Odată cu debutul unei veri fierbinți, apare inevitabil problema aerului condiționat. Deși nu în toate regiunile, dar încă în foarte multe aer cald, vechi - o problemă foarte reală, care poate provoca probleme la domiciliu sau la birou. Pentru ao rezolva, puteți cumpăra un aparat de aer condiționat convențional, denumit și un sistem split. Dar ele sunt destul de scumpe în sine, și consumă și o mulțime de energie electrică, ceea ce afectează costurile. Nu întotdeauna folosirea aparatelor de climatizare convenționale este rezonabilă și justificabilă, uneori este mult mai avantajos să instalați o instalație de aer condiționat pasivă de răcire în casă. În acest articol vom arăta ce aparate de aer condiționat pasive și care este principiul funcționării lor.
De ce constă balsamul pasiv?
Aerul condiționat poate fi realizat în diverse moduri. Și suntem obișnuiți cu faptul că aparatul de aer condiționat este o piesă alungită care atârnă sub tavan. Aerul rece suflă din ea, iar în afara peretelui casei se află o cutie cu ventilator, din care se scurge condensul. Atât aparatele de aer condiționat pasive sunt aranjate destul de diferit.
Opțiunea cea mai simplă și relativ ieftină pentru amenajarea unui aparat de aer condiționat pasiv constă în următoarele elemente:
- Circuitul geotermal (bine în pământ).
- aer cond.
- Pompa de circulație.
- Căldură în circuit.
Un astfel de sistem poate reduce temperatura camerei cu 4-6 ° C și are o putere cuprinsă între 1 și 2 kW. Un indicator de 2 sau mai multe kW este, de obicei, revendicat de către producătorii de sisteme, însă, de fapt, depinde mult de regiune, structura solului și temperatura globală din regiune, atât aer cât și sol. Dar pentru o putere de 1 kW puteți conta cu îndrăzneală.
Dacă puterea unui astfel de sistem nu este suficientă, se adaugă o pompă de căldură. O astfel de ansamblu este costisitor și se plătește mult timp. Dar dacă inițial creați un sistem de încălzire și de aer condiționat bazat pe o pompă de căldură cu un circuit geotermal, se dovedește destul de profitabil. Utilizați aceeași pompă de căldură numai pentru a răci aerul în vară nu este profitabilă. Rețineți că nu este profitabil nu pentru că costurile cu energia electrică și alte costuri sunt mari, ci pentru că costul inițial al pompei de căldură este foarte ridicat.
Deci, să analizăm mai detaliat elementele unui aparat de aer condiționat pasiv.
Circuitul geotermal și bine
Circuitul geotermal este un puț vertical în pământ. Cu cât este mai bine fântâna, cu atât mai multă energie termică poate fi extrasă din ea. De exemplu, un puț de 40 de metri adâncime poate produce 2 kW de energie, aproape ca un sistem divizat.
În interiorul puțului, un colector de țevi din plastic în formă de U este coborât. Puteți folosi și alte țevi, dar cele din plastic sunt considerate cele mai optime. Acestea sunt ieftine, iar performanța este suficient de bună pentru ca un colector să poată servi timp de 50 de ani.
Tubul este umplut cu un lichid care circulă în sistem. Se mai numește și agent de răcire. În pompele de căldură convenționale, se folosește un agent frigorific special, dar apa convențională poate fi folosită într-un aparat de aer condiționat pasiv. Astfel, costurile de operare mai mici și compensarea pierderilor ocazionale.
Important! Rețineți că, dacă se utilizează o pompă de căldură, trebuie să circulați ca lichid de răcire un fluid de agent frigorific special.
De obicei, este costul ridicat al lucrărilor de foraj care oprește proprietarii de locuințe suburbane înainte de a instala un aparat de aer condiționat pasiv. Dar datorită faptului că cerințele față de puțul din pământ sunt mult mai puțin stricte decât cele pentru puțurile de apă, de exemplu. Prin urmare, pentru a fora chiar și un astfel de puț adânc la 40 m puteți utiliza instalații de foraj mici, cum ar fi BUR-50. Mai ales dacă solul are 3 până la 4 grade de foraj, care includ argila, nisipul și calcarul.
Costul de foraj într-un puț cu o adâncime de 40 m nu depășește 500 USD. Costul unui set de țevi din plastic și elemente de conectare este de aproximativ 100 USD.
Un puț în pământ nu este singura opțiune de rezervor pentru un aparat de aer condiționat pasiv. De asemenea, este posibil să se coboare colectorul în apă, a cărui temperatură este suficientă pentru a asigura răcirea agentului circulant cel puțin 3 până la 5 ° C. De exemplu, este posibil să coborâți colectorul într-un puț cu apă rece sau într-un râu de munte.
Următorul element al sistemului care asigură răcirea pasivă este bobinele ventilatorului. Aceste unități sunt, de asemenea, numite "aparate de aer condiționat".
Bobina ventilatorului este alcătuită dintr-un schimbător de căldură, un ventilator, un filtru și o unitate de comandă.
În interiorul schimbătorului de căldură, agentul frigorific / agentul de răcire circulă. Ventilatorul pompează aerul în schimbătorul de căldură, unde se răcește și suflă aerul rece înapoi. Filtrul elimină aerul. Este necesară o unitate de comandă pentru a regla temperatura aerului din încăpere.
Dacă intrați într-un mic detaliu, ventilatorul distribuie aerul în mod egal pe întreaga suprafață a schimbătorului de căldură, astfel încât să se răcească sau să se încălzească uniform (dacă bobina este utilizată pentru încălzire).
Motorul ventilatorului este de două tipuri:
- tangențială - folosită pentru bobine de ventilație reduse în încăperi mici;
- Centrifugă - se folosește în bobine de ventilator de medie și mare putere. De obicei, acestea sunt instalate în întreprinderi sau în alte spații mari.
Deci, ventilatorul împinge aerul și îl hrănește prin schimbătorul de căldură. Schimbătorul de căldură însuși și conductele adecvate pentru acesta sunt de obicei din cupru. Prin țevile din interiorul schimbătorului de căldură se găsește lichid de răcire sau lichid de răcire. Poate fi apă rece sau fierbinte sau o soluție de etilenglicol.
Fancoils poate controla temperatura aerului în cameră în două moduri: fie prin reglarea volumului de aer furnizat, fie prin volumul de apă din schimbătorul de căldură. Fluxul de apă poate fi controlat de o supapă specială, care modifică diametrul secțiunii transversale a conductei. Astfel, debitul de apă care intră în schimbătorul de căldură se schimbă.
Important! Abilitatea de a regla volumul de apă care intră este o diferență fundamentală între sistemele de apă și cele freonice.
Debitul de aer poate fi controlat prin modificarea vitezei ventilatorului. Deci el va pompa aer într-un volum mai mic sau mai mare.
Fancoils sunt instalate în toate camerele unde este nevoie de aer condiționat: în săli, dormitoare, coridoare, bucătărie și alte încăperi. Costul bobinei ventilatorului începe de la 200 cu. Ele privesc spre exterior aceleași caracteristici ca și aparatele de aer condiționat convenționale de 2 kW, cu telecomandă și viteză reglabilă de răcire.
Pompa de circulație
O pompă de circulație este necesară în sistem pentru a determina circulația lichidului de-a lungul conturului sistemului. Apa trece prin circuitul geotermal, este răcită acolo și curge direct în schimbătorul de căldură al bobinei ventilatorului.
Consumul de energie electrică de către pompa de circulație este destul de mic, iar costul pompei în sine este de aproximativ 100 $. Instalarea întregului sistem de răcire pasivă va costa aproximativ 100 $. Climatizarea pasivă totală va costa 600 USD. aproximativ la fel ca și sistemul obișnuit de divizare.
În plus față de elementele prezentate de aparatul de aer condiționat pasiv, o pompă de căldură poate fi inclusă în sistem. Dacă puterea elementelor de bază este insuficientă, agentul frigorific este mai răcit în compresor și numai atunci intră în schimbătorul de căldură al bobinei ventilatorului.
Principiul funcționării unui aparat de aer condiționat pasiv
Să aruncăm o privire mai atentă la principiul aparatului de aer condiționat pasiv și la modul în care funcționează ventilația și aerul condiționat în încăperi.
Deci, să presupunem că sistemul circulă în apă obișnuită.
Trecând prin schimbătorul de căldură de la sol, pe care l-am numit circuit geotermal chiar deasupra, apa se răcește până la o anumită temperatură, care este cu siguranță mai mică decât temperatura ambiantă de pe suprafața pământului. De exemplu, în afara ferestrei +30 ° С. Apa trece prin circuit și ajunge la schimbătorul de căldură într-o bobină ventilatoare cu o temperatură de +19,5 ° C.
Răcirea aerului care trece prin schimbătorul de căldură al bobinei ventilatorului, încălzirea apei și părăsirea schimbătorului de căldură la o temperatură de +21,2 ° C Se pare că diferența este destul de mică. Dar să săpăm mai adânc.
Răcirea pe oră va fi de 715 wați. Și costul energiei electrice este mult mai mic: bobina ventilatorului consumă numai 70 W, iar pompa de circulație 120 W. Apropo, pot exista mai multe pompe, apoi consumul lor trebuie să fie rezumat.
După ce apa și-a dat frigul în aer, se întoarce la colectorul de sol, unde este răcit din nou, iar ciclul se repetă.
Important! Cu cât este mai mare temperatura peste bord, cu atât este mai mare eficiența aparatului de aer condiționat pasiv. Atunci când temperatura este scăzută, de exemplu, la +20 ° C, eficiența de răcire pasivă este practic zero, deoarece există o mică diferență de temperatură între apă și aer.
Dacă sistemul circulă nu apă, ci soluția de etilenglicol, iar la sistem se adaugă pompa de căldură cu compresor, eficiența aparatului de aer condiționat va fi mult mai mare, dar și costurile.
Principala problemă a aparatelor de climatizare pasive cu colector de sol este rezistența hidraulică, din cauza căreia este necesară creșterea puterii pompelor de circulație.
Cea mai simplă soluție la această problemă este folosirea agentului de răcire cel mai puțin vâscos. Dacă este apă, este distilată, diluată cu emolienți, reducând viscozitatea.
În plus, pot fi luate și alte măsuri:
- Reduceți înălțimea răsucirilor țevilor în sistem. Pentru a face acest lucru, elementele pivotante trebuie înlocuite cu cele oblice, cu un unghi obtuz.
- De asemenea, numărul de cuplaje care reduc diametrul secțiunii conductei ar trebui redus. Este mai bine să folosiți cuplajele fără a schimba diametrul.
- Reduceți numărul ventilelor.
- Puteți utiliza fancoils, în care conductele sunt un schimbător de căldură cu un diametru mai mare.
În tabelul de mai jos puteți vedea secțiunile cele mai problematice ale conductei. Acordați atenție, cu cât este mai mică coeficientul indicat în ultima coloană, cu atât este mai mică rezistența hidraulică din sistem.
Tabelul 1. Coeficientul de rezistență al elementelor conductei.
Prin eliminarea elementelor cu cea mai mare rezistență din sistem, este posibilă creșterea semnificativă a eficienței unui aparat de aer condiționat pasiv cu un colector de sol.
Următorul punct important în funcționarea aparatului de aer condiționat pasiv este ventilația. Pentru funcționarea normală a bobinelor ventilatorului trebuie să existe un flux de aer proaspăt. Și aici trebuie remarcat faptul că unitățile ventilatorului ventilator pot fi utilizate cu o fereastră deschisă spre deosebire de aparatele de climatizare din tipul de sistem separat.
În plus față de fluxul de aer prin fereastră, este posibilă realizarea alimentării cu aer prin intermediul unui aparat de aer condiționat central care este instalat pe acoperiș sau pe podea al clădirii.
Alte opțiuni pentru răcirea pasivă
Răcirea pasivă nu este întotdeauna realizată cu bobine de ventilator. De exemplu, în încăperi în care mișcarea excesivă nedorită a maselor de aer sau zgomotul provenit de la ventilatoarele ventilatorului ventilatorului se pot folosi așa-numitele pereți reci, plafoane sau podele reci.
Sistemul de pardoseli la rece este aproape la fel ca sistemul de "podea caldă". Sub stratul de acoperire a podelei, trece prin care circulă lichidul răcit. Astfel, lichidul răcește suprafața podelei.
Peretii rece si plafoanele nu sunt mai putin eficiente. Din tavanul răcit, aerul coboară în jos legile fizicii, creând temperatura optimă în cameră.
Puteți numi doar podeaua, tavanul și pereții rece condiționată. De regulă, temperatura acestor suprafețe nu scade sub +15 - + 16 ° C, astfel încât nu se formează condens.
În concluzie, aș dori să reamintesc încă o dată beneficiile utilizării unui aparat de aer condiționat pasiv. Consumul de putere de instalare de răcire de 2 kW nu depășește 80 - 100 wați. Un aparat de aer condiționat convențional cu o putere de 2 kW consumă cel puțin 800 de wați. Beneficiul este evident, aparatul de aer condiționat pasiv consumă de 10 ori mai puțin, în consecință se plătește pentru mai multe sezoane.
Articole similare
-
Principiu de funcționare și schemă a sistemului de irigare prin picurare
-
Principiul de funcționare a sistemului de lubrifiere al motorului d-160 tractor t-130m
Trimiteți-le prietenilor: