Природный кондиционер: воздушный грунтовый теплообменник

Грунтовый теплообменник для вентиляции расчет. Введение наверх

Достаточно давно предложена и используется на практике идея предварительного нагрева холодного уличного приточного воздуха перед
подачей его в систему вентиляции загородного дома путем пропускания его по трубам грунтового коллектора. Грунтовый коллектор или
грунтовый теплообменник, обычно из гладких пластиковых труб, монтируется на глубине от 1,5м до 3,0м, где температура грунта в
течение года относительно стабильна. При прохождении холодного уличного воздуха по грунтовому теплообменнику (коллектору) происходит
теплообмен между более тёплым грунтом и воздухом. Температура приточного воздуха по мере движения его к выходу грунтового теплообменника
увеличивается и приближается к температуре грунта на глубине заложения коллектора.

Схематичное устройство и принцип работы грунтового воздушного коллектора.

Таким образом, удается повысить температуру приточного воздуха для системы вентиляции дома без дополнительных затрат энергии, по сравнению с
традиционным нагревом приточного воздуха электричеством или водяным калорифером. Однако, возникает закономерный вопрос:
насколько эффективен данный процесс и какова экономическая целесообразность изготовления, эксплуатации и обслуживания такого грунтового коллектора.

Теоретическую эффективность процесса нагрева приточного воздуха в грунтовом воздушном коллекторе оценить достаточно
просто — исходя из среднемесячных температур уличного воздуха и грунта на глубине заложения коллектора. И эта эффективность
будет максимально возможной, превысить которую не получится, пока веришь во Второе Начало Термодинамики и не используешь “колдовство” в виде
тепловых насосов.

С экономической целесообразностью немного сложнее, ведь всё очень сильно зависит от стоимости грунтового коллектора,
стоимости энергоресурсов, ссудного процента и ожиданий конкретного человека…

Поэтому в этой статье мы постараемся ответить на следующие вопросы (применительно к Минской области):

  1. Какова температура грунта на глубине заложения грунтового коллектора в различные месяцы года (среднегодовая температура грунта на глубине).
  2. Какое максимально возможное (теоретическое) количество тепловой энергии можно передать от грунтового теплообменника к приточному воздуху для
    характерного расхода воздуха для вентиляции в200м³/чв различные месяцы отопительного периода. Для других расходов воздуха полученные
    абсолютные значения энергии изменяются пропорционально.
  3. Какую долю от общей тепловой энергии, требуемой на нагрев приточного воздуха для каждого месяца отопительного сезона, составляет энергия,
    получаемая из грунта при разумном ограничении эффективности теплопередачи в грунтовом коллекторе в 80%. Эта доля теоретически не зависит
    от номинального значения расхода воздуха в системе вентиляции.
  4. Какие важные моменты требуется учитывать при организации нагрева приточного воздуха в грунтовом коллекторе.

Система ГЕО ВЕНТС ДУО

В состав системы ГЕО ВЕНТС ДУО входят:

  • Грунтовый теплообменник «труба в трубе» для предварительного подогрева/охлаждения наружного воздуха. По внутренней трубе перемещается вытяжной воздух, удаляемый из помещения, по наружной трубе – приточный воздух с улицы;
  • Приточно-вытяжная установка ВУТ с рекуператором, предназначенным для передачи теплоты от воздуха удаляемого из помещения к подогретому воздуху, поступающему из грунтового теплообменника;
  • Воздуховоды, используемые для транспортировки воздуха в помещении;
  • Решетки и диффузоры для распределения воздуха по помещению.

Преимущества системы ГЕО ВЕНТС ДУО:

  • Предварительный подогрев приточного воздуха в зимний период, охлаждение и осушение приточного воздуха в летний период, что снижает эксплуатационные затраты;
  • Вентиляционная установка с рекуператором ВУТ, обеспечивает передачу тепла от вытяжного воздуха приточному, в комплексе с применением в вентиляционных установках высокоэффективных энергосберегающих ЕС моторов производства компании ЕВМ, позволяет значительно увеличить энергоэффективность системы;
  • Высокая инерционность системы. При резких колебаниях температуры наружного воздуха температура на глубине свыше 1,5 м остается постоянной, как и температура приточного воздуха на входе в систему воздухообмена.

Пример размещения системы в зданиях без подвального этажа

При размещении элементов геотермальной вентиляционной системы в доме без подвального этажа необходимо обеспечить наличие инспекционного колодца, в котором размещается специальное устройство для сбора и отвода конденсата образующегося в трубе ГТО. Приточно-вытяжная установка и элементы системы располагаются в отведенном для нее месте в помещении.

Грунтовый теплообменник AWADUKT Thermo

Система долговечна, надежна в эксплуатации и экологична. Высокая продольная жесткость труб AWADUKT Thermo снижает вероятность образования ямообразных прогибов. Скопление конденсирующейся воды при этом исключается, и происходит гарантированный отвод конденсата. Высокая герметичность соединений (фиксированных, устойчивых к выдавливанию уплотнений) предотвращает проникновение в систему вентиляции радона (естественного радиоактивного газа без цвета и запаха, выходящего из земных недр и грунтов).

Преимущества, которые дает система REHAU AWADUKT Thermo, позволяют ее эффективно использовать в жилых и общественных зданиях, в том числе детских и медицинских учреждениях. Доказательство этому – сотни разнообразных объектов в Европе и первые показательные здания в России.

Преимущества AWADUCT Thermo:
– антимикробное покрытие внутри трубы препятствует росту микробов и улучшает гигиенические характеристики воздуха, поступающего в помещение;
– материал PP с улучшенной теплопроводностью обеспечивает оптимальную теплоотдачу;
– система полностью укомплектована: от воздухозабора до входа в регенеративный теплообменник;
– сокращение расходов на отопление благодаря предварительному подогреву наружного воздуха в зимний период;
– приятный прохладный климат в летний период.

Водяной канальный теплообменник – NAVEKA

Водяные и паровые теплообменники предназначены для нагрева воздуха в канальных системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Водяные канальные теплообменники, состоят из спирально-навивных или спирально-оребренных ТЭНов, или нагревательных элементов, выполненных из нержавеющей стали и заключенных в корпусе. В водяных теплообменниках в качестве теплоносителя применяться вода с температурой 95-70 С и 130-70 С, пар и этиленгликолевые растворы. Водяные теплообменникаи могут устанавливаться в горизонтальном или вертикальном канале. Запрещается включать нагреватель при отключенном вентиляторе. Для управления мощностью нагрева теплообменника рекомендуется использовать систему автоматики.

Водяной теплообменник устанавливается после вентилятора. Конструкция водяного теплообменника обеспечивает простое подключение трубопровода горячей воды с торцевой стороны агрегата. Выполненный из медных труб с алюминиевым оребрением в корпусе из оцинкованной листовой стали. Можно поменять левую сторону подключения на правую, вытащив и перевернув нагреватель (имеются специальные отверстия для труб с заглушками). Теплообменник оснащен воздухо-выпускным клапаном и защитой от замораживания по температуре обратной воды и по температуре на притоке.

Водяные теплообменники предназначены для нагрева воздуха в канальных системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Устанавливаются непосредственно в прямоугольный канал. Обогреваемый воздух или другие невзрывоопасные газовые смеси, не должен содержать клейких веществ, волокнистых, абразивных или агрессивных примесей. Максимально допустимая температура отопительной воды 170°C, максимально допустимое давление 1,5 МПа. В качестве теплоносителя используется вода или незамерзающие смеси. Наружное применение водяного теплообменника возможно, только если теплоносителем является незамерзающая смесь. В случае когда, теплоносителем является вода, теплообменники предназначены только для внутренней установки в помещении, где температура не должна опускаться ниже точки замерзания воды.

Применяемые материалы и конструкция

Корпус водяного теплообменника стандартно изготавливается из оцинкованного стального листа. Поверхность теплообмена из алюминиевых пластин и проходящих через них медных трубок диаметром 9,52 мм, расположеных в шахматном порядке. Пайка калачей водяных теплообменников осуществляется припоем с 5% содержанием серебра, что обеспечивает высокое качество паенных деталей обогревателя. Все водяные теплообменники испытываются на герметичность водой при давлении 20 Атм в течении 20 мин.

Монтаж и профилактика водяных воздухонагревателей

Водяные теплообменники могут работать в любом положении, обеспечивающем отвод воздуха из обогревателя. Вентили отвода воздуха должны быть расположены в приводящем и отводящем коллекторе в наиболее высоком месте обогревателя. Монтаж водяных теплообменников в системе вентиляции осуществляется путем крепления воздухонагревателя к ответным фланцам воздуховодов или других агрегатов вентиляционной системы. Крепление осуществляется при помощи болтов через отверстия, предусмотренные в конструкции водяного теплообменника, и скоб. Перед монтажом необходимо проверить целостность пластин, коллекторов обогревателя, трубок. При соединении водяных теплообменников с другими элементами вентиляционных систем, необходимо использовать герметизирующие уплотнители на стыках. При этом обеспечение токопроводимости рекомендуется осуществлять при помощи медного провода или плотной затяжкой болтов с обязательным стопорением гаек при помощи пружинных шайб.

Затраты и перспективы окупаемости

Расходы на оборудование и его монтаж в процессе сооружения геотермального отопления зависят от мощности агрегата и от производителя.

Производителя каждый выбирает, руководствуясь собственными соображениями и сведениями о репутации и надежности того или иного бренда. А вот мощность зависит от площади помещения, которое предстоит обслуживать.


В этом рисунке кратко отражена вся суть выгоды, получаемой от применения геотермальной отопительной системы. Именно такое соотношение входящей и исходящей энергии позволяет система сначала быстро окупиться, а потом и экономить средства своего владельца (+)

Если брать в расчет именно мощность, то стоимость тепловых насосов колеблется в следующих диапазонах:

  • на 4-5 кВт – 3000-7000 условных единиц;
  • на 5-10 кВт – 4000-8000 условных единиц;
  • на 10-15 кВт – 5000-10000 условных единиц.

Если к этой сумме мы прибавим затраты, которые нужны на выполнение монтажных работ (20-40%), то мы получим сумму, которая для многих покажется абсолютно нереальной.

Но все эти затраты окупятся за вполне приемлемые сроки. В дальнейшем же вам придется оплачивать лишь незначительные расходы на электричество, необходимое для работы насоса. И это всё!


Из-за недостаточной для обогрева жилых строений эффективности геотермальных систем их используют в качестве дополнения к основным отопительным сетям или сооружают комплексно с двумя и более теплообменниками

Как показывает практика, геотермальное отопление особенно выгодно для домов, общая отапливаемая площадь которых составляет 150 кв. м. За пять-восемь лет все затраты на обустройство систем отопления в этих домах полностью окупаются.

Если геотермальное отопление не особо востребовано среди собственников частных домов, то эффективность гелеосистем уже оценили жители южных регионов. Технология сооружения солнечного отопления достаточна проста, а ее экономичность и практичность подтверждена многолетним опытом использования западными странами и нашими соотечественниками.

Дополнительная информация об альтернативных источниках энергии представлена в этой статье.

Тепловой насос – насколько выгодный, нужно ли устанавливать, какой лучше

(Холодильник забирает тепло у куска мяса в морозильнике и точно также сбрасывает его внутрь дома).

Классификация

Тепловые насосы классифицируют следующим образом:

«Вода – Вода», – насос забирает энергию у воды (грунта) снаружи и отдает ее теплоносителю в системе отопления.

Гораздо реже встречаются «Воздух-Воздух» и «Вода–Воздух».

Конструкция

Тепловой насос представляет из себя блок компрессора с вторичным теплообменником, который передает энергию системе отопления, и первичный теплообменник, который находится в окружающей среде и забирает тепло из нее.

Теплообменник в грунте

Для теплового насоса «Вода-Вода» первичный теплообменник представляет из себя трубу большой длины, которая должна находиться в грунте. Этот теплообменник можно разместить в вертикальных скважинах и получить 50 ватт энергии с метра трубы.

В месте нахождения такого теплообменника земля будет промерзать на большую глубину и оттаивать только летом в лучшем случае (образование линзы льда, заболачивание). Обычные растения на охлажденном участке не растут.

Выгодно ли оборудование с теплообменником «Вода-Вода»

У грунтовых насосов температура на теплообменнике всегда стабильная и коэффициент преобразования на уровне 2,5 или даже чуть больше.

(- в рекламах можно встретить значение 5 – но это на стенде. Грунт вокруг скважины постепенно охлаждается и вертикальный теплообменник выходит на коэффициент 2,5, при съеме мощности в 50 Вт/м.)

Но стоимость этого насоса для небольшого дома – не менее 15 тыс у.е. Здесь имеются в виду только фирменные надежные вещи. Первичные запросы менеджеров могут быть более скромными, но если учитывать все затраты, весь объем, а также и выявленные менеджерами «невыгодные обстоятельства», то указанная цифра даже заниженная.

Но стоимость котлов, хоть «электро», хоть «газо», – сущие копейки в сравнении с тепловым насосом.

Приобретение теплового насоса по такой цене – сродни капитальным вложениям. А во что вкладывать-то? Оборудование это через 10 лет все равно станет устаревшим и приравняется к хламу. Не лучше ли эти деньги пристроить, например, в банк, а отопление оплачивать с процентов, которых с лихвой хватит хоть на «электро», хоть на «газо».

Теплообменник «Воздух-вода» – что с мощностью

Гораздо предпочтительней на первый взгляд тепловой насос «Воздух-вода». Его теплообменник – блок с вентилятором, похожий на кондиционер, который устанавливается на платформе у дома, поворачивающейся против ветра. Казалось-бы это проще и дешевле чем грунтовые теплообменники. Но сейчас еще невозможно получать тепло из воздуха эффективно.

Отдача в зависимости от температуры воздуха

Для насоса мощностью в 10 кВт потребление компрессором и другим оборудованием составит 2,5 – 3,0 кВт. А отдаваемая мощность при температурах – 12 – 20 градусов (ниже аппараты не работают) составляет около 3,5 -4,7 кВт в лучшем случае.

Отсутствие окупаемости у воздушного теплового насоса

Сгладить ситуацию может применение еще одной дорогостоящей вещи – теплоаккумулятора, который позволит запускаться насосу кратковременно, но на полную мощность с коэффициентом 4 – 5. Как работает теплоаккумулятор

При температурах воздуха ниже 8 градусов С более 50 процентов энергии будет вырабатываться за счет электротена.

Где применяются тепловые насосы

У нас фирмы-установщики тепловых насосов держатся на одной рекламе.

При существующих наших тарифах на газ и электричество устанавливать тепловые насосы не выгодно.

Принцип действия природного кондиционера

Привычные большинству из нас системы воздухообмена основаны на заборе свежих потоков напрямую из атмосферы и выброса отработанных туда же. Самые продвинутые системы включают в себя модуль рекуперации, в котором входящий воздух прогревается исходящим. Но что получится, если немного усложнить приточную вентиляцию, увеличив её протяжённость и разместив «лишний» фрагмент под землёй?

Это свойство грунта успешно используется при строительстве погребов. И при создании системы природного кондиционирования.

Весь секрет в том, что если поток воздуха пропустить сквозь этот слой почвы, то разница их температур будет стремиться к нулю. Проще говоря: зимой морозный воздух прогревается, а горячий летний — охлаждается. И эффективность такой системы полностью зависит только от её протяжённости и грамотной проектировки канала.

Как самостоятельно изготовить устройство

Несложный змеевик несложно изготовить самостоятельно из медной трубки. Для дымохода диаметром 100 мм подойдет медная трубка с диаметром ¼ дюйма и длиной 3-4 м. К концам трубы следует припаять фитинги с резьбой. Затем трубку заполняют мелким песком, закручивают их и обматывают дымоход.

Между витками желательно оставлять небольшое расстояние – тогда труба от дымохода будет нагреваться и теплопередачей, и инфракрасным излучением. Эту работу удобно выполнять с помощником. Затем песок из трубы вымывают водой под давлением. Присоединяют трубы, ведущие к радиаторам и расширительному баку.

Теплообменник Кузнецова выполняют при помощи сварки. Самый простой вариант – изготовить корпус из газового баллона или трубы большого диаметра.

Для изготовления понадобятся следующие материалы:

  1. Газовый баллон, труба большого диаметра (300 мм) для корпуса.
  2. Труба диаметром 32 мм (одну заготовку лучше взять большего диаметра – до 57 мм). Длина заготовок – 300-400 мм, общее количество должно быть достаточно для вырезания заготовок.
  3. Два небольших патрубка одного диаметра с диаметром дымохода; желательно использовать трубу дымохода – если дымоход сборный, то с одной стороны конструкции патрубок будет с раструбом, который необходим для монтажа теплообменника.
  4. Два фрагмента стального листа, достаточных, чтобы вырезать заглушки торцов корпуса.

Технология изготовления воздушного теплообменника:

  1. Большая труба или баллон обрезается в нужный размер.
  2. Нарезаются 9 заготовок такой же длины из тонких труб.
  3. Вырезаются круги для заглушек.
  4. В кругах вырезаются 9 отверстий для труб маленького диаметра; если берется одна трубка большего диаметра, то отверстие для нее вырезается в центре.
  5. Тонкие трубы вставляются в отверстия заглушек, наживляются при помощи сварки, затем привариваются.

В корпусе по бокам вырезаются отверстия с диаметром, равным диаметру дымохода.

Конструкция из тонких трубок и заглушек вставляется в корпус и проваривается по стыку заглушек и корпуса из большой трубы.

В отверстия по бокам корпуса вставляются патрубки и также провариваются.

Альтернативный вариант:

Какие материалы можно использовать

Идеальный вариант – нержавеющая сталь (например, пищевая аустенитная нержавейка 08Х18Н10 или AISI 304) или медь. Изделия промышленного производства иногда изготавливают из титана. Но цена на эти материалы достаточно велика. Зато они долговечны, не ржавеют, надежны и прочны. Если у вас буржуйка в гараже или самодельная каменка из подручных материалов в бане, вполне возможно применить и черный металл (углеродистую сталь).

Можно применить качественную гофрированную трубу из нержавейки. Оцинкованная гофра – нежелательный и недолговечный вариант. Для змеевика можно применять и алюминиевые трубы (только не для дымоходов твердотопливных печей).

Иногда применяют и оцинкованную сталь, но следует иметь в виду, что при сварочных работах слой цинка испаряется, и все преимущества оцинковки (стойкость к коррозии) сходят на нет. При температуре выше 400 °С цинк начинает испаряться (пары цинка токсичны), поэтому не стоит применять оцинковку для теплообменников на дымоходах твердотопливных котлов.

Используем гофру

Этот вариант теплообменника самый простой и требует минимальное количество материальных затрат. Для этого используйте длинную гофрированную трубу. Ее нужно обернуть вокруг дымохода.

Применение гофрированных труб для изготовления теплообменников

Воздух внутри гофры будет очень быстро нагреваться. Его достаточно просто перенаправить в соседнее помещение. Для увеличения теплоотдачи намотайте на гофру пищевую фольгу.

Для безопасной эксплуатации отопительной системы с применением теплообменников разной конфигурации нужно все время проверять узлы соединения с дымоходом. При выявлении малейших зазоров незамедлительно восстановите герметичность швов.

Кол-во блоков: 15 | Общее кол-во символов: 27842
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

  1. https://InfoTruby.ru/primenenie/teploobmennik-na-trubu-dymohoda: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 6454 (23%)
  2. https://vseotrube.ru/ventilyatsiya-i-dymohod/teploobmennik: использовано 4 блоков из 9, кол-во символов 9918 (36%)
  3. http://PechnoeDelo.com/dymohod/teploobmennik-svoimi-rukami.html: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 7327 (26%)
  4. http://kaminyn.ru/dyimohod/teploobmennik-dyimohoda.html: использовано 5 блоков из 9, кол-во символов 4143 (15%)

Несколько полезных рекомендаций

Перед тем, как приступать к изготовлению теплового насоса, следует оценить уровень теплоизоляции здания и повысить ее до максимального уровня. Иначе эффективность этой системы будет стремиться к нулю.

Лучше всего применять тепловой насос в комплекте с низкотемпературными системами отопления. Чаще всего агрегат подключают к системе «теплый пол». Успешным может быть опыт с системами теплых стен, больших по площади радиаторов и т. п. Эффективность системы будет тем выше, чем меньше разница температур на наружном и внутреннем контурах.

Чтобы снизить затраты на сооружение теплового насоса, рекомендуется использовать дополнительный источник тепла: газовый, электрический или твердотопливный котел. Требуемая мощность и расходы на сооружение теплового насоса будут меньше, а стоимость отопления жилища сократится.

CFD расчет

Для ответа на эти вопросы проведен численный расчет на симуляторе CFD Solidworks. Моделировался пример выше (Z-форма), а так же случаи других конфигураций теплообменника.

Далее представлены результаты моделирования:

Z-форма

Движение воздуха по теплообменнику Z-формы

Наблюдается неравномерность распределения воздуха по трубам. Видно, что воздух преимущественно проходит по крайним трубам. В большинстве поперечных труб почти нет движения воздуха.

Такая неравномерность распределения воздуха приводит к снижению эффективности теплообменника, КПД = 54% (см. таблицу результатов ниже).

Температура на выходе -3.6 C.

Причина неравномерного распределения воздуха – одинаковый радиус продольных и поперечных труб. Для достижения равномерности требуется, чтобы суммарная площадь всех отверстий на продольных трубах была много меньше самой площади поверхности продольных труб. В таком случае создается одинаковое давление на всех стенках воздуховодов (эффект “решета” или камера статического давления). Смотри наш блог Вентиляция теплицы – воздуховоды по Японской технологии

Для достижения большей равномерности теплообменника Z-формы нужно уменьшать диаметр и количество поперечных труб.

U-форма

Движение воздуха по теплообменнику U-формы

Диаметр продольных труб 200мм, диаметр поперечных 110мм.

Видно, что воздух преимущественно двигается по 5ти первым поперечным трубам.

КПД теплообменника U-формы 66%. Температура на выходе -0.4 C.

Для достижения большей равномерности нужно уменьшать количество поперечных труб.

Серпантин

Движение воздуха по теплообменнику формы серпантин

КПД теплообменника серпантин 95%. Температура на выходе +6.7 C.

Кольцо

Движение воздуха по теплообменнику формы кольцо

Размеры прямоугольника 20х30м.

КПД теплообменника кольцо 95%. Температура на выходе +6.6 C.

Результаты моделирования теплообменников разной формы

Параметры моделирования

Трубы ПВХ 200мм, толщина стенки 4.9мм, коэффициент теплопроводности 0.16 Вт/м/С, радиус отводов 0.5м, шероховатость труб 1 микрометр. Размер поля 11 x 7м. Расстояние между трубами 1м.

* для расчета используем длину труб 95м – общая длинна всех труб с учетом размера поля и шага.

** для расчета используем расход воздуха 400 м3/ч – обратный пересчет по данным эксплуатации: Lзима ~ 415м3/ч, Lлето ~ 407м3/ч*.

Начальные условия: Ттрубы=8С, Тулицы=-17С.

Граничные условия: Коэффициент теплопередачи и температура окружающей среды: h = 25.5 Вт/м2/С, Тгрунта = 8С.

Гравийный грунтовый теплообменник без труб

Гравийный теплообменник имеет размеры 3,5 — 4 м. в длину, 2,5 — 3 м в ширину и не менее 0,8 м. толщина засыпки.

Существует вариант устройства грунтового теплообменника без применения труб. Вместо труб в траншею на горизонтальном участке насыпают слой щебня или гравия крупной фракции толщиной не менее 800 мм.

Гравийный теплообменник рекомендуется размещать на участке рядом с домом, что уменьшит длину и аэродинамическое сопротивление труб, соединяющих его с домом. Кроме того, гравийный теплообменник максимально удаляют от очистных устройств местной канализации. Уровень грунтовых вод должен быть ниже дна теплообменника.

Для устройства гравийного теплообменника роют котлован размером, позволяющим разместить в нем гравийную засыпку объемом 9 — 13 м3. Рекомендуемая толщина слоя засыпки гравия в котловане 0,9 — 2 м.

Дно и стенки котлована покрывают геотекстилем для предотвращения заиливания грунтом. Котлован заполняют гравием или щебнем фракции 20 мм. Перед укладкой материал засыпки тщательно промывают для удаления песка и других загрязнений. Засыпку накрывают сверху полотном геотекстиля, что предотвращает смешивание гравия с лежащим выше грунтом.

Ввод в дом и воздухозаборник выполняют как обычно, из труб диаметром 200 — 250 мм. Горизонтальные участки труб укладывают с уклоном 1-2% в сторону засыпки для стока воды. На концах подводящих труб в слое засыпки рекомендуется сделать гребенку из труб диаметром 150 мм для более равномерного распределения воздуха в слое как по вертикали, так и по горизонтали. Трубы гребенки располагают с шагом 600 — 800 мм.

Гравийный теплообменник:

  • Гравийному теплообменнику не нужны устройства для отвода конденсата.
  • Меньше стоимость сооружения.
  • Имеет более высокое аэродинамическое сопротивление.
  • Увлажняет поступающий в дом воздух.
  • Не защищен от попадания в нагнетаемый в дом воздух почвенных газов.

Гравийный теплообменник бывает выгодно соорудить на небольшой глубине в 0,5-0,6 м., в слое, где грунт зимой промерзает. Грунт над теплообменником в этом случае защищают от промерзания, утепляя его слоем теплоизоляции. Для утепления используют плиты из экструдированного пенополистирола (XPS) марки 35. Толщину и ширину слоя утеплителя определяют расчетом.

Гравийный теплообменник не следует применять в районах интенсивного выделения из недр земли радиоактивного почвенного газа радона.

Эксплуатация грунтового теплообменника

Наиболее эффективная работа грунтового теплообменника обеспечивается при его эксплуатации с перерывами на восстановление. Если воздух через теплообменник пропускать непрерывно, то температура почвы будет постепенно уравниваться с температурой воздуха, а эффективность теплообменника падать. Через каждые 10 — 20 часов работы грунтовый теплообменник необходимо отключать для восстановления на такой же период времени. Для этого лучше всего использовать время, когда все уходят из дома. На это время забор воздуха переключают на байпас помимо теплообменника.

Переключение клапанов — заслонок, меняющих режим работы теплообменника в зависимости от температуры наружного воздуха и перерывов на восстановление, должно выполняться автоматикой. При ручном управлении хозяева обычно забывают это делать.

Для того, чтобы грунтовый теплообменник работал непрерывно, без перерывов на восстановление, рекомендуется делать два теплообменника — прокладывать две трубы. Пока один теплообменник отключен для восстановления, работает другой, и наоборот.

При переключении забора воздуха через грунтовый теплообменник, аэродинамическое сопротивление притока на входе в блок принудительной вентиляции заметно увеличивается. Вентилятор притока в блоке вентиляции на это часто не рассчитан и не может обеспечить необходимый приток воздуха в помещения. Необходимо выбирать блок принудительной вентиляции, рассчитанный на работу с грунтовым теплообменником. Или придется устанавливать дополнительный вентилятор на выходе воздуха из трубы грунтового теплообменника.

Выберите тип вентиляции для своего дома

Прочитайте статью:

Вентиляция в частном доме — естественная или принудительная?

Какую вентиляцию выбрали Вы? Голосуйте!

Узнайте, что выбрали другие.

Вентиляция в частном доме — естественная или принудительная?

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий