЗ – наибольшее время отключения релейной защиты, в моем случае отключение IV-ступени дистанционной защиты ВЛ-110 кВ, составляет 3,5 сек.
  • tОВ – полное время отключения элегазового выключателя линии 110 кВ, составляет 0,3 сек.

В соответствии с таблицей 3 для длительности воздействия τ = 3,8 сек наибольшее допустимое напряжение прикосновения UПР.ДОП = 65 В.

7. Рассчитываем напряжение, приложенное к человеку:

7.1 Определяем параметр М для ρ1/ ρ2 =0,4 по таблице 4, где М = 0,36.

7.2 Определяем коэффициент распределения потенциала по поверхности земли – α:

7.3 Определяем коэффициент β:

где:

  • Rч = 1000 Ом – сопротивление тела человека, принимается в соответствии с ПУЭ;
  • Rc = 1,5* ρв.с. – сопротивление растекания тока от ступней.
  • ρв.с. = ρ1 = 40 Ом*м – сопротивление верхнего слоя земли.

Определив все коэффициенты, рассчитываем напряжение, приложенное к человеку:

Как мы видим расчётное напряжение больше допустимого значения 65 В – условие не выполняется.

Для уменьшения напряжения прикосновения применим подсыпку слоя гравия или щебня толщиной 0,2 м по всей территории ОРУ.

Можно было еще уменьшить расстояние между горизонтальными заземлителями, увеличить количество вертикальных заземлителями, но в данном случае считаю принимать такие меры не целесообразно.

Определяем удельное сопротивление верхнего слоя с учетом подсыпки щебня при этом ρв.с.=5000 Ом*м, тогда:

Подсыпка щебня не влияет на растекание тока с заземляющего устройства, так как глубина заложения заземлителей 0,5 м больше толщины слоя щебня, поэтому соотношение ρ1/ ρ2 и величина М остаются неизменными, тогда напряжение прикосновения.

Для удобства расчета заземляющего устройства, предлагаю Вам скачать архив, в котором содержится:

  1. Типовой проект А10-93 Заземление и зануление электроустановок.
  2. Справочник «Заземляющие устройства электроустановок» Р.Н. Карякин. 2002 г.
  3. Методические указания к дипломному проектированию расчета заземляющих устройств в установках с эффективно-заземленной нейтралью от Вятского государ-ственного технического университета.
  4. План заземляющего устройства проектируемой подстанции 110/35/10кВ «Радуга» в формате dwg.
  5. Пример заземляющего устройства проектируемой подстанции 110/10 кВ в формате dwg.
  6. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г (возможно у кого-то еще нету :))

Представляю Вашему вниманию не большой фото-отчет со строительства заземляющего устройства подстанции, к сожалению, для данной подстанции фотографий со строительства нету, выкладываю с другой подстанции.

Если у Вас возникли вопросы, замечания или предложения по расчету, оставляйте их в комментариях.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Лабораторная работа Расчет заземления электроустановок

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

ТЕМА: «РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК»

Цель работы: приобретение практических навыков по расчёту заземления электроустановок.

Задание: провести расчёт заземления электроустановок.

Исходные данные: 1. Защищаемый объект – оборудование отделочного цеха. 2. Защищаемый объект – стационарный. 3. Напряжение сети – 380 В. 4.Выполнение сети – с глухо заземленной нейтралью. 5. Тип заземляющего устройства – вертикальный (трубы). 6. Размеры вертикальных заземлителей: длина диаметр трубы толщина стенки трубы 7. Отношение расстояния между трубами к их длине 8. Размеры горизонтального заземлителя (соединительной ленты): длина — согласно расчету, м; ширина ленты 9. Глубина закладки вертикальных заземлителей горизонтальных

10. Расположение заземлителей предварительно принимают по четырехугольному контуру при числе стержней от 4 до 100 и в один ряд при числе стержней от 2 до 20. 11. Грунт – супесь; состав – однородный; влажность – малая; агрессивность – нормальность. 12. Климатическая зона – II.

Теоретические сведения

Из-за повреждения изоляции электроустановок на их металлических конструкциях может появиться напряжение, которое создаст опасность поражения людей электрическим током. Для предотвращения электротравматизма при повреждении электрооборудования применяют: защитное заземление, зануление, защитное отключение, малое напряжение, двойную изоляцию и др.

Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением, с заземляющим устройством (рис. 1).

Рис. 1 Принципиальная схема защитного заземления:

1 – корпус электроустановки; Z – сопротивление изоляции фаз относительно земли; r3 – сопротивление заземления корпуса электроустановки; І3 – напряжение замыкания на землю.

Соединение металлических частей корпусов электроустановок с землей осуществляется с помощью заземлителей — металлических проводников, находящихся в непосредственном контакте с землей. Заземлители бывают искусственные (металлические стержни, штабы) и естественные (металлоконструкции зданий, сооружений, железобетонные фундаменты, некоторые коммуникации). Сопротивление заземления R3 во много раз меньше сопротивления тела человека Rч. Поэтому в случае замыкания на корпус практически весь ток замкнется на землю через заземлитель. Напряжение на корпусе относительно земли: Uк = I3 R3, где I3— ток замыкания на землю. Напряжение прикосновения к корпусу в самом неблагоприятном случае Uд = Uк , тогда ток через человека Iч = ЗUф /(З*Rч+r+Rч*r/Rз), отсюда видно, что ток через человека будет тем меньше, чем меньше Rз и чем больше Rч и сопротивление изоляции r.

Защитное заземление согласно с «Правилами устройства электроустановок (ПУЭ-86)» применяется, в основном, в сетях с изолированной от земли нейтралью в особо опасных условиях (шахты, рудники, карьеры, торфоразработки и т.п.) при обязательном постоянном надежном контроле состояния изоляции.

Максимально допустимое сопротивление защитного заземления определяется условиями производства, напряжением, значением силы тока короткого замыкания на землю. Согласно «ПУЭ-86» сопротивление заземления электрооборудования напряжением до 1000 В не должно превышать 4 Ом (при мощности источников тока до 250 кВ*А — не более 10 Ом), в установках напряжением выше 1000 В — не более 0,5 Ом. На открытых горных работах максимально допустимое сопротивление заземления составляет 4 Ом, на подземных горных работах — 2 Ом.

Рис. 3 Установка вертикального зеземлителя в траншее:

а) траншея; б) размещение электрода в грунте

Одновременно дополнительное заземление зануленных электроустановок не запрещается, оно повышает надежность заземления нулевого провода.

Заземляющее устройство обычно располагают по периметру производственного помещения (контурное), что более эффективно, или сбоку (выносное). Оно представляет собой совокупность заземлителей — забитых в грунт металлических стержней или труб, соединенных между собой сваркой с горизонтальной шиной или круглым проводником, сечение которого не менее 100 мм (рис. 3). Глубина траншеи должна быть больше глубины промерзания грунта в данной местности. К корпусам электрооборудования проводники зануления (заземления) прикрепляются болтами с контргайками.

В соответствии с «ГОСТ 12.1.030-81» защитному заземлению подлежат все электроустановки напряжением переменного тока 380 В (постоянного — 440 В), а также напряжением > 42 В переменного тока, работающих в условиях повышенной опасности и особо опасных по поражению электрическим током, и все электроустановки во взрывоопасных зонах.

Зануление — преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником электросети металлических нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции.

Выполнение работы

Методика расчета защитного заземления

Расчет заземления осуществляется в следующей последовательности:

а) определить расчетное удельное сопротивление грунта;

б) рассчитывают сопротивление растеканию тока одного вертикального заземления;

в) определяют необходимое количество заземлителей и ориентировочное их расположение по периметру помещения с определением расстояния между ними;

г) рассчитывают сопротивление растеканию соединительной шины;

д) рассчитывают общее сопротивление заземляющего устройства с учетом соединительной шины.

Порядок расчета

1. Расчетное удельное сопротивление грунта (Ом • м) определяют по формуле:

(1)

где — удельное сопротивление грунта по замерам или ориентировочно по табл. 1; — климатический коэффициент, зависящий от характера грунта и

его влажности во время измерений (табл. 2).

Определим удельное сопротивление грунта по таблице 1. Согласно исходным данным тип грунта – супесь. Из таблицы 1 значение удельного сопротивления составляет .

Определим климатический коэффициент, зависящий от характера грунта и его влажности во время измерений по таблице 2. Т.к. тип грунта – супесь, влажность – малая, то согласно примечанию к таблице 2, выбираем значение φ2 , характерное при средней влажности грунтов. Значение φ2 = 1,5.

Вычислим расчетное удельное сопротивление грунта по формуле 1:

2. Сопротивление растеканию тока одного вертикального стержневого (трубчатого) заземления, верх которого погружен на h м, Ом:

(2)

или:

(3)

где – длина заземлителя, м;

– диаметр заземлителя, м;

расстояние от поверхности земли до середины зеземлителя, м

(.

При использовании заземлителя с длиной труб l = 2,5 м, диаметром dвнеш = 0,06 м (dвнутр = 2») и расположении верхнего конца труб ниже уровня земли на 0,7 м (для уменьшения влияния годовых температурных колебаний на сопротивление заземлителя) .

Согласно исходным данным, длина заземлителя , диаметр заземлителя , глубина закладки вертикальных заземлителей Можно определить расстояние от поверхности земли до середины зеземлителя .

Вычислим сопротивление растеканию тока одного вертикального стержневого (трубчатого) заземления по формуле 2:

Для контроля вычислим сопротивление растеканию тока одного вертикального стержневого (трубчатого) заземления по формуле 3:

3. Ориентировочное количество вертикальных заземлителей, шт.:

, (4)

где – наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства согласно с «Правилами устройства электроустановок».

Согласно «ПУЭ-86», сопротивление заземления электрооборудования напряжением до 1000 В не должно превышать 4 Ом. По исходным данным напряжение сети составляет 380 В, соответственно, наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства

Рассчитаем ориентировочное количество вертикальных заземлителей по формуле 4:

Таблица 1 – Ориентировочные значения удельного сопротивления грунтов ρ

 

Таблица 2 – Климатические коэффициенты грунтов φ

Примечание: φ1 принимается, если измерения выполнялись при большой влажности грунтов; φ2 – при средней влажности грунтов; φ3 – при сухом грунте.

4. Путем расположения полученного количества заземлителей на плане определяют ориентировочно расстояние между ними и коэффициент использования вертикальных заземлителей из таблицы 3 в зависимости от количества стержней и отношения расстояния между ними к их длине.

Согласно исходным данным отношение расстояния между трубами к их длине составляет расположение заземлителей – по контуру (так как число стержней находится в интервале от 4 до 100, а именно .

Значение в таблице 3 находится в интервале от 20 до 40, поэтому необходимо провести линейное интерполирование табличных значений:

Таким образом, искомое значение коэффициента использования вертикальных заземлителей находится в интервале 0,404 – 0,464. Примем значение, равное 0,404.

5. Необходимое количество заземлителей с учетом коэффициента использования:

, (5)

где η – коэффициент использования заземлителей, который определяется по таблице 3 в зависимости от количества стержней и отношения расстояния между ними к их длине.

Рассчитаем по формуле 5 количество заземлителей с учетом коэффициента использования:

Таблица 3 – Коэффициент использования заземлителей

6. Сопротивление растеканию соединительной шины с учетом коэффициента ее использования ηш (табл.4), Ом:

, (6)

или

, (7)

где L – длина шины, м;

b – ширина шины, м;

h – глубина закладки шины, м.

ηш – коэффициент использования шины, который определяется по таблице 4.

Таблица 4 – коэффициент использования шины ηш

Так как значение количества заземлителей (32) находится в интервале 30-50 заземлителей, необходимо выполнить линейное интерполирование:

Длина шины находится по формуле:

(8)

Где LB– длина вертикального заземлителя;

nB – необходимое количество заземлителей.

Подставив числовые значения, получим:

7 (м)

Подставив полученные значения в формулу 6, получим:

(Ом)

7. Сопротивление заземляющего устройства, которое имеет n стержней, без учета сопротивления шины, Ом:

(8)

Подставив значения в формулу, получим:

(Ом)

8. Общее сопротивление сложного заземляющего устройства, Ом:

(9)

Подставив значения в формулу, получим:

Как видим, полученное значение удовлетворяет условию:

Следовательно, вычисления выполнены верно.

Вывод

В результате выполнения работы было определено сопротивление растеканию тока, которое составило 128 Ом, необходимое количество заземлителей n составило 88 шт. Сопротивление растеканию тока соединительной шины составило 14,714 Ом. Сопротивление сложного заземляюшего устройства составило 3,15 Ом, что не превышает допуска в 4 Ом.

HeatSpring Magazine — 4-этапное руководство по проектированию геотермальных систем

Первая часть понимания любого аспекта геотермальной промышленности, будь то маркетинг, продажи, дизайн или установка, — это понять, как работает технология и как она устроена. Понимая процесс проектирования, даже если вы никогда не собираетесь заниматься дизайном самостоятельно, вы лучше поймете, как продается технология, будете уверены в разговоре с клиентами, будете знать, какую информацию необходимо собрать при посещении объекта, а какую у потенциальных клиентов больший потенциал, чем у других.Если вы планируете работать над установкой, понимание конструкции даст вам знания, необходимые для понимания различных частей установки и их стоимости.

Если вы новичок в отрасли геотермальных тепловых насосов, прочтите список для чтения Geothermal 101. В нем есть бесплатные инструменты и статьи по проектированию и установке геотермальных источников, а также по передовым методам продаж и маркетинга. Вот еще несколько бесплатных ресурсов:

Бесплатный мини-курс: Установка и ввод в эксплуатацию систем геотермального мониторинга в реальном времени

Статья: Уроки, извлеченные из определения размеров контура заземления на основе более 100 000 часов данных геотермального мониторинга в реальном времени

Статья: Уроки, извлеченные из эксплуатации COP на основе более 100 000 часов геотермальных данных в реальном времени

Статья: Контракты на основе результатов — будущее геотермальной энергетики в жилых домах

Вот четыре основных этапа проектирования геотермального теплового насоса.В этой статье речь пойдет о жилом доме на одну семью.

4 ступени

  • Расчет потерь / усиления тепла
  • Тепловой насос размера
  • Размер поля цикла
  • Центр распределения воздуха / воды

Шаг 1: Расчет тепловых потерь / прироста

Промышленным стандартом для жилых домов является Руководство ACCA J. По словам Райана Карда, недостаточное количество времени на расчет потерь / теплопередачи — одна из главных ошибок, которые допускают проектировщики геотермальной энергии.

Давайте просто сосредоточимся на потерях тепла в этом примере, а не на охлаждении. Руководство ACCA J предоставит вам как блочную нагрузку для всего дома, так и оценку потерь тепла для каждой комнаты. От 16 до 23 БТЕ на квадратный фут в час — стандартное практическое правило. Основными движущими силами являются климат и качество строительства, хотя строительная площадка также может иметь небольшое влияние, особенно если здание рассчитано на использование пассивной солнечной энергии.

Следовательно, мы можем предположить, что здание площадью 1900 квадратных футов в штате Мэн может иметь пиковую потерю тепла 20 БТЕ на квадратный фут в час.Таким образом, наши максимальные тепловые потери, которые мы будем использовать для определения размеров теплового насоса, будут умножены на 1900 на 20, что составит 38000 БТЕ в час.

Шаг 2. Выбор теплового насоса

Нам необходимо производить 38 000 БТЕ / ч, чтобы удовлетворить потребности в тепле. Мы будем использовать это число, чтобы выбрать тепловой насос, способный выдержать нагрузку. 12 000 БТЕ в час — это одна тонна мощности, поэтому нам понадобится 3-тонная установка. Имейте в виду, что номинальные характеристики тепловых насосов разных производителей будут отличаться, и не все 3-тонные тепловые насосы будут производить точно 36 000 БТЕ в час.Однако это солидная оценка. Чтобы найти тепловой насос, отвечающий вашим потребностям в отоплении, вам нужно будет проверить лист технических характеристик каждого производителя.

Шаг 3. Определение размера поля цикла

Ключевыми переменными при определении размера области контура являются температура воды и количество воды. В этом примере мы будем обсуждать только системы с обратной связью. Стандартной практикой является определение размера поля контура для минимальной температуры воды на входе (EWT) 30 ° F в наихудшем сценарии.

Основными факторами, определяющими, сколько футов вам потребуется ствола скважины или футов горизонтальной трубы, является температура на глубине земли в вашем регионе, характеристики почвы и характеристики площадки. В северном климате с преобладанием тепла обычно требуется от 150 до 200 футов вертикального ствола на тонну. Мы указали 3-тонный агрегат на шаге 2, поэтому мы можем предположить, что нам потребуется 600 футов ствола (200 футов умноженные на 3).

При определении размеров самого контура необходимо учитывать расход, который потребуется тепловому насосу.Это повлияет на размеры трубы и размер циркуляционного насоса, который вы выберете для циркуляции жидкости. На каждую тонну теплопроизводительности потребуется 3 галлона в минуту (галлонов в минуту) потока. 3 тонны равняются 9 галлонам в минуту.

Шаг 4. Определение размера распределительной системы

Промышленным стандартом является использование руководства ACCA D для определения размера системы воздуховодов, если вы используете систему воздух-вода. Для расчета размеров воздуховодов вам также понадобится Руководство по ACCA J расчет потерь тепла для каждой комнаты. 400 кубических футов в минуту (CFM) на тонну — это стандартный объем необходимого воздушного потока.Таким образом, нам нужно будет поставить в этот дом 1200 кубических футов в минуту (400 умноженных на 3 тонны). Также необходимо пропорционально обогревать каждую комнату. Например, если на ванную комнату приходится 10% теплопотерь всего дома (см. Руководство ACCA J для каждой комнаты), вам потребуется подавать 120 кубических футов в минуту в это пространство (1200, умноженное на 10%).

Дополнительные темы не рассматриваются


Это был краткий обзор основ дизайна и не охватывал многие более сложные темы. Пара, но не все, включает:

  • Маленький агрегат по сравнению с большим агрегатом — Часто при выборе теплового насоса вы будете иметь тепловые потери дома, которые находятся между меньшим агрегатом (3 или 4 тонны) и большим агрегатом (6 тонн) и вами. Вам нужно будет принять решение между установкой небольшого блока, который будет время от времени использовать электрическое тепло, но будет иметь меньшее и более дешевое поле контура, или большего блока, который сможет производить много БТЕ, но будет иметь большой и дорогой контур поле.
  • Компромисс контура заземления — Контур заземления является самой дорогой частью геотермальной установки, и уменьшение его длины существенно снизит затраты на установку. Используя термоусиленный раствор, конструкторы могут увеличить теплопроводность петли, позволяя ей быстрее извлекать больше БТЕ из земли, а это означает, что требуется меньше футов ствола. Однако термоусиленный раствор стоит дорого, поэтому важно понимать, какой компромисс между большим количеством раствора и меньшим количеством футов внутреннего диаметра.
  • T Типичная стоимость установки — Стоимость установки геотермальной энергии сильно различается в зависимости от рынка, нового или старого строительства, а также от того, использует ли система вертикальный или горизонтальный контур.

Геотермальные тепловые насосы | Министерство энергетики

Геотермальные тепловые насосы (GHP), иногда называемые GeoExchange, земные, наземные или водные тепловые насосы, используются с конца 1940-х годов.В качестве обменной среды они используют относительно постоянную температуру земли, а не температуру наружного воздуха.

Хотя во многих частях страны наблюдаются сезонные экстремальные температуры — от палящей жары летом до минусовых морозов зимой — в нескольких футах ниже поверхности земли температура земли остается относительно постоянной. В зависимости от широты температура земли колеблется от 45 ° F (7 ° C) до 75 ° F (21 ° C). Как и в пещере, эта температура земли теплее воздуха над ней зимой и прохладнее воздуха летом.GHP использует преимущества этих более благоприятных температур, чтобы стать высокоэффективным за счет обмена теплом с землей через наземный теплообменник.

Как и любой тепловой насос, геотермальные тепловые насосы и тепловые насосы с водным источником могут нагревать, охлаждать и, если таковые имеются, снабжать дом горячей водой. Некоторые модели геотермальных систем доступны с двухскоростными компрессорами и регулируемыми вентиляторами для большего комфорта и экономии энергии. По сравнению с воздушными тепловыми насосами они тише, служат дольше, не требуют особого обслуживания и не зависят от температуры наружного воздуха.

Тепловой насос с двумя источниками энергии объединяет тепловой насос с воздушным источником тепла и геотермальный тепловой насос. Эти устройства сочетают в себе лучшее из обеих систем. Тепловые насосы с двойным источником имеют более высокие показатели эффективности, чем агрегаты с воздушным источником, но не так эффективны, как геотермальные агрегаты. Основное преимущество систем с двумя источниками энергии состоит в том, что они стоят намного дешевле в установке, чем одиночный геотермальный блок, и работают почти так же хорошо.

Даже несмотря на то, что стоимость установки геотермальной системы может в несколько раз превышать стоимость установки системы с воздушным источником тепла и холода, дополнительные затраты могут быть окуплены за счет экономии энергии через 5-10 лет, в зависимости от стоимости энергии. и доступные стимулы в вашем районе.Срок службы системы оценивается до 24 лет для внутренних компонентов и 50+ лет для контура заземления. Ежегодно в США устанавливается около 50 000 геотермальных тепловых насосов. Для получения дополнительной информации посетите Международную ассоциацию наземных тепловых насосов.

Контуры заземления и неизолированные места общего пользования

Любой установщик оборудования для управления промышленными процессами скажет вам, что контуры заземления являются одной из самых неприятных ошибок подключения сигналов, которые необходимо диагностировать и исправить.Шаги, необходимые для их устранения, часто приравниваются к чему-то столь же загадочному, как магические заклинания. Проблемы, вызванные совместным использованием неизолированных общин, рассматриваются с аналогичной точки зрения. Проблемы с совместным возвратом сигнала часто даже путают с контурами заземления. Контуры заземления и общие общие могут вызвать непредсказуемые сигналы и сделать ваш текущий контур непригодным для использования.

Лучший и наиболее практичный способ исправить эти проблемы с сигналом — предотвратить их возникновение, в первую очередь, путем планирования правильной разводки устройств и следования конкретным передовым методикам.Однако, если вы подозреваете, что у вас есть проблемы с сигналом, связанные с контурами заземления или общими общими узлами в существующей сети, нет необходимости вытаскивать книгу и волшебную палочку «Контуры заземления и неизолированного общего пользования», есть некоторые предсказуемые симптомы, которые вы можете ищите, чтобы диагностировать проблему.

Прежде всего, вам необходимо знать определение контуров заземления и общих общих линий. Контур заземления — это поток тока от одной сигнальной земли к другой из-за разницы напряжений между двумя заземлениями.Это может произойти, если два устройства в сети заземлены в разных местах, и в одном из этих мест сигнальная земля испытывает более высокий потенциал напряжения. Любой инженер-электрик скажет вам, что любой перепад напряжения приведет к протеканию тока. Именно этот ток вызывает симптомы замыкания на землю.

Общий неизолированный общий провод может стать проблематичным при неправильном подключении. Устройства с несколькими входами и выходами, особенно те, через которые проходит более одного цикла, печально известны трудностями, связанными с общим доступом.Их обычно называют «контурами заземления» из-за схожести их симптомов, но они не являются настоящими контурами заземления, поскольку они не возникают из-за проблем с заземлением. Проблемы такого рода возникают, когда узлы создаются, намеренно или нет, до достижения всех применимых устройств в цепи, требующих чистого, предсказуемого сигнала. Это приведет к смешанному потоку тока и усреднению сигнала, что приведет к появлению непригодного для использования сигнала процесса.

На рисунке 1 выше показан источник питания 24 В постоянного тока, обеспечивающий напряжение в токовой петле.Этот контур подключается параллельно к двум парам датчик уровня / локальный дисплей, предположительно, на разных резервуарах в совершенно разных местах на промышленном объекте. Два передатчика используют подаваемое на них напряжение для генерации сигнала процесса 4-20 мА, который затем проходит по проводу, соединяющему их с локальным дисплеем, на котором отображается переменная процесса. Схема замыкается путем возврата к источнику питания.

Все это звучит как типичная функциональная токовая петля, пока вы не заметите, что оба входа питания локальных дисплеев заземлены в их отдельных местах.Заземление 2, поскольку среда, в которой он расположен, испытывает больше шума и имеет худшие соединения для его заземляющих шин, чем другое место, имеет более высокий потенциал напряжения, чем земля 1. Это приводит к протеканию тока, обозначенному выше IGND. Этот ток проходит по тем же проводам, которые должны передавать на дисплеи только технологический сигнал 4-20 мА, в результате чего два тока смешиваются, и технологический сигнал становится непредсказуемым и, следовательно, непригодным для использования.

В примере, показанном на Рисунке 1, это было устройство в контуре 4–20 мА, которое вводило ток заземления в контур.Однако возможно, что причиной может быть устройство, не расположенное на шлейфе. Подумайте, подключено ли какое-либо устройство в контуре через неизолированный RS-485 или через вход / выход питания к устройству, имеющему потенциал заземления с более высоким напряжением. Как правило, лучше избегать многоточечного заземления устройств в токовой петле. Потенциалы заземления часто не равны из-за различных электрических шумов, сопротивления пути заземления и плохой первоначальной установки шины питания.

Замыкание заземления также может возникнуть в системе с одноточечным заземлением.Рассмотрим систему, в которой не используются изолированные провода витой пары, например, показанная на рисунке 2. Могут быть внесены любые электрические помехи, воспринимаемые заземляющим проводом, такие как паразитные магнитные поля или помехи от источника питания переменного тока 50/60 Гц. на токовый контур и приведет к непредсказуемому сигналу. Этот тип контура заземления чаще всего возникает из-за неправильной прокладки пути и отсутствия экранированной витой пары.

На рис. 3 показана правильно смонтированная токовая петля, а на рис. 4 — неправильно смонтированная токовая петля.На рисунке 3 потенциал напряжения, подаваемый источником питания, вызывает прохождение тока к каждому из трех параллельных передатчиков. Этот ток используется для создания токового сигнала 4-20 мА, который отправляется на локальные дисплеи, отображающие переменную процесса.

На рисунке 4 устройства были подключены бессистемно, потому что в последовательной электрической цепи порядок устройств обычно не имеет значения. Однако на общем общем устройстве с несколькими входами был создан узел, соединяющий текущие сигналы.Это приводит к смешиванию и усреднению токов технологического сигнала, в результате чего на всех дисплеях отображается одно и то же значение. На этих изображениях проблема такого типа кажется тривиальной для устранения

: просто удалите дополнительный переход из цепи. Однако, когда сложные сети оборудования сталкиваются с той же проблемой, решение не всегда бывает таким интуитивным.

Проблемы, подобные этой, чаще всего вызываются включением неизолированных устройств с несколькими входами, таких как недорогие ПЛК.Поскольку устройство имеет несколько физических токовых входов, установщик может предположить, что каждый вход изолирован. Однако, если эти входы соединены внутри, токовые сигналы сливаются, что приводит к усреднению тока перед продолжением по цепи. Эта проблема также может быть вызвана неправильной разводкой трехпроводных устройств или сложных многоконтурных сетей.

Из-за природы проблем с сигнальным соединением и уникальных переменных, присутствующих на промышленных объектах, симптомы, вызванные этими проблемами, также будут уникальными.Тем не менее, есть некоторые общие признаки, на которые можно обратить внимание, если вы подозреваете, что испытываете одну из этих проблем с существующей сетью.


НЕПРЕДСКАЗУЕМЫЕ КОЛЕБАНИЯ СИГНАЛА 4-20 МА

Непредсказуемые колебания сигнала — верный признак того, что что-то мешает работе вашего токового контура. Вероятно, это результат электрических помех или замыкания на землю.


ДОБАВЛЯЕТ, ОБНАРУЖИВАЕТ ИЛИ ВЫВОДИТ ДИСПЛЕЙНЫЙ СИГНАЛ ВНЕ ДИАПАЗОНА

Сигнал может также испытывать сложение или вычитание на некоторое значение от одной точки цикла к другой.Это сложение или вычитание может даже вывести сигнал за пределы диапазона устройств, предназначенных для измерения сигнала.


ОБЩИЕ ОБЩИЕ ОБЩИЕ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ УСРЕДНИЕ СИГНАЛА

Проблемы с общими неизолированными общими частями обычно усредняют сигнал процесса, вызывая регистрацию одной и той же переменной значения на устройствах, которые должны получать разные переменные процесса.


ФИЗИЧЕСКОЕ ПОВРЕЖДЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ

Наиболее серьезным (и, к счастью, редким) признаком этих проблем является физическое повреждение устройств в сети.Например, если разница напряжений между двумя заземлениями окажется значительной, это может привести к перегрузке чувствительной сигнальной электроники таких устройств, как сигнальные входы и выходы. Повреждение электроники более высокого уровня, такой как блоки питания и реле, чрезвычайно редки из-за их способности выдерживать очень высокие потенциалы напряжения.

Как упоминалось ранее, лучший способ восстановить контуры заземления — это вообще избегать их. Проблемы с многоточечным заземлением можно решить, используя только одноточечное заземление.Любые два места заземления будут иметь разные потенциалы напряжения, хотя серьезность этой разницы зависит от среды, в которой они расположены. По возможности используйте плавающие (незаземленные) устройства. Если возникает ситуация, когда несколько устройств в сети должны быть заземлены (по соображениям безопасности и т. Д.), Убедитесь, что заземление выполнено по всей системе, по возможности, с помощью экранированного кабеля через кабелепровод.

Все провода в системе должны быть экранированной витой парой, в которой используются оба провода.По возможности и в рамках бюджета все сигналы должны быть изолированы с помощью устройств с изолированными входами и выходами. Наконец, всегда помните о неизолированных многоконтурных устройствах и проявляйте особую осторожность при планировании проводки. Следуя этим нескольким передовым методам установки всякий раз, когда вы устанавливаете оборудование для управления технологическим процессом, вы можете избавить себя от головной боли, пытаясь диагностировать и устранять эти проблемы в будущем.

Контуры заземления и неизолированные общие контуры могут доставлять неудобства как установщикам оборудования управления производственными процессами, так и обслуживающему персоналу, но их можно легко избежать с помощью правильного планирования и установки.Контуры заземления вызывают проблемы для систем, когда несколько устройств заземлены в разных местах, которые имеют разные потенциалы напряжения, или при неправильном подключении заземленные устройства испытывают инжекцию шума из-за их заземления. Неизолированные общие ресурсы могут стать проблемой, когда текущие пути пересекаются и становятся непредсказуемыми. Эти две проблемы с подключением сигналов могут привести к непредсказуемым, неправильным, выходящим за пределы диапазона или усредненным сигналам процесса и, в редких случаях, к повреждению устройств. Всего этого можно избежать, не используя магические заклинания, а следуя стандартным передовым методам установки, которые могут уменьшить или потенциально устранить текущее затруднительное положение.

Если у вас есть идея для будущей темы, которая будет представлена ​​в «Текущем затруднительном положении», свяжитесь с Precision Digital по телефону [адрес электронной почты защищен]


Саймон Паонесса — технический писатель, Precision Digital Corporation

Загрузите это приложение Примечание в формате PDF.

наземных плоскостей в вашей двухслойной печатной плате | Блог о проектировании печатных плат

Altium Designer

| & nbsp Создано: 30 марта 2018 г. & nbsp | & nbsp Обновлено: 14 июля 2020 г.

Когда я был молодым и голодным аспирантом, моя первая конструкция заземляющего слоя печатной платы использовалась для сбора аналоговых сигналов от нескольких датчиков.Когда я смотрел на график напряжения своих измерений, уровень шума был ужасным и полностью маскировал сигнал, который я пытался измерить. Вскоре я понял, что полностью испортил соединения с заземляющим слоем, и контуры заземления портят мои сигналы.

Размещение заземляющего слоя и подключение к земле — два наиболее важных принципа проектирования печатных плат с двумя или более слоями. Правильное выполнение этого может помочь снизить восприимчивость к электромагнитным помехам, подавить перекрестные помехи и предотвратить образование контуров заземления.Эти источники шума ухудшают целостность сигнала, и правильные методы проектирования заземляющей поверхности печатной платы гарантируют, что ваше устройство будет работать с максимальной эффективностью.

Нужна ли для моей двухслойной печатной платы пластина заземления?

Если вы новичок в проектировании печатных плат, ваша первая печатная плата, скорее всего, будет двухслойной, поскольку с ними относительно просто работать с точки зрения компоновки и целостности сигнала. У вас будет ограниченное пространство, так как вы не будете маршрутизировать сигналы через внутренний сигнальный слой. Это первое, что необходимо учитывать при определении того, следует ли включать заземляющий слой и где разместить его на плате.Большинство разработчиков печатных плат будут использовать заземляющий слой, и это, безусловно, лучший выбор при работе с высокоскоростными / высокочастотными сигналами. С точки зрения электромагнитной совместимости, отделение заземляющего слоя от сигнального слоя печатной платы обеспечит определенный уровень защиты от электромагнитных помех от внешних источников.

Использование двухслойной заземляющей пластины печатной платы также предпочтительнее, чем просто трассировка заземляющих проводов. Маршрутизация обратной трассы рядом с трассой сигнала является одной из стратегий минимизации восприимчивости к электромагнитным помехам в многоплатных конструкциях, когда высокоскоростные / высокочастотные сигналы направляются между платами через кабель.Размещение заземляющего провода как можно ближе к сигнальной линии позволяет обратному сигналу точно следовать за трассой, что сводит к минимуму индуктивность контура и восприимчивость к электромагнитным помехам.

Почти на каждой плате, состоящей из нескольких компонентов, просто не будет достаточно места для разводки обратных трасс вместе со всеми трассами сигналов. Размещение заземляющего слоя на нижнем слое двухслойной печатной платы дает тот же эффект; размещение заземляющего слоя под дорожками сигналов также уменьшает площадь контура, видимую сигналами.В идеале сигнальные дорожки следует размещать как можно ближе к заземляющему слою, чтобы подавить перекрестные помехи между соседними дорожками, что может потребовать использования более тонкой платы.

Размещение заземляющего слоя под соответствующими компонентами и дорожками сигналов также позволяет направлять заземляющие сигналы непосредственно от компонента к заземляющему пластину через переходное отверстие. Затем обратный сигнал будет следовать по пути с наименьшим импедансом обратно к обратной стороне источника питания. Это также позволяет вам легко размещать байпасные / развязывающие конденсаторы между силовыми соединениями на критических компонентах и ​​заземляющей пластиной, что допускает любые высокочастотные колебания в силовом соединении (например.g., проводимые электромагнитные помехи от импульсного источника питания) от достижения соответствующих компонентов.


Предотвращение электромагнитных помех с помощью правильной разводки и заземления

Привязка с секциями плоскости земли

Вместо того, чтобы размещать сплошную заземляющую поверхность по всему нижнему слою, в двухслойной печатной плате можно использовать сетку. Трассы питания и заземления разводятся дифференцированно, имитируя пару линий электропередач. Каждую дорожку заземления можно расширить, чтобы заполнить как можно больше пустого места на печатной плате, а все оставшееся пустое пространство можно заполнить грунтовкой.Этот метод даст вашей двухслойной плате тот же уровень шумоподавления, что и четырехслойный стек PBC.

Еще одно решение — использовать два перпендикулярных шаблона сетки на обоих слоях, и сетки могут быть соединены переходными отверстиями в точках пересечения сеток. Это гарантирует, что у всех секций сети сохраняется почти одинаковый потенциал, и обеспечивает некоторую дополнительную площадь для компонентов на обоих уровнях. Потенциальная проблема с этой конструкцией заключается в трассировке между сетками на одном слое.В этом случае заземленная дорожка может быть проложена рядом с сигнальной дорожкой, где заземленная дорожка соединяется с участками заземления на противоположном слое с помощью переходных отверстий.

Как и многие другие варианты дизайна, сетка представляет собой компромисс: вы получаете больше места на вашей плате и можете создавать токовые петли с низкой индуктивностью с творческой трассировкой, но вы теряете часть защиты от электромагнитных помех, обеспечиваемую сплошным заземляющим слоем. Переходные отверстия, необходимые для построения сетки, также действуют как разрывы индуктивного сопротивления, создавая проблемы целостности сигнала для высокоскоростных сигналов.Сеть также может образовывать токопроводящую петлю вокруг компонентов, а излучаемые электромагнитные помехи могут индуцировать ток в этой петле проводника. Лучше всего разместить компоненты на одном слое над сеткой земли на другом слое.

Подводя итог, будьте осторожны с сеткой. Некоторые рекомендации по проектированию рекомендуют сетку на двухслойной плате в качестве альтернативы использованию сплошной заземляющей поверхности на одном слое. Для низкоскоростных / низкочастотных сигналов или плат постоянного тока с достаточным экранированием от шасси это может быть вполне нормально.Однако в случаях с высокой скоростью / высокой частотой без экранирования или в среде со значительными излучаемыми электромагнитными помехами лучше пожертвовать площадью платы и выбрать сплошную пластину заземления на нижнем слое.

Смешанные сигналы? Создание разрезов на наземной плоскости

В некоторых простых двухслойных схемах заземления печатных плат все же может потребоваться объединение цифровой и аналоговой сигнализации на одной плате. Лучше всего разделить заземляющий слой на заднем слое на цифровую и аналоговую части, но оставить две плоскости подключенными рядом с возвратом к источнику питания.Это гарантирует, что цифровые сигналы не будут следовать по обратному пути под чувствительными аналоговыми компонентами.

Плоскость заземления для двухслойной печатной платы со смешанными сигналами может иметь выемку, разделяющую разные секции, хотя трассировка трассы через выемку создаст очень большой обратный путь для обратных сигналов в плоскости заземления и не рекомендуется. Эти дорожки будут сильно излучать, а контур будет иметь большую индуктивность контура, что приведет к более высокой восприимчивости к излучаемым электромагнитным помехам. Плохая идея — полностью разделить заземляющую пластину и попытаться привести секции к одинаковому потенциалу, используя что-то вроде ферритовой бусины, поскольку это создает больше проблем с электромагнитными помехами и шумом, чем решает.

Altium Designer ® содержит несколько инструментов, которые могут помочь вам реализовать все эти конструктивные предложения. Инструменты ActiveRoute ® и PDN Analyzer упрощают анализ маршрутизации и распределения мощности. Поговорите со специалистом по Altium Designer или начните бесплатную пробную версию сегодня, чтобы узнать больше.

Ознакомьтесь с Altium Designer в действии …

Мощный дизайн печатной платы

Контуры индуктивности

Правильное размещение и размер

Контуры индуктивности

: правильное размещение и размер
Используйте контуры правильного размера для всех ваших приложений
Брайан Диксон

МиссисДжонс ехала на работу в своем новеньком роскошном автомобиле. Она нажимает на пульт для своих качающихся ворот, и они послушно открываются. Когда она начинает расчищать подъездную дорожку, она вспоминает, что забыла свой портфель, который ей нужен для важной встречи. Миссис Джонс ставит машину на стоянку и выскакивает, чтобы забрать портфель из кухни. По пути к дому она слышит громкие хрустящие звуки — ее новую машину врезают ее откатные ворота!

Миссис Джонс была явно расстроена.Как это можно было предотвратить? Помимо запоминания ее портфеля в первую очередь, можно было установить петли, чтобы определить, что ее машина находилась на пути к воротам. Петли — это самый безопасный метод обнаружения транспортных средств на пути к воротам, поскольку на них не влияют погодные условия или препятствия, как это могут быть фото-глаза. Дилеры и установщики должны понимать, сколько петель необходимо разместить в различных системах ворот и где. Чтобы лучше понять это, мы рассмотрим три типа распространенных систем ворот: откатные ворота, распашные ворота и двустворчатые распашные ворота.

Сколько петель и какой размер мне использовать?


В приведенном выше примере показаны рекомендации по размещению петли для 16-футовых раздвижных ворот.


Откатные ворота требуют двух обратных петель, по одной с каждой стороны ворот — в двух футах от каждого бордюра и в четырех футах от ворот — чтобы полностью закрыть путь к воротам. Вы можете подойти к воротам на расстоянии не более двух футов, если петли правильно расставлены. Используя правильную планировку и зная ширину проезжей части, вы можете определить размер необходимых петель.Два измерения, которые вам нужно найти, — это короткая и длинная части петли. Чтобы найти длинную часть петли (z), вычтите ширину проезжей части (x) на четыре фута, представленные этой формулой: x — 4 = z. Короткий этап определяется тем, какие автомобили проезжают через ворота. Это важно, потому что короткая полоса петель определяет высоту обнаружения. Если проезжают только жилые (низко расположенные к земле) транспортные средства, рекомендуется использовать четыре фута. Если будут проезжать коммерческие автомобили (например, грузовики UPS), требуется более высокая степень обнаружения и рекомендуется 6 футов.Петля выхода в этой системе ворот является необязательной и следует тем же формулам, что и обратные петли. Выходные петли могут быть расположены на расстоянии до 1000 футов от ворот. Преимущество более длинного входа на выходную петлю состоит в том, чтобы минимизировать время ожидания открытия ворот.


В приведенном выше примере показаны рекомендации по размещению петли на 16-футовых распашных воротах.

Распашные ворота требуют всего трех петель: двух обратных петель с каждой стороны ворот и теневой петли. Обратные петли, устанавливаемые на распашных воротах, необходимо размещать с каждой стороны ворот, в двух футах от каждого бордюра и в четырех футах от ворот в открытом положении.Их размер определяется по той же формуле, что и скользящие ворота: x — 4 = z. Отличие этой системы ворот — добавление теневого контура. Эта петля размещается под траекторией открывания ворот, в двух футах от бордюра, в четырех футах от ворот в закрытом положении и в четырех футах от ворот в открытом положении. Чтобы определить отрезок петли, параллельный воротам в их закрытом положении (y), вычтите ширину проезжей части (x) на 6 футов, представленных следующей формулой: x — 6 = y.Чтобы найти отрезок петли, параллельный бордюру (a), вычтите ширину проезжей части (x) на четыре фута, представленные этой формулой: x — 4 = a. Выходная петля в этой системе ворот является необязательной и может быть обратной петлей внутри собственности (для чего потребуется отдельный детектор) или другая петля может быть расположена на расстоянии не менее четырех футов от обратной петли на внутренней стороне собственности.


В приведенном выше примере показаны рекомендации по размещению петель на воротах с двойными распашными воротами диаметром 16 футов.

Двустворчатые распашные ворота требуют всего трех петель: двух обратных петель с каждой стороны ворот и теневой петли. Обратные петли устанавливаются по тому же методу, что и распашные ворота; в двух футах от каждого бордюра и в четырех футах от ворот в открытом положении. Их размер определяется по той же формуле, что и откатные и распашные ворота (x — 4 = z). Чтобы найти ножку теневой петли, параллельную воротам в ее закрытом положении (b), необходимо вычесть ширину проезжей части (x) на восемь; представлен этой формулой: x — 8 = b.Чтобы найти ножку теневой петли, которая параллельна воротам в открытом положении (c), вам нужно разделить ширину проезжей части (x) на два, а затем вычесть это количество на четыре фута, представленных этой формулой: (x / 2) — 4 = с. Выходная петля в этой системе ворот является необязательной и может быть обратной петлей внутри собственности (для чего потребуется отдельный детектор) или другая петля может быть расположена на расстоянии не менее четырех футов от обратной петли на внутренней стороне собственности.

Вертикальные двери — скоро откроется секция.

Дорожные полосы — например, в зоне парковки или проезжей части в заведении быстрого питания. Секция
скоро откроется.

По возможности следует использовать установку прямых погребальных петель вместо пропилов. Петли прослужат дольше, чтобы избежать распиловки, из-за которой на подъездной дорожке миссис Джонс останется татуировка с бороздками.

Количество материалов!
Теперь, когда вы понимаете правильное расположение и размер петель, мы подробно рассмотрим материал, который вы используете.Проволока лучшего качества, которую вы должны использовать, должна быть около 14AWG или около нее, так как проволока более высокого калибра имеет меньшее сопротивление и гораздо более высокую прочность на разрыв. Петли никогда не должны иметь воздушных карманов внутри петли, потому что колебания земли могут вызывать ложные срабатывания, что приводит к повторным обращениям в службу поддержки. Это означает, что петли никогда не должны находиться внутри кабелепровода. Входная часть петли должна находиться внутри пластиковой / ПВХ трубы.

BD Loops Loopalator
Loopalator — это бесплатный калькулятор компоновки петель.Компьютерная программа может рассчитать, где должны быть размещены петли и какой размер, просто зная ширину проезжей части. Программа даже сгенерирует подробное изображение того, где должны быть размещены ваши петли и какого размера. Это изображение может быть подробными инструкциями, которые вы можете передать своей монтажной бригаде, или может быть включено в тендерные предложения в качестве рекомендаций непосредственно от производителя. Для работы Loopalator требуется любая версия Mircrosoft Excel. Если вы не можете запустить Loopalator, мы будем рады сгенерировать для вас диаграммы и отправить их вам по факсу или электронной почте.

Брайан Диксон (Brian Dickson) — генеральный директор BD Loops, сборщика предварительно отформованных контуров индуктивности прямого закапывания и пропила для ворот, дверей и парковок. За более чем 10 лет работы качество наших петель не имеет себе равных. Продукция BD Loops доступна более чем у 220 дистрибьюторов по всей стране. BD Loops предлагает 45 стандартных размеров предварительно отформованных петель, все стандартные и нестандартные размеры петель готовы к отправке в тот же день. Компания имеет несколько рекомендательных писем, свидетельствующих об их профессионализме и дизайне, и является членом следующих ассоциаций: AFA, IDA, NOMMA, IPI, CODA и IMSA.Посетите сайт www.bdloops.com и воспользуйтесь функцией поиска дистрибьюторов, чтобы найти ближайшего к вам дистрибьютора. Если вы хотите поговорить с Брайаном Диксоном, позвоните в BD Loops по телефону 714-890-1604.

11 лучших практик прокладки высокоскоростных печатных плат

Перед проектировщиком печатных плат стоит сложная задача по прокладке печатной платы. Все становится намного сложнее, когда в проекте используются высокоскоростные сигналы. Стремясь помочь этим разработчикам печатных плат, мы составили список лучших практик высокоскоростной трассировки печатных плат, которые помогут им в достижении идеальной высокоскоростной конструкции.

В этой статье мы обсудим следующие методы маршрутизации.

  1. Маршрутизация высокоскоростных сигналов по твердой поверхности земли
  2. Избегайте горячих точек, размещая переходные отверстия в сетке.
  3. Следите за изгибами под углом 135 ° вместо 90 °, избегайте острых углов.
  4. Увеличьте расстояние между дорожками, чтобы избежать перекрестных помех
  5. Избегайте длинных тупиковых трассировок за счет реализации маршрутизации в виде гирляндной цепи
  6. Не размещайте какие-либо компоненты или переходные отверстия между дифференциальными парами
  7. Включите согласование длины, чтобы избежать перекоса между дифференциальными парами
  8. Не направлять сигнал через разделенную плоскость
  9. Отдельные аналоговые и цифровые плоскости заземления для снижения шума
  10. Виртуальное разделение схем между аналоговой и цифровой землей
  11. Сохранять ширину следа в соответствии с размером дискретного компонента

1.Маршрутизация высокоскоростных сигналов по твердой поверхности земли

Как показывает опыт, наиболее выгодно иметь общую пластину заземления под дорожками сигнала. Для достижения наилучших результатов разработчик должен использовать как минимум четырехслойную печатную плату. Четырехслойная печатная плата позволяет посвятить один из внутренних слоев полной заземляющей поверхности. Заземляющий слой — это лист меди, образующий один из слоев печатной платы и покрывающий всю площадь одного из слоев печатной платы. Это обеспечивает минимальное сопротивление между любыми двумя точками заземления на печатной плате.Никогда не следует нарушать этот заземляющий слой, прокладывая на нем какие-либо дорожки.

Когда внешний слой, ближайший к заземляющему слою, используется для монтажа всех высокоскоростных компонентов, таких как радиочастотные компоненты, с использованием микрополосковых дорожек или копланарных дорожек. Противоположная сторона используется для установки менее ответственных компонентов. Второй внутренний слой используется для силовых самолетов. Плоскости питания делаются максимально большими, чтобы уменьшить импеданс.

Рисунок 1: Четырехслойная структура печатной платы

Двусторонняя печатная плата может быть правильным выбором, когда речь идет о минимизации затрат.Добиться этого довольно сложно. Когда есть требование прокладывать дорожки по обеим сторонам печатной платы в одной и той же области, хорошее заземление больше не гарантируется. Единственное решение — реализовать плоскости заземления с обеих сторон дорожек, которые связаны между собой множеством переходных отверстий, как показано на рисунке (2).

Рисунок 2: Печатная плата с переходными отверстиями для сшивания заземляющих плоскостей

Проектирование двусторонней печатной платы становится сложным, когда земля используется совместно между верхним и нижним слоями.Проектировщик должен обеспечить, по крайней мере, полную заземляющую пластину под наиболее критическим сечением. Верхняя сторона должна использоваться для максимально возможной трассировки с небольшим количеством следов на нижней стороне. Для соединения верхнего и нижнего заземления необходимо множество соединительных переходных отверстий. Самое главное, следы никогда не должны пересекать высокоскоростные следы на противоположной стороне двухслойной платы.

Разделенные плоскости заземления иногда используются в критических случаях. Например, заземляющая пластина для логических секций и заземляющая пластина для аналоговых компонентов, соединенных в одной точке.

Концепция заключается в уменьшении шума в аналоговых заземляющих плоскостях. К сожалению, точно реализовать такую ​​идею довольно сложно. В частности, тогда обязательно прокладывать все трассы, идущие из одной области в другую, исключительно над этой точкой соединения, как показано на рисунке (3). В противном случае эти следы будут действовать как антенна, которая будет либо передавать, либо принимать паразитные сигналы. В большинстве случаев полное одиночное заземление более надежно и обеспечивает лучшие результаты, чем разделенное заземление, если компоненты размещаются в надлежащем участке заземления.

Рисунок 3: Контур обратного тока

Обычно не используют разделенную пластину заземления, если нет особой необходимости, такой как снижение риска сильного электростатического разряда и уменьшение аналогового шума заземления.

2. Избегайте горячих точек, размещая переходные отверстия в сетке.

Сигнальные переходные отверстия создают пустоты в плоскости питания и заземления. Неправильное расположение переходных отверстий может создать плоские области, в которых увеличивается плотность тока. Эти регионы называют горячими точками. Этих горячих точек следует избегать. Лучшее решение — разместить переходные отверстия, как показано на рисунке (4), в сетке, которая оставит достаточно места между переходными отверстиями для прохода силовой плоскости.Как правило, по возможности размещайте переходные отверстия на расстоянии 15 милей друг от друга.

Рисунок 4: Прокладывайте переходные отверстия в виде сетки, чтобы избежать горячих точек

3. Сохраняйте изгибы следа 135 ° вместо 90 ° при маршрутизации высокоскоростных сигналов.

При передаче высокоскоростных сигналов изгибы должны быть минимальными. Если требуются отводы, то следует выполнять отводы на 135 ° вместо 90 °, как показано на рисунке (5, правая сторона). При 90 градусах плавное травление печатной платы не гарантируется. Кроме того, очень быстрые острые кромки действуют как антенна.

Рис. 5. Сохраняйте изгибы 135 ° вместо 90 °.

Для достижения определенной длины трассы необходимы извилистые трассы, как показано на рисунке (6). Между соседними медными проводами в одной и той же дорожке должно соблюдаться минимальное расстояние, в 4 раза превышающее ширину дорожки. Каждый сегмент изгиба должен быть в 1,5 раза больше ширины дорожки. Большинство DRC в инструментах САПР не проверяют эти минимальные расстояния, поскольку трассы являются частью одной и той же сети.

Рис. 6. Соблюдайте минимальное расстояние и длину сегмента на изгибах.

4. Увеличьте расстояние между сигналами за пределами узких мест, чтобы избежать перекрестных помех.

Следует поддерживать минимальное расстояние между дорожками, чтобы минимизировать перекрестные помехи. Уровень перекрестных помех зависит от длины и расстояния между двумя дорожками. В некоторых областях трассировка трассировки достигает узкого места, где трассы находятся ближе, чем хотелось бы. В таких ситуациях следует увеличить расстояние между сигналами за пределами узкого места. Даже если соблюдены минимальные требования, расстояние можно еще немного увеличить.

Рис. 7. По возможности увеличивайте расстояние между дорожками.

5. Избегайте длинных тупиковых трассировок, реализуя маршрутизацию гирляндной цепи для поддержания целостности сигнала.

Длинные шлейфы могут действовать как антенны и, следовательно, увеличивать проблемы с соблюдением стандартов EMC. Шлейфовые дорожки также могут создавать отражения, которые негативно влияют на целостность сигнала. Подтягивающие или понижающие резисторы для высокоскоростных сигналов являются обычными источниками шлейфов. Если такие резисторы необходимы, направьте сигналы в виде гирляндной цепи, как показано на рисунке (8).

Рисунок 8: Избегайте трассировки заглушек, реализуя маршрутизацию по шлейфу.

6. Не размещайте какие-либо компоненты или переходные отверстия между дифференциальными парами

При прокладке высокоскоростных дифференциальных пар параллельно друг другу необходимо поддерживать постоянное расстояние между ними. Это расстояние помогает достичь заданного дифференциального импеданса. Проектировщик должен минимизировать область, в которой указанный интервал увеличивается из-за входов в контактные площадки. Дифференциальные пары должны быть проложены симметрично.

Рисунок 9: Проложите дифференциальные пары симметрично и держите сигналы параллельно.

Разработчик не должен размещать какие-либо компоненты или переходные отверстия между дифференциальными парами, даже если сигналы направляются симметрично, как показано на рисунке (10). Размещение компонентов и переходных отверстий между дифференциальными парами может привести к проблемам с электромагнитной совместимостью и нарушению целостности импеданса.

Рис. 10: Не включайте какие-либо компоненты или переходные отверстия между дифференциалом.

Для некоторых высокоскоростных дифференциальных пар требуются конденсаторы последовательной связи.Эти конденсаторы следует размещать симметрично. Конденсаторы и контактные площадки создают неоднородности импеданса. Размеры конденсаторов, такие как 0402, предпочтительнее, чем 0603. Следует избегать более крупных корпусов, таких как 0805 или C-packs. Прочтите, как уменьшить паразитную емкость в топологии печатной платы.

Рисунок 11: Установите разделительные конденсаторы симметрично

Так как переходные отверстия приводят к огромному разрыву импеданса, количество переходных отверстий должно быть уменьшено и их следует размещать симметрично.

Рисунок 12: Разместите переходные отверстия симметрично.

При разводке дифференциальной пары обе трассы должны быть проложены на одном уровне, чтобы соблюдались требования к импедансу, как показано на рисунке (13). Кроме того, в трассы должно быть включено такое же количество переходных отверстий.

Рисунок 13: Направьте пары на одном слое и разместите одинаковое количество переходных отверстий.

7. Включите согласование длины, чтобы добиться сильного расхождения в задержке между положительными и отрицательными сигналами.

У высокоскоростных интерфейсов есть дополнительные требования, касающиеся времени прибытия в пункт назначения, известные как рассогласование тактовых импульсов между различными трассами и парами сигналов.Например, в высокоскоростной параллельной шине все сигналы данных должны поступать в течение определенного периода времени, чтобы соответствовать требованиям приемника по времени установки и удержания. Разработчик печатной платы должен убедиться, что такой допустимый перекос не превышен. Для выполнения этого требования необходимо согласование длины. Прочтите наш пост о задержке распространения сигналов в печатной плате.

Сигналы дифференциальной пары требуют очень небольшого разброса задержки между положительными и отрицательными сигналами. Следовательно, любые различия в длине должны быть компенсированы серпантином.Геометрия серпантинных дорожек должна быть тщательно спроектирована, как показано на рисунке (14), чтобы уменьшить неоднородность импеданса.

Рис. 14: Используйте эту рекомендованную геометрию змеевидного следа.

Дизайнер должен поместить серпантинные следы в корень несоответствия длины. Это гарантирует, что положительная и отрицательная составляющие сигнала распространяются синхронно по соединению, как показано на рисунке (15).

Рисунок 15: Добавьте поправку длины к точке несовпадения в источнике.

Изгибы обычно являются источником несоответствия длины. Компенсацию следует устанавливать очень близко к изгибу на максимальном расстоянии 15 мм, как показано на рисунке (16) ниже.

Рис. 16. Установите компенсацию длины ближе к изгибам.

Обычно два изгиба компенсируют друг друга. Если изгибы меньше 15 мм, дополнительная компенсация серпантином не требуется. Сигналы не должны проходить асинхронно на расстоянии более 15 мм.

Рисунок 17: Изгибы могут компенсировать друг друга

Несовпадения в каждом сегменте соединения дифференциальной пары следует согласовывать индивидуально. На рисунке (18), показанном ниже, переходные отверстия разделяют дифференциальную пару на два сегмента. Здесь необходимо индивидуально компенсировать изгибы. Это гарантирует, что положительные и отрицательные сигналы распространяются синхронно через переходные отверстия. DRC игнорирует это нарушение, поскольку он проверяет только разницу в длине всего соединения.

Рисунок 18: Разница в длине должна компенсироваться в каждом сегменте.

Скорость сигнала не одинакова во всех слоях печатной платы. Поскольку трудно определить разницу, предпочтительно направлять сигналы на один и тот же уровень, если они нуждаются в согласовании.

Рисунок 19: Пары в одном интерфейсе предпочтительно маршрутизировать на одном уровне.

Некоторые инструменты САПР также учитывают длину дорожки внутри контактной площадки до ее общей длины. На приведенном ниже рисунке показаны две схемы, похожие с электрической точки зрения.

На рисунке (20) слева дорожки внутри контактных площадок конденсатора не имеют одинаковой длины. Несмотря на то, что сигналы не используют внутренние трассы, некоторые инструменты САПР рассматривают это как часть расчета длины и отображают разницу в длине между положительным и отрицательным сигналами. Чтобы свести к минимуму это, убедитесь, что вход в контактную площадку одинаков для обоих сигналов.

Точно так же некоторые инструменты САПР не учитывают длину переходных отверстий при расчете общей длины.Поскольку дифференциальные пары должны иметь одинаковое количество переходных отверстий в обеих дорожках, ошибка не влияет на согласование длины. Однако это может повлиять на вычисления для согласования двух дифференциальных пар или согласования параллельных шин.

Рис. 20. Обратите внимание на проблемы с вычислением длины, возникающие в некоторых инструментах САПР.

Асимметричный прорыв сигнала дифференциальной пары предпочтителен, как показано на рисунке (21), где это возможно, чтобы избежать серпантинных следов.

Рисунок 21: Симметричный обрыв дифференциальной пары

Маленькие петли могут быть добавлены для более короткого следа вместо змеевидного следа, если между контактными площадками достаточно места.Обычно это предпочтительнее, чем змеевидный след.

Рисунок 22: Предпочтительный разрыв дифференциальных пар.

8. Не направляйте сигнал через разделенную плоскость

Неправильный обратный путь сигнала приводит к помехам и проблемам EMI. Проектировщик всегда должен думать о пути возврата сигнала при маршрутизации сигнала. Шины питания и низкоскоростные сигналы используют кратчайший путь обратного тока, как показано на рисунке (23). В отличие от этого, обратный ток высокоскоростных сигналов пытается следовать по пути прохождения сигнала.

Рисунок 23: В высокоскоростной печатной плате обратный ток пытается следовать по пути прохождения сигнала.

Сигнал не следует направлять через разделенную плоскость, поскольку обратный путь не может следовать по трассе сигнала. См. Рисунок (24). Если плоскость разделена между приемником и источником, проложите трассу сигнала вокруг нее. Если прямой и обратный пути сигнала разделены, область между ними действует как рамочная антенна.

Сшивающие конденсаторы должны быть включены, если сигнал должен быть направлен по двум разным опорным плоскостям.Сшивающий конденсатор позволяет обратному току проходить от одной базовой плоскости к другой. Конденсатор следует размещать близко к пути прохождения сигнала, чтобы расстояние между прямым и обратным путями оставалось небольшим. Обычно номиналы сшивающих конденсаторов находятся в диапазоне от 10 до 100 нФ.

Рис. 24. Размещение сшивающих конденсаторов над разделенными плоскостями.

В общем, следует избегать плоских препятствий и плоских щелей. Если действительно необходимо преодолеть такое препятствие, следует использовать сшивающие конденсаторы, как показано на рисунке (25).

Рис. 25. Сшивающие конденсаторы, включенные при трассировке над плоскими препятствиями.

Проектировщик должен следить за пустотами (без медных участков) в опорных плоскостях при маршрутизации высокоскоростных сигналов. Пустоты в опорных плоскостях образуются при размещении переходных отверстий близко друг к другу, как показано на рисунке (25). Следует избегать больших пустот, обеспечивая адекватное разделение переходных отверстий. Лучше размещать меньше переходных отверстий заземления и питания, чтобы уменьшить пропуски через них.

Рис. 26: Избегайте плоских пустот.

Обратный путь следует учитывать в источнике и приемнике сигнала. На рисунке (27), показанном ниже, левая конструкция считается плохой. Поскольку на стороне источника имеется только одно одиночное заземляющее переходное отверстие, обратный ток не может проходить обратно через эталонную заземляющую плоскость, как задумано. Обратный путь — это заземление на верхнем слое. Проблема заключается в том, что импеданс дорожки сигнала рассчитывается относительно плоскости заземления, а не дорожки заземления на верхнем слое.Следовательно, важно разместить переходные отверстия заземления на стороне источника и приемника сигнала. Это позволяет обратному току возвращаться обратно на землю, как показано на рисунке (27) справа.

Рисунок 27: При размещении переходных отверстий заземления следует учитывать обратный путь.

Когда плоскость мощности рассматривается как ссылка на сигнал, тогда сигнал должен иметь возможность распространяться обратно по плоскости мощности. Сигналы привязаны к земле в источнике и приемнике. Чтобы переключить ссылку на схему питания, на приемнике и источнике должны быть установлены сшивающие конденсаторы.Если для питания потребителя и источника используется одна и та же шина питания, то байпасные конденсаторы могут действовать как сшивающие конденсаторы, если они размещены близко к точке начала / выхода сигнала, как показано на рисунке (28). Идеальное значение для сшивающего конденсатора составляет от 10 до 100 нФ.

Рисунок 28: Используйте сшивающие конденсаторы при использовании силовых панелей в качестве эталона

Когда дифференциальный сигнал переключает слой, также переключается опорная заземляющая плоскость. Следовательно, стыковые переходные отверстия должны быть добавлены рядом с переходными отверстиями для смены слоя, как показано на рисунке (29) справа.Это позволяет обратному току изменять плоскость заземления. При работе с дифференциальными сигналами переключающие заземляющие переходные отверстия должны располагаться симметрично.

Рисунок 29: Переключающие конденсаторы должны использоваться при изменении сигнала опорного заземления

Когда сигнал переключается на другой слой, который имеет другую опорную плоскость, следует использовать сшивающие конденсаторы. Это позволяет обратному току течь от земли к силовой панели через сшивающий конденсатор, как показано на рисунке 30 справа.Кроме того, при рассмотрении дифференциальных пар размещение и разводка сшивающих конденсаторов должны быть симметричными.

Рисунок 30: Установите сшивающие конденсаторы при изменении плоскости отсчета сигнала.

Разработчик не должен направлять высокоскоростные сигналы по краям опорных плоскостей или близко к границам печатной платы. Это может отрицательно сказаться на импедансе трассы.

Рисунок 31: Высокоскоростные сигналы не следует направлять по плоскости и краям печатной платы.

9. Разделение аналоговой и цифровой поверхностей заземления для уменьшения шума.

Определение раздельных аналоговых и цифровых участков заземления упрощает на схеме определение, какие компоненты и контакты должны быть подключены к цифровой земле, а какие — к аналоговой заземляющей секции.Такие конструкции можно развести, поместив в качестве опорных две разные плоскости заземления. Две плоскости должны быть размещены точно. Цифровые и аналоговые компоненты следует размещать под соответствующими секциями, как показано на рисунке (32, справа).

Рисунок 32: Разделение силовой плоскости необходимо выполнять осторожно

Для схем со смешанными сигналами требуется аналоговое и цифровое заземление в одной точке. На схемах всегда рекомендуется размещать ферритовые бусины или резисторы с нулевым сопротивлением между аналоговой и цифровой секциями.Объединение цифровой и аналоговой земли должно быть расположено рядом с интегральной схемой. В схеме смешанного сигнала с разделенными плоскостями цифровой сигнал не следует маршрутизировать через аналоговую заземляющую плоскость, а аналоговый сигнал не следует маршрутизировать через цифровую заземляющую пластину.

Рисунок 33: Цифровые сигналы не должны пересекать аналоговую землю

10. Разделите схемы виртуально между аналоговой и цифровой землей.

В подходе виртуального разделения аналоговая и цифровая земля не разделены на принципиальной схеме.Кроме того, две области заземления также не разделены электрически в схеме. Интересно, что макет разделен виртуально, то есть между аналоговой и цифровой землей проводится воображаемое разделение. Компоненты следует размещать осторожно, учитывая правильную сторону фактически разделенных плоскостей.

Рисунок 34: Компоненты следует размещать осторожно, разделяя виртуальные плоскости

Разработчик должен помнить о виртуальной линии между двумя наземными доменами во время высокоскоростной трассировки печатной платы.Ни цифровой, ни аналоговый сигнал не может пересекать виртуальную линию разделения. Виртуальная разделительная линия не должна иметь сложной формы, поскольку нет плоских препятствий для разделения аналогового и цифрового обратного тока.

Узнайте, как выломать 5 мм BGA

11. Наилучшие скоростные характеристики достигаются, если ширина детали близка к ширине колеи.

Давайте разберемся с нашим последним советом по высокоскоростной трассировке печатных плат. Дизайн платы начинается со схемы, а именно с выбора компонентов.Устройства для поверхностного монтажа (SMD) предпочтительнее, поскольку меньшие компоненты и более короткие провода обеспечивают более стабильные высокоскоростные характеристики.

Иногда бывает непросто выбрать пакет. Одним из полезных критериев является рассмотрение ширины дорожки, рассчитанной для импеданса 50 Ом. Наилучшие характеристики на высоких скоростях обычно достигаются, если ширина компонента близка к ширине колеи. Это снизит проблемы согласования импеданса между дорожкой и контактной площадкой.

Рисунок 35: Ширина следа для различных компонентов

Несовпадение импеданса можно уменьшить, выбрав те компоненты, корпус которых почти равен расчетной ширине дорожки.Контрольные точки следует планировать на этапе схемы.

Все вышеупомянутые методы высокоскоростной прокладки печатной платы могут помочь проектировщику создать плату, которая не только обеспечивает эффективную конструкцию, но и удобна для производства. Чтобы узнать другие важные факторы, начиная от спецификации до окончательного контроля качества, прочтите, овладев искусством основ проектирования печатных плат.

ЗАГРУЗИТЕ НАШЕ РУКОВОДСТВО ПО ДИЗАЙНУ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ:

Геотермальные тепловые насосы — ключевые критерии продукта | Продукция

Требования:

Требования к энергоэффективности геотермальных тепловых насосов

Требования (с 1 января 2012 г.)
Тип продукта EER КС
Вода-воздух
Замкнутый контур вода-воздух 17.1 3,6
Открытый контур вода-воздух 21,1 4,1
Вода-вода
Вода-вода с замкнутым контуром 16,1 3,1
Открытый цикл вода-вода 20,1 3,5
DGX
DGX 16,0 3.6

Модели должны соответствовать или превышать значения коэффициента энергоэффективности (EER) и коэффициента полезного действия (COP), указанные в таблицах выше.

Технические характеристики в таблицах выше относятся к одноступенчатым моделям. Многоступенчатые модели могут быть квалифицированы на основании:

  • EER = (максимальная номинальная мощность EER + самая низкая номинальная мощность EER) / 2
  • COP = (наибольшая номинальная мощность COP + самая низкая номинальная мощность COP) / 2

Примечание:
Коммерческий (т.е., 3-фазные) блоки в настоящее время не соответствуют требованиям спецификации ENERGY STAR.

Процедуры испытаний:

AHRI 870 для систем DGX.

ISO 13256-1 для моделей типа вода-воздух (системы с открытым и закрытым контуром).

ISO 13256-2 модели вода-вода (системы с открытым и закрытым контуром).

Определения:

Геотермальный тепловой насос
Геотермальный тепловой насос использует тепловую энергию грунта или грунтовых вод для кондиционирования жилых помещений и / или нагрева воды для бытовых нужд.Модель геотермального теплового насоса обычно состоит из одной или нескольких заводских сборок, которые включают в себя теплообменник (и) для кондиционирования воздуха в помещении и / или бытовой воды, компрессоры и наземный теплообменник. Модель геотермального теплового насоса может обеспечивать обогрев помещения, охлаждение помещения, нагрев воды для бытовых нужд или комбинацию этих функций, а также может включать в себя функции циркуляции жидкости, аккумулирования тепла, циркуляции воздуха, очистки воздуха, осушения или увлажнения. Система геотермального теплового насоса обычно состоит из одной или нескольких моделей геотермального теплового насоса, наземного теплообменника (ей), системы (систем) распределения воздушного и / или гидравлического пространства, регуляторов температуры и резервуаров для хранения тепла.
одноступенчатый
Геотермальные тепловые насосы, которые предназначены для работы на одной ступени и одной мощности.
Многоступенчатый
Геотермальные тепловые насосы, которые предназначены для работы на нескольких ступенях или производительности за счет использования таких технологий, как многоступенчатые компрессоры, сдвоенные компрессоры, компрессоры с регулируемой скоростью и т. Д. Многоступенчатые модели более эффективны при работе с меньшей производительностью, но иметь возможность обеспечивать больше тепла или холода с использованием более высокой мощности, когда это необходимо.
Замкнутый контур
Метод теплообмена с грунтом, при котором жидкий теплоноситель постоянно содержится в замкнутой системе трубопроводов. Также называется системой заземления.
Открытый цикл
Метод теплообмена с грунтом, при котором жидкий теплоноситель является частью более крупной окружающей среды. В наиболее распространенных системах с открытым контуром в качестве теплоносителя используются грунтовые воды, рекуперированная вода или поверхностная вода. Также называется системой грунтовых вод.
Вода-воздух
Модель геотермального теплового насоса, которая обеспечивает кондиционирование помещения в основном за счет использования змеевика теплообмена внутреннего воздуха.Модели «вода-воздух» могут также обеспечивать нагрев воды для бытового потребления и обогрев жидкостного помещения с использованием функций пароохладителя и / или нагрева воды по запросу.
Вода-вода
Модель геотермального теплового насоса, которая обеспечивает кондиционирование помещения и / или нагрев воды для бытовых нужд с помощью внутреннего теплообменника хладагент-вода. Водо-водяные модели могут обеспечивать нагрев воды для бытового потребления с использованием пароохладителя и / или функций нагрева воды по запросу.
Прямая геобиржа (DGX)
Модель геотермального теплового насоса, в которой хладагент циркулирует в трубах, заглубленных в землю или погруженных в воду, которая обменивается теплом с землей, вместо использования вторичного теплоносителя, такого как вода или раствор антифриза, в отдельном замкнутом контуре.
Коэффициент полезного действия (COP)
Показатель эффективности в режиме обогрева, который представляет собой отношение общей теплопроизводительности к потребляемой электрической энергии. Для целей данной спецификации COP будет рассчитываться для систем с замкнутым и разомкнутым контуром в соответствии со Стандартом испытаний 13256-1 или 13256-2 Международной организации по стандартизации (ISO), как указано в разделе 5 ниже. Для систем DGX COP будет рассчитываться в соответствии с условиями 870 Института кондиционирования воздуха, отопления и охлаждения (AHRI).
Коэффициент энергоэффективности (EER)
Показатель эффективности в режиме охлаждения, который представляет собой отношение общей холодопроизводительности к потребляемой электроэнергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.