Schimbator de caldura sol-aer

22
© VALROM Industrie srl Studiul consumului de energie pentru o cldire familial deservit de un pu canadian

description

Energii alternative

Transcript of Schimbator de caldura sol-aer

Page 1: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

Studiul consumului de energie pentru o cl�dire familial�

deservit� de un pu� canadian

Page 2: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

2

CUPRINS

1. INTRODUCERE

2. DESCRIERE SISTEM „PUT CANADIAN”

3. INTEGRARE IN SISTEMUL DE VENTILARE

4. PREZENTARE MODELARE CAZ STUDIAT

5. REZULTATE

6. RECOMANDARI DE EXECUTIE

7. LISTA DE MATERIALE

ANEXE

Page 3: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

3

1. INTRODUCERE

Utilizarea schimb�toarelor de c�ldur� geotermale pentru preînc�lzirea

�i/sau r�cirea cl�dirilor cunoa�te în ultima perioad� un interes deosebit în

condi�iile contextului actual referitor la economia de energie, folosirea surselor

regenerabile de energie �i reducerea polu�rii.

Din categoria acestor echipamente, „pu�urile canadiene” reprezint� forma

cea mai simpl� din punct de vedere tehnic. In ciuda simplit��ii (care pân� la urm�

reprezint� un avantaj din toate punctele de vedere: investi�ie, execu�ie,

exploatare, între�inere, etc.), utilizarea acestei solu�ii conduce la economii

importante de energie în ceea ce prive�te aerul proasp�t necesar pentru

ventilarea cl�dirilor pe toat� perioada anului. Acest lucru este cu atât mai

important cu cât construc�iile actuale sunt din ce în ce mai bine „izolate” de

mediul exterior (rezisten�e termice din ce în ce mai mari �i m�suri de etan�eitate

din ce în ce mai performante) �i apare obligativitatea prevederii unui sistem de

ventilare pentru asigurarea calit��ii aerului interior. Practic, toate construc�iile ce

se încadreaz� în categoria cl�dirilor cu consum foarte redus de energie

(standard impus de UE în toate ��rile membre începând cu anul 2019 pentru

cl�dirile publice �i 2021 pentru toate cl�dirile, indiferent de regimul de

proprietate) trebuie s� fie prev�zute cu sisteme de ventilare. Studiile de

specialitate arat� c�, pentru cl�dirile cu consum foarte redus de energie, din

consumul total pentru înc�lzire, 40-60% reprezint� înc�lzirea aerului rece

necesar pentru ventilare.

In acest context, solu�ia bazat� pe „pu�urile canadiene” prezint� un

poten�ial deosebit de important în vederea reducerii consumului de energie cu

costuri de investi�ie reduse.

Page 4: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

4

In prezent, utilizarea sistemului de tip „pu� canadian” este în principal în

domeniul reziden�ial, îns� aplicarea lui �i în alte domenii (�coli, s�li de sport,

depozite, cl�diri de birouri, etc.) a cunoscut o dezvoltare accentuat� în ultimii ani.

Obiectivul acestui studiu const� în cuantificarea reducerilor de consum de

energie pentru înc�lzire �i r�cire ce pot fi ob�inute cu ajutorul „pu�ului canadian”

pentru situa�ia din România (�inându-se cont de clim� �i caracteristici termofizice

cl�diri conform normelor în vigoare).

2. DESCRIERE SISTEM „PUT CANADIAN”

Sistemul de tip „pu� canadian” a fost evocat pentru prima oar� în anii

1975-1980, îns� sisteme asem�n�toare erau folosite demult (de ex. romanii

utilizau sisteme „sofisticate” de canalizare pentru a se înc�lzi cu aerul ce circula

sub p�mânt).

Denumirile date sistemului („pu� canadian” sau „pu� provençal” când este

folosit vara pentru r�cire, sau „pu� climatic” când asigur� �i preînc�lzirea �i

r�cirea) nu au nicio leg�tur� cu realitatea, sistemul nefiind de fapt un pu�, ci

având o pozi�ie orizontal�. Practic, sistemul se bazeaz� pe preluarea de aer

exterior prin intermediul unei prize de aer �i vehicularea acestuia cu ajutorul

ventilatorului sistemului de ventilare al casei printr-un tub îngropat în p�mânt (fig.

1).

Principiul de func�ionare al sistemului se bazeaz� pe schimbul de c�ldur�

ce are loc între sol �i aerul din tub: temperatura p�mântului începând cu 2-3 m

adâncime variaz� în intervalul 5…15ºC tot timpul anului, indiferent de condi�iile

meteorologice specifice anotimpurilor (fig. 2), în acela�i timp temperatura aerului

poate varia între -20º…+40ºC, dac� ne raport�m la situa�iile întâlnite în �ara

noastr�.

Page 5: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

5

Fig. 1: Schem� de principiu sistem „pu� canadian”

Astfel, transferul termic conduce la înc�lzirea aerului sau la r�cirea aerului,

în func�ie de sezon, la ie�irea din tubul îngropat. Ecartul de temperatur� fa�� de

temperatura de intrare este de cel pu�in 10…15ºC în func�ie de condi�iile de lucru

(lungime �i diametru tub, debit de aer, etc.), eficien�a mai ridicat� atingându-se

vara. Vara are loc �i uscarea aerului prin formarea condensului pe suprafa�a

tuburilor din componen�a „pu�ului canadian”, lucru ce contribuie de asemenea la

îmbun�t��irea confortului termic �i la economii de energie pentru tratarea aerului

vara).

Fig. 2: Temperatura solului la diferite adâncimi

Priz� de aer cu filtru

Evacuare sistem de ventilare mecanic�

Refulare pu� canadian cu ventilator

30-40 m

Page 6: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

6

Acest lucru recomand� introducerea „pu�ului canadian” în cadrul

sistemului de ventilare mecanic� al cl�dirilor, pe zona aspira�iei de aer. Practic,

aerul de ventilare în loc s� fie preluat direct de afar�, a�a cum se realizeaz�

clasic prin intermediul unei grile montate pe fa�ada construc�iei, va fi circulat prin

„pu�ul canadian” înainte de a ajunge în sistemul propriu-zis de ventilare.

Aceast� aplica�ie este la ora actual� cel mai des întâlnit� în practic� peste

tot în lume �i reprezint� o extensie a utiliz�rii tradi�ionale a „pu�ului canadian” din

America de Nord ce consta în protec�ia antiînghe� a caselor pe timpul iernii pe

perioada de nefunc�ionare a instala�iilor de înc�lzire (cu toate acestea, de notat

c� denumirea de”pu� canadian” nu este folosit� în Canada).

Se precizeaz� �i faptul c� sistemul trebuie „dezactivat” în perioadele de

tranzi�ie (prim�var�/toamn�) când exist� riscul subr�cirii caselor. In aceast�

situa�ie, aerul pentru ventilare este preluat direct din exterior, f�r� a mai parcurge

„pu�ul canadian”. Tehnic, acest lucru se rezolv� prin introducerea unei clapete pe

canalul de aer, cu ac�ionare manual� sau automat� în func�ie de temperaturile

înregistrate la interior �i la exterior.

Func�ionarea „pu�ului canadian” �i performan�ele ob�inute depind de mai

mul�i parametrii:

- conductivitate termic� material tub

- lungime tub

- diametru tub

- debit de aer

- adâncime de montaj

- tipul solului

- temperatura interioar� (temperatura aerului din spa�iul deservit)

- scenariul de func�ionare

Page 7: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

7

Performan�a unui „pu� canadian” se poate aprecia prin randamentul

transferului termic ob�inut:

� = (T1-T2) / (T1-TS)

unde : T1 – temperatura aerului exterior ce intr� în sistem

T2 – temperatura aerului la ie�irea din sistem

TS – temperatura solului

3. INTEGRARE IN SISTEMUL DE VENTILARE

A�a cum s-a men�ionat mai sus, „pu�ul canadian” se recomand� a fi

integrat în cadrul sistemului de ventilare al casei (tip ventilare mecanic�

controlat� – VMC dublu flux: introducere/evacuare cu ajutorul ventilatorului).

Solu�ia devenit� clasic� în momentul de fa�� este astfel urm�toarea (fig. 3): aerul

proasp�t parcurge mai întâi „pu�ul canadian” dup� care trece prin recuperatorul

de c�ldur� (RC) al sistemului de ventilare, în final fiind refulat prin sistemul de

canale de aer �i guri de introducere ce deserve�te cl�direa; în acela�i timp, aerul

viciat este preluat prin sistemul de extragere (canale de aer �i guri de aspira�ie) �i

trecut prin recuperatorul de c�ldur� înainte de a fi evacuat în exterior.

Introducerea aerului se realizeaz� în spa�iile „uscate” din cas� (sufragerie,

dormitor, birou, etc.) iar evacuarea aerului are loc din spa�iile „umede” (baie,

buc�t�rie, usc�torie).

Solu�ia prezentat� poate fi utilizat� în dou� moduri în func�ie de tipul

instala�iilor prev�zute:

- doar ventilare (în acest caz aerul introdus este folosit strict pentru

asigurarea calit��ii aerului interior, saltul de temperatur� ob�inut în „pu�ul

canadian” + recuperatorul de c�ldur� aducând aerul la o temperatur� apropiat�

Page 8: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

8

de cea interioar�, utilizându-se eventual �i un mic aport pentru înc�lzirea final� a

acestuia iarna, electric sau cu agent termic); înc�lzirea/r�cirea spa�iilor se

asigur� separat prin instala�ii specializate (radiatoare, înc�lzire în pardoseal�…,

respectiv aparate de aer condi�ionat, ventiloconvectoare…)

Fig. 3: Sistem de ventilare cu „pu� canadian” �i recuperator de c�ldur�

- ventilare + înc�lzire/r�cire cu aer (în acest caz aerul este utilizat �i la

preluarea par�ial� – uneori este posibil chiar în totalitate, a sarcinii de

înc�lzire/r�cire; în consecin��, dup� „pu�ul canadian” �i recuperatorul de c�ldur�,

obligatoriu trebuie s� se prevad� echipamentele necesare pentru înc�lzire/r�cire

aer: baterie de înc�lzire, electric� sau cu agent termic, respectiv baterie de r�cire,

în detent� direct� sau cu ap� r�cit� produs� de un grup de r�cire – chiller)

PUT CANADIAN

VENTILARE MECANICA

priza aer proaspat (cu filtru de praf)

aer viciat

recuperator de caldura (centrala de ventilare)

aer introdus

aer introdus

aer evacuat

Page 9: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

9

4. PREZENTARE MODELARE CAZ STUDIAT

Studiul a fost efectuat pentru o cas� cu regimul de în�l�ime P+2E (în�l�ime

etaj 2,7 m), cu o suprafa�� util� de 120 m2 �i un volum util de 324 m3. Alte

caracteristici geometrice sunt prezentate în tabelul 1.

Tabel 1. Suprafe�e caracteristice

Supr. ferestre ext.

(N, S, E, V)

Supr. pere�i ext.

(N, S, E, V)

Supr. teras�

(orizontal�) Supr. plac� pe sol

35,84 119,04 60,00 60,00

Caracteristicile termotehnice sunt în conformitate cu anexa nr. 3 – ordinul

MDRT nr. 2513/22.11.2010 pentru modificarea Reglement�rii tehnice „Normativ

privind calculul termotehnic al elementelor de construc�ie ale cl�dirilor” (indicativ

C107/2005). Valorile rezisten�elor termice pentru elementele de construc�ie sunt

centralizate în tabelul 2 (sunt date în paranteze �i rezisten�ele termice corectate

prin luarea în considerare a pun�ilor termice).

Tabel 2. Rezisten�e termice (m2K/W)

Ferestre ext.

(geam termoizolant,

tâmpl�rie PVC �i

garnituri de etan�are)

Pere�i ext.

(GVP – 25 cm +

polistiren 10 cm)

Teras�

(polistiren 15 cm)

Plac� pe sol

(polistiren 10 cm)

0,787 3,369 (2,527) 5,263 (5,105) 6,622 (5,430)

Scenariul privind ocuparea casei s-a considerat dup� cum urmeaz�:

- 3 persoane (degajare de c�ldur� �i umiditate cf. ISO 7730)

- 420 W degajare de c�ldur� la interior (echipamente electrocasnice,

electronice, etc.)

- nivel de iluminat: 5W/m2 (în total 600W)

Page 10: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

10

Debit de aer al instala�iei de ventilare: 0,5 h-1 (162 m3/h).

Temperaturi interioare: iarna, 20ºC / vara, 26ºC.

Propriet��i termotehnice tub „pu� canadian” (conform date Valrom) – tabel

3. Diametre considerate: 110, 160, 200 �i 400 mm.

Tabel 3. Date tehnice tub pentru „pu� canadian”

Densitate

(kg/m3)

C�ldur� specific�

(J/kgK)

Conductivitate termic�

(W/mK)

900 2900 0,12

Adâncime de montaj tub: 2 m. Lungime tub: 40 m. S-a considerat aceast�

lungime deoarece studii preliminare au ar�tat c� pentru lungimi inferioare (între

25 �i 40 m), temperatura aerului la ie�irea din sistem nu se apropie de cea a

solului (randament mediu „pu� canadian” în ceea ce prive�te schimbul de

c�ldur�), iar pentru lungimi superioare îmbun�t��irea randamentului nu se mai

realizeaz� într-o manier� semnificativ�.

Studiul a fost de asemenea efectuat pentru 3 zone climatice diferite din

�ar�. S-au considerat astfel urm�toarele amplas�ri pentru construc�ia prezentat�

mai sus, deservit� de sistemul cu „pu� canadian”: Constan�a, Bucure�ti �i Ia�i.

Rezultatele ob�inute, prezentate în capitolul urm�tor, se bazeaz� pe

modelare �i simulare în regim dinamic a comportamentului termic pentru sistemul

„cas� – pu� canadian” pe întreaga perioad� a anului. Principalele elemente

componente ale modelului construit sunt grupate în fig. 4.

Se prezint� de asemenea principalele caracteristici ale elementelor din

cadrul modelului:

Page 11: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

11

Fig. 4: Elemente componente model cu interconexiuni

- date climatice (fi�ier meteo): se preiau date meteorologice pentru

întreaga perioad� de simulare, la intervale de timp corespunz�toare integr�rii

temporale din model (pas de timp de o or�); se prelucreaz� radia�ia solar� pentru

a ob�ine valorile incidente pe construc�ia considerat�, în func�ie de amplasare �i

orientare cardinal�; datele utilizate au fost: temperatur� �i umiditate aer exterior,

intensitate radia�ie solar� direct�, difuz� �i global� – pentru cele 3 localit��i luate

în calcul

- cl�dire: s-a analizat comportamentul termic al construc�iei,

determinându-se necesarul de energie pentru înc�lzire, respectiv r�cire în cele 3

situa�ii climatice; modelul utilizat este de tip monozon�, scriindu-se ecua�ia de

bilan� termic pentru un nod de aer – caracteristic capacit��ii termice a volumului

de aer al casei; aceast� ecua�ie �ine cont de fluxurile de c�ldur� prin convec�ie �i

radia�ie între nodul de aer �i elementele de anvelop� ale construc�iei, precum �i

de degaj�rile de c�ldur� de la surse interioare (persoane, iluminat, echipamente);

de asemenea s-a considerat în cadrul bilan�urilor debitul de aer introdus prin

sistemul de ventilare al casei (f�r�/cu „pu� canadian”)

- sol: modelul utilizat descrie distribu�ia vertical� a temperaturii p�mântului,

plecând de la temperatura medie anual� de la suprafa�a solului �i amplitudinea

acesteia (determinat� la rândul ei pe baza datelor meteo), difuzivitatea termic� a

SOL

PUT CAN

METEO

OUTPUT

�ext

�put canadian

�put canadian

�put canadian

�sol

�sol

�sol

�ext, radiatie solara

Page 12: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

12

solului în func�ie de tipul acestuia (nisipos uscat, nisipos umed, argil� uscat�,

argil� umed�, etc.)

- tub îngropat: s-a considerat transferul de c�ldur� între aer �i sol printr-un

studiu cu diferen�e finite al conduc�iei în jurul tubului; pe de alt� parte modelul

dezvoltat este destinat simul�rilor dinamice pentru consumuri de energie din

cl�diri, din acest motiv s-a recurs la urm�toarele ipoteze: s-a considerat numai

transferul de c�ldur� conductiv, influen�a umidit��ii s-au a apelor freatice s-a

neglijat, propriet��ile solului au fost considerate omogene în apropierea tubului,

transferul termic axial în sol de-a lungul tubului s-a neglijat; de asemenea nu s-a

luat în calcul transferul termic prin conduc�ie la interiorul tubului.

5. REZULTATE

In tabelul 4 sunt sintetizate valorile privind consumul de energie în diferite

situa�ii, punându-se în eviden�� economia de energie ce se ob�ine prin

introducerea „pu�ului canadian” în cadrul sistemului de ventilare al casei (a se

vedea �i tabelul 5).

Tabel 4. Consumuri de energie (kWh/m2,an)

Solu�ie f�r�

„pu� canadian”

„Pu� canadian”

D = 110 mm

„Pu� canadian”

D = 160 mm

„Pu� canadian”

D = 200 mm

„Pu� canadian”

D = 400 mm Localitate/

Solu�ie înc�lzire r�cire înc�lzire r�cire înc�lzire r�cire înc�lzire r�cire înc�lzire r�cire

Constan�a 30,03 143,91 21,79 130,27 20,88 128,75 20,52 128,1 20,02 127,31

Bucure�ti 40,98 126,26 29,57 112,43 28,32 110,88 27,81 110,25 27,13 109,43

Ia�i 50,31 114,01 36,73 101,74 35,55 100,66 34,93 100,11 34,13 99,37

Se constat� c� prin utilizarea „pu�ului canadian” economiile de energie

sunt cuprinse pentru înc�lzire între 8…16 kWh/m2,an, ceea ce înseamn� pentru

casa considerat� de 120 m2, economii totale pentru înc�lzire de 960…1920

kWh/an. Din analiza rezultatelor se identific� în mod clar influen�a climatului, la

Page 13: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

13

Ia�i economiile fiind cele mai importante, în timp ce la Constan�a acestea sunt

cele mai reduse pentru situa�ia de iarn�.

Tabel 5. Economie de energie (kWh/m2,an)

In ceea ce prive�te situa�ia de var�, economiile de energie pentru r�cire

sunt între 12…17 kWh/m2,an, ceea ce înseamn� pentru suprafa�a de 120 m2,

economii totale pentru r�cire de 1440…2040 kWh/an. De data aceasta, a�a cum

era de a�teptat datorit� condi�iilor meteorologice, economiile mai substan�iale

sunt ob�inute la Constan�a �i Bucure�ti.

Influen�a diametrului tubului asupra comportamentului „pu�ului canadian”

este evident� pe baza rezultatelor din tabelul 4: economia de energie este

propor�ional� cu diametrul dar câ�tigurile sunt totu�i reduse între 2 diametre

consecutive (0,5…1,5 kWh/m2,an). Se pune astfel problema optimiz�rii

diametrului sistemului în sensul stabilirii celei mai eficiente solu�ii care s� �in�

cont de toate aspectele economice: costuri de investi�ie (atât materiale cât �i

execu�ie), costuri de între�inere �i exploatare. La alegerea diametrului trebuie s�

se �in� cont �i de viteza de circula�ie a aerului (legat� evident de debitul de

ventilare necesar). O vitez� prea mare (în general peste 3 m/s) conduce la

consumuri de energie importante la nivelul ventilatorului pentru învingerea

pierderilor de sarcin� prin tub. Se recomand� în aceast� situa�ie pentru

reducerea pierderilor de presiune utilizarea a dou� tuburi în loc de unul singur

(p�strând acela�i diametru �i adâncime de montaj), comportamentul din punct de

vedere termic fiind echivalent.

„Pu� canadian”

D = 110 mm

„Pu� canadian”

D = 160 mm

„Pu� canadian”

D = 200 mm

„Pu� canadian”

D = 400 mm Localitate/

Solu�ie înc�lzire r�cire înc�lzire r�cire înc�lzire r�cire înc�lzire r�cire

Constan�a 8,24 13,65 9,15 15,16 9,51 15,81 10,01 16,61

Bucure�ti 11,41 13,84 12,66 15,38 13,17 16,01 13,85 16,83

Ia�i 13,58 12,27 14,76 13,35 15,38 13,90 16,17 14,64

Page 14: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

14

6. RECOMANDARI DE EXECUTIE

Sistemul de tip „pu� canadian” poate cuprinde toate sau o parte din

elementele precizate în lista de materiale (tipul exact �i num�rul acestora,

diametrul, etc. depinzând de configura�ie).

Se pot adopta diferite trasee, în func�ie de spa�iul disponibil, debitul de aer

necesar, s�p�turi existente, etc. Exist� mai multe variante:

- sistem cu un singur tub dispus în apropierea construc�iei (fig. 5)

- sistem cu un singur tub ce înconjoar� construc�ia (fig. 6)

- sistem cu mai multe tuburi montate în bucl� Tichelmann, de regul�

pentru cl�diri mari cu debite de aer importante (fig. 7)

Fig. 5: Exemple de dispunere pentru „pu�ul canadian”

(un tub în apropierea construc�iei, diferite configura�ii în func�ie de spa�iul disponibil)

CL�DIRE

priza de aer tub

30-40 m

CL�DIRE

min.1,0 m

min.0,8…1,0 m

tub priza de aer

Page 15: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

15

Fig. 6: Exemple de dispunere pentru „pu�ul canadian”

(un singur tub ce înconjoar� construc�ia)

Fig. 7: Exemple de dispunere pentru „pu�ul canadian”

(mai multe tuburi montate în bucl� Tichelmann)

Indiferent de configura�ie, montajul se realizeaz� îngropat (fig. 8), etapele

principale fiind:

- s�p�tur� (l��imea este în func�ie de diametrul tubului, de ex. pentru

diametrul de 200 mm, l��imea �an�ului este de 600 mm; adâncime �an�

în func�ie de adâncimea de montaj prev�zut�, de regul� 1,5…2 m)

- pat de fundare bine nivelat (5-10 cm), realizat cel mai bine din argil�,

n�mol �i nu din materiale granulare uscate (nisip, nisip amestecat cu

pietri�) ce au un transfer termic mai redus

- îmbinare �i montare tuburi, piese speciale, etc.

CL�DIRE priza de aer

tub

min 1,0 m

CL�DIRE priza de aer

tub

Page 16: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

16

Fig. 8: Execu�ie „pu� canadian”

- umplere �an� cu p�mânt m�run�it �i compactare (umplerea se

realizeaz� în straturi succesive de apx. 30 cm. – bine compactate

manual sau mecanizat)

- refacere strat vegetal (dac� este cazul)

Se precizeaz� c� maniera în care se realizeaz� �an�ul de pozare, patul de

fundare, precum �i compactarea influen�eaz� în mod direct buna func�ionare

(randament) �i durata de via�� a sistemului de tip „pu� canadian”. Se atrage

aten�ia de asemenea c� este de preferat s� se utilizeze p�mânt (argil�) �i nu

nisip ca material de umplutur� în jurul tuburilor îngropate pentru un transfer

termic mult mai bun �i implicit randament îmbun�t��it al „pu�ului canadian”.

In cazul în care se monteaz� mai multe tuburi cu traseu paralel, distan�a

minim� între tuburi trebuie s� fie de 0,8…1 m. De asemenea, distan�a minim�

fa�� de construc�ii este de 1 m (fig. 5-7).

Pentru ca sistemul s� func�ioneze corespunz�tor, partea activ� a

sistemului de tip „pu� canadian” – partea îngropat� nu trebuie s� fie sub cl�dire,

Page 17: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

17

existând riscul ca schimbul de c�ldur� s� se realizeze în sens invers (casa va

r�ci sau înc�lzi aerul din tuburi).

Montajul tuburilor se realizeaz� cu pant� (min. 2%) pe toat� lungimea, în

sensul de circula�ie al aerului, pentru a favoriza scurgerea condensului format în

perioada de var� �i colectarea acestuia cu ajutorul elementelor special

prev�zute: c�min (pu�) colectare condens pentru construc�iile f�r� subsol sau

pies� special� evacuare condens �i racordare la sistemul de canalizare pentru

construc�iile cu subsol (aten�ie în acest caz la p�strarea gardei hidraulice în mod

permanent la sifonul de racordare la canalizare). In varianta cu c�min, evacuarea

condensului se poate realiza fie printr-un dren (executat sub sau în apropierea

pu�ului), fie cu ajutorul unei pompe comandate de un plutitor. Se atrage aten�ia

c� dac� nu se asigur� preluarea corect� a condensului, func�ionarea „pu�ului

canadian” este afectat� pe termen lung. La acest lucru se adaug� problema

mirosurilor nepl�cute �i favorizarea apari�iei microorganismelor ce sunt preluate

de aerul din sistem �i introduse în cl�dire.

Se recomand� ca la execu�ia sistemului s� se prevad� un by-pass pe

sistemul de ventilare la care se conecteaz� „pu�ul canadian”. Acest by-pass

comut� aspira�ia aerului exterior de pe priza de aer a „pu�ului canadian” direct pe

grila de aspira�ie a sistemului de ventilare (montat� de regul� pe fa�ada cl�dirii) –

fig. 9. Comanda clapetei de by-pass se poate efectua manual sau automat (în

acest ultim caz este nevoie de o instala�ie de automatizare cu servomotor pentru

clapeta de aer, sonde de temperatur� interioar�/exterioar�, regulator, etc.). F�r�

acest by-pass func�ionarea „pu�ului canadian” prim�vara/toamna poate conduce

la r�cirea accentuat� a casei atunci când nu este nevoie de acest lucru.

Sistemul de tip „pu� canadian” lucreaz� cu aer exterior. In consecin�� este

obligatorie filtrarea acestuia prin prevederea unui filtru de praf la nivelul prizei de

aer proasp�t. Filtrul trebuie s� fie cur��at sau/�i schimbat periodic pentru a

garanta calitatea aerului din sistem (minim 1-2 ori/an).

Page 18: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

18

Fig. 9: Exemplu de montaj sistem tip „pu� canadian” cu by-pass

Tuburile folosite la execu�ia „pu�ului canadian” trebuie s� fie caracterizate

printr-un efect antibacterian (de ex. pe baz� de strat de argint) pentru a garanta

calitatea aerului introdus în cl�diri. De asemenea, modul de îmbinare (etan�are)

al elementelor ce compun sistemul (tronsoane drepte, coturi, etc.) trebuie s�

garanteze impermeabilitatea la radon (gaz radioactiv de origine natural�).

Pentru debite mari de aer (atunci când „pu�ul canadian” deserve�te cl�diri

mari) se recomand� execu�ia re�elei de tuburi în bucl� Tichelmann pentru o bun�

func�ionare a sistemului �i reducerea pierderilor de sarcin� (fig. 7 �i 10).

Fig. 10: Exemplu de realizare sistem „pu� canadian” în bucl� Tichelmann

Grila aer proasp�t

Sond� temp. exterioar�

Priza aer proaspat

Tablou automatizare

Clapeta by-pass

Racordare la recuperator de c�ldur� (sistem de ventilare)

Sifon pentru condens

Pies� de între�inere (cur��are)

Traversare perete

Soclu beton

Tub antibacterian îngropat

Pant� evacuare condens (min. 2%) pe toat� lungimea tubului

Page 19: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

19

7. LISTA DE MATERIALE

Pentru un sistem cu „pu� canadian” de tipul celui considerat în acest studiu

(a se vedea preciz�rile de la capitolul 4), elementele componente

obligatorii/recomandate sunt (fig. 11):

Fig. 11: Elemente componente „pu� canadian”

(imagine: www.raymond-plombier-chauffagiste.fr)

1. priz� de aer proasp�t (prev�zut� obligatoriu cu filtru), se monteaz� pe un

turn de aspira�ie, de preferin�� amplasat într-un spa�iu verde, la o în�l�ime

minim� de 1 m (se pot utiliza sistemele clasice de la instala�iile de ventilare,

îns� trebuie prev�zute suplimentar cu filtre de praf, fine sau grosiere)

2. grila de aspira�ie (priz� de aer) montat� direct pe fa�ada construc�iei

(pentru asigurarea func�iei de by-pass pentru sistemul de ventilare prev�zut

cu „pu� canadian”)

3. tub îngropat cu: tronson drept tub cu efect antibacterian (pentru diametrul

considerat): lungimea tronsoanelor este în func�ie de furnizor (pe pia�� exist�

Page 20: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

20

de regul� de 1, 3 sau 6 m); num�rul de tronsoane �i lungimea acestora se

stabile�te în func�ie de configura�ie; coturi, pe pia�� exist� de regul� la 15º,

30º, 45º �i 88º; cele mai folosite sunt cele la 88º �i 45º (num�rul �i tipul de

coturi se stabile�te în func�ie de configura�ie); mufe duble pentru racordare

(num�rul necesar se stabile�te în func�ie de configura�ie); ramifica�ii, de

regul� la 45º sau 90º (num�rul necesar se stabile�te în func�ie de

configura�ie); man�on de str�pungere (protec�ie) pentru trecere tub prin pere�i

cl�diri

4. pies� special� pentru evacuare condens cu racordare la sistemul de

canalizare prin intermediul unui sifon cu gard� hidraulic� (dac� cl�direa are

subsol); se poate prevede aici �i o pies� special� cu gur� de

vizitare/între�inere

4 bis. c�min - pu� colectare condens (pentru construc�ii f�r� subsol), cu capac

c�min colectare condens

5. clapet� de aer (by-pass); poate fi motorizat� cu ac�ionare automat�

6. sond� temperatur� exterioar�

7. recuperator de c�ldur� (central� de ventilare cu ventilator)

8. tubulatur� aer introducere în cas� (tubulatur� aer evacuare)

Conf. univ. dr. ing. C�t�lin Teodosiu

Page 21: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

21

ANEXE

Se prezint� mai jos un exemplu de plan�e desenate din cadrul unui

proiect pentru o cl�dire P+1 (de tipul celei studiate) cu sistem de ventilare dublu

flux ce include „pu� canadian” �i recuperator de c�ldur�.

PLAN PARTER

Page 22: Schimbator de caldura sol-aer

© VALROM

Industr

ie srl

22

SECTIUNE A-A

SECTIUNE B-B