Prezračevanje

Zrak skozi zemeljski toplotni izmenjevalnik

Sveži zrak za prezračevalno napravo vodimo, skozi zemeljski toplotni izmenjevalnik in ga v zimskem obdobju predgrejemo na določeno temperaturo.


Zaradi sodobnejše  gradnje stanovanjskih objektov, z izboljšanimi izolacijskimi materiali, ki so skoraj neprodušni, je postalo prisilno prezračevanje bivalnih prostorov, skoraj nujna potreba za  zagotovitev zadostne količine svežega zraka, ki pa je, za udobno bivanje človeka, življenskega pomena.

Zemlja nam nudi enostaven in cenovno ugoden način za shranjevanje sončne energije, ki jo lahko shranimo v času, ko je le-te na razpolago veliko.Zemeljski toplotni izmenjevalnik za predgretje zraka z energijo tal, poleg prihranka energije v zimskem obdobju, nudi tudi učinkovito hlajenje prostorov v poletnem obdobju. Sveži zrak za prezračevalno napravo vodimo, skozi zemeljski toplotni izmenjevalnik in ga v zimskem obdobju predgrejemo na določeno temperaturo. Obratno naredimo v poletju, saj lahko na obraten način, pred uporabo, zrak predhodno ohladimo. Za takšno uporabo so primerna predvsem vlažna ilovnata tla.

Na sliki 1 je prikazan princip izvedbe zemeljskega izmenjevalnika za kontrolirano prezračevanje stanovanjske zgradbe in z vgrajenim rekuperatorjem toplote.

Slika 1 - Shematski prikaz delovanja prezračevalnega sistema z zemeljskim toplotnim hranilnikom
Slika 1 - Shematski prikaz delovanja prezračevalnega sistema z zemeljskim toplotnim hranilnikom

Izvedba toplotnega izmenjevalnika: Zemeljski toplotni izmenjevalnik (ZTI) naredimo iz večjega števila cevi, ki jih položimo v zemljo, v globini od 1 do 3 metrov. Seveda pa velikokrat obstaja vprašanje, katere cevi so primerne na določenem področju. A uporabo so najprimernejše cevi, ki jih uporabljamo za izvedbo odtočne kanalizacije. Predvsem cevi izdelane iz plastičnega materiala in sicer: cevi iz PVCja (KG - cevi), iz polipropilena (PP - cevi), cementne cevi ali cevi iz litega železa itn. Dovod svežega zraka izvedemo s prisilnim prezračevanje, Prisilno prezračevanje je edini način, da lahko zagotovimo zadostno, oziroma načrtovano, število izmenjav zraka, v  bivalnih prostorih.

Odvod kondenzata: V poletnem obdobju se soočamo s pojavom kondenzata. Da preprečimo nastanek kondenzata je potrebna vgradnja cevi z minimalnim padcem okoli 2 % v smeri toka zraka. Odvod kondenzata izvedemo s cevno instalacijo z vgrajenim sifonom, ki jo priključimo na hišno kanalizacijo. Za velike dolžine cevi je potrebna vgradnja jaška za zbiranje kondenzata. V jašek obvezno vgradimo potopno črpalko.

Na sliki št. 2 so prikazani različni načini za izvedbo zemeljskega toplotnega izmenjevalnika.

Slika 2 - Možnosti vgradnje zemeljskega toplotnega izmenjevalnika
Slika 2 - Možnosti vgradnje zemeljskega toplotnega izmenjevalnika

Filter: Da se ne bi v ceveh odlagal prah in pelodi, je potrebna vgradnja filtra. Z redno kontrolo in čiščenjem filtra, vsakih 4-8 mesecev zagotovimo dovajanje čistega zraka v prostor. Dovod večje količine prahu in  številnih mikroorganizmov skozi prezračevalni sistem, lahko zmanjšamo, če zrak ne črpamo neposredno nad zemeljsko površino. Priporočljiva višina črpanja je od 1 do 1,5 metra nad zemljo. Vsaj enkrat na leto je potrebno zagotoviti čiščenje cevi. To storimo enostavno z vodnim izpiranjem. Na toplotnem izmenjevalniku mora biti vgrajen priključek na hišno kanalizacijo, skozi katerega odvajamo kondenzat. Vsekakor je potrebno, v času gradnje, poskrbeti za odtok na najnižjem mestu instalacije. Odtok speljemo v hišno kanalizacijo.

Dimenzioniranje: Za izvedbo zemeljskega toplotnega izmenjevalca je najbolj smiselna uporaba cevi s premerom od 100 do 200 mm. Vgradnja takšnih cevi nam omogoča, tudi pri najnižjih zunanjih temperaturah, zagotovljeno vstopno temperaturo zraka nad lediščem. To praktično pomeni, da ni težav z zamrzovanjem toplotnega izmenjevalca in posledičnih problemov, ter slabšega izkoristka, z odtaljevanjem. Cevi z večjim presekom imajo manjše površine za izmenjavo toplote. Namesto povečanja preseka cevi, je bolj smiselna vgradnja večjega števila paralelnih cevi z enako dolžino. Enake dolžine cevi omogočajo približno enake tlačne izgube. Priporočljiva dolžina cevi je nekje od 25 do 35 m. Večje dolžine se komaj izplačajo, če se temperatura zraka asimptotično približa temperaturi zemlje in tlačne izgube za ventilatorjem naraščajo.

V preglednici 1 so prikazani podatki za predgretje zraka v zemeljskem toplotnem izmenjevalcu. Temperatura zemlje v globini 1 m znaša v zimskem času med 4 do 8 oC. Poleti pa  od 8 do 13 oC. V večjih globinah je temperatura od 8 do 10 oC relativno konstantna.

Preglednica 1: Predgretje zraka s pomočjo zemeljskega toplotnega hranilnika
Preglednica 1: Predgretje zraka s pomočjo zemeljskega toplotnega hranilnika

Še posebej pomembno je predvsem to, da omogoča daljša ležalna doba zraka v ceveh dovod svežega zraka precej dalj časa. Pri tem je potrebno nameniti pozornost dejstvu, da izstopna temperatura zraka ne pade pod -3 oC in, da ne pride, pri rekuperaciji toplote, do zaledenitve.

Sodobni sistemi prezračevalnih naprav so vse pogosteje opremljeni z rekuperatorjem toplote - nove generacije. Ti rekuperatorji se odlikujejo predvsem z velikim izkoristkom, saj vračajo toploto tudi do 90 % in več. Sistemi so opremljeni z enosmernim ventilatorjem in z izredno nizko porabo električnega toka. Možna je tudi izbira večjega števila hitrosti. Z vgrajenim predgrelnikom preprečujemo zamrzovanje kondenzata, ki se ustvarja pri zunanjih temperaturah, nižjimi od -5 °C.  Naprave, z vgrajenim filtrom na dovodu svežega zraka odstranijo tudi najdrobnejši cvetni prah. Z vgrajeno regulacijo se omogoča nastavljanje različnih režimov obratovanja, za vsako posamezno uro ali dan v tednu. Omogočeno je tudi prosto hlajenje ali prezračevanje prostora. S tipanjem temperature prostora, zunanjega in dovodnega zraka, se z vklopom motornega bay passa (kratka vezava), v hišo dovaja  zunanji hladnejši zrak, ko je la ta na voljo (ponoči).  S tem velikokrat odpade potreba po hladilni klima napravi, predvsem v kvalitetno grajenih hišah, ki omogočajo dolgo vztrajnost.



Strokovna knjiga ogrevanje

Knjiga Ogrevanje


Knjiga »Ogrevanje – vse za ogrevalno tehniko«, ki jo smo jo izdali meseca julija 2013, ne zagotavlja samo znanja o tehniki, zamenjuje tudi številne in že do zdaj uveljavljena mnenja strokovnjakov. Moja želja je , da se s pomočjo kakovostne strokovne knjige, kateri bodo sledile še knjige, kjer bodo opisani sodobni načini o prezračevanju, kakovostni gradnji objektov kot je ničelna energijska hiša ter izvajanje vodovodnih instalacij.

Naročite svoj izvod knjige Ogrevanje