GWC, т.е. заземен топлообменник
Теоретично спестяванията в резултат на нагряване и охлаждане на въздуха през наземен топлообменник могат да възлизат на няколкостотин злоти годишно. Наистина ли си заслужава? Каква е цената на обменника и от какво зависи?
Принцип на работа на заземен топлообменник
В наземния топлообменник ( GWC ) чистият въздух се нагрява предварително, преди да стигне до рекуператора. Използва се безплатна, естествена топлина, получена от земята, която на дълбочина под 1 м има положителна температура през цялата година. Следователно мразовитият въздух, който тече през него, може да загрее. Ако времето за контакт на въздуха със земята е достатъчно дълго, то ще се нагрее до достатъчно висока температура, че топлообменникът да не замръзне.
Въздухът, преминаващ през GWC, се загрява, когато външната температура е по-ниска, отколкото в земята. Тъй като тази ситуация не е рядкост през зимата, енергийните ползи от такова решение са значителни. Тя има и друго важно предимство - през лятото въздухът в контакт със земята се охлажда. Подухан в дома, той понижава температурата в него, като ясно подобрява микроклимата в горещите дни. Такова охлаждане не изисква допълнителни разходи.
Заземен топлообменник е проста система, лишена от механични и електронни компоненти - практически няма какво да се счупи в него.
Видове наземни топлообменници
Наземните топлообменници са разделени на диафрагмени (въздух тече през тръба, заровена под земята, без пряк контакт със земята) и без диафрагма (въздух тече директно през правилно подготвени слоеве от почвата).
Диафрагмен топлообменник
Диафрагменият топлообменник обикновено е тръба с голям диаметър, заровена в земята. Започва с т. Нар. Всмукване на въздух, т.е. вертикален участък с вход, разположен най-малко на 0, 5 м над земята (за да не бъде покрит със сняг), закрепен от покрив. Всмукването на въздух е свързано с хоризонталната секция (или по-точно подредена с наклон от около 2%, така че водата да не се натрупва в нея).
Добър ефект от нагряването на въздуха през зимата и охлаждането през лятото се постига чрез поставянето му на 1, 2-1, 5 m под земната повърхност, тоест малко под зоната на замръзване на земята. За еднофамилна къща, където вентилацията изисква 150-250 м 3 / ч въздух, тя е направена от тръба с диаметър 180-200 мм.
Една тръба трябва да бъде дълга 30-50 м, можете също да подредите две тръби паралелно или дори повече (в системата на Tiechelmann), след това те могат да бъдат по-къси и диаметърът им по-малък (той е избран така, че скоростта на въздушния поток в тръбите да е около 2 м / сек).
За изграждането на обменника често се използват тънкостенни PVC канализационни тръби - достатъчно устойчиви на натоварване, стегнати и напълно устойчиви на корозия. Със сигурност по-добри (но по-скъпи) са специални тръби за изграждане на земни топлообменници - полипропилен и полиетилен, твърд или гъвкав, с вътрешен антибактериален слой (със сребърни частици).
Диафрагмен топлообменник
Диафрагменият обменник представлява изкоп със страни с дължина 3-4 м и дълбочина около 80 см, запълнен с почистен (измит, без пясък) чакъл с размер на зърното 20-50 мм. Вертикална тръба се подава в такъв чакълен слой, като например в мембранен обменник. На следващо място, хоризонтално положена дренажна тръба, въздухът от всмукателния въздух се разпределя по цялата ширина на обменника. От противоположната страна на находището има втора тръба, която въздух се всмуква във вентилационната система вътре в сградата. Диаметърът и материалът на тръбите могат да бъдат като в тръбен топлообменник.
Въздухът се нагрява или охлажда, преминавайки през слой чакъл. Тя има пряк контакт с него. За да бъде температурата на леглото винаги положителна, тя трябва да бъде покрита отгоре с дебел слой почва. На практика чакълът обикновено е заровен плитък и покрит със слой топлоизолация, което води до подобен ефект на голяма кухина на топлообменника. Благодарение на това могат да се избегнат проблеми с изпълнението и проблеми със подземните води (дъното на леглото трябва да е над нивото му). Ако има такава нужда, топлообменникът може да бъде направен над терена, а изолацията ще направи температурата вътре в находището да съвпада с почвата на дълбочина до 5 m.
Пластинен топлообменник
Пластинният топлообменник е модификация на чакъл GWC. На пръв поглед изглежда подобно, но вместо чакълесто легло под земята, върху 5-сантиметровото чакълно и пясъчно легло се полагат специални дъски с пролуки, вътре в които тече въздух.
Дизайнът на плочите означава, че той има директен контакт със земята. От горната част на чинията има изолация от пяна с дебелина 12 см, покрита с фолио. Цялата е покрита с родна почва. За направата на обменника е необходим окоп с три до четири пъти по-голяма площ, отколкото за чакъл.
Предимството на такова решение е преди всичко по-голямата термична инерция, която се превръща в стабилност на температурата на въздуха след преминаване през обменника. Резултатът е от много по-голяма контактна повърхност от чакъленото легло на топлообменника с родната почва, в която се натрупва топлина. Всъщност целият въздушен поток, преминаващ през обменника, е в контакт с него, докато в чакъленото легло значителна част от въздуха тече вътре в леглото, далеч от земята. Поради тази причина количеството на прехвърлена енергия определено е по-малко, ако не се погрижи така наречената регенерация на находището.
Цена и рентабилност на топлообменниците
Не липсват любителите на наземните топлообменници и настоящите им потребители като цяло са много доволни от тях. В допълнение към комфорта, използването на GWC е преди всичко да носи икономически ползи.
Цената за изграждането на GWC за еднофамилна къща е 2-12 хиляди. PLN в зависимост от използваните материали (антибактериалните тръби са най-скъпи), приноса на собствената им работа и степента на сложност. Така че изобщо не са малко.
Ефективността, както в случая на всяко устройство, използващо енергия, получена от природата, зависи от метеорологичните условия, т.е. до голяма степен е случайна и е трудно да се определи предварително.
Не забравяйте, че освен намаляване на разходите за отопление, ние също така печелим подобрение на микроклимата през лятото, като издухваме хладен въздух в интериора. Ефективността на охлаждането на GWC може да се сравни с ефекта на обикновен преносим климатик, който струва близо 1000 PLN и в допълнение консумира няколко пъти повече електроенергия от вентилаторите на рекуператора. Това говори и в полза на наземния топлообменник и това трябва да се вземе предвид при изчисляването на рентабилността.
Теоретичните съображения показват, че общите спестявания, произтичащи от нагряването и охлаждането на въздуха през наземния топлообменник, могат да бъдат до няколко стотин злоти годишно. Колкото по-скъпо е горивото, с което отопляваме къщата, толкова по-голяма ще бъде печалбата.