ога, газом, парою и мерзли водою або тім и іншім одночасно. Моделювання процесів тепломасоперенесення, что формують тепловий режим Такої багатокомпонентної системи, є Надзвичайно складаний Завдання, оскількі вімагає учета и математичного Опису різноманітніх механізмів їх Здійснення: теплопровідності в окремій частінці, теплопередачі від однієї Частинку до Іншої при їх контакті, молекулярній теплопровідності в середовіщі, что Заповнює проміжкі между частинками, конвекції парі и волога, что містяться в поровом просторі, и багатая других.
Особливо слід Зупинити на впліві вологості грунтового масиву и міграції Волога в его паровому просторі на теплові Процеси, что візначають характеристики грунту як джерела низько потенційної теплової ЕНЕРГІЇ.
У капілярно-пористих системах, Яким є ґрунтовій масив системи теплозбору, наявність вологих в паровому просторі надає помітній Вплив на процес Розповсюдження тепла. Коректний облік цього впліву на сьогоднішній день зв'язаний Із значний труднощамі, Які Перш за все пов'язані з відсутністю чіткіх уявлень про характер розподілу твердої, рідкої и газоподібної фаз Волога в тій або іншій структурі системи. До ціх ПІР НЕ з'ясовані природа сил зв'язку Волога з частинками скелета, залежність форм зв'язку Волога з матеріалом на різніх стадіях зволоження, Механізм переміщення Волога в паровому просторі.
За наявності в товщі грунтового масиву температурного градієнта молекули парі переміщаються до місць, что мают зниженя Температурний Потенціал, альо в тій же година под дією гравітаційніх сил вінікає протилежних напрямків Потік Волога в рідкій фазі. Окрім цього, на Температурний режим верхніх шарів грунту Робить Вплив волога атмосферних опадів, а такоже грунтові води.
2.9.7 Віді теплообмінників
грунтові теплообміннікі пов'язують теплонасосних устаткування з ґрунтовім масивом. Окрім В«вітяганняВ» тепла земли, грунтові теплообміннікі могут використовуват и для Накопичення тепла (або холоду) в ґрунтовому масіві. У загально випадка можна віділіті два види систем Використання нізкопотенціальной теплової ЕНЕРГІЇ земли:
- Відкриті системи: як джерело низько потенційної теплової ЕНЕРГІЇ Використовують грунтові води, что підводяться безпосередно до теплових насосів;
- замкнуті системи: теплообміннікі розташовані в ґрунтовому масіві; при ціркуляції по них теплоносія Із зниженя Щодо грунту температурою відбувається В«відбірВ» теплової ЕНЕРГІЇ від грунту и Перенесені ее до віпарніка теплового насоса (або, при вікорістанні теплоносія з підвіщеною Щодо грунту температурою, его охолоджування).
Основна частина відкритих систем - свердловина, что дозволяють вітягуваті грунтові води з водоносних шарів грунту и повертаті воду назад в ті ж водоносні шари. Зазвічай для цього влаштовуються парні свердловина. Достоїнством відкритих систем є можлівість Отримання Великої кількості теплової ЕНЕРГІЇ при низьких витрат. Прото свердловина вімагають обслуговування. Окрім цього, Використання таких систем можливе не у всех місцевостях. Головні вимоги до грунту и грунтових вод Такі:
- Достатньо водопронікність грунту, что дозволяє поповнюватіся запасах води;
- хороший хімічний склад грунтових вод (Наприклад, низька вміст заліза), что дозволяє унікнуті проблем, пов'язаних з Утворення відкладень на стінках труб и корозією. Схема Такої системи наведена на малюнку.
Мал. 2.9.7.1 Схема Відкритої системи Використання низько потенційної ЕНЕРГІЇ грунтових вод.
В
Замкнуті системи, у свою черго, діляться на горізонтальні и вертикальні.
Горизонтальний ґрунтовій Теплообмінник (у англомовній літературі Використовують такоже Терміни В«Ground heat collectorВ» и В«Horizontal loopВ») влаштовується, як правило, поряд з будинком на невелікій глібіні (альо нижчих за рівень промерзання грунту у зимовий час). Використання горизонтальних грунтових теплообмінників обмеженності розмірамі наявного майданчика.
У странах Західної и Центральної Європи горізонтальні грунтові теплообміннікі зазвічай є окрем трубами, Покладення відносно щільно и сполучені между собою послідовно або паралельно (мал. 4а, б). Для економії площі ділянки були розроблені вдосконалені тіпі теплообмінників, Наприклад, теплообміннікі У ФОРМІ спіралі, розташованої горизонтально або вертикально (мал. 4д, 4е). Така форма теплообмінників ширший у США. p> Если система з горизонтальністю теплообміннікамі вікорістовується Тільки для Отримання тепла, ее нормальне Функціонування можливе Тільки за умови достатності приходу тепла з поверхні земли за рахунок Сонячної радіації. З цієї причини Поверхня Вище за теплообміннікі винна буті спрямована до Дії Сонячних променів.
Мал. 2.9.7.2 Віді горіознтальніх грунтових теплообмінників
В
Віді горизонтальних грунтових теплообмінників:
а) - Теплообмінник з послідовно сполучення труб, б) - Теплообмінник з паралельно сполуче...
