Фарекс

Геотермальная вентиляция

Грунт поверхностных слоев Земли - природный тепловой аккумулятор.

Главный источник тепловой энергии, поступающей в верхние слои Земли - солнечная радиация. Поверхностные слои почвы также подвержены влиянию сезонных колебаний температур наружного воздуха. Эти cоставляющие, а также свойства самого грунта влияют на температуру почвы.

Геотермальный теплообменник для вентиляции использует энергию грунта. На глубине 2-2,5м температура грунта круглый год держится на уровне +8-12º С. При прохождении приточного воздуха через систему труб, уложенных под землей, он нагревается в зимнее время и охлаждается в летнее.

Рост коттеджного строительства и одновременно с этим удорожание энергоресурсов приводят к появлению все большего количества домов, отвечающих принципам энергосбережения и поддержания здорового микроклимататв помещениях. Система грунтовых теплообменников Rehau Awadukt Thermo обеспечивает постоянный приток в дом свежего воздуха, позволяя существенно снизить энергозатраты на отопление в холодное время года и охлаждение - в жаркий период.

Трубы REHAU AWADUKT Thermo имеют повышенную теплопроводность для эффективного теплообмена с грунтом, а также специальное внутреннее антимикробиологическое серебряное покрытие, препятствующее образованию и размножению вредных микроорганизмов.

Совместное действие геотермального теплообменника с системой вентиляции с рекуперацией тепла способно не только экономить до 90% энергии, затрачиваемой на подогрев и охлаждение приточного воздуха, но также существенно улучшить качество воздуха в доме благодаря эффективной системе фильтрации.

Грунтовые теплообменники для подогрева/охлаждения приточного воздуха являются энергоэффективным элементом приточной вентиляции.

Системы Rehau Awadukt Thermo

В основе работы системы Awadukt Thermo - способность земного грунта накапливать энергию и сохранять постоянную температуру на уровне 10ºС независимо от времени года. Свежий воздух подается в помещения через пропиленовые трубопроводы с улучшенной теплопроводностью, проложенные горизонтально в грунте на глубине 1,5 - 2,5 м. Благодаря этому он нагревается зимой и охлаждается летом, что позволяет не только сэкономить на отоплении, но и снизить затраты на установку системы кондиционирования. Из опыта, при помощи системы зимой температура приточного воздуха повышается на 20 К и летом может быть снижена на 14 К. Таким образом, температура приточного воздуха круглогодично бкдет составлять 17-20ºС.

Схема работы геотермального теплообменника (подогрев приточного воздуха в холодный период года, охлаждение в теплый период)

Получить требуемую температуру воздуха в период зимних морозов можно при помощи рекуператора, который передает тепло от нагретого, вытягиваемого из помещения потока воздуха с улицы.При этом смешения воздуха не происходит. Теплопередача осуществляется во вращающемся теплообменнике.  

Система вентиляции коттеджа с грунтовым теплообменником и рекуператором тепла вытяжного воздуха.

Использование фильтров в воздухозаборниках и наличие антимикробного слоя с частицами серебра на внутренней поверхности трубопроводов позволяют исключить размножение вредоносных микроорганизмов, обеспечить соблюдение высоких гигиенических показателей приточного воздуха и оптимальный микроклимат в доме. Проникновение в систему вентиляции радона (опасного для здоровья человека радиоактивного газа, выходящего из земных недр) исключается герметичностью соединения труб.

С приходом лета при охлаждении приточного воздуха в трубопроводах может образовываться конденсат. Высокая продольная жесткость труб Awadukt Thermo снижает вероятность образования ямообразных прогибов, в которых он может скапливаться. В зданиях без подвальных помещений конденсат собирается в тройниках в самой нижней точке системы, затем он отводится в специальный колодец, а оттуда на поверхность с помощью стандартного насоса, приводимого в действие датчиком уровня жидкости.

При наличии подвала конденсат может отводиться в сеть домовой канализации.

Размеры и длина труб подземного теплообменника , способ их укладки в первую очередь определяются  трубуемым количеством воздуха . Для обеспечения турбулентности воздушного потока с одной стороны и требуемой продолжительности нахождения воздуха в подземных трубопроводах (для подогрева или охлаждения от грунта)  - с другой, скорость его движения должна быть 1-4 м/с (значения получены опытным путем).

В расчетах теплообменника для коттеджа главным критерием является исключение замораживания рекуператора системы вентиляции. При объемах воздухообмена в в диапазоне 120-250 м.куб./ч, как правило, достаточно трубопроводов  длиной 30-50 м. Для сокращения стоимости земляных работ  прокладку трубопроводов рекомендуется выпонять вокруг здания (кольцевая укладка).

В рассматриваемом нами примере система приточной вентиляции с использованием грунтовых теплообменников прменена в коттедже площадью 300 кв.м., рассчитанном на проживание шести человек. В доме имеются кухня и три санузла. Требуемый объем приточного воздуха - 200 м.куб./ч; диаметр внутренних вентиляционных труб - 180 мм. Вид грунта на участке - суглинок плотностью 1800 кг/м.куб.; глубина залегания грунтовых вод - более 3 м; необходимая глубина прокладки теплообменника - 1,5 м. Размер площадки, где его предполагалось разместить, был небольшой; две-три сотки.

Исходя из условий и результатов расчетов, предусмотрена параллельная укладка двух труб длиной 125 м вокруг здания, в 1 м от внешней стены (между трубами - такое же расстояние). Скорость воздушного потока - 1 м/с.

Минимальная температура воздуха, получаемая на выходе, составляет - 3º С с учетом возможных сильных морозов, до -30º С. Его нагрев в зимнее время до 17-20º С осуществляется при помощи рекуператора (за счет обмена теплом с воздухом вытяжных потоков), что решает задачу интенсивного воздухообмена в доме без потерь тепла. Собираемый конденсат отводится в систему домовой канализации.

Данная система обеспечивает в доме свежий воздух с оптимальной температурой даже в условиях самой морозной зимы. Грунтовые теплообменники способствовали созданию комфортного микроклимата в помещениях без дополнительных энергозатрат на нагрев приточного воздуха.

Принципиальная схема закладки в зданиях без подвального этажа.

Труба коллектора заводится в здание через отверстие в фундаментной плите. Рекомендуется дополнить систему ревизионной шахтой.

Принципиальная схема закладки в зданиях с подвальным этажом.

Труба коллектора должна входить в здание через отверстие в стене ниже уровня грунта.

Антибактериальное покрытие внутренней поверхности трубопроводов

Вутренняя поверхность труб REHAU AWADUKT Thermo имеет уникальное антимикробное покрытие. По гигиеническим соображениям к транспортируемому воздуху предъявляются такие же требования, как к продуктам питания. На внутреннюю поверхность трубопроводов специальным методом наносятся частицы серебра. Рост микробов в таких трубах значительно замедляется. Благодаря антимикробным свойствам серебра его применяют при производстве медицинских товаров, бытовой техники (холодильники) и т.д.

Знания об антимикробном действии серебра были еще в античное время. Уже в 4000 до н.э. в древнем Египте серебряные сосуды использовались для очистки воды. В 11 веке н.э. из соображений гигиены также чаши весов изготавливали из серебра. И сегодня серебро используется в самых разных областях - также и в разработках REHAU!

Запатентованные вентиляционные трубопроводы для грунтовых теплообменников с антимикробным слоем значительно сокращают рост микробов и позволяют обеспечить соблюдение гигиенических требований к приточному воздуху. Антимикробное действие покрытия внутренней поверхности трубопроводов изучалось в институте Fresenius Taunusstein. В результате было проверено и подтверждено соответствие требованиям ASTM E2180.

Принцип действия антимикробного покрытия внутренней поверхности трубопроводов

Результаты исследований института Fresenius: сравнительное содержание микробов в пропиленовых трубопроводах с антимикробным покрытием на внутренней поверхности и стандартных.

Фотографии прокладки труб геотермального теплообменника

Геотермальные теплообменники для зданий большого объема

Для зданий с помещениями большого объема, где система подземных воздуховодов используется в основном для частичного кондиционирования, укладка труб теплообменника, как правило, производится по схеме Тихельмана. Диаметр труб должен соответствовать производительности системы вентиляции. Из-за образования шума в распределительных трубах скорость движения воздуха ограничивается 6 м/с. В основных трубопроводах должна быть 1-4 м/с.

При укладке трубопроводов вокруг дома расстояние до внешних стен или других трубопроводов должно быть не менее 1м. Укладку трубных регистров рекомендуется производить в котловане. При параллельном размещении труб расстояние по осям между ними - от 1м.

Список объектов, где применена система Awadukt Thermo, включает индивидуальные дома, торговые центры, спортивные комплексы, школы и т.д.