GWC, то есть наземный теплообменник
Теоретически экономия от нагрева и охлаждения воздуха через наземный теплообменник может составлять несколько сотен злотых в год. Это действительно того стоит? Какова цена обменника и от чего это зависит?
Принцип работы наземного теплообменника
В наземном теплообменнике ( GWC ) свежий воздух предварительно нагревается до того, как он попадает в рекуператор. Используется естественное тепло, получаемое из земли, которое на глубине менее 1 м имеет положительную температуру в течение всего года. Следовательно, морозный воздух, который проходит через него, может нагреваться. Если время контакта воздуха с землей достаточно велико, он нагреется до достаточно высокой температуры, чтобы теплообменник не замерз.
Воздух, проходящий через GWC, нагревается, когда наружная температура ниже, чем в земле. Поскольку такая ситуация не редкость зимой, энергетические преимущества такого решения значительны. У него есть еще одно важное преимущество - летом воздух, соприкасающийся с землей, остывает. Выдутый в дом, он понижает температуру в нем, явно улучшая микроклимат в жаркие дни. Такое охлаждение не требует дополнительных затрат.
Заземленный теплообменник - это простая система, лишенная механических и электронных компонентов - в ней практически нечего сломать.
Типы грунтовых теплообменников
Наземные теплообменники подразделяются на диафрагмы (воздух проходит через подземную трубу, не имеющую прямого контакта с землей) и без диафрагмы (воздух проходит непосредственно через правильно подготовленные слои почвы).
Диафрагменный теплообменник
Диафрагменный теплообменник обычно представляет собой трубу большого диаметра, утопленную в земле. Он начинается с так называемого воздухозаборника, то есть вертикального участка с впускным отверстием, расположенным по меньшей мере на 0, 5 м над землей (чтобы не быть покрытым снегом), закрепленного крышей. Воздухозаборник соединен с горизонтальным участком (или, точнее, с уклоном около 2%, чтобы в нем не скапливалась вода).
Хороший эффект нагрева воздуха зимой и охлаждения летом достигается размещением его на 1, 2-1, 5 м ниже поверхности земли, то есть немного ниже зоны замерзания земли. Для односемейного дома, где для вентиляции требуется 150-250 м 3 / ч воздуха, он изготавливается из трубы диаметром 180-200 мм.
Одна труба должна быть длиной 30-50 м, вы также можете расположить две трубы параллельно или даже больше (в системе Tiechelmann), тогда они могут быть короче и их диаметр меньше (это выбирается так, чтобы скорость воздушного потока в трубах составляла около 2 м / с).
Для строительства теплообменника часто используются тонкостенные канализационные трубы из ПВХ - достаточно устойчивые к нагрузкам, герметичные и полностью устойчивые к коррозии. Конечно, лучше (но дороже) специальные трубы для строительства наземных теплообменников - полипропиленовые и полиэтиленовые, жесткие или гибкие, с внутренним антибактериальным слоем (с частицами серебра).
Бездиафрагменный теплообменник
Бездиафрагменный теплообменник представляет собой траншею со сторонами 3-4 м в длину и глубиной около 80 см, заполненную очищенным (промытым, без песка) гравием с размером зерен 20-50 мм. Вертикальная труба подается в такой гравийный слой, например, в мембранный теплообменник. Далее по горизонтально проложенной дренажной трубе воздух из впуска распределяется по всей ширине теплообменника. На противоположной стороне от месторождения находится вторая труба, воздух которой всасывается в систему вентиляции внутри здания. Диаметр и материал труб могут быть такими же, как у трубного теплообменника.
Воздух нагревается или охлаждается, протекает через слой гравия. Она имеет прямой контакт с ним. Чтобы температура слоя всегда была положительной, ее следует покрыть сверху толстым слоем почвы. На практике гравий обычно закапывается неглубоко и покрывается слоем теплоизоляции, что приводит к эффекту, подобному большому углублению теплообменника. Благодаря этому можно избежать проблем с исполнением и проблем с грунтовыми водами (нижняя часть кровати должна быть выше ее уровня). Если есть такая необходимость, теплообменник может быть установлен над местностью, и изоляция позволит температуре внутри отложения соответствовать почве на глубине до 5 м.
Пластинчатый теплообменник
Пластинчатый теплообменник является модификацией гравия GWC. На первый взгляд, это выглядит аналогично, но вместо гравийного слоя под землей на 5-сантиметровый гравийно-песчаный слой укладываются специальные доски с щелями, внутри которых течет воздух.
Конструкция пластин означает, что она имеет прямой контакт с землей. Сверху пластины находится изоляционная пена толщиной 12 см, покрытая фольгой. Весь покрыт родной почвой. Для создания теплообменника требуется траншея с площадью в три-четыре раза больше, чем для гравийной подушки.
Преимущество такого решения заключается, прежде всего, в большей тепловой инерции, переходящей в стабильность температуры воздуха после прохождения через теплообменник. Это происходит из-за гораздо большей поверхности контакта, чем гравийный слой теплообменника с естественным грунтом, в котором аккумулируется тепло. Фактически весь воздушный поток, проходящий через теплообменник, находится в контакте с ним, в то время как в гравийном слое значительная часть воздуха проходит внутри слоя, вдали от земли. По этой причине количество передаваемой энергии определенно меньше, если не принимать во внимание так называемую регенерацию осадка.
Цена и экономичность теплообменников
Энтузиасты наземных теплообменников не испытывают недостатка, и их нынешние пользователи, как правило, очень довольны ими. В дополнение к комфорту, использование GWC в первую очередь приносит экономические выгоды.
Стоимость строительства ГВК для дома на одну семью составляет 2-12 тысяч. Злотых в зависимости от используемых материалов (антибактериальные трубы самые дорогие), затрат на собственную работу и степени сложности. Так что не мало.
Эффективность, как и в случае любого устройства, использующего энергию, получаемую от природы, зависит от погодных условий, то есть она является в значительной степени случайной, и ее трудно определить заранее.
Помните, что помимо снижения расходов на отопление, мы также улучшаем микроклимат летом, выдувая прохладный воздух изнутри. Эффективность охлаждения GWC можно сравнить с эффектом простого портативного кондиционера, который стоит почти 1000 злотых и потребляет в несколько раз больше электроэнергии, чем вентиляторы рекуператора. Это также говорит в пользу наземного теплообменника, и это необходимо учитывать при расчете рентабельности.
Теоретические соображения показывают, что общая экономия за счет нагрева и охлаждения воздуха через наземный теплообменник может достигать нескольких сотен злотых в год. Чем дороже топлива мы обогреваем дом, тем больше будет прибыль.