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

 


Jak uzyskać do 5000 zł za polecenie instalacji na gaz »

ogrzewanie na gaz


 

Który grzejnik wybrać? Aluminiowy czy stalowy »

grzejniki aluminiowe czy stalowe


 


Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Skróć czas montażu i uruchomienia układu mieszającego nawet o 50% »

uklad mieszający projektowanie



Jak zadbać o higienę w miejscach publicznych »

Na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


Jakich elemntów potrzebujesz do projektu fotowoltaicznego »

alternatywne zrodla energii


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Czy pompa ciepła się opłaca »

alternatywne zrodla energii


 


Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co osuszy powierznię do 80 m² »

osuszanie pomieszczeń


 

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

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
10/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Zmiany klimatyczne a ogrzewanie
  • - Rekomendacje dla central basenowych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

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