Ci sono diversi tipi di scambiatori di calore a terra che possono essere utilizzati oggi. La possibilità di organizzare con le proprie mani, la buona efficienza e la semplicità del design stesso hanno reso questo tipo di ventilazione molto popolare per l'organizzazione in una casa privata.
Descrizione del sistema
Oggi è noto con certezza che in tutti i paesi della CSI la temperatura del suolo a una profondità di circa due metri rimane pressoché invariata. La temperatura del suolo approssimativa è di +10 gradi Celsius tutto l'anno. Si osservano piccoli cambiamenti a seconda della regione, ma di solito non superano i due gradi. L'installazione di scambiatori di calore a terra implica l'utilizzo di questa energia gratuita. Pertanto, nella stagione calda, tale ventilazione raffredderà l'aria all'interno della stanza e in inverno, al contrario, la riscalderà. Inoltre, il calore aggiuntivo può aiutare a risparmiare la temperatura generata da altri elementi riscaldanti.
Attualmente sterratoLo scambiatore di calore viene spesso utilizzato insieme a un recuperatore. Un recuperatore è un dispositivo di scambio termico progettato per riscaldare l'aria fredda a scapito dell'aria calda di scarico. Inoltre, il suo sistema include ventilatori, filtri, tubazioni e un dispositivo di riscaldamento.
Utilizzo del sistema
Un tale schema di uno scambiatore di calore a terra consente di ottenere aria dal terreno già leggermente riscaldata, il che aiuta a risparmiare una certa quantità di energia che sarebbe andata nel funzionamento dello scambiatore di calore. La presenza di un tale sistema di riscaldamento dell'aria farà risparmiare anche energia e la progettazione dello scambiatore di calore. In questo caso, significa che non si formerà condensa all'interno della tubazione, poiché la temperatura dell'aria che passerà attraverso le tubazioni sarà all'incirca la stessa per tutto il tempo. Un problema di condensa può sorgere solo quando lo scambiatore di calore è acceso, ma allo stesso tempo, all'inizio entrerà aria gelida.
Influenza del clima sulla ventilazione
L'efficienza di uno scambiatore di calore a terra per la ventilazione dipende fortemente dal clima osservato nella regione. Se parliamo del clima nei paesi della CSI, l'installazione di uno scambiatore di calore può aiutare a riscaldare o raffreddare l'aria nella regione da 5 a 20 gradi Celsius. L'efficienza del sistema stesso dipenderà direttamente da quanto è grande la differenza di temperatura tra il suolo e l'aria. Maggiore è la differenza, più efficiente è il funzionamento del sistema. A causa di questo effetto, lo scambiatore di calore a terra per la ventilazione della stanza è efficacerimedio sia in inverno che in estate. Durante il caldo, il sistema può fornire una diminuzione della temperatura da 30 a 20 gradi. In caso di gelo, la temperatura può aumentare da -20 a 0 gradi.
Quando si calcola lo scambiatore di calore a terra per la ventilazione, è necessario tenere conto del fatto che in primavera e in autunno l'influenza di tale ventilazione sulla temperatura è praticamente assente. Ciò è giustificato dal fatto che le temperature dell'aria ambiente e del suolo hanno un valore troppo vicino, a causa del quale il ricambio d'aria rallenta notevolmente. In alcuni casi, un tale sistema può anche funzionare in modalità negativa. Ad esempio, la temperatura ambiente è di 12 gradi Celsius e la presenza di uno scambiatore di calore la ridurrà a 8 gradi. Tenendo conto di questo fatto, è necessario attrezzare con le proprie mani lo scambiatore di calore del suolo in modo tale che possa essere spento o bloccato per il passaggio diretto dell'aria.
Tipi di sistema principali
Attualmente sono noti due tipi principali di tale sistema: si tratta di uno scambiatore di calore a tubi e senza canali. Quando si organizza un tipo di sistema senza canali, verrà utilizzato uno strato sotterraneo attraverso il quale passerà l'aria. Il tipo di tubo o canale implica la presenza di tubi per il montaggio di uno scambiatore di calore a terra attraverso il quale passerà l'aria. Dovrebbero anche essere posati sottoterra.
Queste due tipologie sono accomunate dal fatto che il canale principale del tipo di aspirazione deve essere collegato alla ventilazione. Il requisito principale perUna cosa da ricordare è che il sistema deve avere un meccanismo per passare da una modalità all' altra. La prima modalità utilizzerà l'alimentazione diretta dell'aria dalla strada, la seconda modalità utilizzerà lo scambiatore di calore.
Scambiatore di calore a canale
Quando si sceglie tra scambiatori di calore aria-terra per una casa privata, è meglio scegliere questa opzione. Certo, richiede più tempo e denaro, ma è anche più efficace. Per realizzare questo tipo di ventilazione, è necessario posare il sistema di tubazioni in una trincea predisposta nel terreno. In media, la lunghezza del gasdotto varia da 15 a 50 metri. La scelta dipende solo dalle possibilità e dall'area.
Qui è importante ricordare che i tubi per lo scambiatore di calore a terra possono essere ruotati, poiché ciò ha scarso effetto sul movimento dell'aria. Inoltre, più lungo è il sistema, più efficiente funzionerà, che è anche molto importante da considerare. Organizzare uno scambiatore breve non ha molto senso.
Selezione dei tubi per la posa
Come già accennato, per un uso efficace del sistema, deve avere una grande lunghezza. Se l'area intorno alla casa lo consente, puoi posare solo un tubo intorno alla casa. Se lo spazio è limitato, puoi utilizzare l'impilamento parallelo. Il diametro dei tubi per il normale funzionamento dell'impianto deve essere compreso tra 200 e 250 millimetri.
Ottima sceltasono tubi in polipropilene. Quando si calcola lo scambiatore di calore del suolo, è inoltre necessario sapere che è possibile migliorare il processo di scambio termico se si riduce lo spessore delle pareti e si aumenta la loro area. Sulla base di ciò, è possibile utilizzare materiale ondulato. In questo caso, il calore non persisterà affatto nel sistema del suolo. È anche molto importante dotare il sistema di una pendenza di circa il 2% in qualsiasi direzione. In questo caso è necessaria una leggera pendenza in modo che la condensa che si formerà con tempo molto caldo possa defluire senza problemi.
Stock e altri elementi del sistema
Per rimuovere efficacemente la condensa dall'impianto, è necessario dotare la tubazione non solo di una pendenza, ma anche di creare un piccolo foro nella parte inferiore della tubazione. Per drenare il liquido, è necessario attrezzare un pozzo di drenaggio o trarre una conclusione direttamente nel terreno. Se il sito ha un basso livello di acque sotterranee, è necessario realizzare un cuscino di sabbia per il sistema. L'estremità del tubo, che si trova sul sito, deve essere dotata di un filtro. Inoltre, deve essere installato sopra il livello della neve che cade in inverno.
Quando si organizza uno scambiatore di calore del suolo con le proprie mani, è necessario sapere che se la neve è un evento raro nella regione, l' altezza del tubo che sporge dal suolo deve essere di almeno 1,5 metri. Questo deve essere fatto come protezione contro il radon, un gas radioattivo del suolo.
È necessario installare una presa d'aria all'estremità del tubo. Anche questo elemento deve essere dotato di filtro e di una robusta rete metallica. Estremità del tubodeve essere installato e protetto in modo tale da impedire l'ingresso di precipitazioni, foglie, ma anche animali, uccelli, ecc.. Se possibile, questo elemento è installato il più lontano possibile da qualsiasi fonte che possa influire sulla qualità dell'aria. La distanza minima richiesta è di 10 metri.
Tipo senza canale
Per attrezzare questo tipo di scambiatore di calore con le proprie mani, è necessario scavare una rientranza, la cui lunghezza dovrebbe essere di 3-4 metri e la profondità - 80 cm Inoltre, questa fossa deve essere riempito di ghiaia e ricoperto di schiuma di cemento sulla parte superiore. Questo design è necessario affinché la temperatura all'interno della fossa non differisca dalla temperatura del terreno in una depressione fino a 5 metri. Al termine di questa fase, è necessario attrezzare l'uscita del tubo attraverso il quale passerà l'aria.
Per quanto riguarda la fabbricazione di questo tubo, questo processo non è diverso dalla sua fabbricazione nella versione precedente. Naturalmente, un altro tubo deve collegare lo speciale strato di scambio termico della fossa e la ventilazione di una casa privata. Successivamente, la circolazione dell'aria inizierà secondo lo schema più semplice. Inoltre, l'aria non sarà solo umidificata, ma anche pulita. Sulla base di ciò, si può affermare che il tipo senza condotto è migliore in termini di filtrazione dell'aria e il tipo di tubo o condotto è più efficiente per il riscaldamento o il raffreddamento.
Caratteristiche del sistema
Il tipo senza canale, o scambiatore di calore a ghiaia è caratterizzato dal fatto cheha bisogno di ripristinare le sue funzioni. Inoltre, è vietato montarlo in quei luoghi in cui vi sia l'effetto di carichi esterni, ad esempio nel luogo in cui transita il trasporto a motore. Un' altra caratteristica è che se la ghiaia destinata alla posa non viene lavata, dopo la disposizione del sistema e l'inizio della circolazione dell'aria nella stanza, potrebbe verificarsi uno sgradevole odore di "seminterrato". Lo stesso problema può verificarsi se lo strato di ghiaia si bagna a causa, ad esempio, di precipitazioni o di innalzamento delle falde acquifere.
Difetti
Se lo strato superficiale di tale scambiatore è danneggiato, ciò comporterà una diminuzione della sua efficienza, nonché una possibile saturazione di umidità. Tutto ciò richiederà una ristrutturazione. Quando si predispone uno scambiatore fai-da-te di questo tipo è inoltre necessario sapere che lo strato di ghiaia è sia un punto di scambio termico che un ostacolo al passaggio dell'aria. Per questo motivo, il sistema dovrà installare una fonte aggiuntiva di iniezione d'aria: una ventola con potenza sufficiente (diverse centinaia di watt). Naturalmente si tratta di costi aggiuntivi sia per l'installazione e l'acquisto, sia per il successivo pagamento dell'energia elettrica. Per questo motivo, è necessario eseguire attentamente i calcoli del sistema. Si può aggiungere qui che i calcoli di uno scambiatore di calore a terreno liquido sono in qualche modo più semplici di quelli di uno in ghiaia, sebbene la sua disposizione e il suo design siano più complessi.
Tipo senza membrana
Oggi sono apparsi tipi di scambiatori di calore a terra (GTO) come quelli senza membrana. Sonosono una combinazione dei due precedenti tipi di sistemi. L'essenza principale dell'installazione di un tale dispositivo è che è necessario montare uno strato uniforme di lastre di polimero sopra uno strato uniforme di ghiaia.
Installazione del sistema
Le lastre devono essere montate su "gambe" che poggeranno sullo strato di ghiaia. Pertanto, si scopre che l'aria non si muoverà attraverso lo strato di ghiaia, come nel tipo senza canali, ma tra lo strato di lastra e lo strato di ghiaia. Il vantaggio principale è che un tale scambiatore di calore può essere utilizzato per un periodo piuttosto lungo senza rigenerazione dello strato di ghiaia.
Un normale letto di ghiaia può funzionare solo per 12 ore, dopodiché sono necessarie 12 ore di "riposo". Durante tale riposo, uno strato di ghiaia prenderà calore dal terreno, per poi trasferirlo alla ventilazione. Quando si utilizzano le lastre, questi telai sono notevolmente semplificati. Un' altra differenza tra un TRP senza membrana è che non ci saranno forti ostacoli alla circolazione dell'aria. Con un tipo di scambiatore senza condotto, la ghiaia sarà un ostacolo naturale al flusso d'aria, motivo per cui è necessario dotare il sistema di ventilatori aggiuntivi il più delle volte.
Il problema principale con l'utilizzo di un tale scambiatore di calore a terra per la ventilazione fai-da-te è che il sistema non è continuo, e quindi è completamente vietato utilizzarlo in quelle regioni dove c'è un aumento del livello delle acque sotterranee o c'è la possibilità che il sistema venga allagato atmosfericoprecipitazioni.
