Грунтовый воздушный теплообменник, реализуемый под Выборгом - 3

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Добрый день всем! Большое спасибо sim1, как зачинателю такой интересной темы, и всем кто ее поддерживает. Слежу за темой с самого начала, в скором будущем тоже планирую сооружение ГТ, сейчас пытаюсь выбрать наиболее оптимальную конфигурацию.

Вопрос ко всем: попалась мне статья https://www.ventportal.com/node/1054,
где на графике

дано падение давления на поворотах воздуховода.
Из этого графика получается, что два поворота по 45 по падению давления будут равны одному 90, т. е. получается нет смысла ставить два по 45. На сколько я помню, это же подтверждало
моделирование, которое проводил egorets. Это так?

Сам сейчас ориентируюсь на примерно такую схему https://www.forumhouse.ru/attachments/1248917/, только в силу больших масштабов (веток будет больше) планирую разделить ее на 2 части, с 2-мя отдельными воздухозаборниками.

 

При условии что радиус изгибов одинаков - да.
Но радиус изгиба колен рыжей трубы 2*45 больше радиуса 1*90. Поэтому падение давления должно быть меньше.

 

С этим согласен. Как-бы посчитать реальную разницу? Думаю, что все равно остановлюсь на углах 90, по причине меньшего количества соединений. Я бы вообще отталкивался от модели теплообменника улиткой, но у этой модели, при всех плюсах, по сравнению с любой решеткой, есть большой минус, для стекания конденсата один конец должен быть гораздо ниже второго...

 

Вроде-как есть правило что радиус изгиба должен быть больше двойного диаметра трубы во избежание чрезмерных потерь давления.
Любое количество соединений в недоступном месте является рискованным.

 

Вот с этим согласен на все 100%

 

Почему-то не встретил обсуждения линейного ГТ?
Понятно, что падение давления будет существенным из-за числа поворотов (компенсируется производительностью вентилятора от солнечной панели?), но при этом ВСЯ труба учавствует в теплообмене...
Покритикуйте (посоветуйте вентилятор) для конструкции:
- заглубление ГТ - 1,5-2 м под баней (без УШП);
- 6-7 веток 110 трубы (через 0,5 м) длиной 8 м;
- соединение в одну линию с помощью 3-х поворотов на 60 град;
- вход- выход через спаренные повороты по 45 град.

Кто что скажет?
Вентилятор вроде лучше на выходе ставить (на всасывание)?
А если все-же на проталкивание, на сколько повысить производительность (мощность? ?

 

Насчет 60 градусов - это я дурканул, пардон ...
Тут либо 4 х 45 градусов (лучше), либо 2 х 90 градусов (дешевле).

 

Предположим что требуемый воздухообмен (м3/ч) = 100
Закладываем требуемую дельту (градусов цельсяя) = 30
Плотность воздуха (Кг/м3) = 1,2041
Вес 100м3 (Кг) = 120,41
Нагрев на 30 градусов (Кдж) = 3630,3615
Нагрев на 30 градусов (Вт*Ч) = 1008,43375
погонная мощность ГТ (оптимистично) ,Вт/м = 20
Необходимая минимальная длина ГТ по мощности = 50,4216875 м

площадь сечения трубы 110 (М2) = 0,00950697
Принимаем граничную скорость воздуха (м/с) = 5
Воздухообмен М3/ч при этом = 171,12546
Т. е. сечения трубы 110 достаточно для воздухообмена 100 М3/час по шумовым параметрам. Над скоростью воздуха нужно думать, т. к. 3м/с не бесшумны, ночью такой поток ощутимо слышен, но если система вентиляции оборудована шумогасителем, то скорость 3м/с в ГТ может быть приемлемой

Нагрев воздуха можно определить согласно формуле:
T = t*P / (V·С·ρ), где
t - Время нагрева
V - объем воздуха (м3),
С - теплоемкость воздуха (Дж/кг·К),
ρ - плотность воздуха (кг/м3).
P - тепловой поток (Вт),

Примем тепловой поток P равным 20 Вт по всей длине ГТ, пренебрежем изменением разности температур. Скорость возьмем 3 м/с, длину 50м
Для цилиндра воздуха длиной 1м: V=0.055^2*3.1428=0.00950697 (м3)
Время пребывания цилиндра в ГТ: t=L/v=50 (м)/3 (м/с)=16,6 сек

T=10*20/(0.00950697*1005*1.2041)=28,97396984
Очень приблизительно, при скорости потока 3м/с воздух в ГТ длиной 50м нагреется на 29 градусов (на самом деле поток тепла не будет 20 Вт по всей длине, т. к. разница температур меняется по длине ГТ и нагрев будет существенно меньше, - думаю где-то 20 градусов)

Из вышесказанного можно сделать вывод, что важна площадь теплообмена с грунтом (условно 1 мп трубы питается с 1 м2 грунта), теплоотдача грунта, и время нагрева порции воздуха, которое зависит от диаметра труб ГТ и скорости воздухообмена.
Таким образом, если вместо одной трубы 50м подключить параллельно с интервалом 1м пять труб по 10м, - эффективность ГТ не изменится, но динамическое сопротивление будет меньше. В обеих случаях "ВСЯ труба участвует в теплообмене"

Баню не заморозите?

Посчитайте длину ГТ и прикиньте диаметр труб исходя из требуемого воздухообмена по примеру выше.
P. S. А "линейный ГТ" имеет смысл если использовать жидкость в качестве теплоносителя.

 

Это точно так? Вот допустим, я могу сделать вместо одной длинной ветки, четыре-пять коротких, идущих параллельно, раздельно в каждую комнату. Особенно меня привлекает возможность естественной циркуляции. Получается в связи с тем что

, этот вариант будет лучше?
И управлять вентиляцией в разных помещениях будет проще. Вентиляторов, да, будет больше.

 

Расчет делал давно основываясь на европейских данных по грунтовым теплообменникам.
Вывел это в калькулятор
http://sdinfo.ru/%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D0%B5%D1%82-%D0%B3%D1%80%D1%83%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BE%D0%B1%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0/

 

Задача сводится к предидущей
- посчитайте требуемый воздухообмен для каждой комнаты
- посчитайте максимальную скорость потока в каждой ветке
- посчитайте необходимую мощность каждой ветки ГТ
- убедитесь что воздух, проходящий с такой скоростью будет успевать нагреваться на требуемую дельту.

ремарочки:
- Без рекуператора ГТ для вентиляции как-то "недорешение" (догревать воздух нужно) а по рекуператору в каждую комнату как-то...
- Ну и моя фирменная ,- 4х- фильтров на входе; 4х байпасов; 4х конденсатников; 4х процедур откачки конденсата; 4х периодических процедур дезинфекций

 

Вот это больше всего меня беспокоит в такой конструкции. Без достаточного нагрева, смысла нет в теплообменнике.

 

Стоп, - теплопередача идет от более нагретого тела к менее.
Грунт хорошо если будет иметь температуру к январю +5. Воздух в ГТ нагреется до +2, допустим от -30. Так +2 на входе в комнату все равно нужно догревать. Или я что-то не понял?

 

Ну кому то нужно, а кому то не очень. У всех свои цели. Мне нужно что бы воздух поступал снаружи -2, а не -30, и при этом не требовал сложных и дорогостоящих конструкций вроде рекуператоров, догревателей и пр. В идеале -естественная циркуляция. Ну и летом -охлаждение воздуха, замена кондея. Опять же минус сложная, дорогая и энергопотребляющая техника.

 

Дело хозяйское
Как-то непривычно просто строить нерегулируемую подсистему для жилого помещения. К примеру, в комнате приболевший ребенок, который очень остро чувствует сквозняки. Скотч на вент решетку? Или в весной температура на улице +13 - +20 а из ГТ уже 0-1 поступает в комнаты. Или тяга самотека зависит от уровня ветра на улице и разницы температур.
У меня в квартире есть приточка с фильтром -> дросселем -> вентилятором с регулировкой скорости -> обогревателем. Так вот, зимой если дроссель перекрыт (щель по контуру 5мм) и обогреватель выключен, - то самотеком довольно ощутимо холодным воздухом сифонит.
Но спорить не буду.