Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Mletý glykol, štrk a doskový výmenník tepla - princíp činnosti. Mechanické vetranie zvyšuje potrebu energie na ohrev vetracieho vzduchu. Zemný výmenník tepla ich pomáha znižovať a skvalitňovať chod rekuperátora.

Pozemný výmenník tepla je typ inštalácie, ktorý umožňuje predhrievanie alebo ochladzovanie vetracieho vzduchu pred jeho zavedením do budovy. Výmena tepla medzi vzduchom a zemou môže prebiehať priamo cez zemnú vrstvu – v štrkových a doskových výmenníkoch tepla bez membrány – alebo cez membránu – v rúrkových a glykolových výmenníkoch tepla.

Trubkový výmenník

Je postavená z rúr uložených 1,5-2 m pod zemou. Na jednej strane sú ukončené prívodom vzduchu, na druhej sú napojené na ventilačný systém v dome.

Nasávač by mal mať revíziu a ochranu proti prachu, lístiu a hmyzu s jemnou sieťovinou. Môže byť vybavený aj filtrom prečisťujúcim nasávaný vzduch, obľúbeným uhlíkovým alebo sofistikovanejším, vyrobeným z prírodných usadenín, ktorý navyše chráni pred smogom.

Rúrkový výmenník tepla je najlepšie vyrobený z pevných alebo flexibilných polyetylénových rúr schválených na použitie vo ventilačných systémoch. Lacné kanalizačné potrubia by sa nemali používať, pretože PVC, z ktorého sú vyrobené, je zlý vodič tepla, takže výmenník by musel byť oveľa dlhší.

Môžete použiť antibakteriálne rúrky (vyrobené z materiálu obsahujúceho silné zlúčeniny striebra). Zabránia premnoženiu baktérií a plesní najmä v prechodných obdobiach, na jar a na jeseň, keď sa výmenník nepoužíva.

Optimálna dĺžka potrubia je medzi 30 a 60 m a závisí od vlhkosti pôdy. V piesočnatej a suchej pôde je potrebný dlhší výmenník tepla, pretože akumuluje menej tepelnej energie.

V rodinných domoch s potrebou vetracieho vzduchu 150-250 m3/h by mal byť priemer potrubia 180-200 mm, aby vzduch prečerpával cez ne má primeranú rýchlosť - 1-3 m/s.

V potrubiach s menším priemerom by mohol byť odpor prúdenia príliš vysoký, vo väčších by sa nadmerne znížila účinnosť výmeny tepla. Vplyv dĺžky rúrok na prietokový odpor je opačný - dlhšie kladú väčší odpor, krátke znižujú množstvo výmeny tepla.

Rúry sú tvarované do špirál, rovných úsekov, lomených úsekov alebo tzv. Tichelmanov systém, t.j. niekoľko krátkych úsekov menšieho priemeru usporiadaných paralelne. Výmenník môže byť aj vo forme jedného potrubia s dostatočne veľkým priemerom vedeným okolo základov domu.Rúry sú spojené kolenami 33oa 45o Mali by byť uložené bez pieskového a štrkového podložia (vedú teplo horšie ako pôvodná pôda), so sklonom minimálne 2 % smerom k nasávaniu vzduchu, aby sa zabezpečilo voľné prúdenie kondenzátu do komory. Po zasypaní výkopu treba zeminu zhutniť po úroveň rúr a nechať nad ňou kyprú, aby lepšie prepúšťala vodu, ktorá je dobrým nosičom energie.

Glykolový výmenník

Je to variant rúrkového výmenníka, s glykolom ako medzičlánkom pri výmene tepla, odporúčaný na pozemkoch s vysokou hladinou podzemnej vody.

Roztok glykolu čerpaný obehovým čerpadlom cirkuluje v potrubiach uložených v zemi. Výmena tepla medzi glykolom a vetracím vzduchom prebieha vo výmenníku tepla umiestnenom vo vetracom potrubí, na vstupe do rekuperátora. Vďaka špeciálnym vlastnostiam glykolu je účinnosť takéhoto výmenníka vyššia ako u výmenníkov vzduch-zem.Riešenie je to veľmi dobré, ale pomerne drahé, pretože potrubia musia byť rozmiestnené na veľkej ploche. V závislosti od zemnej vlhkosti poskytuje 100 m2 chladiaci výkon 1-4 kW.

Potrubie tvarované do slučiek sa ukladá minimálne 1,5 m pod povrchom terénu, pod zámrazovou zónou, minimálne 1,5 m od základov a inštalácií na pozemku. Ak je to možné, slučky by mali byť v kontakte s podzemnou vodou, pretože vtedy je systém najúčinnejší.

Povrch nad glykolovým výmenníkom by nemal byť vysadený hustým alebo hlboko zakoreneným porastom.

Výmenník štrku

Toto je typ bezmembránového výmenníka. Ide o štrkové lôžko o zrnitosti 20-50 mm, vypĺňajúce výkop o objeme niekoľkých metrov kubických.

Vzduch prúdiaci lôžkom je očistený od alergénov, baktérií a plesní a ohrievaný. Má priamy kontakt so zemou, takže účinnosť výmeny tepla je vyššia ako pri rúrkovom výmenníku.Inštalácia vyžaduje ďalší ventilátor. Na vklad s rozlohou 150 m2 však stačí jeden s výkonom cca 150 W.

Štrkovité lôžko je samočistiace. V daždivých dňoch vlhkosť zo vzduchu vstupujúceho do GHE kondenzuje. Voda steká po štrku, zmýva nečistoty a tie vsakujú do natívnej pôdy pod výmenníkom, takže štrk sa stáva čistým.

Štrk GHE by mal byť vybudovaný nad úrovňou podzemnej vody. Ak je voda plytká (do 1 m pod povrchom), môže sa nachádzať aj nad zemou – v kope. Potom musí byť pokrytá vrstvou tepelnej izolácie. Dno výkopu by malo byť vyložené geotextíliou, aby sa do lôžka nedostali hlodavce a hmyz. Štrk je potrebné vyčistiť (opláchnuť).

Od zemného nasávania do výmenníka je vzduch privádzaný zvislým potrubím. Ďalej ich v lôžku rozdeľuje vodorovná drenážna rúra a druhá, umiestnená na opačnej strane lôžka, ich zbiera a smeruje do budovy. Na dopravu vzduchu je potrebný výkonný a teda energeticky náročný ventilátor.

Keďže lôžko nemôže pracovať dlhšie ako 12 hodín (v druhej časti dňa sa musí regenerovať), oplatí sa postaviť dva paralelné výmenníky, ktoré budú fungovať striedavo.

Variantom štrkového GHE je hrebeňový výmenník, t.j. štrkové lôžko s perforovanými polypropylénovými kanálikmi na prúdenie vzduchu. Vďaka nim môže byť výmenník plochý a účinný a odpor tlaku vzduchu je zanedbateľný. Nad lôžkom je inštalovaná kropiaca inštalácia, ktorá v lete zabezpečí rýchlejšiu regeneráciu lôžka.

Posteľ je zateplená polystyrénom. Nad výmenníkom tepla môže byť iba tráva, pokiaľ nie je nainštalovaná výstužná bariéra.

Doskový výmenník tepla

Doskový výmenník je vylepšený model štrkového výmenníka, v ktorom sa vzduch nielen ohrieva alebo ochladzuje, ale mení aj vlhkosť. V zime sa navlhčí, v lete z nej následkom ochladenia prirodzene kondenzuje vlhkosť, ktorej prebytok sa odvádza priamo do zeme.Parametre výmenníka môžu byť ešte lepšie pri použití dolomitového lôžka.

Doskový výmenník je umiestnený v plytkej ryhe s veľkou plochou (3-4 krát väčšia ako plocha štrkového výmenníka).

Výkop je vyplnený štrkovým a pieskovým lôžkom s hrúbkou asi 5 cm. Na ňu sa položia špeciálne plastové platne a polystyrénová izolácia s 12 cm hrubou fóliou a celá sa zasype natívnou zeminou. Doštičky majú na spodnej strane drážky. Teplovýmenná plocha je veľká (oveľa väčšia ako v potrubí), takže výmenník tepla má vysokú účinnosť. Zároveň má však veľkú zotrvačnosť, no vďaka nej je možné automaticky regenerovať pôdu, takže výmenník môže pracovať bez prerušenia na regeneráciu.

Veľkosť zemného výmenníka tepla

Dĺžka potrubia rúrkového a glykolového výmenníka je určená na základe tepelných výpočtov vypracovaných pre zimné podmienky, t.j. výpočtovej teploty príslušnej klimatickej zóny.Predpokladané ochladzovacie účinky sa vyhodnocujú na základe štatistík letných teplôt.

Mechanické vetranie - výhody a náklady na realizáciu

Parametre štrkového výmenníka vyberá intuícia, preto sa oplatí jeho stavbu zadať profesionálom so skúsenosťami s realizáciou takýchto riešení. Zvlášť dôležité je čo najpresnejšie určiť odpor zemného výmenníka tepla a vetracieho systému. To isté platí pre doskový výmenník tepla, ale distribútori majú tabuľky a schémy výberu zariadení.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Rekonštrukcia