Грунтовый теплообменник для вентиляции. СТАТЬИ НА ЭТУ ТЕМУ:

Грунтовый теплообменник для вентиляции. СТАТЬИ НА ЭТУ ТЕМУ:

При устройстве вентиляции в частном доме все более популярным становится осуществлять воздухозабор свежего воздуха через грунтовый теплообменник.

Воздух в систему приточной вентиляции поступает с улицы через грунтовый теплообменник — трубу проложенную по участку в земле ниже глубины промерзания грунта.

На глубине 1,5 — 2 м. температура грунта остается постоянной круглый год — 8-10°С.

Зимой, проходя по трубе теплообменника, приточный воздух нагревается до температуры, близкой к 0°С.

Это снижает расход энергии на нагрев приточного воздуха, примерно на 25%, а в сильные морозы предотвращает выпадение инея на рекуператоре блока вентиляции, что перекрывает приток воздуха.

Слева: зимой грунтовый теплообменник подогревает приточный воздух;
Справа: летом — охлаждает;
В межсезонье грунтовый теплообменник бездействует.

Летом воздух в трубе наоборот — охлаждается. Охлажденный воздух подается в помещения, снижая или вовсе исключая потребность в кондиционировании.  Летом температура воздуха на выходе из теплообменника снижается максимум на 10-12оС. при температуре наружного воздуха около 35оС.

Для работы в этом режиме блок вентиляции с рекуператором должен иметь байпас, чтобы пропускать воздух помимо рекуператора.

Схема устройства грунтового теплообменника: 1 — воздухозаборник с фильтром; 2 — труба d=200-250мм.; 3 — ревизионный колодец; 4 — конденсатоотводчик; 5 — заслонка грунтового теплообменника с автоматическим приводом; 6 — тройник; 7 — заслонка байпаса с автоматическим приводом; 8 — приточная труба байпаса; 9 — труба вытяжного канала; 10 — приточная решетка байпаса; 11 — блок принудительной приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором

Чем больше разница температур наружного воздуха и грунта, тем больше теплообмен. Грунтовый теплообменник работает не эффективно, если температура наружного воздуха находится в пределах +5 … +25°С. Поэтому в межсезонье грунтовый теплообменник не используют. Забор воздуха происходит непосредственно с улицы, через воздухозаборник в стене дома. 

Использование грунтового теплообменника наиболее выгодно для вентиляции достаточно герметичного воздухо не проницаемого дома , когда весь воздух поступает в дом только через трубу теплообменника.

Грунтовый теплообменник выгодно применять с любым блоком принудительной вентиляции , как с рекуператором, так и без него.

Грунтовый теплообменник для вентиляции своими руками. Влияние климата на вентиляцию

Эффективность грунтового теплообменника для вентиляции достаточно сильно зависит от климата, который наблюдается в регионе. Если говорить о климате на территории стран СНГ, то установка теплообменника может помочь в подогреве или охлаждении воздуха в районе от 5 до 20 градусов по Цельсию. Эффективность самой же системы будет напрямую зависеть от того, насколько велика разница температур между грунтом и воздухом. Чем больше разница - тем эффективнее работает система. Из-за данного эффекта грунтовый теплообменник для вентиляции помещения является эффективным средством как зимой, так и летом. Во время жары система может обеспечить снижение температуры с 30 до 20 градусов. В морозную погоду температура может увеличиваться с -20 до 0 градусов.

При расчетах грунтового теплообменника для вентиляции нужно брать во внимание и то, что весной и осенью влияние такой вентиляции на температуру практически отсутствует. Это обосновано тем, что температуры окружающего воздуха и грунта слишком близки по значению, из-за чего обмен воздуха существенно замедляется. В некоторых же случаях такая система может и вовсе работать в отрицательном режиме. К примеру, температура в помещении составляет 12 градусов по Цельсию, а наличие теплообменника будет уменьшать ее до 8 градусов. Принимая во внимание данный факт, необходимо обустраивать грунтовый теплообменник своими руками таким образом, чтобы его можно было отключать или же перекрывать для прямого прохождения воздуха.

Рекуператор для частного дома своими руками. Как сделать рекуператор своими руками?

Для создания здорового микроклимата в жилом помещении необходима вентиляция воздуха. Летом достаточно открыть форточку или окно. В холодное время года в таком случае придётся согревать поступающий воздух. С целью существенного снижения расходов на обогрев используются теплообменники рекуперативного типа. В статье разберем, как сделать рекуператор своими руками.

Инструменты и материалы

Примерный набор материалов и инструментов:

• металл 0.5-1 мм, текстолит или сотовый поликарбонат 1-5 мм в количестве 5, 10 или 15 м2 в зависимости от типа рекуператора;
• рейки 2-3 мм из дерева, технической пробки или оргстекла, шириной 1-1.5 см;
• нержавейка, ДСП, фанера для корпуса согласно чертежам;
• минеральная вата, пенополистирол для теплоизоляции;
• 4 фланца из пластика для воздуховодов на основе канализационных труб;
• лобзики по дереву и металлу, желательно электрические;
• силиконовый герметик;
• алюминиевая трубка 2-5 мм, длина по проекту;
• универсальный клей;
• саморезы;
• стальной уголок 20х20 мм, длина по проекту;
• шуруповёрт, ножовка по металлу;
• фильтры бумажные, автомобильные – сколько потребуется;
• строительный нож;
• молоток;
• дрель, набор свёрл;
• вентиляторы компьютерные или канальные в зависимости от проекта.

Фильтры заменяются или очищаются раз в 1-4 месяца.

Рекомендуются НЕРА-фильтры. Они недорогие, при этом выполняют очень глубокую очистку воздуха, в продаже есть разные типоразмеры.

Материалы заготавливаем соответственно выбранному типу рекуператора.

Схема изготовления

Прежде чем приступать к изготовлению, разберем, какие бывают рекуператоры. Приведём основные виды:

• собранные из тонких пластин;

• с применением вращения ротора;

• коаксиальные;

• изготовленные из трубок;

• с отдельным теплоносителем.

Общие параметры теплообменников:

• пластинчатый – КПД 60-80%, компактный, легко подключается;
• противоточный – КПД 80-90%, установка сложнее, более дорогой;
• роторный – КПД 75-85%, подходит для одной квартиры.

Квадратный теплообменник является основным узлом пластинчатого рекуператора . Пластины изготавливают из листов меди, алюминия толщиной 0.5-1.5 мм в зависимости от размера устройства. Можно использовать алюминиевую фольгу, но это дорого и сложно в изготовлении. Дешевле и проще в обработке полипропилен и поликарбонат 3-10 мм, практически без уменьшения КПД.

Из алюминиевых трубок можно собрать трубчатый рекуператор . От квадратного он отличается только формой в виде трубы, имея практически такой же КПД. Крепится в стене, то есть не требует системы крепления к потолку.

Из нескольких автомобильных радиаторов (обычно 2-4) можно сконструировать рекуператор с отдельным теплоносителем. Переносчиком тепла служит вода либо антифриз.

Для частного или загородного дома проще всего сделать своими руками пластинчатый рекуператор воздуха. Принцип его работы: тёплый и холодный воздушные потоки проходят сквозь друг друга не перемешиваясь.

Имеет следующие преимущества:

• простые конструкция и технология монтажа;
• КПД до 80%;
• большой срок службы;
• минимальное потребление электроэнергии;
• легко модернизировать.

Недостаток – образование водного конденсата при отрицательной температуре. Требуется как-то его удалять.

Разберем пошагово инструкцию его изготовления:

Из листов металла нарезаются квадраты 40х40, 50х50 мм в зависимости от желаемой мощности прибора в количестве 70-80 штук и площадью не меньше 3-5 м2. Плюс к этому 2 квадрата тех же размеров из фанеры или ДВП для обкладки батареи теплообменника.

Заметим, что элементы теплообменника можно изготовить из сотового поликарбоната, который дешевле и проще в обработке, а также не требует применения прокладок . Рекомендуется брать листы типа 2Н толщиной 4 мм.

Пожалуй, самая выгодная схема: для подачи тёплого воздуха использовать пластину из поликарбоната, а для холодного – металлическую.

Из рейки или пробки готовятся прокладки для металлических пластин по их размерам и шириной 1-1.5 см с расчётом 3 штуки на 1 пластину.

Рассчитывается приблизительная толщина стопки пластин по формуле Т= (тл х тп) х К + Д, где:

• тл – толщина листа;

Отрезаем 4 уголка вычисленной длины, закрепляем на рабочем столе вертикально по углам 1 квадрата из дерева. Это шаблон для сборки.

Наклеиваем на каждый металлический лист по три прокладки: 1 по центру и 2 на краях параллельно друг к другу.

Формируем теплообменник, укладывая на шаблон лист за листом, поворачивая каждый раз на 90 градусов. Так организован обмен теплом в этом устройстве.

Завершается сборка вторым квадратом из дерева. Сверху кладём груз 5-6 кг до полного высыхания клея. Затем, отметив высоту пачки на уголках, снимаем их, удаляем лишнее. Саморезами прикрепляем к обкладкам.

В случае одного пакета его края могут крепиться на всех сторонах корпуса. Отверстия в боковых стенках выпиливаются под имеющиеся материалы, такие как вентиляторы, входные/выходные вентиляционные короба или трубы.

Источник: https://dachnayazhizn.info/stati/pritochno-vytyazhnaya-ventilyaciya-svoimi-rukami-dlya-chego-nuzhna-sistema-prinuditelnoy

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):

1. Какова температура грунта на глубине заложения грунтового коллектора в различные месяцы года (среднегодовая температура грунта на глубине).
2. 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.
3. 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.
4. Какие важные моменты требуется учитывать при организации нагрева приточного воздуха в грунтовом коллекторе.

Теплообменник для отопления частного дома. Отзывы о некоторых преимуществах теплообменника пластинчатого типа

Пластинчатый теплообменник для ГВС, по мнению потребителей, обладает множеством преимуществ. Это выражено не только в способности обеспечить внушительный расход, но и в достаточно скромных размерах. Помимо прочего, диапазон подбираемых площадей обмена и расхода описываемого агрегата является очень широким. Самые малые обладают площадью поверхности в один квадратный метр или больше, они рассчитаны на протекание 0,2 кубических метров жидкости в течение 1 часа. Самый большой пластинчатый теплообменник ГВС для дома обладает площадью поверхности в 2000 квадратных метров , тогда как расход составляет 3600 кубических метров в час.

Обновлено:

Эффективный теплообменник для горячей воды от отопления позволяет существенно расширить возможности оборудования, работающего на обогрев помещений. Этот элемент выступает одним из основных агрегатов любого типа котла. Чем продуктивнее он работает, тем дольше и качественнее сумеет прослужить обогревательное оборудование.

Теплообменники, предназначенные для отопления в доме, бане, являются довольно сложными с технической точки зрения система. С их помощью осуществляется передача энергии между двумя теплоносителями — холодным и горячим. Чаще всего используют пар и жидкость, а несколько реже — газ.

Если говорить проще, то представляет собой устройство без собственного теплового источника. Работа осуществляется за счет использования энергии, идущей от вашей системы отопления внутри дома, бане, на предприятии. Потому печка, котел — это не теплообменники. А вот отражатель тепла газов дыма — да, поскольку за счет него осуществляется дополнительный обогрев помещения.

На эффективность передачи тепловой энергии влияет несколько факторов:

• Разница температуры между двумя средами. Если разница будет большой, тогда эффективность будет выше;
• Площадь контакта сред и теплообменника;
• Теплопроводность используемых в конструкции материалов, принимающих непосредственное участие в процессе теплообмена.

Отсюда можно сделать вывод, что теплообменником от отопления для подачи горячей воды может служить любая труба, которая будет передавать тепло от источника с температурой, отличающейся от температуры помещения.

Видео грунтовый теплообменник для вентиляции в доме - устройство