Gruntowy wymiennik ciepla inaczej

[michael]

Januszek,

dlaczego uwazasz, ze nie ma miejsca na pelna informacje ?

 

Jak widzisz, Twoj trzmielowy domek wzbudza wiele emocji. Temperatura rosnie :smile:".

 

Pozdrawiam goraco,

Michal.

[Gość]

Witam serdecznie wszystkich forumowiczow. Wasz watek odnalazlem zaledwie kilka dni temu, przeczytalem wszystko "od deski do deski", poprzegladalem troche informacji w sieci i chcialbym sie podzielic moimi spostrzezeniami.

 

Po pierwsze, wszyscy przyznaja ze GWC dziala, wg jednych lepiej, wg innych gorzej, ale DZIALA!

 

Trzeba sie zatem zastanowic co zrobic zeby dzialal lepiej, a nie udowadniac ze dzialac bedzie slabo albo wcale bo przeciez nikomu tutaj o to nie chodzi.

 

Zastanawialem sie nad istota dzialania GWC (dla informacji, przemawia do mnie bardziej system przeponowy niz zwirowy) i doszedlem do wniosku, ze najistotniejsze sa zdolnosci regerneracyjne gruntu - czynnika odbierajacego zimno/cieplo z naszego GWC. Zdajemy juz sobie sprawe ze istotnym czynnikiem przy zdolnosciach regeneracyjnych jest rodzaj gleby - im ciezsza, gliniasta tym ma wiekszy spolczynnik przewodzenia ciepla a wiec i lepsze parametry oddawania zimna/ciepla do mas gruntu otaczajacego nasz GWC, albo inaczej - nasz GWC oddaje zimno/cieplo do znacznie wiekszej masy gruntu.

Wydaje mi sie iz rownie istotnym, a rzadko wspominanym czynnikiem odbierajacym zimno/cieplo z otaczajacych nasz GWC mas ziemi sa wody guntowe. Owe wody nie stoja w miejscu, tylko wedruja pod powierzchnia ziemi (maja wzglednie stala temperature) i dla naszego systemu sa niczym dodatkowy czynnik odbierajacy zimno/cieplo ze wzglednie stala wartoscia. Leonie, czy uwzgledniales ten fakt w swoich wzorach?

 

Kolejna intrygujaca mnie kwestia to predkosc powietrza wedrujacego przez nasz GWC. Nie wiem czemu, ale ten temat nieco mnie drazni. Jesli przegladaliscie materialy z niemieckich projektow - rozwiazania dla duzych budynkow, to z pewnoscia dostrzegliscie ze konstrukcja ich GWC to kilka, ulozonych rownolegle rur o stosunkowo duzym przekroju. Czemu nie stosuja np wiecej rur o mniejszej srednicy ale pokrywajacych wiekszy obszar? Moze odpowiedz na to pytanie jest prosta - wzgledy finansowe a moze chodzi o cos innego? To ze wedrujace wolniej powietrze ma znacznie wiecej czasu na to zeby sie ogrzac to fakt oczywisty, ale moze sa rowniez inne zalety? Leonie czy wiesz cos na ten temat?

 

Kolejna kwestia: czy nie mozemy w jakis sposob poprawic zdolnosci oddawania ciepla z GWC do gruntu? Co myslicie na temat

zasypania chociaz rur GWC glina, torfem? Czyms co ma zdolnosci do magazynowania wody? Moze ktos ma inny pomysl?

 

Zachecam do przeszukiwania inernetu w poszukiwaniu informacji o GWC.

 

Pozdrawiam serdecznie,

Arti

[Bartt]

Arti - przepływające wody gruntowe, to na prawdę celna obserwacja. To trochę jak czynnik chłodzący w lodówce - pozwala na szybszą regenerację temp. złoża. Pytanie do fachowców - w jakim stopniu? Jeżeli ten wpływ jest statystycznie istotny, to jego efekt powinien być wyraźniejszy w GWC rurowym (większa powierzchnia kontaktu).

Januszek jak głęboko masz wody gruntowe?

 

[Bartt]

Jeszcze jedno. Arti zaloguj się by nam nie zniknąć z horyzontu

 

[Gość]

jesli te wody faktycznie plyna to mialoby to kolosalne znaczenie(zalozmy, ze potrzebuja tygodnia, zeby pokonac, dystans rowny dlugosci naszego wymiennika- wtedy znajdowalibysmy, sie w obszarze pracy odpowiadajacym ciagle osiagom jakie uzyskuje GWC w pierwszym tygodniu dzialania- wystarczy spojrzec na wykres , (sporzadzony, przez arkusz excel. ktrory niektorym wyslalem, i zobaczyc, jak wyglada sprawnosc GWC w pierwszym tygodniu a jak w drugim itd...- jesli ta woda by plynela, to w rzeczywistosci znajdowalibysmy sie ciagle na poziomie sredniej z pierwszego tygodnie pracy GWC , czyli calkiem, calkiem niezlych osiagow)

czyli inaczej mowiac, jesli ktos je ma (te wody)to dobrze-

jesliby dodatkowo wiedzal na jakiej glebokosci plyna i z jaka szybkoscia to moglby sobie w prosty sposob uwzglednic to w obliczeniach(tak jak mowilem- najprosciej bierzemy czas potrzebny na przeplyniecie tym wodom dystansu dlugosci (albo szerokosci- zaleznie w jakim kierunku plyna(swoja droga gdybysmy to wiedzieli to mozna by tak usytuowac wymiennik, zeby wody plynely w poprzek- czyli pokonywylyby tylko szerokosc naszego wymiennika)- znajac ten czas mozna by z wykresu o ktorym byla mowa wyznaczyc sobie srednia moc pobierana w tym okresie przez m2 GWC i przyjac jako wielkosc stala)

oczywiscie to wszystko sie tyczy stanu , gdy woda znajduje sie bardzo blisko naszego GWC

jesli jest to juz powiedzmy 5 metrow wtedy niewiele nam to da....

 

[Bartt]

Witek, januszek - czy robiliście przed posadowieniem domu badania geotechniczne gruntu

 

[januszek]

cieszy mnie bardzo że znowu dyskusja skierowana została na wlaściwe tory, dzięki Ci Arti.

na poczatek obserwacja z pomiarów, oczywiście wydatek na poziomie 100-120m3 temp na zewnątrz -3 temp z wymiennika 2

jak sami widzicie po okresie prawie 3 miesięcy pracy ciągłej temperatura z GWC spadła i tu zgodzę się z leonem że złoże się wyczerpuje, ale jak długo będzie trwać zima, mam nadzieję że już niedłigo.

prędkość przepływu powietrza ma znaczenie, ale z tego co wiem im szybciej przepływa tym intensywniejsza jest wymiana to jest tak jakby skierować wentylator na grzejnik wówczas więcej ciepła on odda.

wg mnie znaczenie na sprawność ma powierzchnia wymiany i materiał z którego wykonane są rury (jak najlepszy przewodnik) lub jak najcieńsze ścianki.

na sprawność ma wpływ głębokość zakopania rur

na sprawność ma właściwe ocieplenie złoża (w moim przypadku ocieplona jest tylko część pod pokojem)

natomiast co do wody płynącej tak to by wiele tłumaczyło gdyby nie fakt że w zimie poziom wód gruntowych opada i to znacznie wiem bo mam studnię kopaną (zresztą to jest czerpnia) i obserwuje ten poziom

myślę że najważniejszą sprawą jest powierzchnia i głębokość posadowienia.

[Bartt]

Januszek poziom wód pitnych może być znacznie niższych niż warstw gruntowych wód podskórnych.

 

[januszek]

ale ta studnia to nie są wody pitne, pitne mam z wodociągów, to są wody podskórne, wierz mi naprawdę poziom się obniża.

[januszek]

jeszcze raz ja, obecnie skłaniam się do twierdzenia że teoria leona jest całkiem poprawna i daje się przeliczyć zyski energetyczne z tym że należałoby uwzględnić kumulację ciepła z lata, taki akumulator ciepła.

[Gość taniaklima.pl]

W praktyce potwierdza się to o czym pisałem 26 listopada2002r w drugim wątku.

Cytuję:

Jesienią i pod koniec lata temperatura powietrza opuszczającego złoże jest wyższa niż w miesiącach zimowych i wiosennych. Na przełomie sierpnia i września może dochodzić do 22C przy temp. zewnętrznej +32C. Na przełomie lutego-marca -2C przy temp. zewnętrznej -20C, szczególnie przy długim, bardzo silnym "ataku" mrozu w styczniu i lutym. Duża bezwładność wymiennika powoduje, że kwartały klimatyczne - temperatury złoża są przesunięte w stosunku do pór roku o około 2 miesiące.

Witek

 

 

 

[arti_]

Wydaje mi sie ze pierwsze wody podskorne wcale nie znajduja sie gleboko. Z pewnoscia kazdy z nas widzial rowy melioracyjne na polach uprawnych. Lustro wody plynacego strumienia to 1 - 1.5m

Januszku, na jakiej glebokosci masz lustro wody w swojej studni?

 

 

[januszek]

w chwili obecnej na 4 kręgu licząc że kręg ma 80cm to będzie jakieś 3.5m, inaczej wygląda sprawa wiosną po roztopach wtedy woda sięga 1.5m.

Zauważ że rura z GWC jest wkuta w ściankę studni na poziomie 1.5m gdyby woda była wysoko to sączyłaby się w tym miejscu zapewniam Cię że tak nie jest a połączenie nie jest nijak uszczelnione.

[Gość]

co do wplywu szybkosci(ilosci) powietrza na jakosc pracy urzadzenia to im wiecej bedziemy go pprzepuszczac(przez ten sam GWC) tym mniej sie ono ogrzeje, a sumaryczna ilosc energii moze nieznacznie wzrosnac(wlasnie przez to , ze obnizamy temperature scianki rury)-sama poprawa wspolczynnika wnikania ciepla alfa niewiele tu pomoze, gdyz wartosc ta nie ma w przypadku GWC rurowego prawie zadnego znaczenia(po pewnym okresie od uruchomienia to gleba decyduje ile energii uzyskamy z 1m2 powierzchni rury a nie sam wspolczynnik alfa(patrz tabela- po okolo tygodniu dostajemy ze na metr kwadratowy dzialki z GWC dosrtajemy jakies 15 wat , jeden metr biezacy rury fi=200mm to okolo 0,6m2

tak wiec dla delta t rura powietrze =10°C oznaczalo by to alfa na poziomie 2,5W/m2K- w rzeczywistosci alfa jest i tak duzo wieksze- zwykla konwekcja naturalna to minimum 5W/m2K

nie liczylem jakie jest alfa przy poziomie 100m3/h dla rury fi200, ale na pewno duzo wyzsze

 

a co do tej akumulacji latem, to wlasnie juz zakladalem, ze gleba ma te swoje 10°C i to jest juz zregenerowana wartosc

 

pytalem, czy ktos ma namiar na jakies tanie rury PVC

 

[Gość]

tak- literature mamy na ten temat dosc bogata - tylko niestety zagraniczna, na polskich stronach niewiele da sie znalezc

 

dobrze by bylo, gdyby moze powstala specjalna strona poswiecona temu zagadnieniu, gdzie ludzie, ktorzy maja juz doswiadczenia (posiadaja GWC) mogliby publikowac opisy instalacji, parametry gleby, pomiary itd

wydaja mi sie , ze z czasem nazbiera sie tych, ktorzy sobie cos takiego wybudowali i bedzie juz mozna mowic o praktyce, o pewnych normach i inwestorzy beda mieli lepsze mozliwosci oceny takiej potencjalnej inwestycji

[Gość]

1. A propos średnicy rur i prędkości przepływu.

Wymiana ciepła między powietrzem a ścianką rury będzie o rząd większa w przypadku przepływu turbulentnego. Aby przepływ był turbulentny liczba Reynoldsa (Re) dla tego przepływu musi być większa od krytycznej (Re kr), która wynosi dla warunków w GWC …… (nie pamiętam). Wielkość Re w przypadku rury zależna jest od średnicy i długości rury oraz prędkości przepływu powietrza. Powierzchnia (rury) wymiany ciepła też zależy od średnicy i długości rury. Prędkość powietrza uzależniona jest z kolei od żądanego wydatku i średnicy ( i liczby) rur. Poskładać to do kupy (razem z lambdami, cw i deltaT itp.) i wyjdzie optymalna średnica/liczba rur w danym zakresie wydatków przy założeniu stałej temperatury gruntu na zewnątrz rury. Kiedyś dla siebie takie szacunki robiłem. Postaram się to odnaleźć. Można jeszcze kombinować z wymuszaniem turbulencji w rurze za pomocą zawirowywaczy itp (pogmatwane kanaliki w żwirowym wymienniku ciepła powodują same przez się turbulencje przepływu)

 

2. Obliczenia regeneracji temperatury gruntu wokół wymiennika powinny uwzględniać przyrost powierzchni wymiany ciepła w miarę oddalenia się od wymiennika, czyli niejako wzrost gradientu temperatury [przy ściance rury powierzchnia wymiany z gruntem na jednostkę długości jest PIr, a 1 cm od niej już PI(r+1)]

 

sw

[Gość]

W watku rekuperator jest dziewczyna ktora opisuje swoj GWC ksywa:

Miramare

Ona chyba nie ma studni - moze by ja pociagnac za jezyk. Moze tu jest tu zdolny podrywacz:smile:ktoremu sie uda Ja tu sprowadzic.

KR

[januszek]

nie jestem zdolnym podrywaczem i nie udało mi się

ale należy się pochwała leonowi za swój upór i wiedzę

oto cytat

"Grunt wilgotny gliniasty jest korzystniejszy niż kamienisty lub suchy piasek. Kolektory odbierające mogą być wykonane jako poziome (zakopane na głębokości 1-2m.) lub pionowo rozmieszczone sondy na głębokości 20-150m.Temperatura gruntu na głębokości około 1,5m. jest funkcją temperatury zewnętrznej na powierzchni oraz pory roku. W warunkach klimatu polskiego waha się od około + 14°C w sierpniu do około + 5°C w lutym. Dla gruntu z odbiorem ciepła (przez wymienniki), temperatura ta obniża się i wynosi odpowiednio od około +12°C do około - 4°C. Średni pobór energii cieplnej w zimie wynosi około

20 - 50W z 1 m² powierzchni gruntu w zależności od przewodnictwa ciepła przez podłoże"

teraz wiemy ile możemy pozyskać energii z 1 metra a to że z GWC mojego płynie coraz zimniejsze powietrze to wina zimy,i moja ja nie izolowałem od góry rury.

[arti_]

Co do tej izolacji naszego GWC. Czy ktos orientuje sie jak taka izolacja powinna wygladac? Jak gleboko powinna byc umieszczona pod powierzchnia? Jaki material bylby najlepszy?

 

Mi osobiscie wydaje sie ze chodzi o to by jak najlepiej odizolowac ziemie otaczajaca nasz GWC od zew warunkow atmosferycznych - tj mrozu w zimie, ciepla w lecie.

 

A odnosnie temperatury gruntu i jej regeneracji. Tak sie zastanawiam czy nie byloby wskazane aby w naszym GWC znajdowala sie rowniez rura (ew. caly system) przez ktora przepuszczalibysmy powitrze wychodzace z rekuperatora.

 

Co myslicie na ten temat? Jakies za.. przeciw?

[januszek]

na ocieplenie myślę (dałbym) styropian nie nasiąka a na głębokości 1.5m niewiele jest żyjątek, które mogłyby go zjeść.

jestem całym sercem za tym wylotem

taki rekuperator w GWC ale ja już tego nie zrobie

natomiast zrobię wylot (taki gwc rurowy )pod podjazdem do domu mam nadzieję że nie będę musiał szuflować łopatą sniegu w zimie, ale to przyszłość.