Спосіб забезпечення повітряно-теплової завіси теплотою ґрунту

Реферат: Спосіб забезпечення повітряно-теплової завіси теплотою ґрунту передбачає відбір теплоти ґрунту за допомогою теплообмінників та передачу її до повітря, яке через розподільчий короб надходить до повітряно-теплової завіси будівлі. Для відбору теплоти ґрунту використовують горизонтальні теплообмінники неглибокого залягання у ґрунтовому масиві. При цьому повітря надходить у ґрунтовий теплообмінник, відбирає теплоту ґрунту, нагрівається, рухається в розподільчий короб і за рахунок різниці температур (нагрітого і холодного повітря) надходить у міжшаровий простір шириною 50 мм, який знаходиться між утеплювачами стін будинку, циркулює в ньому, віддаючи теплоту. Після цього відпрацьоване повітря викидається в навколишнє середовище. UA 88791 U (12) UA 88791 U UA 88791 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до систем теплопостачання будівель і може знайти застосування в комунальному господарстві. Спосіб забезпечення повітряно-теплової завіси теплотою ґрунту може бути застосований для теплопостачання будинків невеликої площі, а саме: заміських будинків котеджів, та ін. Відомий спосіб, вибраний нами за найближчий аналог (прототип), описаний в статті "Забезпечення повітряної завіси теплом верхніх шарів землі з використанням теплового насоса", автор А.В. Писарев (УДК 536.242, Відновлювана енергетика, № 2. - 2008. - С. 66-68). Задачею способу забезпечення повітряної завіси теплом верхніх шарів землі з використанням теплового насоса є оцінка можливості використання для теплозабезпечення теплової повітряної завіси легкодоступного тепла верхніх шарів ґрунту за допомогою теплових насосів і оцінка технічних параметрів системи для реальних умов їх експлуатації. Для вирішення поставлених задач авторами було розроблено технічне вирішення теплозабезпечення теплової повітряної завіси теплотою верхніх шарів ґрунту з використанням ґрунтового теплообмінника, виконаного у вигляді вертикальних труб, які встановлені на глибині до декількох десятків метрів. Щоб уникнути частих включень і виключень теплового насоса, а також для забезпечення безаварійної роботи, за допомогою розрахунків був підібраний бак-збірник, а також визначена кількість теплоти, яку потрібно відібрати від ґрунту. Недоліками відомого способу забезпечення повітряної завіси теплотою верхніх шарів ґрунту з використанням теплового насоса є використання електричної енергії для живлення теплового насоса та капітальні витрати на облаштування вертикальних труб на глибині декількох десятків метрів. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу забезпечення повітряно-теплової завіси теплотою ґрунту шляхом відбору теплоти ґрунту за допомогою горизонтальних теплообмінників неглибокого залягання в ґрунтовому масиві, що забезпечить умови для руху повітря за рахунок природної конвекції і, як наслідок, зменшить температурний градієнт у стінах, захистить їх від надмірної вологи та промерзання і дозволить відмовитись від використання джерел енергії на основі вуглецевмісного палива. Поставлена задача вирішується тим, що у способі забезпечення повітряно-теплової завіси теплотою ґрунту, який передбачає відбір теплоти ґрунту за допомогою теплообмінників та передачу її до повітря, яке через розподільчий короб надходить до повітряно-теплової завіси будинку, згідно з корисною моделлю, для відбору теплоти ґрунту використовуються горизонтальні теплообмінники неглибокого залягання у ґрунтовому масиві, при цьому повітря надходить у ґрунтовий теплообмінник, відбирає теплоту ґрунту, нагрівається, рухається в розподільчий короб і за рахунок різниці температур (нагрітого і холодного повітря) надходить у міжшаровий простір шириною 50 мм, що знаходиться між утеплювачами стін будинку, циркулює в ньому, віддаючи теплоту, після чого відпрацьоване повітря викидається в навколишнє середовище. Спосіб забезпечення повітряно-теплової завіси теплотою ґрунту, в цілому дає можливість відмовитися від використання вичерпних джерел енергії (природний газ, вугілля), від застосування теплового насоса і використання електричної енергії, натомість використовувати енергію теплоти ґрунту. Використання горизонтальних теплообмінників неглибокого залягання в ґрунтовому масиві дає можливість не витрачати кошти на спеціалізовану техніку, а встановлювати їх за допомогою підручних засобів, на присадибних ділянках, на прибудинкових територіях для забезпечення підігрівання повітря. Застосування розподільчого коробу забезпечить рівномірну подачу підігрітого повітря по всій довжині стіни. На стіні будівлі, проміжок біля віконних прорізів заповнюється утеплювачем, задля того, щоб підігріте повітря не виходило на вулицю, продовжуючи циркулювати біля стіни і перекриття. Спосіб реалізується наступним чином. Повітря з оточуючого середовища, через вхідний отвір надходить у ґрунтовий теплообмінник, проходячи через нього, відбирає теплоту ґрунту і нагрівається. Далі надходить в розподільчий короб, а потім, за рахунок різниці температур (нагрітого і холодного повітря), рухається до міжшарового простору шириною 50 мм, який знаходиться між шарами утеплювача стін і є повітряно-тепловою завісою. Далі, відпрацьоване повітря проходить вздовж стіни та викидається в навколишнє середовище. При цьому ґрунтовий теплообмінник розташовано горизонтально нижче глибини промерзання ґрунту та для уникнення втрат теплоти через поверхню землі ізольовано захисним шаром. Повітряно-теплова завіса зберігає теплоту в будинку за рахунок зменшення градієнта температур по товщині стіни. 1 UA 88791 U Запропонований спосіб дозволяє забезпечувати повітряно-теплову завісу теплотою ґрунту і не залежати при цьому від системи теплопостачання будинку. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб забезпечення повітряно-теплової завіси теплотою ґрунту, що передбачає відбір теплоти ґрунту за допомогою теплообмінників та передачу її до повітря, яке через розподільчий короб надходить до повітряно-теплової завіси будівлі, який відрізняється тим, що для відбору теплоти ґрунту використовують горизонтальні теплообмінники неглибокого залягання у ґрунтовому масиві, при цьому повітря надходить у ґрунтовий теплообмінник, відбирає теплоту ґрунту, нагрівається, рухається в розподільчий короб і за рахунок різниці температур (нагрітого і холодного повітря) надходить у міжшаровий простір шириною 50 мм, який знаходиться між утеплювачами стін будинку, циркулює в ньому, віддаючи теплоту, після чого відпрацьоване повітря викидається в навколишнє середовище. 15 Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2