มีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนพื้นดินหลายประเภทที่สามารถใช้ได้ในปัจจุบัน ความเป็นไปได้ของการจัดการด้วยมือของคุณเอง ประสิทธิภาพที่ดี รวมถึงความเรียบง่ายของการออกแบบ ทำให้การระบายอากาศประเภทนี้เป็นที่นิยมอย่างมากสำหรับการจัดในบ้านส่วนตัว
คำอธิบายระบบ
วันนี้เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าในทุกประเทศ CIS อุณหภูมิดินที่ระดับความลึกประมาณสองเมตรยังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลง อุณหภูมิพื้นดินโดยประมาณคือ +10 องศาเซลเซียส ตลอดทั้งปี สังเกตการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยขึ้นอยู่กับภูมิภาค แต่โดยปกติไม่เกินสององศา การติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินหมายถึงการใช้พลังงานอิสระนี้ ดังนั้นในฤดูร้อนการระบายอากาศดังกล่าวจะทำให้อากาศภายในห้องเย็นลงและในฤดูหนาวจะทำให้ร้อนขึ้น นอกจากนี้ ความร้อนที่เพิ่มขึ้นสามารถช่วยประหยัดอุณหภูมิที่เกิดจากองค์ประกอบความร้อนอื่นๆ
ปัจจุบันยังไม่ปูเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมักใช้ร่วมกับเครื่องกู้คืน เครื่องพักฟื้นคืออุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนที่ออกแบบมาเพื่อให้ความร้อนกับอากาศเย็นโดยที่อากาศร้อนออก นอกจากนี้ ระบบยังรวมถึงพัดลม ตัวกรอง ท่อและอุปกรณ์ทำความร้อน
ใช้ระบบ
รูปแบบการแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินเช่นนี้ช่วยให้คุณได้รับอากาศจากพื้นดินที่ค่อนข้างอุ่นขึ้นแล้ว ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานจำนวนหนึ่งที่จะเข้าไปในการทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน การมีอยู่ของระบบทำความร้อนด้วยอากาศจะช่วยประหยัดพลังงานและการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ในกรณีนี้หมายความว่าคอนเดนเสทจะไม่ก่อตัวภายในท่อ เนื่องจากอุณหภูมิของอากาศที่ไหลผ่านท่อจะใกล้เคียงกันตลอดเวลา ปัญหาเกี่ยวกับคอนเดนเสทสามารถเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเปิดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน แต่ในขณะเดียวกันอากาศที่เย็นจัดในขั้นต้นจะเข้ามา
อิทธิพลของสภาพอากาศต่อการระบายอากาศ
ประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินสำหรับการระบายอากาศขึ้นอยู่กับสภาพอากาศที่สังเกตพบในภูมิภาคค่อนข้างมาก หากเราพูดถึงสภาพอากาศในประเทศ CIS การติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถช่วยในการทำความร้อนหรือทำความเย็นอากาศในภูมิภาคตั้งแต่ 5 ถึง 20 องศาเซลเซียส ประสิทธิภาพของระบบจะขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างดินและอากาศโดยตรง ยิ่งมีความแตกต่างมากเท่าใด ระบบก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น ด้วยเหตุนี้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินสำหรับการระบายอากาศของห้องจึงมีประสิทธิภาพการรักษาทั้งในฤดูหนาวและฤดูร้อน ในช่วงที่มีความร้อน ระบบสามารถให้อุณหภูมิลดลงจาก 30 ถึง 20 องศา ในสภาพอากาศที่หนาวจัด อุณหภูมิอาจเพิ่มขึ้นจาก -20 ถึง 0 องศา
เมื่อคำนวณเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินสำหรับการระบายอากาศ จำเป็นต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่าในฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วงอิทธิพลของการระบายอากาศดังกล่าวที่มีต่ออุณหภูมินั้นแทบไม่มีเลย นี่เป็นเหตุผลที่สมเหตุสมผลจากความจริงที่ว่าอากาศแวดล้อมและอุณหภูมิพื้นดินมีค่าใกล้เคียงกันมากเกินไป เนื่องจากการแลกเปลี่ยนอากาศช้าลงอย่างมาก ในบางกรณี ระบบดังกล่าวสามารถทำงานในโหมดเชิงลบได้ ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิห้องคือ 12 องศาเซลเซียส และการมีอยู่ของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะลดลงเหลือ 8 องศา เมื่อคำนึงถึงข้อเท็จจริงนี้ จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในดินด้วยมือของคุณเอง เพื่อให้สามารถปิดหรือปิดกั้นไม่ให้อากาศไหลผ่านได้
ประเภทระบบหลัก
ปัจจุบันรู้จักระบบดังกล่าวสองประเภทหลัก - นี่คือท่อและตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไม่มีช่องสัญญาณ เมื่อจัดระบบแบบไม่มีช่องสัญญาณจะใช้ชั้นใต้ดินซึ่งอากาศจะผ่านไป ท่อหรือประเภทช่องหมายถึงการมีท่อสำหรับติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินซึ่งอากาศจะผ่านไป พวกมันควรถูกวางไว้ใต้ดิน
สองประเภทนี้รวมกันด้วยความจริงที่ว่าช่องหลักของประเภททางเข้าจะต้องเชื่อมต่อกับการระบายอากาศ ข้อกำหนดหลักสำหรับสิ่งหนึ่งที่ต้องจำไว้คือระบบต้องมีกลไกในการสลับระหว่างสองโหมด โหมดแรกจะใช้การจ่ายอากาศโดยตรงจากถนน โหมดที่สองจะใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน
ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน
เมื่อเลือกระหว่างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินสำหรับบ้านส่วนตัว ทางที่ดีควรเลือกตัวเลือกนี้ แน่นอนว่าต้องใช้เวลาและเงินมากขึ้น แต่ก็มีประสิทธิภาพมากกว่าเช่นกัน ในการระบายอากาศประเภทนี้ จำเป็นต้องวางระบบท่อในร่องดินที่เตรียมไว้ โดยเฉลี่ยแล้วความยาวของท่อคือ 15 ถึง 50 เมตร ทางเลือกขึ้นอยู่กับความเป็นไปได้และพื้นที่เท่านั้น
นี่เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้ว่าท่อสำหรับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินสามารถหมุนได้ เนื่องจากสิ่งนี้มีผลเพียงเล็กน้อยต่อการเคลื่อนที่ของอากาศ นอกจากนี้ ยิ่งระบบมีระยะเวลานานเท่าไร ระบบก็จะยิ่งทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากที่ต้องพิจารณา การจัดโปรแกรมแลกเปลี่ยนระยะสั้นไม่สมเหตุสมผล
การเลือกท่อสำหรับวาง
ดังที่ได้กล่าวไปแล้วสำหรับระบบที่ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพจะต้องมีความยาวมาก หากพื้นที่รอบบ้านเอื้ออำนวย ให้วางท่อรอบบ้านได้เพียงท่อเดียว หากพื้นที่มีจำกัด คุณสามารถใช้การซ้อนแบบขนานได้ เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อสำหรับการทำงานปกติของระบบควรอยู่ระหว่าง 200 ถึง 250 มม.
ทางเลือกที่ดีเป็นท่อโพลีโพรพิลีน เมื่อคำนวณตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในดิน คุณต้องรู้ด้วยว่าคุณสามารถปรับปรุงกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนได้หากคุณลดความหนาของผนังและเพิ่มพื้นที่ ด้วยเหตุนี้จึงสามารถใช้วัสดุลูกฟูกได้ ในกรณีนี้ความร้อนจะไม่สะสมอยู่ในระบบดินเลย สิ่งสำคัญคือต้องจัดให้มีระบบที่มีความชันประมาณ 2% ในทุกทิศทาง ในกรณีนี้จำเป็นต้องลาดเอียงเล็กน้อยเพื่อให้คอนเดนเสทที่ก่อตัวในสภาพอากาศร้อนจัดสามารถระบายออกได้โดยไม่มีปัญหา
สต็อกและองค์ประกอบอื่นๆ ของระบบ
ในการกำจัดคอนเดนเสทออกจากระบบอย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องติดตั้งไปป์ไลน์ที่ไม่เพียงแต่มีความลาดชัน แต่ยังสร้างรูเล็กๆ ที่ด้านล่างของท่อด้วย ในการระบายของเหลว จำเป็นต้องจัดให้มีบ่อน้ำระบายน้ำหรือทำการสรุปลงบนพื้นโดยตรง หากไซต์มีระดับน้ำใต้ดินต่ำก็จำเป็นต้องทำเบาะทรายสำหรับระบบ ปลายท่อซึ่งอยู่บนไซต์ต้องติดตั้งตัวกรอง นอกจากนี้จะต้องติดตั้งเหนือระดับหิมะที่ตกลงมาในฤดูหนาว
เมื่อจัดเตรียมเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในดินด้วยมือของคุณเอง คุณจำเป็นต้องรู้ว่าหากหิมะเป็นเหตุการณ์ที่หายากในภูมิภาค ความสูงของท่อที่ยื่นออกมาเหนือพื้นดินต้องมีอย่างน้อย 1.5 เมตร ต้องทำเพื่อป้องกันเรดอน ก๊าซกัมมันตภาพรังสีในดิน
ต้องติดตั้งช่องดักอากาศที่ปลายท่อ องค์ประกอบนี้ต้องติดตั้งตัวกรองและตาข่ายโลหะที่แข็งแรงด้วย ปลายท่อต้องติดตั้งและป้องกันในลักษณะที่ฝน ใบไม้ และสัตว์ นก ฯลฯ ไม่สามารถเข้าไปได้ หากเป็นไปได้ องค์ประกอบนี้ได้รับการติดตั้งให้ไกลที่สุดจากแหล่งที่อาจส่งผลต่อคุณภาพอากาศ ระยะห่างขั้นต่ำที่ต้องการคือ 10 เมตร
ประเภทช่อง
เพื่อให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทนี้ด้วยมือของคุณเองจำเป็นต้องขุดช่องซึ่งมีความยาว 3-4 เมตรและความลึก - 80 ซม. นอกจากนี้หลุมนี้จะต้อง ถมด้วยกรวดและปูด้วยคอนกรีตโฟมด้านบน การออกแบบนี้มีความจำเป็นเพื่อให้อุณหภูมิภายในหลุมไม่แตกต่างจากอุณหภูมิของดินในระดับความลึกไม่เกิน 5 เมตร หลังจากขั้นตอนนี้เสร็จสิ้น จำเป็นต้องติดตั้งช่องทางออกของท่อที่อากาศจะผ่านไป
สำหรับการผลิตท่อนี้ กระบวนการนี้ก็ไม่ต่างจากการผลิตในเวอร์ชันก่อนหน้า โดยปกติท่ออื่นจะต้องเชื่อมต่อชั้นแลกเปลี่ยนความร้อนพิเศษของหลุมและการระบายอากาศของบ้านส่วนตัว หลังจากนั้นการไหลเวียนของอากาศจะเริ่มตามรูปแบบที่ง่ายที่สุด นอกจากนี้อากาศจะไม่เพียงทำให้ชื้น แต่ยังทำความสะอาดด้วย จากข้อมูลนี้ เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าแบบไร้ท่อนั้นดีกว่าในแง่ของการกรองอากาศ และประเภทท่อหรือท่อจะมีประสิทธิภาพในการทำความร้อนหรือความเย็นมากกว่า
คุณสมบัติของระบบ
แบบไม่ใช้ช่องหรือแบบกรวดความร้อนที่มีลักษณะเฉพาะคือเขาต้องการที่จะฟื้นฟูการทำงานของเขา นอกจากนี้ห้ามติดตั้งในสถานที่ที่มีผลกระทบจากโหลดภายนอกเช่นในสถานที่ที่การขนส่งทางรถยนต์ผ่านไป คุณสมบัติอีกประการหนึ่งคือถ้าไม่ได้ล้างกรวดที่มีไว้สำหรับปูแล้วหลังจากการจัดเรียงของระบบและการเริ่มต้นของการไหลเวียนของอากาศในห้องอาจมีกลิ่น "ชั้นใต้ดิน" ที่ไม่พึงประสงค์ ปัญหาเดียวกันอาจเกิดขึ้นได้หากชั้นกรวดเปียกเนื่องจากการตกตะกอนหรือการเพิ่มขึ้นของน้ำบาดาล เป็นต้น
ข้อบกพร่อง
หากชั้นผิวของตัวแลกเปลี่ยนเสียหาย สิ่งนี้จะทำให้ประสิทธิภาพลดลง เช่นเดียวกับความอิ่มตัวของความชื้นที่เป็นไปได้ ทั้งหมดนี้จะต้องมีการตกแต่งใหม่ เมื่อจัดเตรียมเครื่องแลกเปลี่ยนประเภทนี้คุณต้องรู้ด้วยว่าชั้นกรวดเป็นทั้งจุดแลกเปลี่ยนความร้อนและเป็นอุปสรรคต่อการผ่านของอากาศ ด้วยเหตุนี้ระบบจะต้องติดตั้งแหล่งจ่ายอากาศเพิ่มเติม - พัดลมที่มีกำลังเพียงพอ (หลายร้อยวัตต์) โดยธรรมชาติแล้ว สิ่งเหล่านี้เป็นค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมทั้งสำหรับการติดตั้งและการซื้อ และสำหรับการชำระค่าไฟฟ้าในภายหลัง ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องทำการคำนวณระบบอย่างรอบคอบ เพิ่มได้ที่นี่ว่าการคำนวณเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในดินเหลวค่อนข้างง่ายกว่าการคำนวณแบบกรวด แม้ว่าการจัดเรียงและการออกแบบจะซับซ้อนกว่า
แบบไม่มีเมมเบรน
วันนี้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากพื้นดิน (GTO) ประเภทดังกล่าวเป็นแบบไม่มีเมมเบรนปรากฏขึ้นแล้ว พวกเขาคือเป็นการรวมกันของสองระบบก่อนหน้านี้ สาระสำคัญของการติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าวคือจำเป็นต้องติดตั้งแผ่นโพลีเมอร์ที่เท่ากันบนชั้นกรวดที่เท่ากัน
การติดตั้งระบบ
แผ่นพื้นต้องติด "ขา" ที่จะวางบนชั้นกรวด ดังนั้น ปรากฎว่าอากาศจะไม่เคลื่อนที่ผ่านชั้นกรวด เช่นเดียวกับประเภทไม่มีช่อง แต่ระหว่างชั้นของแผ่นพื้นกับชั้นกรวด ข้อได้เปรียบหลักคือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนดังกล่าวสามารถใช้งานได้ค่อนข้างนานโดยไม่ต้องสร้างชั้นกรวดขึ้นใหม่
เตียงกรวดธรรมดาใช้งานได้ 12 ชั่วโมงเท่านั้น หลังจากนั้นต้อง "พักผ่อน" 12 ชั่วโมง ในช่วงเวลาที่เหลือนี้ ชั้นของกรวดจะดึงความร้อนจากดิน เพื่อที่จะถ่ายโอนไปยังการระบายอากาศ เมื่อใช้เพลท เฟรมเหล่านี้จะง่ายขึ้นอย่างมาก ความแตกต่างอีกประการระหว่าง TRP แบบไม่มีเมมเบรนก็คือจะไม่มีอุปสรรคอย่างมากต่อการไหลเวียนของอากาศ ด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนแบบไร้ท่อ กรวดจะเป็นอุปสรรคต่อการไหลของอากาศโดยธรรมชาติ ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องติดตั้งพัดลมเพิ่มเติมในระบบบ่อยที่สุด
ปัญหาหลักของการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภาคพื้นดินสำหรับการระบายอากาศแบบ do-it-yourself คือระบบไม่ต่อเนื่อง ดังนั้นจึงห้ามมิให้ใช้งานในบริเวณที่มีระดับน้ำใต้ดินเพิ่มขึ้น หรือมีโอกาสที่ระบบจะท่วมถึงบรรยากาศปริมาณน้ำฝน