Рациональное использование тепла в жилом доме

Рациональное использование тепла в жилом доме

Рациональное использование тепловой энергии — это не синоним экономии. Экономия — это если это идет в ущерб комфорту. Как можно поступить с теплом, применительно к частному дому, особенно тем, кто планирует капитальный ремонт или строительство. 

Казалось бы, что нет ничего особенного в потребности тепла и свежего воздуха, но именно эта постоянная потребность в холодное время года приводит к неэффективному процессу — нужно нагревать воздух отопительными приборами и затем выпускать его на улицу, запуская свежий. Это постоянный процесс, причем чем холоднее на улице, тем больше энергии улетучивается.

Здание с хорошей теплоизоляцией подразумевает минимальные потери тепла, а значит практически герметичное. В таком здании обязательно нужно искусственно организовывать приток свежего воздуха с использованием системы вентиляции.

Экономия или рациональность?

Если задействовать тепло земли и обменивать теплом входящий с выходящим, то для последующей температурной подготовки воздуха потребуется существенно меньше энергии. И это не экономия, а осознанное рациональное ее использование.

Для жителей городских квартир недоступны большинство технологий для рекуперации тепла, но для тех, кто имеет частный дом имеется намного больше возможностей.

Обозначение устройства грунтового теплообменника и рекуператора в умном доме asency.ru

На схеме дома и схеме рекуператора номера совпадают, что бы наглядно и схематично показать механизм работы.

recuperator2

Рекуператоры совершенно несложные устройства, но весьма эффективные. На рисунке схематично изображена работа пластинчатого рекуператора с направлением движения воздушного потока:

  1. Поступающий с улицы свежий
  2. Выходящий на улицу загрязненный воздух после обмена теплом
  3. Поступающий в помещение свежий теплый воздух
  4. Выходящий из помещений в рекуператор

Пластинчатый рекуператор не имеет движущихся или изнашиваемых частей, которые могут поломаться. Принцип его работы заключается в проходе входящего и выходящего воздушного потока в разных направлениях и при этом не смешиваясь.

Принцип работы пластинчатого рекуператора asency.ru

Желательно предусматривать их использование при проектировании дома или проведении капитального ремонта. В этом случае все воздушные трассы будут скрыты или задекорированы. Если же по существующим помещениям прокладывать воздуховоды, то это менее эстетично.

Этапы подготовки воздуха

Перед поступлением в жилое помещение свежий воздух проходит два этапа:

  1. Грунтовой теплообменник
  2. Внутренний рекуператор

Грунтовой теплообменник принято использовать для теплового насоса и в качестве теплоносителя жидкость. В нашем случае — это воздуховод (труба диаметром 10 см), закопанный в грунт на глубину большую глубине промерзания. При прохождении через него воздух обменивается теплом с грунтом, после чего поступает в помещение.

устройство грунтового теплообменника в умном доме asency.ru

Чем глубже от поверхности земли, тем температура повышается примерно на 1 градус цельсия каждые 36 метров вплоть до температуры магмы, но это больше 10 километров. Нас интересует глубина примерно 3 метра. На этой глубине температура, например для Москвы, держится круглый год в диапазоне 5-10 градусов (кому нужны точные данные ищет таблицы самостоятельно).

Если в морозную погоду воздух пропустить через грунтовой теплообменник, то он на входе в дом будет иметь температуру больше нуля. Это значит, что уже не нужно его греть на эти 10-15 градусов.


Для лучшего эффекта, трубы под землей лучше разделить на отдельные сегменты и уменьшить скорость прохождения в каждом. Также, это может сослужить хорошую службу, если, например, (всякое же бывает) повредится воздуховод в каком-то одном месте. Остальные сегменты останутся рабочими.

Из грунтового теплообменника подготовленный воздух поступает во внутренний рекуператор, где дополнительно обменивается теплом, выходящего из помещения воздуха. Более того, к недостатком пластинчатых рекуператоров относят его обмерзание в зимний период, но если воздух предварительно пропустить через грунтовой теплообменник, то этой проблемы не будет.

gruntovoy_teploobmennik_recuperator_vid_pod_uglom_1_asency_ru

В жаркое время года, проходя под землей воздух охлаждается и на входе в помещение уже будет примерно 20 градусов.  Не сильно важно, какая температура окружающего воздуха, если рассчитать минимальную скорость прохождения воздуха по подземным воздуховодам, то на выходе будет температура близкая к температуре земли.

От площади и теплопроводности здания нужно исходить при проектировании воздуховодов, что бы входного воздуха было достаточно для поддержания комфортной температуры и свежести воздуха. Про нормы кратности обмена рассказывать не буду, ибо это дополнительные цифры (и их много) и таблицы, а этого и так навалом в интернетке. Кому интересно с легкостью найдет нормы.

Обязательно помним о том, какая будет скорость движения воздуха по воздуховодам. Нужно стремиться к скорости до 3 м/с. Если скорость будет большой, то это будет создавать неприятный звук — гул, свист или что-то похожее.

Вентиляционная система в умном доме asency.ru

Специально не привожу никаких сложных расчетов на тему производительности теплообменников, диаметров воздуховодов, длин трасс, давлений, скоростей и т.д. ибо для каждого объема помещения необходимо производить расчет индивидуально, учитывая одновременно несколько факторов. Могу добавить только одно, по возможности, необходимо проектировать систему с запасом производительности.

Простота и надежность

При рассмотрении различных современных технологий приходится учитывать сложность конструкции и затраты на обслуживание. Курс на минимальные затраты на эксплуатацию и обслуживание для нас является приоритетным.

Грунтовой теплообменник и внутренний пластинчатый рекуператор — это пассивные устройства. В них нет движущихся или электронных частей, которые могут сломаться, эти устройства не потребляют электроэнергию. Отсутствует сложное оборудование для перемещения тепла от жидкого теплоносителя воздуху.

Пожалуй, единственным недостатком пластинчатого рекуператора является обмораживание пластин в морозную погоду зимнего периода, но если морозный воздух перед попаданием в рекуператор пройдет через грунтовой теплообменник, то никакого обмерзания уже не будет.

В угоду простоте предлагается изначально потрудиться, а потом долгие годы эксплуатировать систему и получать экономию. Доступность и понимание может оказаться для большинства людей очень важным фактором.

Здоровье

Обычные радиаторы сильно сушат воздух в зимний период, что плохо влияет на здоровье дыхательной системы человека. Дополнительным плюсом (для некоторых очень большим) является отсутствие необходимости открывать для проветривания. Это очень важно для аллергиков, особенно в период цветения аллергена. В таких случаях в цепочку прохождения входящего воздуха можно установить мойку воздуха и избавляться не только от пыльцы, но и от любой другой пыли.

Вывод

Предлагаемый способ технически прост, хотя и потребует значительных телодвижений, что бы все получилось. Могу только пожелать успехов всем, кто возьмет эту технологию на заметку.

15 thoughts on “Рациональное использование тепла в жилом доме

  1. Аноним - 01.12.2015 at 16:09

    Полезная статья. Очень доходчиво описано устройство пластинчатого рекуператора. Выделены все достоинства устройства. Для меня как для аллергика действительно важна возможность мойки воздуха и избавление от пыльцы. И абсолютно согласна, что на системе вентиляции в доме нельзя экономить, все должно быть рационально. Если надумаем делать капитальный ремонт, я обязательно акцентирую внимание мужа на описанном в статье устройстве вентиляции.

    Reply
  2. Аноним - 04.12.2015 at 13:41

    Нашла для себя много полезной информации. Все написано простым и доходчивым языком. При следующем глобальном ремонте думаю воспользоваться подобным подходом.

    Reply
  3. Аноним - 07.12.2015 at 00:18

    Было бы интересно узнать примерную стоимость установки подобного агрегата в собственном доме.

    Reply
    • Evgeny - 08.12.2015 at 21:10

      Стоимость какого именно агрегата? Это комплекс. Если имеете в виду рекуператор, то они бывают как разных типов, так и разной производительности. Соответственно и денег будут стоить разных. Мы не продаем такое оборудование, а только используем его. Можем помочь сориентироваться с необходимой производительностью и внедрением, а стоимость оборудования можно смотреть на сайтах продавцов.

      Reply
  4. Татяна - 14.12.2015 at 12:14

    Любопытно. Особенно мне понравилась идея грунтового теплообменника. Земля — неисчерпаемый источник энергии. Воистину, все гениальное просто.

    Reply
  5. Аноним - 07.01.2016 at 13:36

    Наш сосед строил свой дом с помощью вот такой вентиляции и очень быстро оправдал все затраты на установку.

    Reply
    • Evgeny - 09.01.2016 at 23:28

      Если появится возможность, то попросите своего соседа заглянуть в эту статью. Может оставит пару комментариев. Эта идея лично моя и наверняка у соседа, если он сделал похожее решение, то у него есть что сказать по этому поводу, ведь технология необычная.

      Reply
  6. borovsky - 16.01.2016 at 21:41

    Прекрасная возможность экономии энергоресурсов, но сложновата в реализации.

    Reply
  7. Анна - 24.01.2016 at 12:57

    Рекуператор совместно с грунтовым теплообменником действительно дают неплохие результаты по сохранению семейного бюджета. Главное найти людей, которые смогут рассчитать требуемые параметры. Кто знает куда можно обратиться?

    Reply
  8. Евгений - 26.01.2016 at 10:57

    Было очень интересно узнать о грунтовых теплообменниках. Действительно, их применение интересно как в плане экономии энергии зимой, так и получения прохладного воздуха в помещениях летом.

    Reply
  9. Сергей - 01.02.2016 at 00:46

    Энергосбережение, это наше будущее, никуда от этого не деться. Жаль, что на государственном уровне это никак не поощряется, как, например. в Европе.

    Reply
  10. svfil - 04.02.2016 at 05:58

    Земляные работы всегда были дорогими, но если грунтовой теплообменник предусмотреть на стадии проектирования дома, то увеличение затрат будет не таким уж большим. Если все равно копать котлован для фундамента, то сделать его шире и положить трубы не будет сложно.

    Reply
  11. helleneg - 11.02.2016 at 06:02

    Очень интересная идея. Хотелось бы увидеть как это работает своими глазами

    Reply
  12. Аноним - 16.02.2016 at 03:19

    Идея интересная, стоит задуматься и воплотить её в жизнь. Мне больше всего понравилось, что свежий воздух будет присутствовать всегда… Даже летом… Спасибо за статью!

    Reply
  13. Аноним - 02.03.2016 at 13:57

    Отличная статья. После ее прочтения задумался о возможности внедрения у себя чего-то подобного.

    Reply

Leave a Reply