Ilma-maa-lämmönvaihdin

Ilma -maa-lämmönvaihdin (tunnetaan myös nimellä Provence-kaivot , maanalainen lämpö , aurinkoputki tai viime aikoina ilmastokaivot ) on geoterminen lämmönvaihdin, joka on erittäin matala energia, jota käytetään rakennukseen puhalletun ilman jäähdyttämiseen tai lämmittämiseen . Tämän tyyppistä lämmönvaihdinta käytetään erityisesti passiivisessa kotelossa .

Periaate

Ilma-maa-vaihtajaa käytetään rakennuksen toimittamiseen ilmaan kiertämällä se ensin haudatussa kanavassa, joka ilmastollisista olosuhteista riippuen jäähdyttää tai esilämmittää sen käyttämällä maan lämpöinertiaa. Ilma toimii lämmönsiirtonesteenä, kun taas putki toimii lämmönvaihtimena samalla kun se ohjaa ilmaa rakennukseen.

Vaikka Provencal-kaivoa käytetään pääasiassa luonnollisena jäähdytysjärjestelmänä, sitä voidaan käyttää myös talvella tulevan ilman esilämmitykseen tai kodin pakkasettomuuden pitämiseen. Sama pätee Kanadan kaivoon.

Tämä järjestelmä perustuu yksinkertaiseen havaintoon, jonka mukaan maanalainen lämpötila :

Näitä havaintoja tulisi verrata seuraaviin tietoihin:

Käytännössä putki haudataan vähintään 1,5 metriä syvälle ja sellaisenaan:

Koska prosessi on passiivinen ja perustuu maan lämpökapasiteettiin , ilma / maa-lämmönvaihdin voi olla haitallista esilämmitykselle / jäähdytykselle päivän ja / tai vuoden tietyissä osissa ulkoilmaan verrattuna. Tämän välttämiseksi suositellaan suoraa ilmanottoaukkoa ja venttiiliä (manuaalinen tai sähköinen) kaivon ohittamiseksi.

Lämpöhitausperiaatetta käyttämällä järjestelmä on sitäkin tehokkaampi, kun päivittäiset ulkoiset lämpöamplitudit ovat vahvat tai kun se kohtaa äärimmäisen lyhyitä ilmastotapahtumia, kuten lumimyrskyä , edellyttäen, että ilman sisääntulo on suojattu lumelta.

No elementit

Lämmönvaihdin: putki

Putki muodostaa lämmönvaihtimen ilmavirran ja maan välillä (tai minkä tahansa muun materiaalin, jolla on suuri ominaislämpöteho ).

Putken on täytettävä erilaisia ​​rajoituksia ympäristöstä riippuen:

Jos putki ei ole yksiosainen, myös eri osien välisten liitosten on täytettävä nämä ominaisuudet.

Lämmönjohtavuus materiaalin valmistus ylös putken vaikuttaa termisen järjestelmän tehokkuutta merkityksettömään tavalla (voittoa vain 8% välillä PE-HD ja valurauta, esimerkiksi).

Taottava rautaa tai suurtiheyspolyeteeni verkkojen täyttävät nämä kriteerit hyvin tähän sovellukseen. Niiden kierrätettävyys, mekaaninen kestävyys (kestävyys juurille, pitkäaikainen suoruus, kestävyys ovalisaatiolle jne.) Ja lämpöhitaus ovat erittäin mielenkiintoisia ominaisuuksia. Nämä verkot on mahdollista asentaa ajoradan alle ja jopa rakennuksen alle tilan optimoimiseksi.

Nf PVC -putkien sisällä on puristettu kerros, joka vähentää lämmönvaihtoa. PVC: tä ei suositella tämän tyyppisiin sovelluksiin, koska se sisältää klooria.

Ilmankierto

Ilma / lattianvaihtimen toiminta perustuu putken ilmankiertoon, joka voi tapahtua:

Ilmavirran on tarkoitus kiertää rakennuksessa:

Koska tuleva raitisilmavirta toimii lämmönsiirtonesteenä, huoneiden ilmaa jakavat kanavat tulisi eristää siten, että lämpö / viileys ei menetetä esimerkiksi ullakolla tai kellarissa sen etenemisen aikana.

Kaksinkertaisen virtauksen CMV: llä on toinen etu kuin ilman / maanvaihtimen jatke lämpövahvistusten kannalta. Se mahdollistaa asentamista ilma / ilma lämmönvaihdin , joka käyttää lämpöä / kylmyyttä lähtevän ilman lämpö / jäähtyä tuloilmaa. Kaivon osalta vaihto ei ole aina hyödyllistä, ja putki ja ohitusventtiili (mikä mahdollistaa tämän lämmönvaihtimen ohittamisen) ovat enemmän kuin suositeltavia.

Jos voimassa olevan lainsäädännön yleisesti määrätä vähintään ilma uusiminen korko kodeissa, toisaalta se ei ole kiellettyä lisätä taajuutta, varsinkin kesällä. Valitun mekaanisen ilmanvaihdon tulisi olla ihanteellisesti säädettävissä ja riittävän mitoitettu, jotta sen sähkönkulutus ei kasva suhteettomasti.

RT2012-talon tapauksessa kokemus on osoittanut, että rakennuksen jäähdyttämiseksi tarvitaan kolmen tilavuuden tunnissa virtausnopeus. Kaksinkertaisen virtauksen CMV, joka on kytketty Kanadan kaivoon, ei mahdollista tämän tuloksen saavuttamista. Tuuletin, joka pystyy poistamaan Kanadan kaivosta 600–900 m 3 / h , tulisi lisätä samanaikaisesti  . Tässä tapauksessa Kanadan kaivon on muodostuttava kahdesta tai kolmesta putkesta (DN200) 35 m: n pituudella,  jotta maksimivirtausnopeus 3,5  m / s ja alhaiset painehäviöt säilyisivät .

Suojaus pilaantumista vastaan

Uusiminen sisäilma talon tai olohuone on mahdollista taistella sisäistä pilaantumista ja ilma / maa lämmönvaihdin, rajoittamalla lämpöhäviö, edistää tätä. Uusimisella tyhjennetyillä epäpuhtauksilla on erilaisia ​​muotoja, erityisesti kaasumaisia. Ne voivat olla peräisin ihmisestä ja liittyvät hengitykseen kuten hiilidioksidi tai luonnolliseen alkuperään, kuten radoni . Jälkimmäinen ei ole ainoa maasta tuleva kaasu, mutta se on terveydelle vaarallinen, koska se on ilmaa raskaampaa ja ennen kaikkea radioaktiivinen epäpuhtaus . Luonnollisesti läsnä kaikilla mantereilla ja kaikilla alueilla, sitä enemmän graniitti- , tulivuori- tai uraanipitoisilla alueilla, ja kansalliset terveysviranomaiset laativat karttoja säännöllisesti. Ominaisuuksiensa takia, sillä on taipumus kerääntyä syvennykset (kellareissa tai huonosti tuuletetussa tarkkuudella): riski kasvaa sen pitoisuus hengitysilmaan, se on erityisen karsinogeeninen siellä varten keuhkoihin . Ilmanvaihtimen suunnittelussa on kiinnitettävä erityistä huomiota putken ja sen mahdollisten liitosten tälle kaasulle läpäisemättömyyden tasolle, jotta niistä ei tule diffuusoria rakennuksessa. Käytössä oleva kaivo laimentaa nämä mahdolliset kaasumaiset infiltraatiot raikkaalla ilmalla, jolloin radonpitoisuudet ovat hyväksyttävän kynnyksen (radioaktiivisuuden ollessa alle 150 Bq / m3). Ongelma syntyy pitkän seisokin tai ajoittainen käyttää hyvin, tämä kaasu, joka on tiheämpi kuin ilma, voi olla tunkeutunut hitaasti ja kertynyt putki: tässä tapauksessa, se on parempi puhdistaa se ansiosta on oma venttiilin ( kutsutaan ohitukseksi , toisin sanoen "ohitukseksi"), poistetaan ilma suoraan ulkopuolelle kulkematta rakennuksen läpi ennen uudelleenkäynnistystä. Toinen ratkaisu, joka koostuu ilmavirran kääntämisestä, johtaa syöttöputkien saastumiseen talon ilmapäästöillä. On huomattava, että tämä voi tapahtua luonnollisesti, jos kaivon ilmanvaihto yksinkertaisesti pysäytetään ilman, että kaivoa tuetaan.

Mahdollinen läheisyys luokitellun teollisuusalue normaalisti säädetään katastrofien ehkäisyyn suunnitelma lukien suojarakennus toimenpiteet voidaan lopettaa ilmanvaihdosta. Tässä tapauksessa, riippumatta siitä, onko se luonnollinen vai mekaaninen, ilmanvaihto on voitava pysäyttää nopeasti. Ensimmäisessä tapauksessa kaivon ja mahdollisesti sen ohituksen tulee olla helposti tukossa. Toisessa tapauksessa on helposti saatavilla kytkin , joka on sulake tai erityinen ero katkaisija on sähköpaneelissa on mahdollistettava nopea järjestelmän sammuttamista. Teollisen katastrofin, erityisesti kemiallisen katastrofin, jälkeen on noudatettava erityistä varovaisuutta ennen kaivon, jonka putkeen voi olla kertyneitä raskaita myrkyllisiä kaasuja ( esim. Klooria ), käynnistämistä uudelleen.

Jos se ei ole suojattu siivilä ja suodattimet , hyvin tulee portti tuholaisten ihmiselle ( jyrsijät , matelijat , hyönteiset , niveljalkaiset , siitepölyt, jne.), Joka jostain ovat vektoreita taudin. Muutoin ongelmia. Suojaukset asennetaan ulkopuolelta sisäpuolelle yhä hienommalla silmällä . Hienoimmat suodattimet, esimerkiksi siitepölyä vastaan , edellyttävät enemmän huoltoa, ja ne on vaihdettava useammin seurauksena tukkeutumisesta ja ilmanottoaukon tukkeutumisesta. Sulkemalla pääsy näihin eläimiin orgaanisen ja kasviaineen kertymistä rajoitetaan estämällä ulosteet , elintarvikkeiden varastointi , maaperän tai kasvimateriaalin kertyminen pesien rakentamiseen . Suodattimet estävät myös putkea "imemästä" lehtiä ja pölyä lentävän ilman läpi. Ilman tätä, kertyminen ajan kaikki nämä tekijät sekoitetaan kondenssivesi voi muodostaa substraatin ja sienten , homeiden ja / tai bakteerien . Ilman / maaperänvaihtimen uudelleenkäynnistyksen jälkeiset huonot hajut pitkäaikaisen pysäytyksen jälkeen osoittavat hajoavien tai käymisten materiaalien esiintymisen .

Lauhteen tyhjentäminen kaivosta, jos se tapahtuu viemäriverkostossa , vaatii sifonin asentamisen . Muussa tapauksessa VMC: n aiheuttama imu ei eroa kaivosta tulevaa ja viemäreistä tulevaa epäterveellistä ilmaa, mikä aiheuttaa terveysriskin ja huonot hajut koko ilmastoidussa rakennuksessa. Voidakseen olla tehokas eikä itse olla pilaantumisen lähde, sifonin on pysyttävä täynnä eikä vesi saa olla pysähtynyt, mikä on käytännössä vaikea saavuttaa, ja se vaatii laitteistojen jatkuvaa seurantaa.

Ylläpito ja ehkäisy ovat kuitenkin edelleen paras tapa välttää pilaantumista koko laitoksen käyttöiän ajan. Säännöllinen huolto koostuu suodattimien vaihtamisesta ja / tai puhdistamisesta, muuten painehäviöt kasvavat samanaikaisesti laitoksen virrankulutuksen kanssa mekanisoiduissa asennuksissa. Ehkäisyyn kuuluu putken säännöllinen tutkiminen, esimerkiksi kolmen vuoden välein, sen putken puhtauden ja eheyden tarkastamiseksi erityisesti painehäviöalueilla, kuten kyynärpäissä.

Toteutus ja suunnittelu

Lämmönvaihtimen hyötysuhde

Ilmavirran ja maan välisen lämmönvaihdon tehokkuus riippuu:

Bibliografia

Huomautuksia ja viitteitä

Huomautuksia

  1. Tämä on piilevä kondensaatiolämpö, ​​katso artikkeli Tilanmuutoksen entalpia
  2. Aurinko / Provençal-savupiippu on valmistettu kivestä, joka ulottuu leveästä eteläpuolisesta julkisivusta. Tämän seurauksena jopa kesällä ilman tulta takalla on luonnollinen syväys, joka lisääntyy auringonvalossa. Mitä lämpimämpää sisäilmaa verrataan ulkoilmaan, sitä enemmän se nousee konvektiolla . Savupiipun pohjaan muodostuu syväys (syvennys), joka antaa raikasta / haaleaa ilmaa kaivosta. Talo on sitten suljettava ilmatiiviisti.

Viitteet

  1. Katso Ranskan, Belgian lainsäädäntö jne.
  2. Ranskassa IRSN on vastuussa tutkimuksista radioaktiivisuuteen liittyviin riskeihin ja toteuttaa radonmittauskampanjoita (katso Radon: Kansallinen radonmittauskampanja , www.irsn .Fr,22. kesäkuuta 2005[ lue verkossa ] ).
  3. Margot Timarche, Dominique Laurier, Hélène Baysson, Olivier Catelinois, syöpäriskin arviointi radonin hengittämisen yhteydessä , www.irsn.fr, 16.06.2007 [ lue verkossa ]
  4. Ranskassa luokitus esimerkiksi Seveso II -vyöhykkeelle (ks. Seveso-direktiivi ) mukaan lukien muun muassa eurooppalainen direktiivi 96/82 / EY [ lue verkossa ] .
  5. "  CANADIAN WELL: Build and Do It Yourself  " , osoitteessa bien-canadien.autoconstruction.info (Pääsy 9. huhtikuuta 2019 )
  6. "  Guide Raisonné de la construction économique - Bâtir Sain  " , osoitteessa batirsain.org (käytetty 9. huhtikuuta 2019 )
  7. "  Ilma- / lattianvaihtimien käyttö rakennusten lämmitykseen ja jäähdytykseen  " , www.unige.ch (käytetty 9. huhtikuuta 2019 )
  8. "  CETIAT - Documentation - Publications  " , www.cetiat.fr ( katsottu 29. huhtikuuta 2020 )
  9. [ lue verkossa ]

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit