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

Efektywność solarnych układów klimatyzacyjnych wykorzystujących wymienniki gruntowe

Efficiency of solar air conditioning systems using ground heat exchangers
Jak technika ułożenia GWC wpływa na efektywność układów solarnych, znajdujących się w tym samym systemie klimatyzacyjnym?
Jak technika ułożenia GWC wpływa na efektywność układów solarnych, znajdujących się w tym samym systemie klimatyzacyjnym?
Schueco

Zastosowanie gruntowego wymiennika ciepła w układach solarnych umożliwia ich pracę w systemach o bardzo wysokich wymaganiach dotyczących temperatury i wilgotności względnej nawiewanego powietrza.

W poprzednim artykule [10] zaprezentowano solarne systemy klimatyzacyjne [1] współpracujące z gruntowym wymiennikiem ciepła [2], które mogą znaleźć zastosowanie w układach wymagających precyzyjnej obróbki powietrza, szczególnie w zakresie uzyskiwania niskich temperatur i bardzo niskiej wilgotności względnej powietrza nawiewanego.

Przedstawiono narzędzia pozwalające na komputerową symulację pracy systemu, wykorzystujące oryginalne matematyczne e-NTU-modele [4–9] nieliniowych procesów wymiany ciepła i masy w pośrednich rekuperatorach wyparnych oraz oprogramowanie producenta wymienników gruntowych (Awadukt Thermo [3]).

Na rys. 1 przedstawiono analizowane systemy: układ z krzyżowym wymiennikiem wyparnym pracującym w schemacie nawiewno-wywiewnym (rys. 1a, 1b) oraz układ z regeneracyjnym wymiennikiem wyparnym (rys. 1c, 1d). Ponadto dla każdego z zaprezentowanych układów przeanalizowane zostaną dwa rodzaje ułożenia wymiennika gruntowego – meandrowy i Tichelmanna [2] (rys. 1e, 1f).

Wymiennik w układzie pierścieniowym został pominięty w analizie, gdyż jego zasada działania jest analogiczna jak układu meandrowego, różni się od niego jedynie kształtem.

Przeczytaj: Poprawa efektywności solarnych układów klimatyzacyjnych >>

Dla potrzeb symulacji przyjęto następujące założenia i uproszczenia:

  • analiza prowadzona jest dla warunków klimatycznych Wrocławia;
  • powietrze w rotorze sorpcyjnym osuszane jest o stałą wartość;
  • temperatura powietrza wywiewanego równa jest temperaturze w pomieszczeniach;
  • przeanalizowano dwa typy pomieszczeń – o dominujących zyskach ciepła jawnego oraz o dominujących zyskach wilgoci.

Obrazowane jest to poprzez współczynniki kierunkowe przemian powietrza w pomieszczeniu:

  • x = 20 000 kJ/kg,
  • x = 5000 kJ/kg;
  • temperatura w pomieszczeniach utrzymywana jest na poziomie 25°C;
  • nie są brane pod uwagę zmiany sprawności regeneracji rotora sorpcyjnego dla różnych parametrów powietrza wywiewanego;
  • analiza prowadzona jest dla przepływu powietrza V = 1000 m3/h;
  • na potrzeby artykułu obliczenia dotyczące GWC zostały przeprowadzone na tzw. „glebie standardowej”, dostępnej w programie Awadukt Thermo. W kolejnym artykule zaprezentowane zostaną obliczenia dla różnych rodzajów gruntu.

Wyniki obliczeń

W artykule przedstawione zostaną wyniki symulacji wpływu sposobu ułożenia gruntowego wymiennika ciepła oraz charakteru cieplnego klimatyzowanych pomieszczeń na skuteczność chłodniczą układu.

Na rys. 2 zastosowano następujące oznaczenia: R – system oparty na wymienniku regeneracyjnym; C – system oparty na wymienniku krzyżowym; tG – temperatura za wymiennikiem gruntowym (parametry w punkcie 3 na wykresach i–x oraz na schematach rys. 1a i 1c); t1o – temperatura za wymiennikiem wyparnym (parametry w punkcie 4 na wykresach i–x oraz na schematach rys. 1a i 1c).

Do obliczeń przyjęto stały stosunek strumieni powietrza pomocniczego do głównego (W–2/W–1 = 0,5) w przypadku rekuperatora regeneracyjnego. Dla jednostki krzyżowej w układzie nawiewno-wywiewnym stosunek przepływów W–2/W–1 wynosi zawsze 1.

W następnym artykule zaprezentowane zostaną wyniki symulacji numerycznej obrazujące wpływ różnych schematów przepływu powietrza w wymiennikach wyparnych, z uwzględnieniem zmiennego stosunku powietrza pomocniczego do głównego, na efektywność chłodniczą układu solarnego.

Na rysunku 1e i 1f przedstawiono sposób wymiarowania długości (l) oraz ilości przewodów (n) w gruntowych wymiennikach ciepła (GWC) w układzie Tichelmanna i meandrowym (T – oznaczenie GWC w układzie Tichelmanna, M – oznaczenie GWC w układzie meandrowym).

Wyniki ogólne

Na podstawie uzyskanych wyników badań numerycznych stwierdzono, że procesy wymiany ciepła i masy w układach solarnych współpracujących z GWC i pośrednimi wymiennikami wyparnymi cechują się skomplikowanymi i różnorodnymi polami temperatur i wilgoci, które są zależne od wzajemnych oddziaływań hydrodynamicznych i termodynamicznych oraz innych czynników.

Czytaj dalej: Wpływ charakterystyki cieplnej pomieszczenia na efektywność chłodniczą układu >>

   05.03.2013
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

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem 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
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
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