.

Грунтовый коллектор для вентиляции


Гравийный и трубный грунтовый коллектор — используем тепло земли

Каждый владелец загородного дома стремится и мечтает максимально улучшить свои жилищные условия проживания, создавая удобства и комфорт.

При этом всем хочется, чтобы удобство и комфорт стоили как можно дешевле, а эксплуатация дома была бы простой. Одним из таких устройств, является грунтовый коллектор, который использует тепло земли, фото 1.

Фото 1. Грунтовый коллектор

Собираем тепло земли с помощью воздушного теплообменника (грунтового коллектора)

Как известно, температура земли на уровне 1,4…1,6 м от поверхности круглогодично является стабильной, без существенных изменений и примерно составляет 7…12°С. Стабильную температуру можно использовать для создания комфортных условий проживания, в частности для использования геотепла в системе вентиляции здания. Для этого обустраивают грунтовый воздушный теплообменник (ГВТ), который еще называют грунтовым коллектором или геотермальной вентиляцией.

ГВТ позволяет изменять температуру наружного воздуха, проходящего по каналам и поступающего в систему приточной вентиляции и кондиционирования дома, что обеспечивает холодным воздухом летом и теплым – зимой.

Использование ГВТ снижает расход энергии на подогрев (или охлаждение) приточного воздуха примерно на 50%, а совместная работа с рекуператором позволяет снизить энергорасходы на 70…80%. Разница температур на входе и выходе может достигать:

  • летом 10…12°С;
  • зимой 18…20°С.

Максимальный и очень ощутимый эффект работы ГВТ приходится при очень высоких (32°С и более) или очень низких (-20°С и ниже) температурах.

Грунтовый коллектор или геотермальную вентиляцию можно использовать не только в загородных домах, но и производственных и общественных помещениях.

В зависимости от конструкции ГВТ (коллектор или теплообменник) может быть:

Гравийный грунтовый коллектор

Грунтовым коллектором или теплообменником в такой вентиляционной системе служит гравий, который помещается в котлован длиной 3…4 м и глубиной 0,8…1,0 м (некоторые принимают глубину котлована 2,5…3 м). Сверху для теплоизоляции гравия укладывают плиты из экструдированного пенополистирола.

На фото 2, представлена схема грунтового гравийного коллектора, у которого расположена с одного конца приточная труба, а с другого – всасывающая труба, которая проложена к дому и по ней проходит охлажденный (или нагретый) воздух.

Фото 2. Гравийный грунтовый коллектор

Слой гравия имеет такую же температуру, как и земля, и холодный воздух, проходя через слой гравия, нагревается и подается в дом. Особенностью гравийного грунтового коллектора является то, что воздух, проходя через гравий, приобретает оптимальную влажность и создает хороший микроклимат в помещении.

К преимуществам гравийного грунтового коллектора можно отнести невысокую стоимость оборудования и устройства, а также низкий расход электроэнергии (затраты электроэнергии для работы маломощного вентилятора).

Недостатком гравийного грунтового коллектора является:

  • малоэффективная работа по охлаждению воздуха летом;
  • не рассчитан на постоянную беспрерывную работу: следует давать перерыв длительностью в несколько часов для охлаждения или нагревания самого гравия от грунта, так как при постоянной работе через длительное время система будет иметь такую же температуру, как и окружающая среда.
Грунтовый трубный коллектор

Общий принцип работы грунтового трубного коллектора (ГТК) почти такой же, как и в обычной приточно-вытяжной вентиляции, за исключением того, что вентиляционные трубы проходят под землей на глубине ниже уровня промерзания грунта (1,5…1,6 м, но в некоторых случаях может достигать и до 3 м).

Таким образом, система вентиляции с помощью приточного канала и вентилятора втягивает наружный воздух и проходя через трубы под землей воздух нагревается или охлаждается. Таким образом, на входе в дом мы получаем желаемый эффект от грунтовой вентиляции. Принцип работы и схема устройства грунтового трубного коллектора показан на фото 3.

Фото 3. Принцип работы и схема устройства грунтового трубного коллектора

 В грунтовой системе вентиляции вытяжка может работать по двум схемам:

  • первая схема – по вытяжному каналу удаляется переработанный воздух с помещения прямо наружу;
  • вторая схема – переработанный воздух из помещения проходит через вытяжные каналы, расположенные внутри приточного канала и тем самым дополнительно нагревая приточный воздух. Такая система имеет двухконтурный теплообменник, который выполняет функцию рекуператора: по внешнему каналу поступает воздух в помещение, а по внутреннему — выходит наружу.

Чтобы обеспечить максимальную эффективность системы вентиляции приточный воздух подогревают до нужной температуры с помощью электрическими калориферами. Подогрев воздуха приточной вентиляции позволяет снизить расход энергозатрат системы отопления на 20…25%. Экономия от подогрева является существенной, так как теплопотери здания в качестве поступление в дом холодного воздуха могут достигать 35…50%. Длину теплообменника или коллектора выбирают с расчета 1 м.п. трубы обеспечивает 5 м3/ч приточного воздуха.

Срок окупаемости грунтового трубного коллектора составляет 12…15 лет.

Энергосберегающая грунтовая система вентиляции «труба в трубе» с рекуператором

Разновидностью трубного грунтового коллектора является грунтовая система вентиляции «труба в трубе» с рекуператором.

Принцип работы системы заключается в том, что загрязненный воздух с помещения выходит по внутренней трубе, а приточный воздух поступает по внешней трубе в здание и предварительно обогревается внутренней трубой. Приточно-вытяжные системы «труба в трубе», например фирмы Vents, могут оборудоваться рекуператором, что позволяет дополнительно собирать теплоту из внутренней трубы с нагретым загрязненным воздухом и передавать это тепло приточному воздуху.

На фото 4 приведены разные варианты установки энергосберегающей грунтовой системы вентиляции «труба в трубе». В доме с подвалом основные узлы и элементы системы располагаются в подвальном помещении, а именно приточно-вытяжная система, устройство сбора конденсата, обводной клапан и др. А в доме без подвального помещения устройство сбора конденсата должно располагаться в колодце, устроенном на участке возле дома, а основные устройства – внутри дома.

Фото 4. Энергосберегающая грунтовая система вентиляции «труба в трубе» (ГЕО ВЕНТ ДУО): а) в доме с подвалом; б) в доме без подвала.

Как устроить трубный коллектор?

Существуют следующие способы устройства трубного коллектора:

  1. Прокладка трубы ГВТ по прямой линии. Длина труб должна быть не менее 40…60 м, глубина залегания – не менее 1,4…1,5 м. Забор воздуха следует располагать на высоте 2 м от поверхности земли, чтобы максимально уменьшить количество попадающей в систему вентиляции пыли и грязи. На трубе воздухозабора следует обязательно устанавливать защитный козырек, фото 5.

Фото 5. Прокладка трубы ГВТ по прямой линии

  1. Прокладка трубы ГВТ по изогнутой линии в форме буквы «U» или «S», фото 6. Изгибы должны быть под углом 33…45°, что позволит максимально снизить потери энергии на преодоления воздухом изогнутой системы вентиляции, связанное с силами трения о боковые поверхности и изгибы труб. Такая система вентиляции с изогнутой прокладкой труб является менее эффективной, и применяется только в случаях ограниченной возможности прямой прокладки труб.

Фото 6. Прокладка трубы ГВТ по изогнутой линии

  1. Прокладка труб ГВТ по многоканальной системе. Самая эффективная система, с минимальной расходом энергии, вследствие мало сопротивления воздуха в трубах каналов. Минимальное расстояние между каналами системы должно быть не менее 0,8 м, что позволит равномерно производить обмен теплом межу каналами, рис 7.

Фото 7. Прокладка труб ГВТ по многоканальной системе

Преимущества грунтового коллектора
  1. Экологичная система, не влияет негативно на здоровье человека.
  2. Минимальное энергопотребление (электроэнергия). Электроэнергия затрачивается только на работу вентиляторов, которые обеспечивают проход воздуха через систему трубопровода. Экономия энергоресурсов составляет:
  • 1 кВт электрической энергии – преобразует 30…35 кВт тепловой энергии (летом, работа на охлаждение воздуха);
  • 1 кВт электрической энергии – преобразует 35…40 кВт тепловой энергии (зимой, работа на обогрев воздуха);
  1. Обеспечения комфорта и хорошего микроклимата внутри дома.
  2. Простота ухода за системой грунтового коллектора.
  3. Высокий срок службы системы.
  4. Некоторые системы грунтового коллектора способны полностью исключить необходимость использования кондиционеров.
Недостатки грунтового коллектора
  1. Достаточно высокая стоимость оборудования и работ по устройству системы грунтового коллектора.
  2. Сложная схема конструкции.
  3. В весенний и осенний периоды, когда температура снаружи здания почти или такая же, как внутри дома система грунтового коллектора работает с очень низкой эффективностью. Воздуху приходится проходить через всю систему коллектора, преодолевая сопротивления, а температура остается без изменений. Для этого в системе грунтовой вентиляции устраивают маленькую систему трубопровода, которая на такие времена будет переключаться, и потреблять намного меньше электроэнергии.

P.S. Подробно о том сделать простой приток воздуха в дом можно прочитать здесь.

Публикацию подготовил – эксперт GIDproekt

Конев Александр Анатольевич

gidproekt.com

Грунтовый теплообменник вентиляции в частном доме

При устройстве вентиляции в частном доме все более популярным становится осуществлять воздухозабор свежего воздуха через грунтовый теплообменник.

Воздух в систему приточной вентиляции поступает с улицы через грунтовый теплообменник — трубу проложенную по участку в земле ниже глубины промерзания грунта.

На глубине 1,5 — 2 м. температура грунта остается постоянной круглый год — 8-10 °С.

Зимой, проходя по трубе теплообменника, приточный воздух нагревается до температуры, близкой к 0 °С.

Это снижает расход энергии на нагрев приточного воздуха, примерно на 25%, а в сильные морозы предотвращает выпадение инея на рекуператоре блока вентиляции, что перекрывает приток воздуха.

Слева: зимой грунтовый теплообменник подогревает приточный воздух; Справа: летом — охлаждает;

В межсезонье грунтовый теплообменник бездействует.

Летом воздух в трубе наоборот — охлаждается. Охлажденный воздух подается в помещения, снижая или вовсе исключая потребность в кондиционировании. Летом температура воздуха на выходе из теплообменника снижается максимум на 10-12 оС. при температуре наружного воздуха около 35 оС.

Для работы в этом режиме блок вентиляции с рекуператором должен иметь байпас, чтобы пропускать воздух помимо рекуператора.

Схема устройства грунтового теплообменника: 1 — воздухозаборник с фильтром; 2 — труба d=200-250 мм.; 3 — ревизионный колодец; 4 — конденсатоотводчик; 5 — заслонка грунтового теплообменника с автоматическим приводом; 6 — тройник; 7 — заслонка байпаса с автоматическим приводом; 8 — приточная труба байпаса; 9 — труба вытяжного канала; 10 — приточная решетка байпаса; 11 — блок принудительной приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором

Чем больше разница температур наружного воздуха и грунта, тем больше теплообмен. Грунтовый теплообменник работает не эффективно, если температура наружного воздуха находится в пределах +5 … +25 °С. Поэтому в межсезонье грунтовый теплообменник не используют. Забор воздуха происходит непосредственно с улицы, через воздухозаборник в стене дома. 

Использование грунтового теплообменника наиболее выгодно для вентиляции достаточно герметичного воздухонепроницаемого дома, когда весь воздух поступает в дом только через трубу теплообменника.

Грунтовый теплообменник выгодно применять с любым блоком принудительной вентиляции, как с рекуператором, так и без него.

Грунтовый теплообменник в системе естественной вентиляции

В системе естественной вентиляции дома можно организовать приток воздуха через грунтовый теплообменник. Для этого, в трубу теплообменника на входе в дом достаточно установить канальный электровентилятор мощностью 100 — 200 Вт. и выполнить разводку труб приточной вентиляции диаметром 100 мм. в комнаты дома.

Удаление воздуха из дома будет осуществляться через вытяжные каналы естественной вентиляции. Приточная система с грунтовым теплообменником будет выполнять роль приточных клапанов.

Вентилятор лучше разместить в техническом помещении, чтобы снизить уровень шума от его работы. 

Как сделать грунтовый теплообменник

Схема принудительной приточно-вытяжной вентиляции с грунтовым теплообменником в частном доме

Для устройства грунтового теплообменника на участке в траншею укладывают трубу диаметром около 200 — 250 мм. Оптимальная скорость движения воздуха в трубе около 3 м/сек. Увеличивать диаметр труб не выгодно — эффективность теплопередачи растет слабо, а стоимость труб возрастает значительно.

Трубу грунтового теплообменника размещают вокруг дома на глубине не менее глубины промерзания. Для дома с заглубленным ленточным фундаментом трубу теплообменника выгодно разместить вблизи фундамента.

Для прокладки обычно используют канализационные трубы из ПВХ. Для обеспечения лучшей передачи тепла, следует выбирать трубы с меньшей толщиной стенки. Специально для устройства грунтовых теплообменников выпускают трубы из полипропилена, которые более теплопроводны, чем из ПВХ. Кроме того, такие трубы изнутри имеют покрытие, которое препятствует развитию микроорганизмов. 

Оптимальная длина трубы грунтового теплообменника 35 — 50 м. Для дома с мелкозаглубленным фундаментом трубу теплообменника размещают на расстояние не менее 1 м от фундамента.

Длина трубы 35 — 50 метров. Чем длиннее труба, тем эффективнее теплообмен, но выше аэродинамическое сопротивление. Трасса трубы не обязательно прямолинейная — допускаются повороты.

Параллельная укладка труб уменьшает аэродинамическое сопротивление грунтового теплообменника

Трубы в траншее укладывают с уклоном 2% в ту или иную сторону. Этот уклон необходим для стока конденсата, который может появляться в трубе летом при охлаждении теплого воздуха улицы.

Воздухозаборник с фильтром

На   нижней отметке трубы теплообменника устраивают сток конденсата в канализацию или в дренажный колодец, или просто в грунт — в песчаную подушку при низком уровне грунтовых вод.

Конец трубы теплообменника, на который устанавливается воздухозаборник, на участке выводят выше уровня снегового покрова. Не рекомендуется делать забор воздуха непосредственно у земли, ниже 1,5 метра от поверхности участка. Радиоактивный почвенный газ радон тяжелее воздуха и его наибольшая концентрация наблюдается как раз у поверхности земли.

Воздухозаборник, устанавливаемый на трубу, оснащают защитной металлической сеткой и фильтром. Конструкция воздухозаборника должна препятствовать проникновению в трубу осадков, птиц, грызунов, листьев, насекомых.

Другой конец трубы заводят в подвал дома, если он есть, или пропускают под фундаментом и выводят в техническое помещение на первом этаже, где установлен блок приточной вениляции.

На участке воздухозаборник приточной вентиляции в частном доме размещают на расстоянии не ближе 10 м. от источников запахов и других мест загрязнения воздуха.

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.

Еще статьи на эту тему:

Выберите тип вентиляции для своего дома

Прочитайте статью:

Вентиляция в частном доме — естественная или принудительная?

Какую вентиляцию выбрали Вы? Голосуйте! Узнайте, что выбрали другие.

domekonom.su

Как самостоятельно изготовить грунтовой теплообменник

Использование грунтового теплообменника все чаще встречается в частных домах в качестве принудительной вентиляции. Это выгодная альтернатива, которую можно сделать своими руками. Виды грунтовых теплообменников, их принцип работы, а также инструкция по изготовлению – все это изложено в статье.

Давно известно, что почти на всей территории стран СНГ, температура в грунте на глубине 2 метров остается неизменной, а именно – около 10°C. Меняется она в зависимости от региона, но колебания обычно не превышают + — 2°C. Установка воздушных теплообменников подразумевает получение этой бесплатной энергии. За счет неизменной температуры конструкция прогревает помещения в холодное время года, а в жаркое – остужает. Грунтовая приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает циркуляцию воздуха в помещении, также позволяет сохранить часть тепла, поступающего от обогревающего элемента. Обычно грунтовой теплообменникустанавливается вместе с рекуператором.

Рекуператор – это теплообменная система вентиляции. В ней холодный внешний воздух нагревается счет вытяжного теплого. В конструкции присутствует нагревающее устройство, вентиляторы, фильтры и трубопровод.

Эта схема позволяет получить уже подогретый свежий воздух из грунта, как результат – рекуператор затрачивает меньше энергии. Воздушная грунтовая система позволяет не только сохранить электроэнергию, но и сохранить конструкцию в рекуператоре в рабочем состоянии. В трубопроводе не будет замерзания конденсата, так как воздух подается всегда одной температуры. Подобная проблема обычно случается при использовании только рекуператора, когда в него идет морозный воздух.

Климат стран СНГ позволяет обеспечить теплообмен, величина охлаждения или подогрева в котором может колебаться от 5 до 20°C. Эффективность зависит от разницы между температурой грунта и внешним воздухом, чем она больше – тем сильнее теплообмен. Поэтому грунтовая система эффективна летом и зимой. В жару охлаждение осуществляется с 30°C до 20°C. В морозы подогрев происходит от -20°C до 0°C.

Весной и осенью температура воздуха в помещении чаще всего совпадает с температурой почвы. Поэтому теплообменник почти не влияет на микроклимат в доме. Но иногда грунтовая система может не только бездействовать, но и работать в отрицательном значении. К примеру, воздух в комнате имеет температуру около 12°C, а теплообменник охлаждает его до 8°C. В общем, использовать в межсезонье энергию грунта нет смысла. Изготавливая грунтовой теплообменник своими руками, нужно продумать способ отключения системы, чтобы свежий воздух шел с улицы, минуя теплообменник.

к содержанию ↑

Виды грунтовых теплообменников

Сегодня известно два вида:

  • Бесканальный. Используется подземный слой, через который проходит воздух для теплообмена.

  • Трубный (канальный). Здесь теплообмен происходит при помощи набора труб (канала), закопанных под землей.

Независимо от типа, основной подводящий канал монтируется к трубам вентиляционной системы. Свежий воздух к ней подается чаще всего через отверстие в стене. Важным моментом будет установка механизма, с помощью которого можно будет переключаться между двумя положениями: первое – в систему поступает свежий воздух с улицы, второе – работает грунтовая система. Простыми словами – нужно сделать грунтовой теплообменник своими руками с закрывающимися отверстиями для подачи воздуха из грунта и с улицы.

к содержанию ↑

Изготовление трубного теплообменника

грунтовой трубный теплообменник

Теплообмен воздуха в этой системе более эффективный, но требует затраты средств и времени. Для изготовления грунтового теплообменника, необходимо уложить в траншею трубопровод. Обычно общая длина труб составляет от 15 до 50 метров, в зависимости от возможности и площади. В конструкции могут быть повороты труб, так как они почти не влияют на движения воздуха в системе. Укладывая трубопровод, нужно понимать, что чем он длиннее, тем эффективней будет происходить обмен тепла. Но при повышении длины будет вырастать аэродинамическое сопротивление.

Для эффективного охлаждения (или нагрева), должна быть большая длина трубопровода в теплообменнике. Если территория участка позволяет, то можно уложить вокруг него одну трубу. Если же площадь ограничена, тогда выходом из положения будет параллельная укладка. Диаметр трубопровода должен быть в диапазоне от 200 до 250 миллиметров.

Полипропиленовые трубы будут отличным выбором для системы. Чтобы обеспечить лучшую теплопроводность, нужно использовать трубопровод с большой поверхностью и меньшей толщиной стенок. Как вариант – гофрированный материал. Тогда тепло не будет оставаться в грунтовой системе. Укладка в траншее требует уклон 2%, независимо от сторон. Уклон будет служить для стока конденсата, появляющегося при охлаждении внешнего воздуха в жаркую погоду.

Удаление конденсата происходит за счет отверстия, которое создается на нижней отметке трубы. Сток жидкости осуществляться через дренажный колодец, в канализацию или прямо в землю. Если на участке низкий уровень грунтовых вод, то необходимо изготовить песчаную подушку. Конец трубы, который будет стоять на участке, должен быть оборудован фильтром. Также конец нужно установить выше уровня снега, который обычно выпадает.

Если в регионе снег является редким гостем, то высота выступающей трубы не должна быть меньше 1.5 метра. Это делается для защиты от радона – радиоактивного почвенного газа, которого больше всего возле поверхности. На конец трубы устанавливается воздухозаборник. Он оснащается фильтром и крепкой металлической сеткой. В трубу не должны попадать осадки, листья, грызуны, птицы или насекомые. При наличии возможности, воздухозаборник нужно поставить как можно дальше от источников загрязнение или запахов, допустимый минимум – 10 метров.

к содержанию ↑

Изготовление бесканального теплообменника

грунтовой бесканальный теплообменник

Бесканальный грунтовой теплообменник подразумевает изготовление котлована с длиной около 3-4 метров и глубиной на 80 сантиметром. Котлован наполняется слоем гравия, а сверху покрывается пенобетонным покрытием. Эта конструкция позволяет получить температуру внутри специального слоя, которая не будет отличаться от температуры в грунте на глубине 5 метров. После изготовления котлована, из него нужно вывести трубу для поступления свежего воздуха.

Изготавливается этот патрубок по такой же схеме, как и в трубном теплообменнике. Ещё одна труба должна идти от специальной слоя до вентиляционной системы помещений. По простой схеме воздух начинает циркулировать. Он не только увлажняется, но и очищается. Плюс конструкции – это повышенная фильтрация. Минус – более низкая эффективность, чем в трубной системе.

к содержанию ↑

Итог

Изготовить воздушный грунтовой теплообменник достаточно дешево. Больше всего его работа заметна в зимнее время, насыщенное морозами. С охлаждением система справляется менее эффективно. Кондиционер будет гораздо эффективнее, чем грунтовая система обмена. Но плюс теплообменной системы заключается в дешевизне её установки и дальнейшей эксплуатации. Расходоваться будет только электроэнергия на работу вентилятора.

Видео со строительством грунтового теплообменника под плитой:

karkasnik.su

Закопанная в землю труба позволяет экономить на обогреве и охлаждении дома / Альтернативная энергетика

Главная -> Блоги -> Закопанная в землю труба позволяет экономить на обогреве и охлаждении дома Поверхностный слой почвы Земли — это естественный тепловой аккумулятор. Главный источник тепловой энергии, поступающей в верхние слои Земли — солнечная радиация. На глубине около 3 м и более (ниже уровня промерзания) температура почвы в течение года практически не меняется и примерно равна среднегодовой температуре наружного воздуха. На глубине 1,5-3,2 м зимой температура составляет от +5 до + 7 ° С, а летом от +10 до + 12 ° С. Этим теплом можно зимой не допустить замерзания дома, а летом не дать ему перегреться выше 18-20 ° С Читайте также: Как использовать энергию льда для отопления и охлажднения дома. Концепция SolarEis 10 технологий для экологического строительства 8 советов, как сэкономить на отоплении дома Самым простым способом использования тепла земли является использование почвенного теплообменника (ПТО). Под землей, ниже уровня промерзания грунта, укладывается система воздуховодов, которые выполняют функцию теплообменника между землей и воздухом, который проходит по этих воздуховодах. Зимой входящий холодный воздух, который поступает в дом и проходит по трубам — нагревается, а летом — охлаждается. При рациональном размещении воздуховодов можно отбирать из почвы значительное количество тепловой энергии с небольшими затратами электроэнергии. Можно использовать теплообменник «труба в трубе». Внутренние воздуховоды из нержавеющей стали выступают здесь в роли рекуператоров. В теплое время года грунтовый теплообменник обеспечивает охлаждение приточного воздуха. Наружный воздух поступает через воздухозаборное устройство в грунтовый теплообменник, где охлаждается за счет грунта. Затем охлажденный воздух подается воздуховодами в приточно-вытяжную установку, в которой на летний период вместо рекуператора установлена ​​летняя вставка. Благодаря такому решению, происходит снижение температуры в помещениях, улучшается микроклимат в доме, снижаются затраты электроэнергии на кондиционирование. Когда разница между температурой наружного и внутреннего воздуха небольшая, подачу свежего воздуха можно осуществлять через приточную решетку, размещенную на стене дома в надземной части. В тот период, когда разница существенная, подачу свежего воздуха можно осуществлять через ПТО, обеспечивая подогрев / охлаждение приточного воздуха. В холодное время года наружный воздух поступает через воздухозаборное устройство в ПТО, где прогревается и затем поступает в приточно-вытяжную установку для нагрева в рекуператоре. Предварительный нагрев воздуха в ПТО снижает вероятность обледенения рекуператора приточно-вытяжной установки, увеличивая эффективное время использования рекуперации и минимизирует затраты на дополнительный нагрев воздуха в водяном / электрическом нагревателе. Можно предварительно подсчитать затраты на нагрев воздуха в зимний период для помещения, куда поступает воздух при нормативе 300 м3 / час. В зимний период среднесуточная температура в течение 80 дней составляет -5 ° С — ее нужно подогреть до + 20 ° С. Для нагрева такого количества воздуха нужно затрачивать 2,55 кВт в час (при отсутствии системы утилизации тепла). При использовании геотермальной системы происходит подогрев наружного воздуха до +5 и тогда на догрев входящего воздуха к комфортному уходит 1,02 кВт. Еще лучше ситуация при использовании рекуперации — надо затрачивать только 0,714 кВт. За период 80 дней будет потрачено соответственно 2448 кВт * ч тепловой энергии, а геотермальные системы снизят затраты на 1175 или 685 кВт * ч. В межсезонье в течение 180 дней среднесуточная температура составляет + 5 ° С — ее нужно подогреть до + 20 ° С. Плановые расходы составляют 3305 кВт * ч, а геотермальные системы снизят затраты на 1322 или 1102 кВт * ч. В летний период в течение 60 дней среднесуточная температура около + 20 ° С, но в течение 8 часов она находится в пределах + 26 ° С. Затраты для охлаждения составят 206 кВт * ч, а геотермальная система снизит затраты на 137 кВт * ч. На протяжении года работу такой геотермальной системы оценивают с помощью коэффициента — SPF (фактор сезонной мощности), который определяется как отношение количества полученной тепловой энергии к количеству потребленной электрической с учетом сезонных изменений температуры воздуха/грунта. Для получения от грунта 2634 кВт·ч тепловой мощности в год вентиляционной установкой тратится 635 кВт·ч электроэнергии.
SPF = 2634/635 = 4,14.

По материалам: EcoTown

rodovid.me


Смотрите также