Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2019 

Analiza CFD wydajności rurowego wymiennika ciepła

Analizowany model rurowego gruntowego wymiennika ciepła
Analizowany model rurowego gruntowego wymiennika ciepła

Celem analizy było oszacowanie wydajności rurowego gruntowego wymiennika ciepła dla domu jednorodzinnego o powierzchni 170 m2. Przeanalizowano dogrzewanie powietrza wentylacyjnego w okresie zimowym. Obliczono temperaturę na wyjściu z wymiennika, ilość uzyskanej energii w kWh oraz związane z tym zyski ekonomiczne. Symulację przeprowadzono dla nominalnego przepływu powietrza 350 m3/h oraz o połowę mniejszego – 175 m3/h.

Ciąg dalszy artykułu...

Wyniki przeprowadzonych symulacji

Najwyższa temperatura gruntu, 11°C, występowała na początku okresu obliczeniowego. W kolejnych miesiącach w wyniku ochładzania się powietrza zewnętrznego oraz odzysku ciepła w GWC temperatura gruntu spadała (rys. 4).

 
Rys. 4. Rozkład temperatury gruntu w poszczególnych miesiącach

 

Powietrze w GWC ogrzewało się średnio o 3°C w przypadku przepływu V = 350 m3/h oraz o ok. 5°C przy przepływie V = 175 m3/h (rys. 5).

 
Rys. 5. Temperatura powietrza za gruntowym wymiennikiem ciepła

 

Pomimo niższej temperatury ogrzewania powietrza dla przepływu 350 m3/h zysk energetyczny był większy w porównaniu z przepływem 175 m3/h (rys. 6).

 
Rys. 6. Zysk energetyczny w gruntowym wymienniku ciepła

Czytaj także >> Zastosowanie termografii do określania zasięgu strumienia powietrza

Podsumowanie

Wykonano trójwymiarową symulację wydajności rurowego gruntowego wymiennika ciepła. Wyniki zostały opracowane na podstawie średnich temperatur powietrza zewnętrznego. Symulacja wykazała skuteczność działania wymiennika od początku października do początku marca.

Sumaryczna ilość uzyskanej energii wyniosła 1091 kWh oraz 877 kWh, odpowiednio dla przepływu V = 350 m3/h i V = 175 m3/h, natomiast zysk ekonomiczny 261,9 i 210,7 zł (przy założeniu jednostkowej ceny 0,24 zł/kWh).

GWC może być z powodzeniem stosowany również do ochładzania powietrza latem, co nie zostało uwzględnione w niniejszej analizie.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   24.06.2015

Komentarze

(5)
Grzegorz | 15.07.2015, 17:12
Zatem stosowanie go do ochrony antyoblodzeniowej rekuperatora mija się z celem bo występowanie temperatur zewnętrznych powodujących to zjawisko jest nader rzadko.
gorka | 23.07.2015, 19:52
Do Grzegorz:
Ochrona rekuperatora to jedno z ważniejszych zadań GWC.
Autor artykułu pisze:"Wyniki zostały opracowane na podstawie średnich temperatur powietrza zewnętrznego.", nie podaje jednak - jakich średnich (dobowych/miesięcznych?). Jeżeli najniższa temperatura powietrza zewnętrznego to -2,1°C, to pewnie chodzi o średnie miesięczne. I dlatego wynik jest taki, jaki jest. Nie podano kompletu założeń, nie opisano metody uwzględnienia wpływu czasu na rozkład temperatury - dlatego trudno ocenić wartość tych wyników. Samo CFD nie wystarczy - choć to silne narzędzie.

dr inż. Andrzej Górka
Politechnika Poznańska
AutoR | 24.07.2015, 08:51
Witam serdecznie, tak wyniki opracowane są na podstawie średnich miesięcznych temperatur powietrza zewnętrznego (dla oszacowania wydajności GWC wydaję się być słuszne takie założenie). Aby zbadać przydatność GWC do ochrony przeciwoblodzeniowej należało by uwzględnić zmiany temperatur w ciągu dób (wiadomo, że będą dużo poniżej 0 st. C). Ciepło zgromadzone w gruncie oraz jego temperatura zależała od temperatury zewnętrznej i były obliczane w czasie rzeczywistym w ciągu roku (analiza obejmowała 365 dni). Na Rys. 2 widać opóźniony wpływ temperatury zewnętrznej na temperaturę gruntu (im głębsza warstwa tym mniejszy wpływ).
Piotr Tarnawski
FLOWTEK
Grzegorz | 27.07.2015, 10:05
Niezbyt precyzyjnie napisałem w czym sęk. Mam na myśli opłacalność GWC jako ochrony antyoblodzeniowej rekuperatora. Podgrzanie 250 m3/h powietrza z -20*C do -7*C grzałką o mocy 1kW to koszt 325 PLN przy 500 godzinach tak niskiej temperatury zewnętrznej . 500 godzin to ponad 20 dni i jest to tak na prawdę trudna do przekroczenia granica . Wg powyższej kalkulacji inwestowanie w GWC wyrówna nam koszty obu systemów mając na uwadze inwestycję i eksploatację po 12-13 latach.
Przy obecnym tempie rozwoju fotovoltaiki instalacja GWC jako przeciwoblodzeniowego systemu dla rekuperatora wydaje mi się systeme kompletnie bezzasadnym z punktu widzenia finansowego oczywiście.....
AutoR | 27.07.2015, 11:06
Moim zdaniem GWC wykazuje dobrą ochroną przeciwoblodzeniową, plus podgrzewa powietrze. Do tego należało by uwzględnić możliwość chłodzenia powietrza latem (jednym urządzeniem) i koszt uzysku z tego powodu. Uwzględniając te zalety, czas zwrotu byłby krótszy niż 10 lat, co uważam nie jest złym wynikiem. Nie mam aktualnej wiedzy na temat fotovoltaiki.
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie

 


Co zmieniła unijna strategia na rzecz tworzyw sztucznych »

tworzywa sztuczne

 



Poznaj nowe zastosowanie pomp w pralniach przemysłowych »

Skorzystaj z najtańszego programu do sporządzania świadectw energetycznych budynku »
wentylacja klatki schodwej program do rozliczeń
jestem na bieżąco »  korzystam z udogodnień »

 


Jak działają i czym różnią się względem siebie zawory sterowane pneumatycznie »

zawory sterowane pneumatycznie

 



Poznaj technikę skutecznego oddymiania klatki schodowej »

Czy są nowe technologie w systemach ogrzewania podłogowego »
wentylacja klatki schodwej ogrzewanie podłogowe
umiem więcej »   wiem więcej »

 


Poznaj najważniejsze cechy użytkowe centrali rekuperacyjnej »

centrale rekuperacyjne

 



Dowiedz się więcej o działaniu sterownika do pompy wodnej » Jak zabezpieczyć kocioł po sezonie grzewczym »
sterownik do pompy wodnej inwentaryzacja kotla grzewczego
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Jak działa nowoczesna studnia wodomierzowa »

studnia wodomierzowa zastosowanie

 



"Less waste" pod kątem instalatora - na co zwrócić uwagę » Na którą pompę ciepła otrzymasz dotację z programu "czyste powietrze"»
grzejnik armatura pompa ciepła
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Jak uzdatnić wodę w instalacji HVAC  »

uzdatnianie wody

 


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
3/2020

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 3/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Hybrydowa wentylacja pożarowa
  • - Wytwornice wody lodowej
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