Il existe plusieurs types d'échangeurs de chaleur souterrains qui peuvent être utilisés aujourd'hui. La possibilité d'organiser de vos propres mains, une bonne efficacité, ainsi que la simplicité de la conception elle-même ont rendu ce type de ventilation très populaire pour l'aménagement dans une maison privée.
Description du système
Aujourd'hui, on sait avec certitude que dans tous les pays de la CEI, la température du sol à une profondeur d'environ deux mètres reste pratiquement inchangée. La température approximative du sol est de +10 degrés Celsius toute l'année. De petits changements sont observés selon les régions, mais ils ne dépassent généralement pas deux degrés. L'installation d'échangeurs de chaleur au sol implique l'utilisation de cette énergie gratuite. Ainsi, pendant la saison chaude, une telle ventilation refroidira l'air à l'intérieur de la pièce et en hiver, au contraire, la réchauffera. De plus, la chaleur supplémentaire peut aider à économiser la température générée par d'autres éléments chauffants.
Actuellement non pavéL'échangeur de chaleur est le plus souvent utilisé en conjonction avec un récupérateur. Un récupérateur est un dispositif d'échange de chaleur conçu pour chauffer l'air froid au détriment de l'air chaud d'évacuation. De plus, son système comprend des ventilateurs, des filtres, de la tuyauterie et un appareil de chauffage.
Utilisation du système
Un tel schéma d'échangeur de chaleur au sol vous permet d'obtenir de l'air du sol déjà quelque peu réchauffé, ce qui permet d'économiser une certaine quantité d'énergie qui aurait été consacrée au fonctionnement de l'échangeur de chaleur. La présence d'un tel système de chauffage de l'air permettra également d'économiser de l'énergie et la conception de l'échangeur de chaleur. Dans ce cas, cela signifie que le condensat ne se formera pas à l'intérieur du pipeline, car la température de l'air qui traversera les tuyaux sera approximativement la même tout le temps. Un problème de condensat ne peut survenir que lorsque l'échangeur de chaleur est allumé, mais en même temps, de l'air initialement givré y pénètrera.
Influence du climat sur la ventilation
L'efficacité d'un échangeur géothermique pour la ventilation dépend assez fortement du climat observé dans la région. Si nous parlons du climat dans les pays de la CEI, l'installation d'un échangeur de chaleur peut aider à chauffer ou à refroidir l'air dans la région de 5 à 20 degrés Celsius. L'efficacité du système lui-même dépendra directement de l'importance de la différence de température entre le sol et l'air. Plus la différence est grande, plus le système fonctionne efficacement. En raison de cet effet, l'échangeur de chaleur au sol pour la ventilation de la pièce est efficaceremède aussi bien en hiver qu'en été. Pendant la chaleur, le système peut fournir une diminution de la température de 30 à 20 degrés. Par temps glacial, la température peut augmenter de -20 à 0 degrés.
Lors du calcul de l'échangeur de chaleur au sol pour la ventilation, il est nécessaire de prendre en compte le fait qu'au printemps et en automne, l'influence d'une telle ventilation sur la température est pratiquement absente. Cela se justifie par le fait que les températures de l'air ambiant et du sol sont trop proches, ce qui ralentit considérablement l'échange d'air. Dans certains cas, un tel système peut même fonctionner en mode négatif. Par exemple, la température ambiante est de 12 degrés Celsius et la présence d'un échangeur de chaleur la réduira à 8 degrés. Compte tenu de ce fait, il est nécessaire d'équiper l'échangeur de chaleur du sol de vos propres mains de manière à pouvoir l'éteindre ou le bloquer pour le passage direct de l'air.
Principaux types de systèmes
Actuellement, deux types principaux d'un tel système sont connus - il s'agit d'un tuyau et d'un échangeur de chaleur sans canal. Lors de l'aménagement d'un type de système sans canal, une couche souterraine sera utilisée à travers laquelle l'air passera. Le type de tuyau ou de canal implique la présence de tuyaux pour le montage d'un échangeur de chaleur au sol à travers lequel l'air passera. Ils doivent également être enterrés.
Ces deux types sont unis par le fait que le canal principal du type entrée doit être relié à la ventilation. La principale exigence pourUne chose à retenir est que le système doit avoir un mécanisme pour basculer entre les deux modes. Le premier mode utilisera l'alimentation directe en air de la rue, le second mode utilisera l'échangeur de chaleur.
Échangeur de chaleur de conduit
Lors du choix entre des échangeurs de chaleur air-sol pour une maison privée, il est préférable de choisir cette option. Bien sûr, cela demande plus de temps et d'argent, mais c'est aussi plus efficace. Pour réaliser ce type de ventilation, il est nécessaire de poser le système de tuyauterie dans une tranchée préparée dans le sol. En moyenne, la longueur du pipeline est de 15 à 50 mètres. Le choix ne dépend que des possibilités et de la zone.
Ici, il est important de se rappeler que les tuyaux de l'échangeur de chaleur au sol peuvent être tournés, car cela a peu d'effet sur le mouvement de l'air. De plus, plus le système est long, plus il fonctionnera efficacement, ce qui est également très important à prendre en compte. Organiser un échangeur court n'a guère de sens.
Sélection de tuyaux pour la pose
Comme déjà mentionné, pour une utilisation efficace du système, il doit avoir une grande longueur. Si la zone autour de la maison le permet, vous ne pouvez poser qu'un seul tuyau autour de la maison. Si l'espace est limité, vous pouvez utiliser l'empilage parallèle. Le diamètre des tuyaux pour le fonctionnement normal du système doit être de 200 à 250 millimètres.
Excellent choixsont des tuyaux en polypropylène. Lors du calcul de l'échangeur de chaleur du sol, vous devez également savoir que vous pouvez améliorer le processus d'échange de chaleur si vous réduisez l'épaisseur des parois et augmentez leur surface. Sur cette base, un matériau ondulé peut être utilisé. Dans ce cas, la chaleur ne persistera pas du tout dans le système de sol. Il est également très important d'équiper le système d'une pente d'environ 2% dans n'importe quelle direction. Une légère pente dans ce cas est nécessaire pour que le condensat qui se formera par temps très chaud puisse s'évacuer sans problème.
Stock et autres éléments du système
Afin d'éliminer efficacement les condensats du système, il est nécessaire d'équiper le pipeline non seulement d'une pente, mais également de créer un petit trou au bas du tuyau. Pour drainer le liquide, il est nécessaire d'équiper un puits de drainage ou de tirer une conclusion directement dans le sol. Si le site a un faible niveau d'eau souterraine, il est nécessaire de créer un coussin de sable pour le système. L'extrémité du tuyau, située sur le site, doit être équipée d'un filtre. De plus, il doit être installé au-dessus du niveau de neige qui tombe en hiver.
Lorsque vous installez un échangeur de chaleur au sol de vos propres mains, vous devez savoir que si la neige est rare dans la région, la hauteur du tuyau qui dépasse du sol doit être d'au moins 1,5 mètre. Cela doit être fait comme protection contre le radon, un gaz souterrain radioactif.
Une prise d'air doit être installée à l'extrémité du tuyau. Cet élément doit également être équipé d'un filtre et d'un treillis métallique solide. Extrémité de tuyaudoit être installé et protégé de manière à ce que les précipitations, les feuilles mortes, mais aussi qu'aucun animal, oiseau, etc. ne puisse y pénétrer Si possible, cet élément est installé le plus loin possible de toute source susceptible d'affecter la qualité de l'air. La distance minimale requise est de 10 mètres.
Type sans canal
Afin d'équiper ce type d'échangeur de chaleur de vos propres mains, il est nécessaire de creuser un renfoncement dont la longueur doit être de 3 à 4 mètres et la profondeur de 80 cm. De plus, cette fosse doit être rempli de gravier et recouvert de béton mousse sur le dessus. Cette conception est nécessaire pour que la température à l'intérieur de la fosse ne diffère pas de la température du sol dans une dépression pouvant atteindre 5 mètres. Une fois cette étape terminée, il est nécessaire d'équiper la sortie du tuyau par lequel l'air passera.
Quant à la fabrication de ce tuyau, ce processus n'est pas différent de sa fabrication dans la version précédente. Naturellement, un autre tuyau doit relier la couche spéciale d'échange de chaleur de la fosse et la ventilation d'une maison privée. Après cela, la circulation de l'air commencera selon le schéma le plus simple. De plus, l'air sera non seulement humidifié, mais également nettoyé. Sur cette base, on peut affirmer que le type sans conduit est meilleur en termes de filtration de l'air, et que le type de tuyau ou de conduit est plus efficace pour le chauffage ou le refroidissement.
Caractéristiques du système
Le type sans canal ou échangeur de chaleur à gravier se caractérise par le fait queil a besoin de restaurer ses fonctions. De plus, il est interdit de le monter dans les endroits où il y a un effet de charges externes, par exemple, à l'endroit où passe le transport automobile. Une autre caractéristique est que si le gravier destiné à la pose n'est pas lavé, après la disposition du système et le début de la circulation de l'air dans la pièce, une odeur désagréable de "sous-sol" peut se produire. Le même problème peut survenir si la couche de gravier est mouillée à cause des précipitations ou de la montée des eaux souterraines, par exemple.
Défauts
Si la couche superficielle d'un tel échangeur est endommagée, cela entraînera une diminution de son efficacité, ainsi qu'une éventuelle saturation en humidité. Tout cela nécessitera une rénovation. Lors de l'aménagement d'un échangeur de ce type à faire soi-même, il faut également savoir que la couche de gravier est à la fois un point d'échange thermique et un obstacle au passage de l'air. Pour cette raison, le système devra installer une source supplémentaire d'injection d'air - un ventilateur d'une puissance suffisante (plusieurs centaines de watts). Naturellement, il s'agit de coûts supplémentaires à la fois pour l'installation et l'achat, ainsi que pour le paiement ultérieur de l'électricité. Pour cette raison, il est nécessaire d'effectuer soigneusement les calculs du système. On peut ajouter ici que les calculs d'un échangeur de chaleur à sol liquide sont un peu plus simples que ceux d'un échangeur de gravier, bien que son agencement et sa conception soient plus complexes.
Type sans membrane
Aujourd'hui, des types d'échangeurs de chaleur souterrains (GTO) tels que ceux sans membrane sont apparus. Ils sontsont une combinaison des deux types de systèmes précédents. L'essence principale de l'installation d'un tel appareil est qu'il est nécessaire de monter une couche uniforme de plaques de polymère sur une couche uniforme de gravier.
Installation du système
Les dalles doivent être montées sur des "pieds" qui reposeront sur la couche de gravier. Ainsi, il s'avère que l'air ne se déplacera pas à travers la couche de gravier, comme avec le type sans canal, mais entre la couche de dalle et la couche de gravier. Le principal avantage est qu'un tel échangeur de chaleur peut être utilisé assez longtemps sans régénération de la couche de gravier.
Un lit de gravier ordinaire ne peut fonctionner que pendant 12 heures, après quoi 12 heures de "repos" sont nécessaires. Lors d'un tel repos, une couche de gravier va prélever de la chaleur du sol, pour ensuite la transférer à la ventilation. Lors de l'utilisation de plaques, ces cadres sont grandement simplifiés. Une autre différence entre un TRP sans membrane est qu'il n'y aura pas d'obstacle important à la circulation de l'air. Avec un échangeur de type sans conduit, le gravier sera un obstacle naturel à la circulation de l'air, c'est pourquoi il est nécessaire d'équiper le plus souvent le système de ventilateurs supplémentaires.
Le principal problème lié à l'utilisation d'un tel échangeur de chaleur au sol pour la ventilation à faire soi-même est que le système n'est pas continu et qu'il est donc totalement interdit de l'utiliser dans les régions où le niveau des eaux souterraines est accru. ou il y a une chance que le système soit inondé atmosphériqueprécipitations.
