Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Współpraca gruntowego wymiennika ciepła z solarnymi układami klimatyzacyjnymi

The cooperation opportunity for ground heat exchangers to work with solar systems
Home for Lofe w Arhus w Danii
Home for Lofe w Arhus w Danii
VELUX

W artykule przeanalizowano możliwości współpracy gruntowych wymienników ciepła z systemami solarnymi opartymi na pośrednich wymiennikach wyparnych.

W RI 7–8/2012 [1] przedstawiono możliwości zwiększenia efektywności solarnych systemów klimatyzacyjnych poprzez zastosowanie w nich pośrednich rekuperatorów wyparnych zamiast komór zraszania. Rozwiązanie takie pozwala na stosunkowo dobrą adaptację energooszczędnych systemów solarnych w warunkach klimatycznych Polski dla potrzeb konwencjonalnych instalacji klimatyzacyjnych.

Problemem pozostaje jednak możliwość stosowania układów solarnych w systemach wymagających precyzyjnej obróbki powietrza, w tym uzyskiwania niskich temperatur powietrza nawiewanego czy też bardzo niskiej wilgotności powietrza dostarczanego do pomieszczeń.

Uzyskanie niskiej wilgotności powietrza w systemie wyposażonym w rotor sorpcyjny teoretycznie nie stanowi problemu. Powoduje to jednak znaczące zwiększenie kosztów eksploatacyjnych związanych z regeneracją sorbentu i mniejsze oszczędności energii związane z pracą systemu. Zastosowanie dodatkowej chłodnicy przeponowej w celu dochłodzenia bądź osuszenia powietrza również wiąże się z określoną stratą energetyczną.

Stosunkowo atrakcyjną możliwością staje się zatem wykorzystanie naturalnego potencjału chłodniczego zgromadzonego w gruncie w okresie ciepłym do wstępnego oziębienia i częściowego osuszenia powietrza przed dostarczeniem do rotora sorpcyjnego. Takie rozwiązanie pozwala uzyskać względnie niską temperaturę i jednocześnie małą zawartość wilgoci po przejściu powietrza przez osuszacz.

Przeczytaj: Efektywność solarnych układów klimatyzacyjnych wykorzystujących wymienniki gruntowe >>

Suche i chłodne powietrze umożliwia efektywną i skuteczną chłodniczo realizację procesu ochładzania wyparnego, co z kolei pozwala na uzyskanie bardzo niskich temperatur powietrza nawiewanego (według wstępnych obliczeń na poziomie 13°C!).

Gruntowe wymienniki ciepła

Zasada działania gruntowych wymienników ciepła opiera się na wykorzystaniu stosunkowo dużej pojemności cieplnej gruntu, dzięki czemu możliwe jest uzyskiwanie stabilnych temperatur wyjściowych w okresie ciepłym i zimnym. Temperatura na pewnej głębokości jest w przybliżeniu stała niezależnie od pory roku.

Posadowienie GWC poniżej strefy zamarzania umożliwia ogrzanie powietrza zimą i ochłodzenie go latem. Ponieważ temperatura gruntu w okresie ciepłym jest zazwyczaj niższa od temperatury punktu rosy powietrza zewnętrznego, strumień dostarczany do budynku jest dodatkowo osuszany.

Wymienniki takie składają się zazwyczaj z zakopanych w ziemi rur (wymienniki rurowe – rys. 1a) lub płyt (wymienniki płytowe – rys. 1b), rzadziej stosuje się jednostki oparte na źródłach żwirowych (rys. 1c). Głębokość prowadzenia przewodów waha się od ok. 1 do 5–6 m pod ziemią [2, 3]. Zalecane jest umieszczenie wymiennika co najmniej 20 cm poniżej poziomu przemarzania gruntu. Przeponowe wymienniki ciepła wykonywane są zazwyczaj z tworzywa sztucznego, powszechnie stosuje się antybakteryjne PVC.

Wymienniki rurowe kładzione są w trzech głównych układach (rys. 2):

  • meandrowym,
  • pierścieniowym,
  • Tichelmanna.

Prawdopodobnie najczęściej stosowanym rozwiązaniem ułożenia wymiennika gruntowego jest układ meandrowy (rys. 2a) [2] – pozwala on na stosunkowo wygodne prowadzenie wymiennika w różnych warunkach terenowych. W niewielkich budynkach popularny jest układ pierścieniowy (rys. 2b), w którym rura ułożona jest wokół budynku.

W przypadku dużych obiektów, wymagających wysokiej skuteczności chłodniczej oraz znacznych ilości powietrza, zalecanym rozwiązaniem jest położenie wymiennika w układzie Tichelmanna (rys. 2c). W tym systemie kanał wychodzący z czerpni rozdziela się na kilka równolegle prowadzonych przewodów, które łączą się ze sobą przed budynkiem. Rozwiązanie takie jest korzystne hydraulicznie (identyczne straty w każdym odgałęzieniu), ponadto jego zwarta budowa umożliwia ułożenie pod płytami fundamentowymi budynków.

Czytaj dalej: Pośrednie wymienniki wyparne >>

   27.12.2012
prof. dr hab. inż.  Sergey Anisimov
prof. dr hab. inż.  Sergey Anisimov
Profesor na Politechnice Wrocławskiej oraz Państwowym Sankt Petersburskim Uniwersytecie Architektury i Budownictwa Lądowego, ekspert w dziedzinie klimatyzacji i wymiany ciepła. więcej »
mgr inż.  Demis Pandelidis
mgr inż.  Demis Pandelidis
Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza oraz projektant instalacji sanitarnych. więcej »

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Czy już znasz, idealne narzędzie dla projektantów sieci wod - kan » Co sprawi, że rozwiążesz problemy pomiarowe wentylacji »
aplkacja wod-kan pomiar termowizyjny
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Klimatyzacja bez przeciągów - jak to możliwe »

 klimatyzator

 



Na czym polega renowacja kanalizacji bez kucia ścian » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
renowacja kanalizacji wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » 5 powodów, dla których warto zainwestować w pompę ciepła »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » czytam więcej »

 


Polecamy sprawdzone metody na pomiar spalin w zamkniętym pomieszczeniu »

pomiar spalin

 



Jakie produkty pomogą ci w walce o czyste powietrze » Serwis pompy ciepła bez problemów - jak to zrobić »
program czyste powietrze serwis pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl