Тот, кто заменил окна в своем доме на современные, почти идеально герметичные - из ПВХ или дерева, непременно оценит внешний вид, долговечность и функциональность новых деревянных конструкций. Однако далеко не все ожидают изменения естественной вентиляции своего жилища в отопительный сезон (с поздней осени до начала весны). Рассмотрим, почему герметичные окна могут повлиять на изменения в системе естественной вентиляции?
Видимые эффекты отсутствия вентиляции:
• грибок и плесень на перемычках и под подоконником,
• запотевшие окна,
• приток воздуха через вытяжные решетки на кухне или в ванной.
Невидимые эффекты отсутствия вентиляции:
• ущерб здоровью жителей (аллергия, заболевания верхних дыхательных путей, головные боли - из-за снижения воздухообмена),
• постепенное разрушение конструкции здания - попадание влаги в стены здания и их постепенное разрушение.
Почему это происходит или как работает естественная вентиляция?
Вентиляция заключается в обмене отработанного воздуха из помещений и подаче вместо него свежего воздуха. Движущей силой естественной вентиляции (также известной как сила тяжести) является разница в плотности холодного (свежего снаружи) и теплого (внутренннего) воздуха. Проще говоря, естественная вентиляция исправно работает только зимой, когда температура снаружи намного ниже, чем внутри дома. Дополнительные изменения в вентиляции помещений могут вносить ветры, воздействующие на здание - они могут усилить или ослабить вентиляцию.
Также следует помнить, что эффективность вентиляции в нашем доме также зависит от вентиляционных каналов, широко известных как дымоходы - чем они выше, тем лучше работает вентиляция (в типичных многоквартирных домах на верхних этажах обычно возникают нарушения удаления воздуха на кухне, в ванной и туалете, что также вызвано недостаточным количеством вентиляционных каналов). Для поддержки выхлопа можно использовать так называемые кровельные вентиляторы: немеханические (например, из многослойного полиэфирного стекла) или механические. Они поддерживают естественную вытяжку воздуха под действием ветра, а также защищают от попадания наружного воздуха в вентиляционный канал.
Рекуператор в системах вентиляции
Обсуждая тему вентиляции в энергосберегающих домах, мы часто сталкиваемся с термином рекуператор. Интересно, что это за устройство, как оно работает, как оно устроено и для чего оно нам нужно. Когда мы используем термин рекуператор, мы действительно часто подразумеваем вентиляционную установку. Рекуператор - это лишь один из его элементов. Это теплообменник, то есть устройство, которое, как следует из названия, обменивает и передает тепло от отработанного воздуха, выходящего из комнаты, холодному воздуху, поступающему извне.
В зависимости от конструкции рекуператоры делятся на: рекуператоры перекрестного потока, в которых отработанный и приточный воздух протекает попеременно, без смешивания, между двумя параллельными пластинами; трубчатые (прямоточные), с системой отвода и подвода воздуха, по размеру намного больше крестовины; противоточные, с немного другим принципом обтекания воздуха, чем у трубчатых так, как здесь воздух течет параллельно в противоположных направлениях, КПД у них очень высокий, до 90%; роторные, главной особенностью которых является крыльчатка с энергоаккумулирующей массой, они очень эффективны, но не принимаются всеми из-за частичного смешения загрязненного воздуха со свежим.
Важнейшей задачей каждого рекуператора, независимо от его типа, является максимальное использование тепловой энергии, выделяемой наружу через вентиляцию, для нагрева поступающего снаружи холодного воздуха. Это приведет к значительной экономии эксплуатационных расходов здания, особенно на его отопление.
Рекуператор также может быть полезен летом для охлаждения приточного воздуха.
Чтобы узнать принцип работы рекуператора, лучше всего проследить движение воздуха во всей системе вентиляции.
Через установленный снаружи здания воздухозаборник забирается воздух, который по вентиляционным каналам направляется в венткамеру, где установленные фильтры передают приточный воздух в теплообменник (рекуператор), где, в зависимости от потребности, нагревается или охлаждается, а затем под действием вентиляторов направляется в теплоизолированные каналы, распределяющие их по всему зданию. Так в интерьер вводится свежий воздух.
Обратная ситуация, хотя и схожая в принципе, имеет место при удалении отработанного загрязненного воздуха из салона.
Вытяжные решетки вытягивают воздух из помещения и по вытяжным каналам направляют его к агрегату, там с помощью вытяжного вентилятора он попадает через фильтр в рекуператор, где «забирается» тепло от вытяжного воздуха и передается холодному приточному воздуху и, пройдя по каналам, с эжекторами выбрасывается за пределы здания.
Устройство рекуператора
Принцип работы рекуператора представлен очень упрощенно.
Рекуператор состоит из:
• Корпус
• теплообменник
• фильтры
• вытяжные и приточные вентиляторы
• Водитель
• дополнительное оборудование
• защита от мороза
• обогреватель
• датчики загрязнения фильтра
• летний обходной канал
Вентиляция в жилых помещениях
Внедрение в строительство используемых в настоящее время энергосберегающих решений привело к резкому ухудшению природных условий внутри помещений.
Герметичные деревянные конструкции полностью исключают ранее использовавшуюся систему гравитационной вентиляции зданий. Дымоходы - вместо того, чтобы выводить воздух наружу, они часто становятся источником сильных притоков холодного воздуха. Пользователи часто даже герметизируют сами гравитационные решетки, которые, действуя «наоборот», переохлаждают ванные комнаты. Как следствие, концентрация в воздухе нежелательных компонентов, таких как углекислый газ и водяной пар, механических примесей и частиц пыли превышает допустимые нормы. Слишком большое количество влаги обычно приводит к конденсации влаги в ванных комнатах, вызывая их значительную сырость, что приводит к размножению бактерий и грибков, отрицательно влияя на жилищные условия домочадцев, серьезно снижая качество жизни в этих комнатах, что может вызвать множество серьезных заболеваний.
Рекуперация тепла
Интересным альтернативным решением, которое находит все больше сторонников, является механическая вентиляция с рекуперацией тепла. Сердцем системы обычно является теплообменник с перекрестным потоком, оснащенный набором фильтров, обычно в комплекте с приточным и вытяжным вентиляторами.
Такой прибор можно поставить на пол или повесить на стену в подсобном помещении, подвале или чердаке. Свежий наружный воздух всасывается, фильтруется и после прохождения через теплообменник подается по воздуховодам в комнаты, где находятся люди, такие как спальни, гостиная, рабочая комната и т. д. Использованный воздух отсасывается из влажных помещений, таких как кухня, ванная, туалет и т. д., фильтруется, а затем, после прохождения через теплообменник и передачи тепла свежему воздуху, выбрасывается наружу.
По данным производителей, эффективность рекуперации тепла составляет около 92-95%. Нет смешения приточного и вытяжного потоков воздуха. Расчеты показывают, что с помощью системы рекуперации тепла годовая потребность в энергии для вентиляции может быть снижена до менее 30% энергии, необходимой для обогрева дома с помощью традиционной системы естественной вентиляции. Современные рекуператоры оснащены байпасом, то есть специально разработанным байпасом, который после соблюдения определенных температурных условий наружного воздуха открывается, блокируя проход подаваемого воздуха через теплообменник, или закрывается, чтобы обеспечить такой проход и рекуперацию тепла или холода.
Благодаря этой функции летом более прохладный ночной воздух дует прямо в комнаты, не проходя через теплообменник. Байпас также обеспечивает отвод теплого воздуха из здания прямо наружу, минуя теплообменник. В основном он используется летом, когда более прохладный воздух (или воздух из наземного теплообменника) поступает непосредственно в здание в этот период. Байпас полностью автоматический, единственный параметр, который необходимо определить, это так называемый комфортная температура, которую мы хотим достичь в здании. Наилучший эффект дает использование рекуператора с грунтовым теплообменником.
Наземный теплообменник .
За счет предварительного нагрева наружного воздуха в теплообменнике амплитуда температуры свежего воздуха значительно сглаживается. В результате не только повышается комфорт проживания, но и значительно снижаются затраты на электроэнергию. Таким образом, с одной стороны, можно сэкономить на отоплении, а с другой - снизить инвестиционные затраты, связанные с системой кондиционирования воздуха, для больших зданий. Принцип работы наземного теплообменника заключается в использовании температуры почвы, колеблющейся на уровне примерно 8 ° C (с глубины примерно 1,5 м ниже координаты земли), для изоляции или охлаждения воздуха, проходящего через систему коллекторов.
Опыт показывает, что благодаря использованию рекуперации наружнего воздуха можно повысить температуру приточного воздуха на 22 K зимой и снизить ее максимум на 16 K летом. Система толстостенных трубопроводов из полипропилена с очень хорошей теплопроводностью гарантирует идеальный теплообмен между землей и всасываемым воздухом. Высокая эффективность рекуперации тепла из земли позволяет снизить затраты на отопление. Отсутствие необходимости использовать противообледенительного устройство на рекуператоре снижает затраты на установку. Высочайшее качество воздуха, получаемого от установки рекуператора, гарантируется правильной конструкцией всей системы. Следует помнить, что оптимальная гигиена и свежесть воздуха могут быть достигнуты за счет надлежащей предварительной фильтрации наружного воздуха (очистка от пыли, запахов и т. Д.) И регулярной регенерации фильтра.
Затраты на искусственную вентиляцию
Принято считать, что гравитационная вентиляция ничего не стоит и поэтому более выгодна, чем механическая вентиляция, потребляющая электричество. Это заблуждение, потому что при этом не учитывается, что приток холодного воздуха извне, необходимого для правильной вентиляции здания, вызывает большие потери тепла и, таким образом, увеличивает стоимость отопления дома. Идея систем рекуперации основана на рекуперации значительного количества тепла, потерянного при естественной вентиляции. При правильном выборе вентиляционной установки и профессиональном выполнении монтажа с рекуперацией экономия в этом отношении может значительно превысить затраты на потребляемую энергию. Это правда, что установка механической вентиляции должна работать непрерывно, поэтому для нее требуется постоянная подача электроэнергии. Однако это небольшие суммы. Наиболее популярные рекуператоры для типичных односемейных домов производительностью около 300 м3 / ч потребляют в течение часа работы с максимальной эффективностью около 200 Вт (то есть до двух ламп по 100 Вт). Некоторые модели рекуператоров позволяют улавливать водяной пар, содержащийся в выхлопном воздухе, и передавать его часть в приточный воздух, что снижает энергию, используемую для увлажнения воздуха в здании.
Контроль и автоматизация
Система управления во многом определяет удобство использования рекуператора. В зависимости от уровня развития контроллера, его усовершенствования, а также типа рекуператора, у нас есть следующие возможности: - несколько диапазонов эффективности вентиляции - программы вентиляции помещения, определенные производителем, - возможность определять собственные программы вентиляции помещения, - функция проветривания с регулируемым временем, - информация о необходимости замены воздушных фильтров, - управление электрическим воздухонагревателем, - взаимодействие рекуператора с кухонной вытяжкой, - автоматическое регулирование эффективности вентиляции в зависимости от влажности или концентрации CO2.
Подробнее
- Подробнее об организации вентиляции в частном доме и в квартире читайте на нашем сайте: https://rushoros.ru
- Также обязательно посмотрите наш рейтинг ТОП-10 в 2021 году: бризеры, рекуператоры, проветриватели для частного дома и квартиры по ссылке: https://rushoros.ru/blog/obzory-i-sravneniya/reyting-top-10-v-2020-godu-brizery-rekuperatory-provetrivateli-dlya-chastnogo-doma-i-kvartiry/