Вентиляция с грунтовым теплообменником

Регулирование температуры и качества воздуха в помещениях зданий может быть устойчиво и эффективно обеспечено за счет использования вентиляции с грунтовым теплообменником. Эта система обеспечивает предварительное кондиционирование свежего воздуха перед его поступлением в здание, используя стабильную температуру грунта ниже линии промерзания.

Воздух циркулирует по подземным трубам или трубам, которые проложены на глубине нескольких футов под поверхностью земли и питают грунтовые теплообменники. Поступающий холодный воздух нагревается естественным теплом земли зимой, приближая его к комнатной температуре, прежде чем он попадет в здание. В отличие от этого, летом система охлаждает наружный воздух перед тем, как он попадает во внутренние помещения.

У этой технологии есть множество преимуществ. Снижает углеродный след и коммунальные расходы здания, поскольку требует меньше энергии для отопления и охлаждения. Кроме того, грунтовые теплообменники создают более здоровую атмосферу для жильцов, постоянно подавая свежий, отфильтрованный воздух и удаляя застоявшийся воздух.

Чтобы добиться максимальной эффективности грунтового теплообменника, необходимо тщательное планирование и монтаж. Эффективность системы зависит от различных факторов, включая тип грунта, климат и конструкцию здания. Достаточный уход гарантирует длительную функциональность, что делает ее надежным вариантом для методологии устойчивого строительства.

Принцип работы

Давно известно, что практически на всей территории стран СНГ температура в грунте на глубине 2 метров остается неизменной, а именно около 10°C. Варьируется в зависимости от региона, но колебания обычно не превышают + — 2°C. Установка воздушных теплообменников означает получение бесплатной энергии. Благодаря постоянной температуре конструкция нагревает помещения в холодное время года и охлаждает их в жаркое. Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает циркуляцию воздуха в помещении, а также позволяет сохранить часть тепла, поступающего от нагревательного элемента. Как правило, вместе с рекуператором устанавливается грунтовый теплообменник.

В качестве рекуператора используется система теплообменной вентиляции. Теплый отработанный воздух нагревает холодный наружный воздух. Вентиляторы, фильтры, трубы и нагревательное устройство — все это является частью конструкции.

Поскольку при таком планировании в помещение поступает свежий воздух, уже нагретый от земли, рекуператор потребляет меньше энергии. Помимо экономии электроэнергии, система воздушной почвы сохраняет структурную целостность рекуператора. Конденсат в трубопроводе не замерзнет, так как в него постоянно подается воздух одной и той же температуры. При использовании рекуператора в одиночку аналогичная проблема обычно возникает, когда в него поступает ледяной воздух.

Теплообмен возможен в странах СНГ благодаря их климату, где температура колеблется от 5 до 20°C. Эффективность теплопередачи определяется разницей температур между почвой и окружающим воздухом. Больший перепад приводит к более интенсивному теплообмену. Таким образом, и летом, и зимой система грунтовой вентиляции работает хорошо. В жаркую погоду охлаждение происходит с 30°C до 20°C. В холодную погоду температура повышается от -20°C до 0°C.

Весной и осенью температура воздуха в помещении чаще всего совпадает с температурой почвы. Таким образом, теплообменник практически не влияет на микроклимат в доме. Но иногда почвенная система может не только бездействовать, но и работать в отрицательном значении. Например, воздух в комнате имеет температуру около 12 °C, а теплообменник охлаждает его до 8 °C. В целом, нет смысла использовать энергию грунта в межсезонье. Сделав почвенный теплообменник своими руками, нужно продумать способ отключения системы, чтобы свежий воздух поступал с улицы, минуя теплообменник.

Использование вентиляции с помощью грунтового теплообменника для улучшения качества воздуха в помещении и повышения энергоэффективности здания — это устойчивое строительное решение. Эта система снижает потребность в отоплении и охлаждении, предварительно кондиционируя поступающий свежий воздух зимой и летом за счет использования стабильной температуры грунта. В этой статье рассматривается работа грунтовых теплообменников, их преимущества как для окружающей среды, так и для домовладельцев, а также практические стратегии реализации проектов строительства и реконструкции.

Типы грунтовых теплообменников

В настоящее время известны две разновидности:

• Без задней стенки. Используется подземный слой, через который проходит воздух для теплообмена.
• Труба (канал). Здесь теплообмен происходит по набору труб (каналов), заглубленных под землю.

Независимо от типа, основная часть канала крепится к трубам вентиляционной системы. Отверстие в стене обычно является местом поступления свежего воздуха. Установка устройства, позволяющего переключаться между двумя положениями: первое — поступление в систему свежего воздуха с улицы, второе — работа почвенной системы, — будет иметь решающее значение. Проще говоря, вам предстоит своими руками соорудить грунтовый теплообменник, который имеет закрывающиеся отверстия для подачи воздуха с улицы и из грунта.

Изготовление трубного теплообменника

Воздушный теплообмен в этой системе более эффективен, но он стоит денег и требует времени. Чтобы изготовить грунтовый теплообменник, необходимо вырыть траншею для трубопровода. Длина труб варьируется от 15 до 50 метров в целом, в зависимости от ситуации и региона. Учитывая практически нулевое влияние на движение воздуха в системе, повороты труб могут быть включены в проект. Важно понимать, что от длины трубопровода будет зависеть эффективность теплообмена при его прокладке. Однако аэродинамическое сопротивление увеличивается с ростом длины.

Для эффективного охлаждения (или обогрева) в теплообменнике должен быть значительный объем трубопроводов. Если позволяет планировка участка, можно проложить вокруг него одну трубу. При ограниченном пространстве лучшим вариантом будет параллельная укладка. Диаметр трубопровода должен составлять от 200 до 250 миллиметров.

Для системы отлично подойдут полипропиленовые трубы. Вы должны использовать трубопровод с большой площадью поверхности и тонкими стенками, чтобы обеспечить превосходную теплопроводность. Как вариант, используйте гофрированный материал. После этого тепло не будет задерживаться в грунтовой системе. Независимо от сторон, при прокладке траншеи необходим уклон в 2%. В жаркую погоду конденсат, образующийся при охлаждении наружного воздуха, будет отводиться по уклону.

В нижней части трубы делается отверстие, через которое отводится конденсат. Жидкость может сливаться в канализацию, дренажный колодец или саму землю. Создание песчаной подушки необходимо, если уровень грунтовых вод на участке низкий. На конце трубы, который будет располагаться в месте установки, необходимо установить фильтр. Кроме того, конец должен быть установлен выше, чем обычный уровень выпадения снега.

В случае, если снег в данном районе выпадает редко, выступ трубы должен быть не короче 1.5 метров. Радон — радиоактивный почвенный газ, который наиболее распространен вблизи поверхности, поэтому это делается для защиты от него. На конце трубы устанавливается воздухозаборник. Прикрепляется прочная металлическая сетка и фильтр. Труба не должна подвергаться воздействию листьев, ила, грызунов, птиц и насекомых. Минимальное расстояние между воздухозаборником и источниками загрязнения или запахов — десять метров.

Изготовление бесканального теплообменника

Чтобы установить бесканальный грунтовый теплообменник, выкопайте котлован глубиной 80 см и длиной 3-4 м. В яму засыпается гравий, а затем сверху заливается пенобетон. Такая конструкция позволяет получить внутри уникального слоя температуру, полностью совпадающую с температурой грунта на глубине до пяти метров. Чтобы впустить свежий воздух, необходимо извлечь трубу из ямы после ее создания.

Конструкция этой трубы соответствует тем же принципам проектирования, что и трубный теплообменник. От уникального слоя до вентиляционной системы здания требуется еще одна труба. Достаточно следовать простому плану, и воздух начинает двигаться. Очищает и увлажняет. Повышенная фильтрация — одно из преимуществ конструкции. Недостатком является меньшая эффективность по сравнению с системой труб.

Установка системы вентиляции с грунтовым теплообменником имеет ряд преимуществ для повышения качества воздуха в помещении и энергоэффективности. Эти системы эффективно кондиционируют поступающий свежий воздух, используя стабильную температуру грунта, что снижает нагрузку на традиционные системы отопления и охлаждения.

Чтобы грунтовые теплообменники функционировали, воздух должен циркулировать по подземным трубам, обмениваясь теплом с окружающей землей. Летом все происходит наоборот: более холодный грунт охлаждает теплый наружный воздух, в то время как зимой поступающий холодный воздух нагревается сравнительно более теплым грунтом. Эта процедура поможет сохранить уютную атмосферу внутри помещения в течение всего года.

Постоянно подавая свежий воздух и удаляя застоявшийся, вентиляция с грунтовым теплообменником не только экономит энергию, но и улучшает качество воздуха в помещении. Непрерывная циркуляция воздуха помогает устранить аллергены, загрязняющие вещества и избыточную влажность, тем самым способствуя созданию более здоровой атмосферы для обитателей дома.

Включение грунтового теплообменника в систему вентиляции — мудрое решение для строителей и домовладельцев, которые хотят использовать экологически чистые и энергоэффективные методы строительства. Он делает жилое пространство более комфортным и здоровым, а также снижает затраты на энергию и оказывает менее негативное воздействие на окружающую среду.

Видео по теме

Воздушный теплообменник для нагрева и охлаждения воздуха | A.V.РУДНЕВ

Грунтовый теплообменник для вентиляции в доме — устройство

Грунтовый теплообменник — измерение разницы температур

Грунтовый вентиляционный теплообменник

Повышение энергоэффективности вашего дома. Вентиляция. Грунтовый теплообменник