Цены на такие традиционные энергоносители, как уголь, газ или нефть постоянно растут, а альтернативные источники энергии по-прежнему не могут «набрать обороты», чтобы создать атмосферу здоровой конкуренции на энергетическом рынке. Но, тем не менее, существуют технологии энергосбережения, которые не требуют чрезмерных капитальных затрат в масштабах малого строительства, зато впоследствии позволяют существенно сэкономить на эксплуатационных расходах. К одному из видов таких энергосберегающих технологий относятся геотермальные системы вентиляции.
Верхние почвенные слои планеты представляют собой огромный тепловой аккумулятор практически с неисчерпаемым ресурсом. Основным источником тепла выступает солнечная радиация. У самой поверхности земли наблюдаются сезонные температурные колебания, но на глубине нескольких метров разность межсезонных температур сглаживается, и температура почвы остается более-менее постоянной в течение всего года. В среднем температура почвы на глубине трех метров равна среднегодовой температуре воздуха, для средней полосы России — это +7°C зимой и +12°C в летний период. В основе геотермальной вентиляции заложен принцип заимствования тепла из почвы в зимний период (с целью сокращения расходов на подогрев приточного воздуха) и его охлаждение летом (кондиционирование).
Геотермальная вентиляция полностью безопасна с экологической точки зрения и может быть применена в помещениях любого назначения: производственных, общественных, бытовых или жилых.
Устройство геотермальной вентиляции
Упрощенно можно сказать, что геотермальная схема представляет собой обычную систему канальной приточно-вытяжной вентиляции с размещенными под землей (ниже точки промерзания почвы) воздуховодами.
Вентиляционная приточная система забирает воздух извне и по подземным воздуховодамтранспортирует его до точки выброса внутри помещения. Вытяжная часть вентиляционной установки может утилизировать воздух прямо на улицу или же аналогично приточной вентиляции — по подземному воздуховоду. В этом случае подземный воздуховодный теплообменник делается двухконтурным. По внутреннему контуру удаляется отработанный воздух из помещения, а по внешнему подается свежий приточный. Таким образом, двухконтурный воздуховод выполняет еще и функцию рекуператора.
Геотермальная вентиляция летом
Жарким летом приточная вентиляция призвана обеспечивать помещение свежим, чистым и в меру прохладным воздухом. Поскольку летом температура наружного воздуха достигает +30 и более градусов Цельсия, его приходится дополнительно охлаждать, то есть кондиционировать. Для кондиционирования приточных воздушных масс используют различные системы, в том числе и встроенные в воздуховоды вентиляции канальные охладители.
Геотермальная вентиляция позволяет отказаться от специальных кондиционирующих устройств, а приточный воздух охлаждается за счет теплообменных процессов с почвой, проходя путь от точки забора до точки выброса по подземным воздуховодам.
Геотермальная вентиляция зимой
Работа вентиляции в зимний период предполагает подогрев приточного воздуха. Согласно нормам вентиляции температура приточного воздуха должен быть не ниже +18°C. В классической схеме вентиляции приточный воздух приходится догревать до требуемой температуры электро- или водяными калориферами, соответственно увеличивается расход электрической энергии. Геотермальная вентиляция позволяет оптимизировать теплообменные процессы. При классической схеме калориферу необходимо прогреть приточный воздух в среднем от -20°C до +18°C. То есть разница температур на входе и выходе канального калорифера должна быть 38°C. При этом чем больше скорость воздушного потока в воздуховодах, тем мощнее должен быть сам нагреватель, чтобы гарантировано нагревать воздух.
При геотермальной схеме воздушный поток предварительно прогревается, проходя подземный контур воздуховодов. При этом часть тепла приточный воздух может забирать непосредственно из почвы, прогреваясь до +7…+12°C, а часть – от удаляемого из помещения воздуха, если система воздуховодов двухконтурная. В этом случае канальному нагревателю остается лишь незначительно догреть входящий воздушный поток, соответственно, не нужны большие мощности калориферов, экономится электрическая энергия.
Геотермальная вентиляция в межсезонные периоды
В весенний и осенний периоды, когда разница температур воздуха снаружи и внутри помещения незначительна, особого эффекта от подземного контура воздуховода нет. Для того чтобы не нагружать вентиляторы, которые должны продавить воздух по всей длине воздуховодной магистрали, в системе можно предусмотреть дополнительную более короткую сеть воздуховодов. При уменьшении длины воздуховодной трассы снижается аэродинамическое сопротивление проходящему воздушному потоку, и вентиляция при одной и той же установленной мощности вентиляторов может быть более производительной.
Достоинства и недостатки геотермальной вентиляции
Главным преимуществом подземного воздуховода является значительное снижение энергозатрат на предварительную температурную обработку приточного воздуха перед его подачей в помещение. Благодаря геотермальной технологии энергопотребление оборудования, предназначенного для подогрева или охлаждения воздуха, может быть снижено в несколько раз.
Недостатком геотермальной системы является относительная сложность конструкции, ведущая к увеличению капитальных затрат. Кроме того, требуется более протяженная трасса воздуховодов, а значит и более мощные вентиляторы. С другой стороны, наличие подземного воздуховода вентиляции позволяет отказаться от компрессорно-конденсаторных установок, что можно расценивать как снижение капитальных затрат.
Как показывает опыт, несмотря на некоторые сложности при устройстве геотермальной вентиляции, лучше один раз потратиться при строительстве и потом на протяжении всего срока службы вентиляционной системы пользоваться энергосберегающей технологией, не переплачивая за комфортное пребывание в помещении в любое время года.
Направления
Компания «Забор Урала»
Производство, доставка и установка заборов.
Компания «Кровля»
Производство, доставка и установка кровельных материалов.
Работаем в Орске, Новотроицке, Оренбурге, Гае и по всей Оренбургской области