Воздушный грунтовый теплообменник

Грунтовый теплообменник для вентиляции расчет. Введение наверх

Достаточно давно предложена и используется на практике идея предварительного нагрева холодного уличного приточного воздуха перед
подачей его в систему вентиляции загородного дома путем пропускания его по трубам грунтового коллектора. Грунтовый коллектор или
грунтовый теплообменник, обычно из гладких пластиковых труб, монтируется на глубине от 1,5м до 3,0м, где температура грунта в
течение года относительно стабильна. При прохождении холодного уличного воздуха по грунтовому теплообменнику (коллектору) происходит
теплообмен между более тёплым грунтом и воздухом. Температура приточного воздуха по мере движения его к выходу грунтового теплообменника
увеличивается и приближается к температуре грунта на глубине заложения коллектора.

Схематичное устройство и принцип работы грунтового воздушного коллектора.

Таким образом, удается повысить температуру приточного воздуха для системы вентиляции дома без дополнительных затрат энергии, по сравнению с
традиционным нагревом приточного воздуха электричеством или водяным калорифером. Однако, возникает закономерный вопрос:
насколько эффективен данный процесс и какова экономическая целесообразность изготовления, эксплуатации и обслуживания такого грунтового коллектора.

Теоретическую эффективность процесса нагрева приточного воздуха в грунтовом воздушном коллекторе оценить достаточно
просто — исходя из среднемесячных температур уличного воздуха и грунта на глубине заложения коллектора. И эта эффективность
будет максимально возможной, превысить которую не получится, пока веришь во Второе Начало Термодинамики и не используешь «колдовство» в виде
тепловых насосов.

С экономической целесообразностью немного сложнее, ведь всё очень сильно зависит от стоимости грунтового коллектора,
стоимости энергоресурсов, ссудного процента и ожиданий конкретного человека…

Поэтому в этой статье мы постараемся ответить на следующие вопросы (применительно к Минской области):

Какова температура грунта на глубине заложения грунтового коллектора в различные месяцы года (среднегодовая температура грунта на глубине).
Какое максимально возможное (теоретическое) количество тепловой энергии можно передать от грунтового теплообменника к приточному воздуху для
характерного расхода воздуха для вентиляции в200м³/чв различные месяцы отопительного периода. Для других расходов воздуха полученные
абсолютные значения энергии изменяются пропорционально.
Какую долю от общей тепловой энергии, требуемой на нагрев приточного воздуха для каждого месяца отопительного сезона, составляет энергия,
получаемая из грунта при разумном ограничении эффективности теплопередачи в грунтовом коллекторе в 80%. Эта доля теоретически не зависит
от номинального значения расхода воздуха в системе вентиляции.
Какие важные моменты требуется учитывать при организации нагрева приточного воздуха в грунтовом коллекторе.

Системы приточного типа с рекуперацией

Приточная установка с рекуперацией тепла начинает пользоваться все большим спросом среди частных домовладельцев. И ее достоинства, особенно в холодный период года, очень высоки.

Как известно, обеспечить жилое помещение необходимой вентиляцией можно многими способами. Это и естественная циркуляция воздуха, которая в основном осуществляется за счет проветривания комнат. Но согласитесь, что использовать такой способ зимой просто невозможно, поскольку все тепло быстро покинет жилые помещения.

Если же в доме, в котором циркуляция воздуха выполняется только естественным путем нет более эффективной системы, то получается, что в холода комнаты не получают нужного объема свежего воздуха и кислорода соответственно что в дальнейшем негативно сказывается на самочувствии всех членов семьи.

И вот здесь самым оптимальным вариантом будет рекуперация тепла в системах вентиляции. В идеальном варианте желательно приобретать установку, которая могла бы обеспечить и рекуперацию влажности.

Виды теплообменников для обогрева палатки

Чтобы поднять и удерживать на достаточном уровне температуру воздуха в палатке, применяются нагревательные устройства различных видов.

Спиртовые свечи

Могут применяться в одноместной палатке при температуре наружного воздуха до -5 градусов. Для обогрева более вместительного помещения их мощности недостаточно.

Газовые обогреватели

Источником топлива в данном случае служит пятилитровый газовый баллон, а источником тепла – газовая горелка, часто оснащаемая конвектором. Такие обогреватели используются не только в качестве теплогенератора, на них можно готовить или разогревать пищу.

Основной его недостаток – большой расход топлива. Поэтому их используют в местах, доступных для подъезда на автотранспорте. Портативные отопители на газу небезопасны в пожарном отношении, именно они становятся наиболее частой причиной возгораний.

Наиболее надежным представляются омские теплообменники Сибтермо.

Обогреватели бензиновые

Они применяются для обогрева довольно давно, и их конструкция с течением времени практически неизменна. Такие приборы популярны еще и по той причине, что удельный расход средств на приобретение топлива самый низкий в сравнении с другими способами обогрева.

Кроме того, в помещении, обогреваемом бензиновой печкой, всегда присутствует запах топлива. При использовании обогревателя, работающего на бензине, нужно строго исполнять правила эксплуатации – плохо прочищенная горелка может стать причиной взрыва и пожара.

Твердотопливные агрегаты

Печки с использованием в качестве энергоносителя дров, были и остаются популярными в лесных регионах. Здесь достаточно просто собрать валежник и использовать его в теплообменнике для зимней палатки.

Популярны такие виды:

Печи медленного горения по принципу нагревателя «Бубафоня». Время горения одной закладки дров составляет 4-6 часов. Недостаток – замена порции топлива производится на полностью погашенной печи и после очистки внутреннего содержания.
Такие же агрегаты, изготовленные по типу печи «Булерьян». Одна закладка дров горит в течение времени до 6 часов.
Складные металлические печи различных конструкций. Удобны при перевозке, поскольку занимают мало места в багажнике автомобиля. При использовании требуют постоянного внимания и подкладывания топлива.

На рынке постоянно появляются и другие конструкции печей на других физических принципах, но здесь упомянуты наиболее популярные исполнения.

Особенности системы

Бесканальный тип, или же гравийный теплообменник характеризуется тем, что он нуждается в восстановлении своих функций. Кроме того, монтировать его запрещается в тех местах, где наблюдается воздействие внешних нагрузок, к примеру в месте проезда автомобильного транспорта. Еще одна особенность заключается в том, что если гравий, который предназначается для укладки, не промыть, то после обустройства системы и начала циркуляции воздуха в помещении может возникнуть неприятных «подвальный» запах. Та же проблема может возникнуть и в том случае, если гравийный слой намокнет из-за атмосферных осадков или же из-за подъема грунтовых вод, к примеру.

Хотелось рассказать об эксплуатации системы вентиляции с рекуперацией к которой подключен грунтовый теплообменник. А именно о Грунтовом теплообменнике.

В одном из домов Проект 500.

был закопан грунтовый теплообменник.

Закопано две ветки трубы диаметром 200мм, общей длиной 80м, закопан с небольшим уклоном в сторону дома, где установлен конденсатосборник, для сбора конденсата в летнее время, при охлаждении воздуха. Труба двухстенная, снаружи гофрированная может выдерживать большие нагрузки и закапываться на грубину до 10 м (материал ПВД), внутри гладкая ПНД. Труба закована на глубину 1,5-1,8 м

Грунтовый теплообменник создавался для подогрева входящего воздуха перед рекуператором, чтобы тот не подвергался заморозки и критическим температурам.

Естественно перед входом в Грунтовый теплообменник необходимо поставить фильтр

Предварительно это выглядит так. (пока не облагорожено, далее это будет тумба отделанная клинкером)

В доме

В доме установлена приточно-вытяжная система с рекуперацией electrolux star epvs-1300 (мощность выбрана из-за протяженных трасс, и падения давления)

Так же установлен подпорный вентилятор на грунтовый теплообменник

Система автоматики позволяет управлять установленными заслонками, а именно:

1. при температуре наружного воздуха от +5 до +25 воздух подается с улицы без грунтового теплообменника, при любой другой температуре воздух идет через грунтовый теплообменник

2. дом разделен на три зоны, 1- спальни на 2-ом этаже, 2- комнаты на 1-ом этаже, 3- гостинная, любую зону можно отключить, например ночью гостинная обычно не нужна соответсвенно вентиляция работает только в спальнях, либо днем когда в спальнях никого нет, вентиляция работает в гостинной

Среднее кол-во воздуха проходящее через грунтовый теплообменник — 600 м3 в час

Подача воздуха идет в жилые комнаты, забор воздуха из санузлов и кухни. Кухонная вытяжка над плитой не подключена к рекуператору.

При этом при температуре на улицы до -15, после грунтового теплообменника до рекуператора стабильная температура +9 — +11 градусов

Система вентиляции работает не постоянно, дом наездами, когда никого нет естественно её отключают. Но режим работы в новогодние праздники более двух недель показал стабильные температуры. Конечно к концу зимы грунт при постоянном режиме промерзнет, но в данном варианте длина трубы рассчитана на этот режим работы, при постоянной эксплуатации она нужна чуть длиннее, хотя и морозы с сильным минусом не постоянны, и более недели не держаться.

Рассматривать температуру после рекуператора не будем, т.к. и так понятно, что при расходе воздуха в 600 кубов при рекуператоре рассчитанном на 1300, КПД будет максимальный, и реально разница составляет максимум 2 градуса.

Для информации чтобы не возникало вопросов по этой теме: в систему после рекуператора установлен догрев от отопительного котла

Сделано это для того, чтобы быстро прогреть воздух в доме до +22 который при отсутствии людей может быть понижен до 18 гр, для этого подачу воздуха прогреваем до +26.

Итоги: Грунтовый теплообменник показал хорошую работу в зимний период, полностью заменил догрев входящего воздуха до плюсовых температур.

Расчет длины рекуператора можно посмотреть тут

Электронное управление солнечным коллектором

Для управления насосом коллектора используется дифференциальный контроллер. Контроллер использует температурный датчик, установленный в коллекторе и датчик температуры, установленный в баке около дна. Когда температура коллектора поднимается выше температуры в баке на определенную заданную величину, контроллер включает насос и прогоняет воду через коллектор. Когда температура коллектора становится ниже, чем в баке — насос отключается.

Этот контроллер имеет функцию защиты от перегрева. Именно она ограничивает температуру в баке до 60 градусов.

Установить контроллер солнечного коллектора не сложно:

Установить датчик температуры в коллекторе, в баке (погружной).
Подсоединить датчики к контроллеру.
Подключить насос.
Подключить контроллер к питанию.

Расчет напора

Гравитационное давление естественной вентиляции приточного воздуха можно рассчитать с учетом разницы плотности поступающего снаружи воздуха (с учетом стабилизации температуры за счет тепла грунта) и внутреннего воздуха с температурой возле выпускного отверстия. К гравитационному давлению канала для естественного оттока воздуха (вытяжной канал) следует прибавлять «ветровое давление», которое зависит от скорости набегающего воздушного потока на наружную поверхность здания, и доли этого динамического напора, преобразующегося в статическое разрежение.

Р_е = (ρ_н — ρ_в)•g•h, ПаР_v = A•ρ_п•v2/2 , Па

где ρ_н и ρ_в — плотность наружного (приточного) воздуха и поступающего в помещение, кг/м3;ρ_п – плотность воздуха, набегающего на вытяжной оголовок, кг/м3;h – расстояние по вертикали от центров приточного и отточного отверстий для воздуха, м;g – ускорение свободного падения, м/с2;А – аэродинамический коэффициент, показывающий долю скоростного напора, преобразующегося в статическое давление (разрежение, или «тягу») при взаимодействии воздушного потока с наружными ограждениями здания (справочная величина). При значительной скорости ветра, обдувающего выпускное отверстие, используются специальные вентиляционные устройства – дефлекторы, величина коэффициента А которых указываются производителем;v — скорость ветра, м/с.

Изготовление теплообменников для горизонтальных котлов

Горизонтальный котел на твердом топливе обычно имеет довольно значительные габариты и предназначается не только для отопления помещения, на его верхней поверхности можно расположить варочную плиту. Самый простой способ своими руками соорудить подобный котел — это использовать металлические трубы, которые собираются по определенной схеме.

Схема работы простого котла с теплообменником.

Прямоугольный теплообменник создается из труб круглого сечения 40 мм и 50 мм, а также труб прямоугольного сечения 60×40 мм. Прямоугольный профиль используется для стыковки труб с круглым сечением. Для этих целей возможно использовать и трубы с круглым сечением, но это очень тяжелый процесс, требующий большого опыта. Толщина стенок всех используемых труб должна быть 4-5 мм.

После того как рассчитали необходимые размеры теплообменника и сделали заготовки труб необходимого размера, в вертикальных стойках, профиле квадратного сечения, вырезают отверстия под круглые трубы. Рассмотрим пример создания котла отопления для дома площадью около 100 м 2. В передних стойках, если смотреть от топочной дверцы, необходимо прорезать 4 отверстия для труб диаметром 50 мм, в задних стойках в грани с шириной 60 мм также прорезают 4 отверстия. В грани с шириной 40 мм прорезают 4 отверстия по 40 мм.

Таким образом, передняя стойка образует отверстие для топочной дверцы, по бокам от нее идут трубы. Задняя стойка обрамляет и стыкует 40 мм трубы. Нужно помнить, чтобы твердотопливный котел правильно функционировал, необходимо предусмотреть трубы для поступления холодной воды и для выхода горячей, которая будет соединяться с системой отопления дома. Отверстие для холодной воды располагаются в нижней части котла, а для вывода горячей — в верхней. Прорезаются они либо газовым, либо сварочным резаком, они должны быть аккуратные, нужно стараться сделать их ровными, наплывы, которые могут образоваться, удаляются при помощи болгарки.

Схема самодельного котла из труб.

Сборка теплообменника котла, работающего на твердом топливе, начинается с торцевых частей. Стойки и трубы выставляются перпендикулярно на ровной поверхности

После того, как передняя и задняя части собраны, начинается приваривание боковых частей, важно следить за перпендикулярностью граней. Лучше всего делать это вдвоем, кто-то удерживает трубу, кто-то приваривает

Следующим пунктом необходимо приварить отрезки труб для подвода и отвода воды

Затем заварить торцевые части прямоугольного профиля, делается это при помощи кусочков металла размером 60×40 мм

Следующим пунктом необходимо приварить отрезки труб для подвода и отвода воды. Затем заварить торцевые части прямоугольного профиля, делается это при помощи кусочков металла размером 60×40 мм.

Очень важно после завершения сварочных работ проверить герметичность швов. Для этого конструкцию нужно установить вертикально, нижнее отверстие закрыть, а через верхнее начать наливать воду

Если протечек не будет, то нужно спустить воду, открыв нижнее отверстие, и можно приступить к монтажу котла

Если протечек не будет, то нужно спустить воду, открыв нижнее отверстие, и можно приступить к монтажу котла.

Вертикальный коллектор

При устройстве теплового насоса для отопления дома теплотой грунтовых вод чаще всего использует так называемую открытую схему сбора тепла: по направлению тока грунтовых вод одна за другой бурятся две скважины, в первую из которых погружается обыкновенный скважинный насос. Его функция — подать воду на теплообменник, охлажденная вода сбрасывается во вторую скважину. При вертикальном расположении коллектора теплового насоса трубы укладывают в вертикальные скважины на глубину 20–100 м. В них погружаются U-образные металлопластиковые или пластиковые трубы. Для этого в одну скважину вставляется две петли, которые заливается цементным раствором. На глубинах более 15 м, температура грунта составляет примерно +10°С. Необходимо учитывать, что расстояние между скважинами должно быть больше 5 м. Если в грунте существуют подземные течения, то скважины необходимо бурить перпендикулярной потоку. Водоносные горизонты бывают разные (водонасыщенные горные породы — песок, известняк, песчаник, природные подземные резервуары и т.д) и это нужно учитывать. Естественно, если вы просто забуритесь в грунт и начнете сливать туда воду, то ее влезет ровно столько, сколько объем скважины. Вода в приемную скважину должна сливаться самотеком, иначе возникает опасность повреждения сетки придонного фильтра. Основной недостаток тепловых насосов вертикального коллектора,- это размер первоначальных затрат на установку устройств. Велика не только собственно цена насоса, пробурить несколько скважин глубиной в десятки метров тоже обходится очень недешево. Расчет длины труб вертикального коллектора аналогичен расчету горизонтального коллектора. Удельный теплосъем с пог. метра трубы такого коллектора составляет: сухие осадочные породы – 20 Вт/м; каменистая почва и насыщенные водой осадочные породы – 50 Вт/м; каменные породы с высокой теплопроводностью – 70 Вт/м; подземные воды – 80 Вт/м.

Пример устройства. Скважины пробурили 2 шт глубиной около 11 м каждая, на расстоянии 20м одна от другой. В одну установили погружной насос мощностью 0,35-1,1 кВт, во вторую вставили до дна трубу от выхода первичного контура (полиэтилен технический 32 мм). Глубину заборной скважины взяли минимальную, глубину скважины сброса достаточную с учетом захода в водоносный горизонт. Однако, как показывает практика, выбирая какое отопление лучше, одного лишь теплового насоса для снабжения дома теплом и горячей водой недостаточно. Для оптимизации отопления дома возможно одновременное использование трех источников тепла: теплогенератора, теплового насоса и солнечного коллектора,- которые служат вспомогательными элементами и способствуют снижению затрат потребляемой электроэнергии и повышению эффективности нагрева. Одновременное использование трех источников нагрева практически полностью исключает опасность размерзания системы.

различные виды

Тепловой насос грунт-вода, является одним из самых востребованных видов оборудования, предназначенного для отопления частных и промышленных объектов.

Грунтовый теплообменник AWADUKT Thermo

Система долговечна, надежна в эксплуатации и экологична. Высокая продольная жесткость труб AWADUKT Thermo снижает вероятность образования ямообразных прогибов. Скопление конденсирующейся воды при этом исключается, и происходит гарантированный отвод конденсата. Высокая герметичность соединений (фиксированных, устойчивых к выдавливанию уплотнений) предотвращает проникновение в систему вентиляции радона (естественного радиоактивного газа без цвета и запаха, выходящего из земных недр и грунтов).

Преимущества, которые дает система REHAU AWADUKT Thermo, позволяют ее эффективно использовать в жилых и общественных зданиях, в том числе детских и медицинских учреждениях. Доказательство этому – сотни разнообразных объектов в Европе и первые показательные здания в России.

Преимущества AWADUCT Thermo: – антимикробное покрытие внутри трубы препятствует росту микробов и улучшает гигиенические характеристики воздуха, поступающего в помещение; – материал PP с улучшенной теплопроводностью обеспечивает оптимальную теплоотдачу; – система полностью укомплектована: от воздухозабора до входа в регенеративный теплообменник; – сокращение расходов на отопление благодаря предварительному подогреву наружного воздуха в зимний период; – приятный прохладный климат в летний период.

Геотермальная система ГЕО ВЕНТС

Система состоит из:

приточно-вытяжной установки ВУТ, которая имеет свой рекуператор. Установка догревает воздух до необходимой температуры и подает воздух в помещение, используя при этом тепло от удаляемого воздуха (в холодный период года).
грунтового теплообменника
воздуховоды
воздухораспределительные устройства — решетки, анемостаты, диффузоры

Преимущества системы ГЕО ВЕНТС:

Предварительный подогрев наружного воздуха в зимний период, охлаждение и осушение наружного воздуха в лет- ний период, что снижает эксплуатационные затраты;
Вентиляционная установка с рекуператором ВУТ, обеспечивает передачу тепла от вытяжного воздуха приточному, в комплексе с применением в вентиляционных установках высокоэффективных энергосберегающих ЕС моторов произ- водства компании ЕВМ, позволяет значительно увеличить энергоэффективность системы;
Высокая инерционность системы. При резких колебаниях температуры наружного воздуха температура на глубине свыше 1,5 м остается постоянной, как и температура приточного воздуха на входе в систему воздухообмена.

Принципиальная система монтажа системы ГЕО ВЕНТС в зданиях с подвальным этажем

Воздуховод грунтового теплообменника заходит в здание через отверстие в стене ниже уровня грунта. Приточно-вытяжная установка ВУТ расположена в подвале.

Пример размещения системы в зданиях без подвального этажа

При размещении элементов геотермальной вентиляционной системы в доме без подвального этажа необходимо обеспечить наличие инспекционного колодца, в котором размещается специальное устройство для сбора и отвода конденсата образующегося в трубе ГТО. Приточно-вытяжная установка и элементы системы располагаются в отведенном для нее месте в помещении.

Принципиальная система монтажа системы ГЕО ВЕНТС в зданиях без подвального этажа

Воздуховод грунтового теплообменника заходит в здание через отверстие в фундаментной плите.

Рекомендуется дополнить систему ревизионным колодцем на улице. Для отводи конденсата необходимо обеспечить уклон трубы на менее 2о. Приточно-вытяжную установку ВУТ можно расположить на чердаке здания.

Вертикальный грунтовый теплообменник — «Зонд»

Температура грунта глубже 20 метров стабильна на протяжении всего года и равна 8-10 °С, она поддерживается благодаря геотермальной энергии недр Земли. Для получения этой энергии используют вертикальные грунтовые теплообменники называемые «Зондами», которые погружают в скважины глубиной 20-300 м и диаметром 120-200 мм. Обычно используют пластиковую трубу диаметром от 32 мм.

Конструкция геотерма

Конструкция геотермального вертикального зонда для теплового насоса

В скважину помещают одну или две петли зонда и пространство между грунтом и трубой заполняют бентонитом или другим раствором с высокой теплопроводимостью.

Теплосъем с вертикального теплообменника выше, чем у горизонтального и принимается в среднем 50 Вт/м. Однако реальное значение может сильно отличатся, и зависит от влажности породы и наличия грунтовых вод.

Вод породы	Теплосъем, Вт/м
Сухие осадочные породы	20
Сухой песок, гравий	25
Влажный песок	35-40
Каменистая почва, насыщенная водой, влажная глина	40-50
Известняк	50-60
Гранит	60-80
Грунтовые воды	80-100

Тепло недр земли хоть и является возобновляемым источником энергии, все же тепловая регенерация (восполнение) происходит не так быстро, как мы расходуем теплоту грунта. Поэтому все данные по теплосъему приведены с учетом 1800 часов работы теплового насоса в год. Согласно исследованиям в первые 2-3 года температура грунта вокруг теплообменников резко снижается, однако с каждым годом темп понижения температуры снижается. Все это приводит к снижению эффективности теплового насоса.

Если же использовать тепловой насос больше 1800 часов в году, то существует риск промерзания некоторых участков грунта вокруг скважины. Это может привести к проседанию слоев грунта и разрушению труб теплообменника или к более опасным последствия для микроклимата грунта и строений вблизи скважины. Для лучшей регенерации почвы рекомендуется в летний период подавать дополнительное тепло в зонд, например от солнечных коллекторов или использовать тепловой насос для охлаждения, тем самым подогревая грунт вокруг зонда.

Расчет длинны вертикального грунтового теплообменника производится аналогично с горизонтальным коллекторам. Для ранее выбранного теплового насоса:

L = Pe/q = 7,97/0,05 = 159,4 м

Это может быть как одна 160 м скважина, так и три скважины по 55 м. При использовании нескольких зондов необходимо бурить скважины на максимально возможном отдалении друг от друга (не менее 6 м). Для более эффективной работы рекомендуется бурить меньшее количество скважин.

Теплообменник для вентиляции водяной

Теплообменник для вентиляции используется для регулировки температуры воздуха, который втягивается в помещение из улицы. Воздух может нагреваться или охлаждаться, проходя через специальный прибор. Большим спросом пользуется теплообменник для вентиляции водяной, который прост в эксплуатации, экономичен и обеспечивает нормальные условия проживания в доме.

Виды теплообменников

В зависимости от способа стабилизации температуры различают четыре вида устройств:

Водяной. Для выработки тепла используется вода из системы отопления или специального прибора – калорифера;
Электрический. Для выработки тепла используется сеть электроэнергии в доме;
Грунтовый. Для выработки тепла или холода используется природная температура земли;
Рекуператор. Для выработки тепла используются выходящие из дома газы.

Грунтовые устройства могут быть канальными или бесканальными. Канальные устройства являют собой комплекс подземных труб, которые втягивают воздух. Бесканальные устройства подразумевают прохождение воздуха через специальную нишу под землей. Традиционно используют гравий, который способен долго сохранять стабильную температуру. Теплообменник для вентиляции водяной и подземный канальный являются наиболее распространенными на территории России и стран СНГ.

Особенности водяного теплообменника

В водяных устройствах может быть от двух до четырех рядов для приточной вентиляции. Чем больше рядов в системе, тем лучше стабилизируется температура, из-за большей площади стенок, к которым соприкасается втягиваемый воздух. Но в четырехрядных теплообменниках меньше места для отопительной воды. Поэтому можно увеличить размер смесителя.

Недостатком водяных устройств является невозможность регулировки температуры втягиваемого воздуха. Подогрев воздушного потока напрямую зависит от нагрева системы отопления или калорифера. Для того, чтобы была возможность регулировать температуру воздуха, используют трехходовой кран.

Регулировка температуры трехходовым краном

Трехходовый смеситель направляет жидкость по малому или большому кругу. Кран может работать в трех режимах:

Рециркуляция (большой круг);
Циркуляция без смешивания (малый круг);
Смешивание пополам.

Если большой круг достаточно прогрелся, систему можно остановить. Это указанно на инструкциях приборов. При нагретом помещении циркуляция происходит по малому кругу. Площадь теплоотдачи значительно уменьшается, что уменьшает интенсивность прогрева.

Трехходовые краны можно купить двух видов:

Механический (ручной). Регулировка круга проводимости жидкости производится переключением рычага;
Автоматический (с сервоприводом). Поток жидкости проходит через сервопривод, который меняет направление теплоносителя пультом, работающим от стандартной сети электропитания 220В.

В кране с сервоприводом задается температура, и устройство автоматически регулирует нагрев жидкости и воздуха в системе. Все большую популярность набирают теплообменники для вентиляции водяные, отечественного производства. На них также можно установить отечественные краны.

Проблемы в работе водяных теплообменников

Водяные теплообменники являются довольно уязвимыми элементом системы вентиляции. Большой проблемой является поломка калорифера. Он может выйти из строя, если:

Температура воздуха на улице значительно ниже нуля. В таком случае калорифер замерзает и не может полноценно нагревать жидкость;
Неправильная эксплуатация. Нельзя часто менять путь жидкости в системе;
Система была подключена неправильно. Утечка воздуха или жидкости непременно приведет к поломке.

Установку теплообменника лучше доверить профессионалам. Монтаж элементов системы – дело не для новичка. Чтобы система работала бесперебойно, автоматика и защита должны быть настроены правильно.

Недостатки грунтового воздушного теплообменника

Наш пользователь говорит, что воздух, который попадет в дом из теплообменника, не отличается от воздуха из форточки – он такой же чистый, единственное – в нем нет уличной прохлады. Ни у кого в семье нет ощущения, что в помещение попадает воздух из грунта. Субъективно он пока что видит в этой конструкции одни плюсы.

Но воздушный грунтовый теплообменник – не самая одобряемая конструкция на FORUMHOUSE.

Минусы конструкции:

Она может быть опасна для здоровья.
В трубах образуется конденсат, который необходимо удалять.
Для прокачки воздуха по десяткам метров труб нужна довольно мощная вентиляционная установка.

GaserКонсультант раздела «Вентиляция» FORUMHOUSE

Если дренаж негерметичный, то вы, очевидно, дышите «воздухом из грунта». У меня это как-то не очень состыкуется со здоровьем. Ладно, если район не радоноопасный, а если да?

Внутри стенок грунтового воздушного контура создана идеальная среда для размножения различных микроорганизмов, многие из которых могут представлять опасность для здоровья людей.

Николай 1Участник FORUMHOUSE

Лично я опасаюсь гонять воздух по длинным магистралям, тем более под землей. Воздух придется обязательно фильтровать от пыли и возможных бактерий.

Настоятельно не рекомендуется делать грунтовые воздушные теплообменники в радонопасных районах. Радон – это газ, выделяемый из толщи земли. При высоких концентрациях он с большой вероятностью приводит к раку легких.

Радоноопасные районы России:

Алтайский край;
Кавказские минеральные воды;
Карелия;
Кольский полуостров;
Ленинградская область;
Урал.

Дом Prayfor стоит на плите – так геологи называют горизонтальное залегающие в грунте горные породы, поэтому наш пользователь считает, что радона ему бояться нечего. А бактерии он уничтожает, проводя ежегодную дезинфекцию труб специальной воздушной пушкой.

Трубы заполнили паром с дезинфицирующим средством, закрыли все выходы и оставили так на несколько часов. В доме все точки подачи и забора воздуха закрыли, чтобы воздух пошел через всю систему прямо на улицу. Через несколько часов по системе прогнали чистый воздух, который вытеснил из нее остатки дезинфицирующего пара.

Влияние на окружающую среду

В контексте современного уменьшения объемов ископаемого топлива, роста цен на электроэнергию, загрязнения воздуха и глобального потепления, правильно разработанные подземные охлаждающие трубы предлагают устойчивую альтернативу для сокращения или полного удаления потребности в традиционных системах кондиционирования воздуха на основе компрессоров, в частности – в нетропическом климате. Они также обеспечивают дополнительную выгоду в виде контролируемого, отфильтрованного и смягченного потока свежего воздуха, который особенно ценен в небольших, герметичных и эффективных строениях.

Влияние на окружающую среду

Тепловые трубки

Стоит выделить и еще один тип рекуператоров. Рекуперация тепла в доме с использованием тепловых трубок достаточно эффективна. Такие устройства представляют собой запаянные трубки, изготовленные из металла, который обладает высокими тепло проводимыми свойствами. Внутри такой трубки находится жидкость, которая имеет очень низкую температуру кипения (обычно здесь используют фреон).

Такой теплообменник всегда устанавливается в вертикальном положении, причем один из его концов расположен в канале вытяжки, а другой в приточном канале.

Принцип действия прост. Вытягиваемый теплый воздух, омывая трубу, передает тепло фреону, который закипая, перемещается вверх, с большим количеством тепла. А приточный воздух, омывающий верх трубки забирает данное тепло с собой.

К достоинствам можно отнести высокую эффективность, бесшумность работы и высокий коэффициент полезного действия. Так что сегодня можно значительно сэкономить на обогреве дома, частично возвращая его обратно.