Hava zeminli ısı eşanjörü

Bir hava-yer ısı eşanjörü (aynı zamanda adlarıyla bilinen Provencal kuyuları , altı ısı , güneş bacası daha yakın veya, iklim kuyu ) bir bir değiştirici Jeotermal çok düşük enerji soğutulması ya da ısıtılması için kullanılan hava , bir binanın içine üflenir. Bu tip eşanjör özellikle pasif gövdede kullanılır .

Prensip

Hava-yer değiştirici, bir binayı ilk önce iklim koşullarına bağlı olarak, zeminin termal ataletini kullanarak soğutan veya ön ısıtma yapan gömülü bir kanalda dolaştırarak hava ile beslemek için kullanılır. Hava, bir ısı transfer sıvısı görevi görürken, boru , havayı binaya yönlendirirken bir ısı eşanjörü görevi görür .

Provencal kuyusu, esas olarak doğal bir soğutma sistemi olarak kullanılmasına rağmen, kışın gelen havayı önceden ısıtmak veya evi donmadan korumak için de kullanılabilir. Aynı şey Kanada kuyusu için de geçerlidir.

Bu sistem, yeraltındaki sıcaklığın :

Bu bulgular aşağıdaki verilerle karşılaştırılmalıdır:

Uygulamada, tüp en az 1,5 metre derinliğe gömülecek ve şu şekilde:

İşlem pasif olduğundan ve zeminin ısıl kapasitesine dayandığından , bir hava / yer değiştirici, dış havaya kıyasla günün ve / veya yılın belirli bölümlerinde ön ısıtma / soğutma için ters etki yapabilir. Bunu önlemek için, kuyuyu baypas etmek için bir doğrudan hava girişi ve bir valf (manuel veya elektrikli) önerilir.

Termal atalet prensibini kullanan sistem, hava girişinin kardan korunması şartıyla , günlük harici termal genlikler güçlü olduğunda veya kar fırtınası gibi kısa süreli aşırı iklim olaylarıyla karşılaştığında daha verimlidir .

Peki unsurlar

Isı eşanjörü: tüp

Tüp, bir hava akışı ile zemin (veya yüksek bir özgül ısı kapasitesine sahip herhangi bir başka malzeme) arasında bir ısı eşanjörü oluşturur .

Tüp, bulunduğu ortama bağlı olarak çeşitli kısıtlamaları karşılamalıdır:

Boru tek parça değilse, farklı bölümler arasındaki bağlantıların da bu özellikleri karşılaması gerekir.

Isı iletkenliği tüp kadar malzeme verme arasında (% 8 bir kazanç önemsiz bir şekilde, sistemin termal verimini etkiler PE-HD , örneğin, dökme demir).

Sfero döküm veya yüksek yoğunluklu polietilen ağlar , bu uygulama için bu kriterleri çok iyi karşılamaktadır. Geri dönüştürülebilirlikleri, mekanik dirençleri (köklere direnç, uzun süreli düzlük, ovalleşmeye karşı direnç, vb.) Ve termal atalet çok ilginç özelliklerdir. Alanı optimize etmek için bu ağları yolun altına ve hatta binanın altına kurmak mümkündür.

Nf PVC borular , ısı alışverişini azaltan ekstrüde bir katmana sahiptir. PVC içerdiği için bu tip uygulamalar için tavsiye edilmez.

Hava sirkülasyonu

Hava / zemin eşanjörünün çalışması, aşağıdaki durumlarda meydana gelebilecek tüpteki hava sirkülasyonuna dayanır:

Hava akışının bina içinde dolaşması amaçlanmıştır:

Gelen temiz hava akışı bir ısı transfer sıvısı görevi gördüğünden, odalara havayı dağıtan kanallar , örneğin, tavan arasında veya bodrumda ısı / serinliğin kaybolmaması için yalıtılmalıdır .

Çift akışlı bir CMV, termal kazançlar açısından bir hava / yer değiştiricinin uzantısı olmaktan başka bir avantaja sahiptir. Gelen havayı ısıtmak / soğutmak için giden havanın ısısını / soğuğunu kullanan bir hava / hava eşanjörünün kurulumuna izin verir . Kuyuya gelince, değişim her zaman yararlı değildir ve bir boru ve bir baypas valfi (bu eşanjörü baypas etmeyi mümkün kılar) önerilenden daha fazladır.

Yürürlükteki yasalar genel olarak evlerde asgari hava yenileme oranı öngörüyorsa, diğer yandan özellikle yaz aylarında sıklığın artırılması yasak değil . Seçilen mekanik havalandırma, elektrik tüketiminin orantısız bir şekilde artmaması için ideal olarak ayarlanabilir ve yeterli boyutta olmalıdır.

Bir RT2012 evi söz konusu olduğunda, deneyimler, binayı soğutabilmek için saatte üç hacimlik bir akış hızının gerekli olduğunu göstermiştir. Kanada kuyusuna bağlı çift akışlı bir CMV, bu sonucun elde edilmesini mümkün kılmaz. 600 ile 900 çıkarma yeteneğine sahip bir fanı m 3 / saat Kanada kuyudan paralel olarak ilave edilmelidir  . Bu durumda, maksimum 3,5 m / s debiyi ve düşük basınç kayıplarını korumak için Kanada kuyusunun 35 m uzunlukta iki veya üç kanaldan (DN200)  oluşması gerekecektir .  

Kirliliğe karşı koruma

İçindeki havanın yenilenmesi bir evin veya bir oturma odası ısı kaybını, bu katkıda bulunur sınırlandırarak, iç kirlilik ve hava / yer değiştiricisinin karşı savaşmak için mümkün kılar. Yenileme ile tahliye edilen kirleticiler, özellikle gaz formları olmak üzere çeşitli formlara sahiptir. İnsan kaynaklı olabilirler ve karbondioksit gibi solunumla veya radon gibi doğal kaynaklı olabilirler . İkincisi, yerden çıkan tek gaz değil, havadan daha ağır olması ve hepsinden önemlisi radyoaktif bir kirletici olması nedeniyle sağlık açısından bir tehlike oluşturuyor . Doğal olarak tüm kıtalarda ve tüm bölgelerde mevcut olup, granit , volkanik veya uranyum içeren alanlarda daha fazladır ve ulusal sağlık yetkilileri düzenli olarak haritaları çizer. Özellikleri nedeniyle, çöküntülerde (bodrumlar veya yetersiz havalandırılan yerler) birikme eğilimindedir: solunan havadaki konsantrasyonu ile risk artar, orada akciğerler için özellikle kanserojendir . Bina içinde difüzör haline gelmemeleri için , hava / yer değiştiricinin tasarımında , borunun ve olası ek yerlerinin bu gazına ve olası bağlantılarına karşı geçirimsizlik seviyesine özel dikkat gösterilmelidir . Bununla birlikte, işletimdeki bir kuyu, bu olası gazlı sızıntıları temiz hava ile seyrelterek radon konsantrasyonlarını kabul edilebilir bir eşiğe getirir (150 Bq / m³'ün altında bir radyoaktivite ile). Sorun, kuyunun uzun süreli kapatılması veya aralıklı kullanımı sırasında ortaya çıkar, havadan daha yoğun olan bu gaz, yavaşça sızmış ve tüp içinde birikmiş olabilir: bu durumda, özel bir valf ( by-pass olarak adlandırılır) sayesinde temizlemek daha iyidir. yani “baypas”), yeniden başlatmadan önce havayı binadan geçmeden doğrudan dışarıya tahliye eder. Hava akışının tersine çevrilmesinden oluşan başka bir çözüm, besleme borularının kümes kaynaklı hava emisyonlarıyla kirlenmesine yol açar. Kuyunun havalandırması tıkanmadan basitçe durdurulursa, bunun doğal olarak meydana gelebileceği unutulmamalıdır.

Sınıflandırılmış bir sanayi bölgesinin olası yakınlığı, normalde havalandırmanın durdurulması dahil olmak üzere çevreleme önlemlerini içeren bir afet önleme planı sağlar . Bu durumda, ister doğal ister mekanik olsun, havalandırma hızlı bir şekilde durdurulabilmelidir. İlk durumda, kuyu ve muhtemelen baypası kolayca bloke edilebilmelidir. İkinci durumda, elektrik panosundaki kolayca erişilebilen bir anahtar , bir sigorta veya özel bir diferansiyel devre kesici sistemin hızlı bir şekilde kapatılmasına izin vermelidir. Endüstriyel bir felaketten, özellikle de kimyasal bir felaketten sonra, tüpü ağır zehirli gazlar ( örn: klor ) birikmiş olabilen kuyuyu yeniden başlatmadan önce özel dikkat gösterilmelidir .

Bir süzgeç ve filtrelerle korunmuyorsa , kuyu , bazıları için hastalık vektörleri olan, aksi takdirde sorun olan insanlar için zararlılara ( kemirgenler , sürüngenler , böcekler , eklembacaklılar , polenler vb.) Açılan kapı haline gelir . Korumalar, gittikçe daha ince ağlarla dışarıdan içeriye kurulur . En iyi filtreler, polene karşı , örneğin kendinizi ondan korumak istiyorsanız, daha fazla bakım gerektirir ve tıkanma ve hava girişini engelleme cezası altında daha sık değiştirilmelidir. Bu hayvanlara erişimin kapatılmasıyla , yuva yapımı için dışkı , yiyecek depolanması, toprak veya bitki materyali birikimi önlenerek organik ve bitki maddesinin birikimi sınırlandırılır . Filtreler ayrıca borunun yaprakları ve havada uçuşan tozları "emmesini" önler . Bu olmadan, yoğunlaşma suyuyla karıştırılan tüm bu elementlerin zamanla birikmesi mantarlar , küfler ve / veya bakteriler için bir substrat oluşturabilir . Uzun süreli bir kapatmadan sonra bir hava / toprak eşanjörünün yeniden başlatılmasının ardından kötü kokular, ayrışan veya fermente olan malzemelerin varlığını gösterir .

Kuyudan kondensin tahliyesi , eğer bir atık su şebekesinde yapılıyorsa , bir sifon kurulmasını gerektirir . Aksi takdirde, VMC tarafından oluşturulan emiş , kuyudan gelen hava ile sağlıksız olan kanalizasyon arasında ayrım yapmayarak , havalandırılan bina genelinde sağlık riski ve kötü kokular getirir. Etkili olması ve kendisinin bir kirlilik kaynağı olmaması için sifonun dolu kalması ve suyun durgun olmaması gerekir ki bu pratikte elde edilmesi zordur ve tesisatın sürekli izlenmesini gerektirir.

Bununla birlikte, bakım ve önleme, kurulumun ömrü boyunca herhangi bir kirliliği önlemenin en iyi yolu olmaya devam etmektedir. Rutin bakım, filtrelerin değiştirilmesinden ve / veya temizlenmesinden ibarettir, aksi takdirde, mekanik tesisatlar için tesisin güç tüketimi ile aynı zamanda basınç düşüşleri artacaktır. Önleme, özellikle dirsekler gibi basınç düşüşü olan alanlarda temizliğini ve bütünlüğünü kontrol etmek için tüpün düzenli olarak, örneğin her üç yılda bir incelenmesini içerir.

Uygulama ve mühendislik

Isı eşanjörü verimliliği

Hava akışı ile yer arasındaki ısı alışverişinin verimliliği şunlara bağlıdır:

Kaynakça

Notlar ve referanslar

Notlar

  1. Bu, yoğunlaşmanın gizli ısısıdır, durum değişiminin entalpi makalesine bakın
  2. Geniş güney cepheden çıkıntı yapan bir güneş / Provençal baca bacası taştan yapılmıştır. Sonuç olarak, ateşsiz yazın bile, şöminenin güneş ışığı ile artan doğal bir çekişi vardır. İç ortam havası, dış havaya göre ne kadar sıcaksa, konveksiyonla o kadar yükselir . Bacanın tabanında, kuyudan taze / ılık havanın çekilmesine izin veren bir hava akımı (çukur) oluşturulur. Ev daha sonra hava geçirmez şekilde kapatılmalıdır.

Referanslar

  1. Fransa, Belçika yasalarına vb. Bakın.
  2. Fransa'da IRSN , radyoaktivite ile ilişkili riskler üzerine araştırmalar ve araştırmalar yürütmekten sorumludur ve bu nedenle radon ölçüm kampanyaları yürütür ( bkz.Radon : Ulusal radon ölçüm kampanyası, www.irsn .Fr,22 Haziran 2005[ çevrimiçi okuyun ] ).
  3. Margot Timarche, Dominique Laurier, Hélène Baysson, Olivier Catelinois, Radon inhalasyonu üzerine kanser risk değerlendirmesi , www.irsn.fr, 06/16/2007 [ çevrimiçi okuyun ]
  4. Fransa'da, örneğin Seveso II bölgesindeki sınıflandırma (bkz. Seveso Direktifi ), diğerleri arasında Avrupa Direktifi 96/82 / EC [ çevrimiçi okuyun ] dahil .
  5. "  KANADA KUYU: Yapı ve Do It Yourself  " , üzerinde bien-canadien.autoconstruction.info (erişildi 9 Nisan 2019 )
  6. "  Guide Raisonné de la construction économique - Bâtir Sain  " , batirsain.org'da (erişim tarihi 9 Nisan 2019 )
  7. "  Binaları ısıtmak ve soğutmak için hava / zemin eşanjörlerinin kullanımı  " , www.unige.ch (erişim tarihi 9 Nisan 2019 )
  8. "  CETIAT - Documentation - Publications  " , www.cetiat.fr adresinde (erişim tarihi 29 Nisan 2020 )
  9. [ çevrimiçi okuyun ]

Ayrıca görün

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar