• wymiennik

    W toku wielu dyskusji w wielu wątkach rozważaliśmy różne podejścia do problemu budowy GWC. Postanowiłem zebrać w jednym miejscu wnioski, bo może komuś się przyda taki przekrój potencjalnych możliwości realizacji tej funkcji do podjęcia decyzji – budować taki cud, czy nie.

    GWC to Gruntowy Wymiennik Ciepła. Pozornie wszyscy o tym wiedzą. Niestety, chyba tylko pozornie, bo oprócz normalnych, zrozumiałych, wątpliwości ludziska często wypisują takie brednie, że ziemia (Grunt!) jęczy!

    Zadaniem takiego wymiennika jest pozyskanie zimą i dostarczenie w "przyjaznej" postaci strumienia ciepła magazynowanego przez nasze słoneczko w gruncie latem, lub oddanie do tegoż gruntu strumienia ciepła w szczególnie upalne dni.

    Wymienniki ciepła dzielą się na:Chciałem  klimatyzacja Wilanów zrobić GWC, zostawiłem rurę fi 160 wychodzącą z gruntu do pom. gosp., drugą "zwykłą" wychodzącą na zewnątrz budynku. Zamierzałem zrobić GWC żwirowy, z przepustnicą tak, by można było czerpać powietrze z gruntu lub z otoczenia. 

     

    Jednak trochę martwi mnie poziom wód gruntowych. 

    Z tym bywa różnie. Podczas kopania fundamentów na jesieni zeszłego roku, na głębkości ław - ok. 1m, było sucho, ławy stały kilka dni i woda nie podchodziła. Z wiosny, po roztopach woda była na głębokości ok. 40cm i po paru dniach się obniżyla. W maju robiłem przyłącze wodne i woda zbierała się w wyokopach i od lustra do powierzchni biło ok. 80 cm. Teraz nie wiem, ale podejrzewam, że znowu poszło nieco w dół. Ile? Nie wiem. 

     

    Przeczytałem dwa razy to co napisałeś i sam nie wiem: żwirowy - przez długi okres roku, wody są za wysoko, chyba raczej wtedy nie będzie działał. 

    Wodny I - wody mogą być za nisko . 

    Wodny II - na ten na pewno wody będą za wysoko. 

    Rurowy? (ale chyba przecież też skropliny muszą gdieś odchodzić, a przy wysokim poziomie wód gdzie odpłyną? 

    przeponowe - gdzie jeden czynnik (powietrze) jest oddzielony od drugiego czynnika (gruntu) ścianką (przeponą). Tu przykładem może być rurowiec.

    bezprzeponowe - gdzie jeden czynnik nie jest oddzielony od drugiego czynnika wymiany ciepła żadną przeponą. Separacja czynników na wylocie urządzenia najczęściej jest grawitacyjna, wynikająca z różnic gęstości tychże czynników (chłodnie kominowe, żwirowiec).

    GRUNT JAKO ŹRÓDŁO CIEPŁA:

    Przez całe lato kąt padania promieni słonecznych jest taki, że znaczna część ich energii nie jest odbijana i rozprasza się w gruncie w postaci ciepła. Po prostu ziemia się nagrzewa. Dodatkowo, deszczyk opadający na tenże grunt przynosi strumień ciepła i ułatwia mu wnikanie do głębszych warstw (unoszenie - tu wsiąkanie). W efekcie, po uśrednieniu, pod ziemią niezależnie od pory dnia, panuje prawie wyrównana temperatura około 10stC (temperatura studzienna). Im bardziej wilgotny grunt (ohydna glina lub wysoki poziom wód gruntowych) tym więcej tego ciepełka przypada na jednostkę masy gruntu. Woda jest bardzo dziwna. Jest tam pod ziemią i ma największe ciepło właściwe w przyrodzie. Grunty suche, piaszczyste magazynują znacznie mniej ciepła.

    Wielokrotnie wykazano praktycznie, że zdolność do przewodzenia termicznego gruntu jest mała i wynosi około 2,5 - 3,5 W/m2. Ale przecież jest! Z tego wynika, że korzystając z sporej powierzchni gruntu można "wydłubać" spory strumień ciepła. Byle nie zbyt dynamicznie, bo czas regeneracji jest uzależniony zdolnością do jego przewodzenia z dalszych warstw, a ta jest niewielka. Wniosek jest taki: Gruntowe wymienniki należy przewymiarowywać! Ograniczeniem zwykle jest wielkość działki i zasobność portfela inwestora.

    Wszelkie "przepisy na obliczanie" to jawne brednie. To tylko empiryczno - obliczeniowe minimum, gdzie przedsięwzięcie zaczyna mieć sens ekonomiczny przy minimalnych kosztach wykonania wymiennika.

    GWC RUROWY:

    5mb rury zakopanej w ziemi ma określoną powierzchnię, i chłonie z gruntu ciepło poprzez ściankę, niezbyt sprawnie oddając je do powietrza wewnątrz rury.

    50mb rury j/w robi to lepiej i już można z tym żyć.

    500mb rury robi to naprawdę dobrze, ale jak to sfinansować?

    GWC ŻWIROWY:

    1m3 żwiru po przedmuchaniu go strugą powietrza "da" skokiem sporo ciepła a potem "stanie" z powodu wychłodzenia i trzeba regenerować złoże (czekać aż "naciągnie")

    Znalezione obrazy dla zapytania gruntowy wymiennik ciepła

    10m3 żwiru rozwiązuje problem dla 100m2 domku na 8 godzin, potem przerwa.

    30-50m3 rozwiązuje ten problem naprawdę skutecznie i przy pracy na 1/2 możliwości pozwala na "pracę ciągłą"

    GWC WODNY 1:

    Jeżeli są wysokie wody gruntowe, to tylko się cieszyć! Potrzebne ciepło pobieramy tak, jak robi się to do klasycznej pompy ciepła "glikolowej". Układa się w gruncie węża fi32 napełnionego borygiem ( w kręgach o średnicy około 1m). Należy przyjąć moc takiego źródła ciepła na 20W/mb (niedoszacowane) lub 25W/mb (optymalne) i ułożyć go tyle, aby czerpać około 5 kW w trybie ciągłym. Praktycznie oznacza to 150 - 250mb zakopanego węża. Wcale nie musi  klimatyzacja Ursynów być w jednym kawałku. pętle można przecież równoleglić! (np.2 x 100mb).

    Przy cenie rury ok. 3zł/mb to koszt poniżej tysiąca złotych, tylko nakopać się trzeba, no chyba, że znajoma koparka za 40zł/godz. to w długi dzień się obskoczy.

    Zakopuje się toto na granicy przemarzania (1.2 do 0.8m jak gdzie!).

    Końce należy dołączyć do odpowiednio dobranego lamelkowego (takiego jak chłodnica samochodowa) wymiennika ciepła woda-powietrze umieszczonego w otworze czerpni naściennej. Całość uzupełniamy pompą obiegową. Czujniki temperatury odpowiednio załączają i wyłączają pompę zapewniając dogrzewanie zimą i ochładzanie latem powietrza wpuszczanego "na salony".

    Wykonalne i wcale nie astronomicznie drogie. Pytałem producenta nagrzewnic i rozpoznawałem sprawę pod kontem wykonywania . Porównywalne z kosztem przyzwoitego żwirowca.

    Jeżeli są odpowiednie warunki – woda na głębokości kilku metrów i bardzo mało miejsca na żwirowiec, to można spróbować dobrać się do ciepła gruntu w inny sposób.

    Budujemy studnię kręgową, której zastosowanie w gospodarstwie jest oczywiste i bardzo potrzebne. Wewnątrz studni urządzamy klasyczną „chłodnię kominową” .

    Mała pompka zanurzona w wodzie pompuje ją do kilku sitek prysznicowych umieszczonych pod pokrywą studni. Wywołując intensywny deszcz wewnątrz tej studni bardzo skutecznie ochładza się (ogrzewa) olbrzymie ilości powietrza zapewniając jednocześnie absolutnie stałą jego wilgotność (niewielką, bo i temperatura niewielka - studzienna), no i naprawdę bardzo skuteczny filtr przeciwalergiczny. Coś kompletnie nieosiągalnego w klasycznym rurowym GWC.

    Spad rury GWC powinien być od domu w kierunku studni dla grawitacyjnego usuwania skroplin.

    Zimą powietrze wentylacyjne byłoby skutecznie nawilżane i bardzo skutecznie dogrzewane (też do studziennej temperatury). Długość rury (która kosztuje) można by wtedy znacznie zmniejszyć. Jak taka rura byłaby krótka, to wyłączając pompkę, gdy na dworze jest temperatura kilkanaście stopni, eliminuje się konieczność budowania czerpni naściennej. W krótkiej rurze nie zbije się temperatury z 14stC do 8stC przy potrzebnych przepływach.

    Bilans cieplny wyraźnie mówi że m1T1+ m2T2= (m1+m2)deltaT

    To oznacza, że mała masa (nie objętość!) powietrza bardzo skutecznie wymieni ciepło z wielką (w porównaniu) masą rozpylonej wody. Rozdział mediów nastąpi grawitacyjnie i "w dalszą drogę" uda się tylko mała masa powietrza po procesie wymiany energii. Skuteczność kolosalna w porównaniu z wielometrowym odcinkiem zakopanej bardzo drogiej rury (a ludzie mają jeszcze jakieś antybakteryjne pomysły, nie wiadomo po co).

    Eliminujemy koszt rury, wykopków kilkudziesięciometrowych i to dość głębokich, budując naprawdę sprawny filtr zamiast enigmatycznej mikronowej warstewki farby pokrywającej wnętrze takiej rury, która, diabli wiedzą - czy coś zadziała. Można zaoszczędzone tu pieniądze włożyć w wykonanie takiej kręgowej studni. Wyjdzie znacznie bogatsza, nawet jak utopimy tam dwie oddzielne pompy (jedna do podlewania ogrodu). Wszelkie okablowanie można poprowadzić tą samą rurą, która prowadzi powietrze do domu. Tylko kabelki muszą być odpowiednio lepszej jakości. Można też sobie wyobrazić wstawioną rurę wodną do takiej rury powietrznej, tuż obok biegnących kabli, która prowadzi wodę techniczną do spłukiwania kibelka i mycia autka. Jeżeli to tylko woda techniczna, to można takiego "kręgowca" zatrudnić jako zbiornik chłonny deszczówki, z którą i tak coś musimy zrobić.

    Jak się chce i rozumie po co to wszystko, to zawsze można! Woda w gruncie może dopomóc a wcale nie przeszkadza. Nie zawsze jest możliwość postawienia żwirowca, bo jemu wysoka woda przeszkadza , ale są przecież inne sposoby. Nic jednak nie stoi na przeszkodzie w budowie urządzenia ekologicznie pozyskującego potrzebne nam zimą ciepełko lub latem chłodek.


  • Commentaires

    Aucun commentaire pour le moment

    Suivre le flux RSS des commentaires


    Ajouter un commentaire

    Nom / Pseudo :

    E-mail (facultatif) :

    Site Web (facultatif) :

    Commentaire :