Компанія ЗАТ "Вентс" представила на ринок поки унікальну для ринку кліматичного обладнання України геотермальну систему ГЕО Вентс. Система заснована на використанні тепла землі. Принцип системи простий - в землі прокладаються парканні повітроводи, які взимку "отримують" тепло від землі, а влітку "отримують" від землі безкоштовний холод. Далі через систему вентиляції підготовлений повітря потрапляє безпосередньо до споживача, тобто в приміщення.
Так як температура грунту сильно не змінюється протягом року, а температура на вулиці змінюється, то рекуперація проіхсодіт за рахунок різниці температур. Влітку температура зовнішнього повітря досить висока, коли він проходить через повітроводи під землею він віддає частину свого тепла грунту і потрапляє в будинок вже прохолодним.
Верхній шар грунту завжди піддається зміні температур під впливом сонячної радіації (сонця), вітру, дощу і т.д. На глибині 3 м і більше температура майже незмінна, так як на такій глибині впливу наведених нижче факторів зводиться до нуля. Температура грунту на глибині 1,5-3,2 м взимку складає від +5 до + 7 ° С, а влітку від +10 до + 12 ° С. Експерименти показали, що в зимовий період грунтовій теплообмінник може нагрівати припливне повітря, що надходить в приміщення, на температуру більш 0 ° С, а в літній період - охолодити до + 18-20 ° С.
Вентс пропонує два варіанти геотермальних систем
- ГЕО Вентс, де грунтовим теплообмінником служить повітропровід з нержавіючої сталі з Виска аеродинамічними і міцності.
- ГЕО Вентс ДУО, де груновой теплообмінник являє собою повітропровід "труба в трубі". У цьому варіанті у внутрішній частині такого "матрешечная" воздуховода переміщається витяжне повітря, а в зовнішній трубі повітря, який забирається з вулиці, тобто припливне.
Розглянемо кожен з них
Геотермальна система ГЕО ВЕНТС
Система складається з:
- припливно-витяжної установки ВУТ, яка має свій рекуператор. Установка догріває повітря до необхідної температури і подає повітря в приміщення, використовуючи при цьому тепло від повітря, що видаляється (в холодний період року).
- грунтового теплообмінника
- повітроводи
- повітророзподільні пристрої - решітки, анемостати, дифузори
Переваги системи ГЕО ВЕНТС:
- Попередній підігрів зовнішнього повітря в зимовий період, охолодження і осушення зовнішнього повітря в років- ний період, що знижує експлуатаційні витрати;
- Вентиляційна установка з рекуператором ВУТ. забезпечує передачу тепла від витяжного повітря припливному, в комплексі з застосуванням у вентиляційних установках високоефективних енергозберігаючих ЄС моторів вироб- ництва компанії ЕВМ, дозволяє значно збільшити енергоефективність системи;
- Висока інерційність системи. При різких коливаннях температури зовнішнього повітря температура на глибині понад 1,5 м залишається постійною, як і температура припливного повітря на вході в систему повітрообміну.
Приклад розміщення системи в будівлях з підвальним поверхом
Розміщення геотермальної вентиляційної системи в будинку з підвальним поверхом припускає монтаж основних елементів системи: пристрої збору і відводу конденсату, обвідного клапана, перехідників і припливно-витяжної установки з рекуперацією тепла в підвальному приміщенні.
Принципова система монтажу системи ГЕО ВЕНТС в будівлях з підвальним поверхом
Повітропровід грунтового теплообмінника заходить в будівлю через отвір в стіні нижче рівня грунту.
Припливно-витяжна установка ВУТ розташована в підвалі.
Приклад розміщення системи в будівлях без підвального поверху
При розміщенні елементів геотермальної вентиляційної системи в будинку без підвального поверху необхідно забезпечити наявність інспекційного колодязя, в якому розміщується спеціальний пристрій для збору і відводу конденсату, що утворюється в трубі ГТО. Припливно-витяжна установка і елементи системи розташовуються у відведеному для неї місці в приміщенні.
Принципова система монтажу системи ГЕО ВЕНТС в будівлях без підвального поверху
Повітропровід грунтового теплообмінника заходить в будівлю через отвір в фундаментної плити.
Рекомендується доповнити систему ревізійним колодязем на вулиці. Для відводь конденсату необхідно забезпечити ухил труби на менш 2о. Припливно-витяжну установку ВУТ можна розташувати на горищі будівлі.
Система ГЕО ВЕНТС ДУО
До складу системи ГЕО ВЕНТС ДУО входять:
- Грунтовий теплообмінник «труба в трубі» для попереднього підігріву / охолодження зовнішнього повітря. По внутрішній трубі переміщається витяжне повітря, що видаляється з приміщення, по зовнішній трубі - припливне повітря з вулиці;
- Припливно-витяжна установка ВУТ з рекуператором, призначеним для передачі теплоти від повітря, що видаляється з приміщення до підігрітому повітрю, що надходить з грунтового теплообмінника;
- Повітроводи, які використовуються для транспортування повітря в приміщенні;
- Грати й дифузори для розподілу повітря по приміщенню.
Переваги системи ГЕО ВЕНТС ДУО:
- Попередній підігрів припливного повітря в зимовий період, охолодження і осушення припливного повітря в літній період, що знижує експлуатаційні витрати;
- Вентиляційна установка з рекуператором ВУТ, забезпечує передачу тепла від витяжного повітря припливному, в комплексі з застосуванням у вентиляційних установках високоефективних енергозберігаючих ЄС моторів виробництва компанії ЕВМ, дозволяє значно збільшити енергоефективність системи;
- Висока інерційність системи. При різких коливаннях температури зовнішнього повітря температура на глибині понад 1,5 м залишається постійною, як і температура припливного повітря на вході в систему повітрообміну.
Приклад розміщення системи в будівлях з підвальним поверхом
Розміщення геотермальної вентиляційної системи в будинку з підвальним поверхом припускає монтаж основних елементів системи: пристрої збору і відводу конденсату, обвідного клапана, перехідників і припливно-витяжної установки з рекуперацією тепла в підвальному приміщенні.
Приклад розміщення системи в будівлях без підвального поверху
При розміщенні елементів геотермальної вентиляційної системи в будинку без підвального поверху необхідно забезпечити наявність інспекційного колодязя, в якому розміщується спеціальний пристрій для збору і відводу конденсату, що утворюється в трубі ГТО. Припливно-витяжна установка і елементи системи розташовуються у відведеному для неї місці в приміщенні.
Розрахунок ефективності вентиляції із застосуванням ГТО і рекуперації тепла
Для отримання комфортного свіжого повітря, його необхідно нагрівати в зимовий період і в міжсезоння, а в літній період охолоджувати. Нижче наведено приклад розрахунку витрат теплової енергії на підігрів припливного повітря без застосування систем утилізації тепла, а також при застосуванні геотермальних систем для помірного Європейського клімату. Витрата повітря прийнятий 300 м 3 / год.
Разом сумарно за весь рік на нагрів або охолодження свіжого повітря необхідно буде затратити:
У зимовий період середньодобова температура протягом 80 днів становить -5 ° С. Для доведення її до комфортної, необхідно нагрівати до + 20 ° С. Таким чином:
- При відсутності системи утилізації тепла на нагрів 300 м³ / год на Δt = 25 ° С необхідно затратити:
Р (Wt) = L (m³ / h) x 0.34 x? T (С) = 300 м³ / год х 0,34 х 25/1000 = 2,550 кВт. - При використанні геотермальної системи відбувається підігрів зовнішнього повітря до + 5 ° С, при цьому повітрю передається:
Р (Wt) = L (m³ / h) x 0.34 x? T (С) = 300 м³ / год х 0,34 х 10/1000 = 1,02 кВт. - При подальшому використанні припливно-витяжної установки з рекуперацією тепла ВУТ, повітря підігрівається до + 12 ° С:
Р (Wt) = L (m³ / h) x 0.34 x? T (С) = 300 м³ / год х 0,34 х 7/1000 = 0,714 кВт.
Якщо прийняти 50% часу роботи системи вентиляції з повною продуктивністю, з урахуванням того, що припливно-витяжної агрегат працює на різних продуктивних в різний період часу, то за період 80 днів:
- При відсутності системи утилізації тепла буде витрачено:
80 дн x 24г x 0.5 x 2,55кВт = 2 448 кВт * год. - При використанні геотермальної системи (ефективність системи зростає зі зменшенням витрати повітря) необхідна теплова потужність зменшиться на:
80 дн x 24г x 0.6 x 1,02кВт = 1175 кВт * год. - При подальшому використанні припливно-витяжної установки з рекуперацією тепла ВУТ необхідна теплова потужність зменшиться на:
80 дн x 24г x 0.5 x 0,714кВт = 685 кВт * год.
ВЕСНА ОСІНЬ
У міжсезоння протягом 180 днів середньодобова температура становить + 5 ° С. Для доведення її до комфортної, необхідно нагрівати до + 20 ° С. Таким чином:
- При відсутності системи утилізації тепла на нагрів 300 м3 / год на Δt = 15 ° С необхідно затратити:
Р (Wt) = L (m³ / h) x 0.34 x? T (С) = 300 м³ / год х 0,34 х 15/1000 = 1,53 кВт. - При використанні геотермальної системи відбувається підігрів зовнішнього повітря до + 10 ° С, при цьому повітрю передається:
Р (Wt) = L (m³ / h) x 0.34 x? T (С) = 300 м³ / год х 0,34 х 5/1000 = 0,51 кВт. - При подальшому використанні припливно-витяжної установки з рекуперацією тепла ВУТ, повітря підігрівається до + 15 ° С:
Р (Wt) = L (m³ / h) x 0.34 x? T (С) = 300 м³ / год х 0,34 х 5/1000 = 0,51 кВт.
Якщо прийняти 50% часу роботи системи вентиляції з повною продуктивністю, з урахуванням того, що припливно-витяжної агрегат працює на різних продуктивних в різний період часу, то за період 180 днів:
- При відсутності системи утилізації тепла буде витрачено:
180 дн x 24г x 0.5 x 1,53кВт = 3305 кВт * год. - При використанні геотермальної системи (ефективність системи зростає зі зменшенням витрати повітря) необхідна теплова потужність зменшиться на:
180 дн x 24г x 0.6 x 0,51кВт = тисяча триста двадцять дві кВт * год. - При подальшому використанні припливно-витяжної установки з рекуперацією тепла ВУТ необхідна теплова потужність зменшиться на:
180 дн x 24г x 0.5 x 0,51кВт = 1102 кВт * год.
У літній період на протязі 60 днів середньодобова температура близько + 20 ° С, але в цей час вдень ця температура протягом приблизно 8 годинника становить + 26 ° С. Для охолодження повітря до температури + 20 ° С використовуються кондиціонери. Їх холодильна потужність повинна забезпечити охолодження на Δt = 6 ° С.
- При відсутності системи утилізації тепла на охолодження 300 м³ / год на Δt = 6 ° С необхідно затратити:
Р (Wt) = L (m³ / h) x 0.34 x? T (С) = 300 м³ / год х 0,34 х 6/1000 = 0,612 кВт; - При використанні геотермальної системи повітря попередньо охолоне до +22 ° С, при цьому повітрю передається в режимі сухого охолодження:
Р (Wt) = L (m³ / h) x 0.34 x? T (С) = 300 м³ / год х 0,34 х 4/1000 = 0,408 кВт.
Якщо прийняти 70% часу роботи холодильної установки на повну потужність протягом 8 годин на добу, то отримаємо:
- При відсутності системи утилізації тепла буде витрачено:
60 дн x 8ч x 0.7 x 0,612кВт = 206 кВт * год. - При використанні геотермальної системи (ефективність системи зростає зі зменшенням витрати повітря) необхідна холодильна потужність зменшиться на:
60 дн x 8ч x 0.7 x 0,408кВт = 137 кВт * год.
Сумарні витрати за весь рік на нагрів або охолодження свіжого повітря:
Витрати теплової енергії за рік, кВт * год