Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Разместить статью
Университет Западного Лондона. Схематический разрез. Buro Happold
Университет Западного Лондона. Схематический разрез. Buro Happold

Земля как способ предварительного теплового кондиционирования воздуха

Энергоэффективность и энергосбережение

Опубликовано: 08.02.2022

Обновлено: 08.02.2022

 973

Земля как способ предварительного теплового кондиционирования воздуха перед подачей в систему вентиляции - это простая и экономически выгодная технология эксплуатации огромных тепловых масс.

Инженерные системы, которые основаны на стабильности температуры грунта, внедряются повсеместно на протяжении многих лет. В экстремальных климатических условиях здания защищаются тепловой массой земли, а в Китае и Греции пещерные жилища не испытывают температурных колебаний.

Распространились наземные тепловые системы, в которых вода переносит тепловую энергию от грунта и обратно. Жидкость проходит по трубам, которые расположены в земле с постоянной температурой, или грунтовую воду поднимают из глубинных источников.

Воздушные тепловые системы, как правило, не требуют сложных технологий, не погружаются глубоко в землю и подходят для большинства строительных объектов. Реализовывать такие проекты дешевле. Однако известность воздушных тепловых систем уступает объектам на водной основе. Технология недостаточно глубоко изучена.

Принцип действия

Температура грунта намного стабильнее параметров окружающей среды. Холодный или теплый воздух, когда проходит над поверхностью земли, стремится к температуре грунта. Для этого не требуется дополнительное оборудование или действия, особенно, если в здании функционирует механическая вентиляция.

Теплопередача зависит от площади поверхности, времени контакта с землей, внешней температуры и скорости потока, которая в значительной степени определяет коэффициент теплопередачи. Эти условия часто противопоставлены друг другу, однако наиболее важной проблемой в любом случае становится турбулентность воздушного потока в зоне контакта с землей.

В типичной камере глубиной 300 мм турбулентность возникает при скорости потока всего 0,2 м/с и пропорционально уменьшается в воздуховодах большего размера или увеличивается в трубах меньшего.

Коэффициент теплопередачи в турбулентной зоне увеличивается по мере того, как ускоряется движение воздуха. Тем не менее, увеличение скорости снижает давление воздушного потока: шум вентиляторов растет и повышается потребление электроэнергии.

Анализ воздушного переноса тепла выполнить относительно просто, но оценить, как с глубиной и во времени меняется температура земли, сложно. Требуется подробное тепловое моделирование в четырех измерениях. В большинстве случаев до глубины 2-3 м чем глубже воздуховоды, тем лучше.

Тепло и холод из земли не только снижают потребление энергии зданием, но и позволяют объектам с небольшой тепловой массой работать так же, как и с большой.

Как пример, в жаркий летний день температура воздуха снаружи поднимается до 30 ⁰C, а земли - до 15 ⁰C. При коэффициенте теплопередачи 8 Вт/м²·K охлаждающий потенциал составит 120 Вт/м². Это послужит пользой зданиям в два-три этажа.

Из множества конфигураций воздушных тепловых систем наземного размещения наиболее распространены трубы в земле, лабиринты и подвалы.

Земляные трубы

Это трубы, которые закопали в землю. Недорогая технология под зданием или рядом. Предпочтительная глубина погружения - 2 м.

Теплопроводность бетонных и глиняных труб близка к грунту. Необходимо следить за тем, чтобы зимой воздух не нагревался до прохождения по заглубленным воздуховодам, так как тепло уйдет в землю.

Лабиринты и подвалы

Усиленный вариант, который задействует целую площадь здания - лабиринты и подвалы. Конструкция располагается под зданием или даже выходит за его пределы. Достаточная глубина открывает доступ к обслуживанию.

Обслуживание

Ухаживать за земляными трубами можно так же, как и за дренажными. Дефекты выявляются видеонаблюдением. Воздуховоды прокладываются с небольшим уклоном, чтобы стекал конденсат.

Лабиринты легче обслуживать, когда конструкция достаточно высокая. Важно герметизировать воздуховоды, чтобы не попала грязь и паразиты.

Производительность

Хотя подземные тепловые конструкции восстанавливают тепло зимой и дают прохладу летом, существует временной период, когда воздух, который охладился в земле, требуется повторно нагреть перед входом в здание. Эту проблема решается, если подмешивать воздух либо из наземного источника, либо непосредственно извне, чтобы сбалансировать теплопотери и уменьшить энергопотребление.

Накопление тепла в крупных подземных воздуховодах увеличат габионы, которые расширят площадь поверхности теплообмена и создадут турбулентный поток.

20.65%
1 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Hy-Fi ©Kris Graves. + dezeen. afasiaarchzine.com

Биотехнологии позволят зданиям будущего стать живыми

Обновлено: 19.09.2020
 1033
Фото: Изображение, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа, показывает необработанные частицы летучей золы типа C - побочного продукта электростанций, работающих на угле. Инженеры создали экологически чистое связующее для бетона, которое может заменить портландцемент. Предоставлено Лабораторией многомасштабных материалов. Rice University

Летучая зола вместо цемента для экологичного бетона

Обновлено: 08.01.2021
 2552
Фото: MARVEL. Michele Simoncelli

Распространение тепла больше похоже на течение жидкости

Обновлено: 22.08.2020
 1794

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Сравнение систем отопления

    Системы отопления для частного дома: сравнение теплого пола и радиаторов, преимущества комбинированного подхода

    Обновлено: 13.11.2024  225
    Центробежные одноступенчатые насосы для сточных вод JETEX KНF/KVF

    Центробежные насосы для сточных вод JETEX - обзор

    Обновлено: 30.01.2024  1804
    Горизонтальный резервуар

    Важные критерии при заказе изготовления горизонтальных резервуаров

    Обновлено: 29.11.2023  1432

    Популярные категории

    • Альтернативная энергия57
    • Природные ресурсы, экология и строительство91
    • Системы отопления и охлаждения56
    • Вентиляция и кондиционирование28
    • Твердотопливные котлы и печи, камины34

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2024 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.