Геотермальні вентиляційні системи

Системи ГЕО ВЕНТС і ГЕО ВЕНТС ДУО створені для забезпечення комфортних умов в приміщенні при мінімальному енергоспоживанні з використанням тепла ґрунту поверхневих шарів Землі.

Застосування систем сприяє збільшенню енергоефективності вентиляційних систем і зниження експлуатаційних витрат.

Грунт поверхневих шарів Землі – природний тепловий акумулятор. Головний джерело теплової енергії, що надходить у верхні шари Землі – сонячна радіація. Поверхневі шари грунту також піддаються впливу сезонних коливань температур зовнішнього повітря. Ці складові, а також властивості самого грунту впливають на температуру ґрунту. На глибині близько 3 м і більше (нижче рівня промерзання) температура ґрунту протягом року практично не змінюється і приблизно дорівнює середньорічній температурі зовнішнього повітря. Температура грунту на глибині 1,5–3,2 м взимку складає від +5 до +7°С, а влітку від +10 до +12°С. Дані по температурних режимів грунтів в різних регіонах можна знайти в спеціалізованій літературі. Експерименти показали, що в зимовий період ґрунтовий теплообмінник може нагрівати припливне повітря, що надходить у приміщення, на температуру більше ОоС, а в літній період – охолодити до +18-20° С.

Ґрунтовий теплообмінник можна використовувати для охолодження повітря влітку і нагрівання взимку. Витягти і ефективно використовувати геотермальну енергію землі можна з допомогою систем ГЕО ВЕНТС і ГЕО ВЕНТС ДУО.

Найпростіший спосіб використання тепла землі – Ґрунтовий теплообмінник (ГТО ) системи ГЕО ВЕНТС

Під землею, нижче точки промерзання грунту, укладається система повітроводів, які виконують функцію теплообмінника між землею і повітрям, що проходить по цим воздуховодам. Т. к. температура ґрунту на глибині 1,5 - 3,2 м взимку складає від +5 до +7 °С, а влітку від +10 до +12 °С, то повітря, який проходить по повітропроводу, нагрівається в зимовий період або охолоджується в літній період ґрунтом через стінку воздуховода.

При раціональному розміщенні повітроводів можна відібрати з грунту значну кількість теплової енергії при порівняно невеликих витратах електроенергії.

Більш досконала система – Ґрунтовий теплообмінник системи ГЕО ВЕНТС ДУО

Система являє собою теплообмінник «труба в трубі». По внутрішній трубі переміщається витяжне повітря, що видаляється з приміщення, по зовнішній трубі - припливне повітря з вулиці. Спірально навивні повітроводи з нержавіючої сталі володіють високою теплопровідністю і дозволяють здійснити першу високоефективну стадію рекуперації.

При цьому повітря, що подається в приміщення, нагрівається/охолоджується (при необхідності) за рахунок геотермальної енергії грунту та теплообміну з витяжним повітрям через стінку внутрішньої труби. Така конструкція ДТО дозволяє скоротити довжину повітроводів, розміщених у землі, поліпшити теплові характеристики ГТО.

Діаметр і довжина воздуховода визначаються в залежності від витрати повітря та рівня капітальних і експлуатаційних витрат.

Експлуатаційні витрати таких систем дорівнюють витратам на роботу припливно-витяжних вентиляторів і витрат за періодичної заміни фільтрів.

Геотермальна вентиляція – найкраще рішення для отримання безкоштовної енергії

Застосування ГТО систем ГЕО ВЕНТС або ГЕО ВЕНТС ДУО дозволяє:

• підігрівати/охолоджувати повітря, що знижує енерговитрати;
• запобігти обмерзання рекуператора припливно-витяжного агрегату.

Оптимальне рішення для вентиляції будинку – використання геотермальної системи в поєднанні з припливно-витяжною установкою з рекуперацією тепла ВУТ.

Ця система забезпечує постійний повітрообмін в приміщенні, якій необхідний для комфортного перебування у ньому людей. Така система взимку зберігає тепло, а влітку – холод, захищаючи будинок від швидкого перегріву, знижує енерговитрати на вентиляцію та кондиціювання. Системи геотермальної вентиляції можуть застосовуватися в котеджах, складських приміщеннях, магазинах, ресторанах, промислових будівлях.

Розрахунок ефективності вентиляції із застосуванням ГТО і рекуперації тепла

Для получения комфортного свежего воздуха, его необходимо нагревать в зимний период и в межсезонье, а в летний период охлаждать. Ниже приведен пример расчета затрат тепловой энергии на подогрев приточного воздуха без применения систем утилизации тепла, а также при применении геотермальных систем для умеренного Европейского климата. Расход воздуха принят 300 м³/час.

Итого суммарно за весь год на нагрев или охлаждение свежего воздуха необходимо будет затратить:

Суммарные затраты за весь год на нагрев или охлаждение свежего воздуха:		Затраты тепловой энергии за год, кВт*ч		Економія теплової енергії за рік, кВт*год
При відсутності системи утилізації тепла		5959		-
При використанні геотермальної системи		3325		2634
При використанні геотермальної системи і установки з рекуперацією тепла ВУТ		1538		4421

Застосування грунтового теплообмінника системи дозволяє підвищити теплову ефективність припливно-витяжної установки системи Гео Вентс Дуо на ℇ=2634/(4421-2634)*100% = 147%

Система ГЕО ВЕНТС ДУО использует низкопотенциальное тепло земли, то есть является тепловым насосом и для характеристики эффективности системы применяется коэффициент SPF – Фактор сезонной мощности (EN14511), который определяется как отношение количества полученной тепловой энергии к количеству потребленной электрической с учетом сезонных изменений температуры воздуха/грунта.

Для получения от грунта 2634 кВт·ч тепловой мощности в год вентиляционной установкой тратится 635 кВт·ч электроэнергии.
SPF = 2634/635 = 4,14.

Результат: зменшення комунальних витрат на опалення і кондиціонування в 1,5-4 рази!