Hay varios tipos de intercambiadores de calor terrestres que se pueden usar hoy en día. La posibilidad de arreglar con sus propias manos, la buena eficiencia, así como la simplicidad del diseño en sí, hicieron que este tipo de ventilación fuera muy popular para arreglar en una casa privada.
Descripción del sistema
Hoy se sabe con certeza que en todos los países de la CEI la temperatura del suelo a una profundidad de unos dos metros permanece casi sin cambios. La temperatura aproximada del suelo es de +10 grados centígrados durante todo el año. Se observan pequeños cambios según la región, pero no suelen superar los dos grados. La instalación de intercambiadores de calor terrestres implica el aprovechamiento de esta energía gratuita. Por lo tanto, en la estación cálida, dicha ventilación enfriará el aire dentro de la habitación y, por el contrario, en invierno, lo calentará. Además, el calor adicional puede ayudar a ahorrar la temperatura generada por otros elementos de calefacción.
Actualmente sin pavimentarEl intercambiador de calor se usa con mayor frecuencia junto con un recuperador. Un recuperador es un dispositivo de intercambio de calor que está diseñado para calentar aire frío a expensas de expulsar aire caliente. Además, su sistema incluye ventiladores, filtros, tuberías y un dispositivo de calefacción.
Uso del sistema
Este esquema de un intercambiador de calor del suelo le permite obtener aire del suelo que ya está un poco calentado, lo que ayuda a ahorrar cierta cantidad de energía que se habría gastado en el funcionamiento del intercambiador de calor. La presencia de un sistema de calentamiento de aire de este tipo también ahorrará energía y el diseño del intercambiador de calor. En este caso, significa que no se formará condensación dentro de la tubería, ya que la temperatura del aire que pasará por las tuberías será aproximadamente la misma todo el tiempo. Un problema con el condensado puede surgir solo cuando el intercambiador de calor está encendido, pero al mismo tiempo, inicialmente entrará aire helado.
Influencia del clima en la ventilación
La eficiencia de un intercambiador de calor del suelo para la ventilación depende en gran medida del clima observado en la región. Si hablamos del clima en los países de la CEI, la instalación de un intercambiador de calor puede ayudar a calentar o enfriar el aire en la región de 5 a 20 grados centígrados. La eficiencia del sistema en sí dependerá directamente de cuán grande sea la diferencia de temperatura entre el suelo y el aire. Cuanto mayor sea la diferencia, más eficiente será el funcionamiento del sistema. Debido a este efecto, el intercambiador de calor del suelo para la ventilación de la habitación es efectivo.remedio tanto en invierno como en verano. Durante el calor, el sistema puede proporcionar una disminución de la temperatura de 30 a 20 grados. Cuando hace mucho frío, la temperatura puede aumentar de -20 a 0 grados.
Al calcular el intercambiador de calor del suelo para la ventilación, es necesario tener en cuenta el hecho de que en primavera y otoño la influencia de dicha ventilación en la temperatura está prácticamente ausente. Esto se justifica por el hecho de que las temperaturas del aire ambiente y del suelo tienen un valor demasiado cercano, por lo que el intercambio de aire se ralentiza significativamente. En algunos casos, dicho sistema puede incluso funcionar en modo negativo. Por ejemplo, la temperatura ambiente es de 12 grados centígrados y la presencia de un intercambiador de calor la reducirá a 8 grados. Teniendo en cuenta este hecho, es necesario equipar el intercambiador de calor del suelo con sus propias manos de tal manera que pueda apagarse o bloquearse para el paso directo del aire.
Tipos de sistemas principales
Actualmente, se conocen dos tipos principales de dicho sistema: se trata de un intercambiador de calor de tubería y sin canales. Al organizar un tipo de sistema sin canales, se utilizará una capa subterránea a través de la cual pasará el aire. El tipo de tubería o canal implica la presencia de tuberías para montar un intercambiador de calor de tierra a través del cual pasará el aire. También deben colocarse bajo tierra.
Estos dos tipos están unidos por el hecho de que el canal principal del tipo de entrada debe estar conectado a la ventilación. El requisito principal paraUna cosa para recordar es que el sistema debe tener un mecanismo para cambiar entre los dos modos. El primer modo utilizará el suministro de aire directo desde la calle, el segundo modo utilizará el intercambiador de calor.
Intercambiador de calor de conductos
Al elegir entre intercambiadores de calor aire-tierra para una casa privada, es mejor elegir esta opción. Por supuesto, requiere más tiempo y dinero, pero también es más efectivo. Para realizar este tipo de ventilación, es necesario colocar el sistema de tuberías en una zanja preparada en el suelo. En promedio, la longitud de la tubería es de 15 a 50 metros. La elección depende únicamente de las posibilidades y la zona.
Aquí es importante recordar que las tuberías del intercambiador de calor del suelo se pueden girar, ya que esto tiene poco efecto en el movimiento del aire. Además, cuanto más largo sea el sistema, más eficientemente funcionará, lo que también es muy importante tener en cuenta. Organizar un intercambiador corto tiene poco sentido.
Selección de tuberías a colocar
Como ya se mencionó, para un uso efectivo del sistema, debe tener una gran longitud. Si el área alrededor de la casa lo permite, solo puede colocar una tubería alrededor de la casa. Si el espacio es limitado, puede utilizar el apilamiento paralelo. El diámetro de las tuberías para el normal funcionamiento del sistema debe ser de 200 a 250 milímetros.
Gran elecciónson tubos de polipropileno. Al calcular el intercambiador de calor del suelo, también debe saber que puede mejorar el proceso de intercambio de calor si reduce el grosor de la pared y aumenta su área. En base a esto, se puede utilizar material corrugado. En este caso, el calor no permanecerá en absoluto en el sistema del suelo. También es muy importante dotar al sistema de una pendiente de alrededor del 2% en cualquier dirección. Una ligera pendiente en este caso es necesaria para que el condensado que se formará en épocas de mucho calor pueda drenar sin problemas.
Stock y otros elementos del sistema
Para eliminar eficazmente el condensado del sistema, es necesario equipar la tubería no solo con una pendiente, sino también con un pequeño orificio en la parte inferior de la tubería. Para drenar el líquido, es necesario equipar un pozo de drenaje o sacar una conclusión directamente al suelo. Si el sitio tiene un bajo nivel de agua subterránea, entonces es necesario hacer un colchón de arena para el sistema. El extremo de la tubería, que se encuentra en el sitio, debe estar equipado con un filtro. Además, debe instalarse por encima del nivel de nieve que cae en invierno.
Cuando organice un intercambiador de calor de suelo con sus propias manos, debe saber que si la nieve es poco frecuente en la región, entonces la altura de la tubería que sobresale del suelo debe ser de al menos 1,5 metros. Esto debe hacerse como protección contra el radón, un gas radiactivo del suelo.
Se debe instalar una toma de aire al final de la tubería. Este elemento también debe estar equipado con un filtro y una malla metálica resistente. Extremo de tuberíadebe instalarse y protegerse de forma que no puedan entrar precipitaciones, hojas, ni tampoco animales, pájaros, etc.. Si es posible, este elemento se instala lo más alejado posible de cualquier fuente que pueda afectar a la calidad del aire. La distancia mínima requerida es de 10 metros.
Tipo sin canal
Para equipar este tipo de intercambiador de calor con sus propias manos, es necesario cavar un hueco, cuya longitud debe ser de 3-4 metros y una profundidad de 80 cm. Además, este pozo debe ser rellenado con grava y cubierto con hormigón celular en la parte superior. Este diseño es necesario para que la temperatura dentro del pozo no difiera de la temperatura del suelo en una depresión de hasta 5 metros. Una vez completada esta etapa, es necesario equipar la salida de la tubería por donde pasará el aire.
En cuanto a la fabricación de esta pipa, este proceso no es diferente de su fabricación en la versión anterior. Naturalmente, otra tubería debe conectar la capa especial de intercambio de calor del pozo y la ventilación de una casa privada. Después de eso, la circulación de aire comenzará de acuerdo con el esquema más simple. Además, el aire no solo se humidificará, sino que también se limpiará. En base a esto, se puede argumentar que el tipo sin ducto es mejor en términos de filtración de aire, y el tipo de tubería o ducto es más eficiente para calentar o enfriar.
Características del sistema
El tipo de intercambiador sin canales o de grava se caracteriza por el hecho de quenecesita restaurar sus funciones. Además, está prohibido montarlo en aquellos lugares donde haya un efecto de cargas externas, por ejemplo, en el lugar donde pasa el transporte motorizado. Otra característica es que si la grava destinada a la colocación no se lava, después de la disposición del sistema y el inicio de la circulación de aire en la habitación, puede producirse un olor desagradable a "sótano". El mismo problema puede ocurrir si la capa de grava se moja debido a la precipitación o al aumento de las aguas subterráneas, por ejemplo.
Defectos
Si se daña la capa superficial de dicho intercambiador, se producirá una disminución de su eficiencia, así como una posible saturación con humedad. Todo esto requerirá remodelación. Al organizar un intercambiador de bricolaje de este tipo, también debe saber que la capa de grava es tanto un punto de intercambio de calor como un obstáculo para el paso del aire. Debido a esto, el sistema deberá instalar una fuente adicional de inyección de aire: un ventilador con suficiente potencia (varios cientos de vatios). Naturalmente, estos son costos adicionales tanto para la instalación y compra, como para el pago posterior de la electricidad. Debido a esto, es necesario realizar cuidadosamente los cálculos del sistema. Cabe añadir aquí que los cálculos de un intercambiador de calor de suelo líquido son algo más sencillos que los de uno de grava, aunque su disposición y diseño son más complejos.
Tipo sin membrana
Hoy en día, han aparecido tipos de intercambiadores de calor terrestres (GTO) como los sin membrana. Ellos sonson una combinación de los dos tipos de sistemas anteriores. La esencia principal de la instalación de dicho dispositivo es que es necesario montar una capa uniforme de placas de polímero encima de una capa uniforme de grava.
Instalación del sistema
Las losas deben montarse sobre "patas" que descansarán sobre la capa de grava. Por lo tanto, resulta que el aire no se moverá a través de la capa de grava, como en el tipo sin canales, sino entre la capa de losa y la capa de grava. La principal ventaja es que un intercambiador de calor de este tipo se puede utilizar durante bastante tiempo sin regeneración de la capa de grava.
Un lecho de grava regular solo puede funcionar durante 12 horas, después de lo cual se necesitan 12 horas de "descanso". Durante tal descanso, una capa de grava tomará calor del suelo para luego transferirlo a la ventilación. Al usar placas, estos marcos se simplifican mucho. Otra diferencia entre un TRP sin membrana es que no habrá ningún obstáculo fuerte para la circulación del aire. Con un tipo de intercambiador sin ductos, la grava será un obstáculo natural para el flujo de aire, razón por la cual es necesario equipar el sistema con ventiladores adicionales con mayor frecuencia.
El principal problema con el uso de un intercambiador de calor de suelo de este tipo para la ventilación de bricolaje es que el sistema no es continuo y, por lo tanto, está completamente prohibido usarlo en aquellas regiones donde hay un mayor nivel de agua subterránea. o existe la posibilidad de que el sistema se inunde por la atmósferaprecipitación.
