Середнє значення питомої теплової потужності грунту

Горизонтальні грунтові теплообмінники

Необхідна площа для розташування колектора розраховується по формулах (2.3) і (2.4)

, м² (2.3)

, Вт (2.4)

де - теплопродуктивність ТН, Вт;

- споживана ТН електрична потужність, Вт. В загальному випадку вона визначається в залежності від СОР, необхідної теплової потужності і т.ін. приймаємо ;

g - питома потужність грунтового колектора, Вт/м².

Приклад: Необхідно визначити необхідну площу грунтового колектору для розміщення у піщаному вологому грунті. Теплова потужність ТН дорівнює 10 кВт, при споживані 2, 8 кВт електроенергії.

Згідно з таблицею 2.1 - g = 20 Вт/м², тоді

м² (2.5)

Тобто, щоб трансформувати тепло з такої площі необхідно прокласти в грунті поліетиленові труби діаметром 25 × 2, 3 мм і завдовжки 360 × 1, 4 = 504 м (1, 4 - питома витрата труби на квадратний метр площі). Окремі контури повинні мати однакову довжину. На практиці зазвичай використовують контури по 100 м кожен. Тобто нам необхідно 5 контурів 100 метрової поліетиленової труби 25 × 2, 3 мм.

Усі розподільники і колектори слід розташовувати в доступних місцях для огляду, наприклад, в окремих розподільних шахтах зовні дома або в підвальній шахті будинку. Фітинг повинен виготовлятися з корозійностійких матеріалів. Усі трубопроводи в будинку і введення через стіну мають бути теплоізольовані із забезпеченням дифузійної непроникності для пари, щоб уникнути появи конденсату, оскільки в подаючій і зворотній магістралях знаходиться холодний (відносно температури підвалу) теплоносій.

Ґрунтовий плоский колектор потрібно укладати так, як представлено на рис.2.11.

Вертикальні грунтові теплообмінники (рис. 2.10, б)

У глинистому вологому грунті при тепловій потужності ТН 10 кВт та електричній – 2, 8 кВт довжина зонду (глибина свердловини) повинна бути:

м². (2.5)

Розрахувати колектори для піщаного сухого, глинистого вологого грунтів і для горизонтального і для вертикального колекторів. Доцільно зробити 2 петлі з глибиною залягання 50 м діаметром Dу = 32 × 3 мм. Загальна довжина труб складе 200 м. Свердловина з трубами заливається бетонитом, який добре проводить тепло. Кількість теплоносія визначається внутрішнім об'ємом труб колектора (зонду) і підводячих теплоносій труб. Діаметр піводячих труб беруть на розмір більшим, ніж труба колектора. У нашому прикладі при трубі зонду D_у = 32 × 3 мм і трубі D_у =40´ 2, 3 завдовжки 10 м внутрішній об'єм (таблиця 2.2) з урахуванням подаючої лінії складе:

2 × 100 × 0, 531 +10 × 0, 984 = 116, 04 л.

Витрату теплоносія теплового насоса знаходять по паспорту на тепловий насос. Приймемо 1600 л/год. Тоді витрата на одну петлю складе 800 л/ч.