- Cijevni izmjenjivač
- Glikolni izmjenjivač
- Mjenjač šljunka
- Pločasti izmjenjivač topline
- Veličina zemljanog izmjenjivača topline
Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Mljeveni glikol, šljunak i pločasti izmjenjivač topline - princip rada. Mehanička ventilacija povećava potrebu za energijom za zagrijavanje ventilacijskog zraka. Zemljini izmjenjivač topline pomaže u njihovom smanjenju i poboljšanju kvalitete rada rekuperatora.
Zemni izmjenjivač topline je vrsta instalacije koja omogućuje prethodno zagrijavanje ili hlađenje ventilacijskog zraka prije uvođenja u zgradu. Izmjena topline između zraka i tla može se odvijati izravno kroz sloj tla - kod šljunčanih i pločastih izmjenjivača topline bez membrane - ili preko dijafragme - kod cijevnih i glikolnih izmjenjivača topline.
Cijevni izmjenjivač
Građen je od cijevi položenih 1,5-2 m ispod zemlje. S jedne strane su završeni dovodom zraka, s druge su spojeni na ventilacijski sustav u kući.
Usisnik treba imati reviziju i zaštitu od sitne mreže od prašine, lišća i insekata. Može se opremiti i filtrom koji pročišćava ulazni zrak, popularnim karbonskim ili sofisticiranijim, od prirodnih naslaga, koji dodatno štiti od smoga.
Cijevni izmjenjivač topline najbolje je izraditi od krutih ili fleksibilnih polietilenskih cijevi odobrenih za upotrebu u ventilacijskim sustavima. Ne bi se smjele koristiti jeftine kanalizacijske cijevi, jer je PVC od kojeg su napravljene slab vodič topline, pa bi izmjenjivač morao biti puno duži.
Možete koristiti antibakterijske cijevi (napravljene od materijala koji sadrži jake spojeve srebra). One će spriječiti razmnožavanje bakterija i gljivica, posebno u prijelaznim razdobljima, u proljeće i jesen, kada se izmjenjivač ne koristi.
Optimalna duljina cijevi je između 30 i 60 m i ovisi o vlažnosti tla. Potreban je duži izmjenjivač topline u pjeskovitom i suhom tlu, jer akumulira manje toplinske energije.
U obiteljskim kućama s potrebom za ventilacijskim zrakom od 150-250 m3/h promjer cijevi treba biti 180-200 mm kako bi se zrak pumpao kroz njih ima odgovarajuću brzinu - 1-3 m/s.
U cijevima manjeg promjera otpor protoka bi mogao biti previsok, u većim - učinkovitost izmjene topline bila bi pretjerano smanjena. Utjecaj duljine cijevi na otpor protoka je suprotan - dulje daju veći otpor, dok kratke smanjuju količinu izmijenjene topline.
Cijevi se oblikuju u spirale, ravne dijelove, izlomljene dijelove ili takozvani Tichelmanov sustav, tj. nekoliko kratkih dijelova manjeg promjera poredanih paralelno. Izmjenjivač može biti i u obliku jedne cijevi dovoljno velikog promjera vođene oko temelja kuće.Cijevi se spajaju koljenima 33oi 45o Treba ih polagati bez podloge od pijeska i šljunka (lošije provode toplinu od domaćeg tla) , s nagibom od minimalno 2% prema ulazu zraka kako bi se osigurao slobodan protok kondenzata u komoru. Nakon zatrpavanja rova zemlju treba nabiti do razine cijevi, a gore ostaviti rastresitu, kako bi bolje propuštala vodu koja je dobar prijenosnik energije.
Glikolni izmjenjivač
To je varijanta cjevastog izmjenjivača, s glikolom kao posrednikom u izmjeni topline, preporučuje se na parcelama s visokom razinom podzemnih voda.
Otopina glikola koju pumpa cirkulacijska pumpa cirkulira u cijevima zakopanim u zemlju. Izmjena topline između glikola i ventilacijskog zraka odvija se u izmjenjivaču topline koji se nalazi u ventilacijskom kanalu, na ulazu u rekuperator. Zahvaljujući posebnim svojstvima glikola, učinkovitost takvog izmjenjivača veća je od one izmjenjivača zrak-zemlja.Rješenje je vrlo dobro, ali relativno skupo, jer se cijevi moraju polagati na velikoj površini. Ovisno o vlažnosti tla, 100 m2 daje rashladni kapacitet od 1-4 kW.
Cijevi oblikovane u petlje polažu se najmanje 1,5 m ispod površine terena, ispod zone smrzavanja, najmanje 1,5 m od temelja i instalacija na parceli. Ako je moguće, petlje bi trebale biti u kontaktu s podzemnom vodom jer je tada sustav najučinkovitiji.
Površina iznad izmjenjivača glikola ne smije biti zasađena gustom ili duboko ukorijenjenom vegetacijom.
Mjenjač šljunka
Ovo je vrsta izmjenjivača bez dijafragme. To je sloj šljunka granulacije 20-50 mm, koji ispunjava iskop volumena od nekoliko kubičnih metara.
Zrak koji struji kroz krevet se čisti od alergena, bakterija i gljivica i zagrijava. Ima izravan kontakt s tlom, pa je učinkovitost izmjene topline veća nego kod cijevnog izmjenjivača.Instalacija zahtijeva dodatni ventilator. Za ležište površine 150 m2, međutim dovoljan je onaj snage oko 150 W.
Šljunčana podloga se sama čisti. Za kišnih dana kondenzira se vlaga iz zraka koji ulazi u GHE. Voda teče preko šljunka, ispire nečistoće, a one se upijaju u rodno tlo ispod izmjenjivača, pa šljunak postaje čist.
GHE od šljunka treba graditi iznad razine podzemne vode. Ako je voda plitka (do 1 m ispod površine), može se nalaziti i iznad zemlje – u humku. Zatim se mora prekriti slojem toplinske izolacije. Dno iskopa potrebno je obložiti geotekstilom kako bi se spriječio ulazak glodavaca i insekata u korito. Šljunak se mora očistiti (isprati).
Od ulaza u zemlju do izmjenjivača, zrak se dovodi okomitom cijevi. Zatim ih horizontalna drenažna cijev raspoređuje u koritu, a druga, koja se nalazi na suprotnoj strani korita, skuplja ih i usmjerava u zgradu. Za prijenos zraka potreban je snažan i stoga energetski intenzivan ventilator.
Budući da krevet ne može raditi duže od 12 sati (mora se regenerirati tijekom drugog dijela dana), isplati se izgraditi dva paralelna izmjenjivača koji će raditi naizmjenično.
Varijacija šljunčanog GHE je češljasti izmjenjivač, tj. šljunčana podloga s perforiranim polipropilenskim kanalima za protok zraka. Zahvaljujući njima izmjenjivač može biti ravan i učinkovit, a otpor tlaka zraka zanemariv. Iznad gredice postavljena je sprinkler instalacija koja će ljeti osigurati bržu regeneraciju gredice.
Krevet je izoliran polistirenom. Iznad izmjenjivača topline može biti samo trava, osim ako nije postavljena barijera za pojačanje.
Pločasti izmjenjivač topline
Pločasti izmjenjivač je poboljšani model šljunčanog izmjenjivača u kojem se zrak ne samo grije ili hladi, već mijenja i vlažnost. Zimi se navlaži, ljeti se kao rezultat hlađenja iz nje prirodno kondenzira vlaga, čiji se višak odvodi izravno u tlo.Parametri izmjenjivača mogu biti još bolji ako se koristi sloj od dolomita.
Pločasti izmjenjivač postavlja se u plitki rov velike površine (3-4 puta veća od površine izmjenjivača šljunka).
Rov je ispunjen slojem šljunka i pijeska debljine oko 5 cm. Na njega se postavljaju specijalne plastične ploče i polistirenska izolacija s folijom debljine 12 cm te se sve zasipa autohtonom zemljom. Ploče imaju utore s donje strane. Površina izmjenjivača topline je velika (mnogo veća nego u cijevima), pa izmjenjivač topline ima visoku učinkovitost. Istovremeno, međutim, ima veliku inerciju, ali zahvaljujući njoj moguće je automatski regenerirati tlo, tako da izmjenjivač može nesmetano raditi na regeneraciji.
Veličina zemljanog izmjenjivača topline
Dužina cijevi cijevnog i glikolnog izmjenjivača određena je na temelju termičkih proračuna pripremljenih za zimske uvjete, odnosno proračunske temperature odgovarajuće klimatske zone.Predviđeni učinci hlađenja procjenjuju se u odnosu na statistiku ljetne temperature.
Mehanička ventilacija - prednosti i troškovi implementacije>
Parametri izmjenjivača šljunka odabrani su intuitivno, stoga se isplati njegovu izradu povjeriti stručnjacima s iskustvom u implementaciji ovakvih rješenja. Posebno je važno što točnije odrediti otpor zemnog izmjenjivača topline i ventilacijskog sustava. Isto vrijedi i za pločasti izmjenjivač topline, ali distributeri imaju tablice i dijagrame odabira opreme.