Talni izmenjevalnik toplote (GWC) je naprava, ki se uporablja pri mehanskem prezračevanju z rekuperacijo toplote. Gre za razmeroma preprosto namestitev, zahvaljujoč kateri se pridobi toplota, akumulirana v zemlji. Zahvaljujoč GHE se lahko zrak poleti ohladi in pozimi ogreje. Pojasnjujemo, zakaj se splača vgraditi zemeljski toplotni izmenjevalnik, kako to narediti pravilno in koliko nas bo to stalo.

Zemski toplotni izmenjevalnik GWC je vrsta instalacije, ki omogoča predhodno ogrevanje ali hlajenje prezračevalnega zraka pred vstopom v objekt. Nastane kot posledica izmenjave toplote med zrakom in zemljo, ki je medij z visoko toplotno kapaciteto in s tem - stabilno temperaturo.

Kako deluje zemeljski toplotni izmenjevalec

Na globini 1,5 m pod tlemi se temperatura skozi vse leto giblje med le 4-7°C. Medtem je razlika med temperaturo tal in temperaturo zraka okoli hiše precejšnja. Če skozi tla potiskamo zrak, ki je pozimi precej toplejši od zraka, poleti pa precej hladnejši, se lahko njegova temperatura spremeni skoraj za 20°C. Kar je pomembno - brez dodatne porabe energije. Potreben je le tisti, ki poganja ventilator, ki poganja zrak, pri inštalaciji mehanskega dovodnega in odvodnega prezračevanja pa ventilator (ventilatorji) deluje ves čas.

Izmenjava toplote med zrakom in tlemi lahko poteka neposredno skozi posebej pripravljeno plast zemlje - v gramozu in ploščnih toplotnih izmenjevalnikih - ali preko membrane - v cevnih in glikolnih toplotnih izmenjevalnikih.

Ozemljena cev in toplotni izmenjevalnik z glikolno membrano

  • cevni izmenjevalnik

To so samo cevi, položene v zemljo, 1,5-2 m pod površino tal. Na eni strani so zaključeni z dovodom zraka, na drugi strani pa so povezani s prezračevalnim sistemom v hiši. Dovod zraka mora imeti revizijo in zaščito pred prahom, listjem in mrčesom s fino mrežico. Opremljen je lahko tudi s filtrom, ki čisti vstopni zrak, popularnim karbonskim ali bolj sofisticiranim, iz naravnih usedlin, ki dodatno ščitijo pred smogom

  • glikolni izmenjevalec

Je različica membranskega izmenjevalnika s cevasto strukturo, z glikolom kot posrednikom pri izmenjavi toplote. Rešitev je poznana iz ogrevalnih sistemov s toplotno črpalko zemlja-voda in je priporočljiva za parcele z visokim nivojem podtalnice, kjer je težko vgraditi izmenjevalnik zraka.

Raztopina glikola, ki jo črpa obtočna črpalka z ustreznim krmilnim sistemom, kroži po dolgih ceveh, zakopanih v zemljo. Izmenjava toplote med njim in prezračevalnim zrakom poteka v toplotnem izmenjevalniku, ki se nahaja v prezračevalnem kanalu, na vstopu v rekuperator. Tako zraku ni treba teči po ceveh pod zemljo in ni bojazni, da bi bil onesnažen s čimer bi se lahko znašel v njem.

Zahvaljujoč posebnim lastnostim glikola je učinkovitost takšnega izmenjevalnika višja od učinkovitosti izmenjevalnikov zrak-zemlja. Rešitev je zelo dobra, a tudi relativno draga, saj je treba cevi položiti na veliko površino. Odvisno od vlažnosti tal se na 100 m2 pridobi hladilna moč 1-4 kW.

Izvedba brezmembranskega menjalnika gramoza

Malo bolj težavno je narediti izmenjevalnik brez membrane. Izdelan je iz očiščenega (pranega, brez peska) gramoza z granulacijo 20-50 mm, ki zapolnjuje jarek s stranicami dolžine 3-4 m in globine približno 80 cm.

Navpična cev - dovod zraka - je speljana do gramoznega korita, ki prehaja v vodoravno drenažno cev, ki razporeja zrak po celotni širini izmenjevalnika. Na nasprotni strani postelje je druga cev, skozi katero se zrak sesa v prezračevalni sistem znotraj objekta. Da bo temperatura gredice vedno pozitivna, jo od zgoraj pokrijemo z debelo plastjo zemlje, lahko pa nanjo položimo tudi toplotno izolacijo, s čimer kljub majhni globini izmenjevalnika v zemlji dosežemo podoben učinek.

Po potrebi lahko izmenjevalnik izvedemo nad tlemi - izolacija bo poskrbela, da bo temperatura v strugi ustrezala temperaturi tal na globini do 5 m.

V primerjavi z drugimi vrstami izmenjevalnikov toplote je gramoz zelo učinkovit in razmeroma poceni.

Pločasti izmenjevalnik toplote

Pločasti izmenjevalnik toplote je modifikacija gramoznega GHE.Sestavljen je iz 5 cm debelih posebnih plošč z režami, položenih na prodnato-peščeno podlago, znotraj katere teče zrak v neposrednem stiku s tlemi. Na plošče je položena 12 cm debela izolacija iz penastega polistirena, zavarovana s folijo, vse skupaj pa prekrito z avtohtono zemljo. Izkop mora biti tri- do štirikrat večji od gramoza.

Prednost plošče GHE je večja stabilnost temperature zraka po pretoku skozi izmenjevalnik kot pri gramozu. To je posledica večje stične površine izmenjevalnika z domačo zemljo, v kateri se akumulira toplota.

Dimenzije zemeljskega toplotnega izmenjevalnika

Dolžino cevi in izmenjevalnika glikola je mogoče precej natančno določiti. Določena je na podlagi toplotnih izračunov, pripravljenih za zimske razmere, to je projektne temperature ustreznega klimatskega pasu. Predvideni učinki hlajenja so ocenjeni glede na statistiko poletnih temperatur.

Ni natančnih smernic za montažo in načrtovanje toplotnega izmenjevalnika gramoza. Parametri sistema so izbrani po intuiciji, zato je vredno izgradnjo izmenjevalnika toplote zaupati strokovnjakom z izkušnjami pri izvajanju tovrstnih rešitev. Posebej pomembno je čim bolj natančno določiti upor zemeljskega toplotnega izmenjevalnika in prezračevalnega sistema.

Enako je s ploščnim izmenjevalnikom toplote, le da imajo distributerji tabele in diagrame izbire opreme. Na primer, glede na velikost površine za ploščni toplotni izmenjevalnik lahko določite količino toplote, ki jo bo lahko zagotovil, in izberete prezračevalno enoto, ki bo zagotovila pravilno delovanje napeljave. Ali obratno - količini toplote, ki jo želite pridobiti, izberite število in površino plošč zemeljskega toplotnega izmenjevalnika in tako določite potrebno površino za vgradnjo toplotnega izmenjevalnika.

Cena zemeljskega toplotnega izmenjevalnika

Za material in montažo zemeljskega toplotnega izmenjevalnika morate odšteti od 3 do celo 15 tisočakov.zlot. Cevni in ploščni izmenjevalniki toplote so dražji. Vendar se zdi, da je udobje, ki ga zagotavljajo, večje od tistega, ki ga lahko zagotovijo relativno drage klimatske naprave z zračnimi filtri.

Poleg tega velja biti pozoren tudi na porabo energije, ki se pri klimatskih napravah giblje od 2,5 do 15 kW. Kakovosten GHE za delovanje potrebuje le nekaj deset vatov, kar je večkrat manj. Odvisno od vrste ogrevalnega sistema in goriva, ki se uporablja za njegovo napajanje, lahko zahvaljujoč GHE prihranite do nekaj sto zlotov na leto.

Kategorija:

Obnova