Looduslik rekuperaator või maamaja tasuta konditsioneer

Õhu jahutamine suvel on üks majaomanike peamistest muredest. Kuidas kasutada meid ümbritsevat energiat sel eesmärgil ja muuta kliimaseade praktiliselt tasuta, räägib see artikkel..

Ventilatsiooni olulisust ei saa kuidagi üle hinnata. Me ei korda korduvalt seda, mida on palju kordi kirjeldatud, ja keskendume oma ülesandele – jahutada ja värskendada maja õhku. Traditsioonilised ventilatsioonisüsteemid võivad seadme jaoks olla üsna kallid nii komponentide ja sõlmede kui ka kvalifitseeritud paigaldustööde kulude tõttu.

Töötamise ajal tarbivad nad märkimisväärses koguses elektrit, eriti õhumassi jahutamiseks, tekitavad palju soojust ja tekitavad müra. Selles artiklis kirjeldatud süsteemi on lihtne paigaldada, energiatõhus, see ei vaja erilisi oskusi ja on intuitiivne. Kohe tuleb märkida, et selle lihtsuse tõttu on sellel piiratud funktsioonid, kuid see võimaldab ajakohastamist mis tahes kohas igal sobival hetkel..

Meie puhul on termin “rekuperatsioon” sõna “soojusvahetus” sünonüüm, seetõttu on mõisted “rekuperaator” ja “soojusvaheti” omavahel asendatavad. Füüsikalisel tasemel seisneb protsess õhu jahutamises / kuumutamises, selle temperatuuri muutmises soojusenergia tarbimise tõttu ja seejärel segamises. Kuidas ja miks see juhtub, kaalume edasi..

Stabiilne energiaallikas

Suvel ruumis temperatuuri alandamise eesmärgi saavutamiseks on mõistlik esitada küsimus: “Kust anda soojendatud atmosfääriõhu energiat? Kuidas seda jahutada? ” Siin tulevad appi loodusjõud. Süsteemi energiatõhususe õigustamisel on meie peamiseks argumendiks asjaolu, et maapinna temperatuur on teatud sügavusel püsiv..

Muld on võimeline lõputult energiat vahetama – jahutama ja kuumutama mis tahes keskkonda (õhk, vesi), kuid seda ainult oma temperatuuril antud sügavusel, mis püsib konstantsena tänu maakera tuuma suhtelisele stabiilsusele.

Rahvusvaheline praktika

Muidugi, oleme kaugel esimesest, kes otsustas kasutada Maa lõpmatut ja vaba energiat. Euroopa riikides, mida tavaliselt nimetatakse arenenud riikideks (Saksamaa, Rootsi, Belgia jne), on seda energiat kasutatud eelmise sajandi algusest peale. Selles valdkonnas saavutatud edusammud on muljetavaldavad.

Maapinnast madalama vee soojusülekandesüsteeme nimetatakse “soojuspumpadeks”. Need maa-alused ja veealused seadmed soojendavad ja jahutavad kogu kodu. Iga hoone jaoks on välja töötatud tüüpprojektid ja maja on võimalik üle viia traditsioonilisest (gaasi, elektrist) kliimaseadmest soojuspumpadesse. Sarnasel, kuid primitiivsemal viisil kasutatakse seda energiat meie riigis, korraldades toodete (keldrid) maa-aluseid ladustamisvõimalusi.

Miks on looduslik soojusvaheti hea

Meie rekuperaatori töö põhineb samal füüsilisel protsessil nagu soojuspumpades. Keskendudes majandusele, kasutame seda põhimõtet, summeerides selle oma vajadustele ja kohalikule tegelikkusele.

Ülesanded, mida kohandatud autonoomne rekuperaator saab lahendada:

1. Pidev loomulik ventilatsioon suletud uste ja akendega.
2. Siseõhu kiire asendamine värske õhuga.
3. Siseõhu jahutus.
4. Õhusegu ettevalmistamine järgnevateks toiminguteks.

Eelised:

1. Absoluutne keskkonnasõbralikkus. Põhisüsteemi paigaldamise ja töötamise ajal ei kasutata mürgiseid materjale ja atmosfääri ei teki soojusemissioone.
2. Ohutus. Rekuperaator ei kasuta elektrimootoreid (võimsus üle 100 W), keemilisi aineid, kõrgepinget.
3. Lihtsus ja odavus. Sundventilatsiooni jaoks kasutatakse ainult väikese võimsusega 100 W ventilaatoreid. Ventilatsioon toimub looduslikult.
4. Töötamise ajal hapnikku ei põle.
5. Madal müratase.

Puudused:

• põhisüsteem ei võimalda õhusegu filtreerimist, niiskuse kontrolli, kuumutamist ega muud töötlemist (kuid võimaldab vastava seadme hiljem paigaldada).

Lihtne ja arusaadav süsteem

Maamaja autonoomne soojusvaheti on osaliselt maa alla paigutatud ventilatsioonikanalite süsteem, mis kuulub sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsiooni ahelasse. Sellise “kliimaseadme” loomiseks ei pea mõistma füüsiliste nähtuste keerukust. Peate lihtsalt teadma, et see töötab. Seda saate kontrollida, minnes soojuse alla ükskõik millisesse keldrisse, kaevu või metroo.

Toimimispõhimõte on järgmine:

1. Atmosfääriõhk läbib konstantse temperatuuriga (tavaliselt vahemikus +4 kuni +10 ° С) mulda pandud torusid..
2. Maa-aluses osas neelab jahe pinnas kuumutatud õhu soojusenergiat.
3. Jahutatud õhk juhitakse ventilatsioonikanalite kaudu maja ruumidesse.
4. Samal ajal eemaldab heitgaaside ventilaator ruumist küllastunud ja kuumutatud õhu segu (“vana õhk”).

Vastavalt ehituspõhimõttele jaotatakse sellised süsteemid kahte põhitüüpi: toru- ja punker.

Toru – koosneb täielikult torudest. Kujundus võib varieeruda sõltuvalt koha tingimustest. Sobib ilma avara keldrita maja rekonstrueerimiseks, kuid see võtab palju mullatöid.

Punker või kivi – soojusvaheti on suurte kividega täidetud punker. Võtab vähem ruumi kui toru (saate seda korraldada maja keldris). Vajab keldrit või maa-alust tuba. Parim võimalus uusehituseks.

Loome kodus ventilatsioonikanalite sisemise süsteemi

Mõlemal juhul peavad maja sisemised ventilatsioonikanalid olema ligikaudu samad. Alustame neist.

Primitiivne sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsioonisüsteem on esindatud väliste ja sisemiste ventilatsioonikanalitega, ühendatud ühte võrku. Õhu väljalaskeavad asuvad ruumide ülemistes diagonaalselt vastasnurkades. Ühes – sissevool, teises – heitgaas. Ühekorruselises hoones võivad peamised õhukanalid paikneda pööningul. Kahekorruselises hoones kulgevad esimese korruse sissepuhke- ja väljatõmbeõhu kanalid kanalitesse, mis sobivad sisekujundusega, ja teisel korrusel – läbi pööningu. Peamiste õhukanalite asukoht tuleks iga maja jaoks eraldi määrata, võttes arvesse paigutust (seinte ja vaheseinte asukoht).

Nõukogu. Ruumid, kus on soovitatav sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsioon: elutuba, magamistuba, lasteaed, köök, söögituba, kontorid, panipaik, puhkeruumid, spordisaal. Vannitubades ja tualettruumides – ainult heitgaasid. Pole üldse vaja koridorides, vestibüülides, saalides ja lodžades.

Siseventilatsioonikanalite süsteemi arvutamise reeglid:

1. Kanalisatsioonitoru läbimõõduga 250 mm tarne- ja kombineeritud väljalaskekanalite jaotamiseks. Eeldatav tarbimine – kaks maja pikkust + kõrgus ülemisel korrusel + 20%.
2. Kanalisatsioonitoru (hall) läbimõõduga 150 mm. Eeldatav tarbimine – kolm korda maja pikkus + 20%. Kahekorruselise maja jaoks, millel on võrdne põrandapind + 50%.
3. Torukinnitused (seinamaterjali põhjal) kiirusega 1 tk. 70 cm.
4. Isolatsioon (valtsitud mineraalvill) – 1 rull.
5. Vaht, hermeetik, dekoratiivvõred.
6. Põlved, revisioonid, sidurid (1 tükk 70 cm kohta).

Tähelepanu! Ärge kasutage küünarnukki 90 °, kuna see takistab õhu liikumist ja tekitab müra. Ühendage 45 ° küünarnukid (kanalisatsiooni näitel).

Kui on plaanis korraldada torude rekuperaator ühekorruselisesse hoonesse, läheb toitetorustik maapinnast hoone välisküljel asuvasse soojusisolatsiooni kasti ja siseneb pööningule. Kahekorruselises osas on parem viia see esimese korruse allosas asuvasse hoonesse ja paigaldada sisemine vertikaalne (jaotus) kanal, mis seejärel suunatakse pööninguruumi.

Kui paigaldate punkri valiku hoone keldrisse, väljub vertikaalne jaotuskanal punkrist otse tuppa. Seda on võimalik paigaldada väljapoole.

Koduste kanalite seadme materjalide tarbimise arvutamise näide

Võtame näiteks ühekorruselise maja, mille eeldatav ventileeritav pind on 60 m2.², mille pikkus on umbes 100 m² kogupindala ja ligikaudsed mõõtmed 8×12 m:

1. Toru 250 mm: 2 x 12 + 3 + 20% = 32 m.
2. Toru 150 mm: 3 x 12 + 20% = 43 m.
3. Kinnitusdetailid: 32 + 43 / 0,7 = 107 tk.
4. Küünarnukid, ümberehitused, haakeseadised – võta 1 tükk 3 m kohta: 32 + 43/3 = 55/3 = 20 tk.
5. Võred: 8 tk. (2 iga toa kohta).
6. Lülitid: 4 tk.
7. Vaht, hermeetik.

Nimi	Ühik rev.	Kogus	Hind	Kokku, hõõru.
Toru 250 mm	jooksma. m	32	200	6400
Toru 150 mm	jooksma. m	43	150	6450
Küünarnukid, revisioonid, haakeseadised	PCS.	20	40	800
Kinnitusdetailid	PCS.	sada	kolmkümmend	3000
Võre dekoor	PCS.	4	sada	400
Lülitid 2-cl.	PCS.	4	120	500
Isolatsioon	pakk.	1	1000	1000
Vaht, hermeetik, muu	1000
Materjal kokku	19550
Töö	5000
Materjal ja töö kokku	24550

Torusoojusvaheti

Et mitte arvutamist keeruliseks muuta matemaatiliste arvutustega, pakume juba läbi viidud testide andmeid keskmisena või õigemini nende tulemusi.

Põhiprintsiip, mida torusüsteemi loomisel tuleb järgida, on see, et vähemalt üks maa-aluse kanali toru peab langema ühele ruumile. See hõlbustab õhurõhust tingitud ventilaatorite tööd. Nüüd jääb vajaliku arvu torude paigutamine saidi maa-alusesse ossa. Neid saab paigaldada eraldi või ühendada ühiskanaliks (250 mm).

Selles kirjelduses teeme ettepaneku arvestada mitte maksimaalse koormusega, kui kõiki ruume sunnitakse ventileerima üheaegselt, vaid keskmist koormust, mis antakse erinevate ruumide regulaarse perioodilise ventilatsiooni korral (nagu see on reaalses elus). See tähendab, et iga ruumi jaoks pole vaja eraldi kanalit väljastada. Piisab, kui tuua igast ruumist 150 mm õhukanalid ühte ühisesse 250 mm kanalisse. Ühiste kanalite arv võetakse ühe kanali arvutamisel 60 m kohta².

Loome taastumisvälja

Torusoojusvaheti maa-aluse osa soovitatav paigutus:

Toru rekuperaatori skeem: 1 – ventilaator; 2 – kanal kraavis? 250 mm; 3 – torude read? 250 mm; 4 – rekuperatsiooni väli.

Esiteks peate valima torude asukoha (rekuperatsiooni väli). Mida suurem on paigaldatud torude pikkus, seda tõhusam on õhu jahutamine. Tuleb märkida, et pärast töö lõppu saab seda ala kasutada taimede istutamiseks, haljastuseks või mänguväljakuks. Ärge mingil juhul istutage puid taastumisväljale:

1. Kaevame pinnase külmumissügavuseni pluss 0,4 m.
2. Paneme torusid 250 mm, sammuga vähemalt 700 mm piki telge.
3. Toome õhu sisselaskeavad kõrgusele 1 m. On soovitav, et need asuksid varjutatud, kuid hästi ventileeritavas kohas.
4. Küünarnukkide ja adapterite abil ühendame 250 mm ühiseks kanaliks, mis on ühendatud maja ventilatsioonisüsteemiga (vt eespool).

Tähelepanu! Maa-aluses osas kasutage spetsiaalseid paksuseintega savist kanalisatsioonitorusid. Neid ei pea olema termiliselt isoleeritud, vaid lihtsalt kaetud pinnasega, valades vett. Vajadusel on lubatud ainult betoneerimine.

Töö ja materjalikulu arvutamine:

1. Taastumisvälja jaoks võtame 15×6 m suuruse ala, mille pindala on 90 m².
2. Vundamendi kaevu maht külmumissügavusel 0,8 m on: V_kass = (0,8 + 0,4) x 60 = 72 m³.
3. Kaeviku maht 40 cm lai (majast 10 m kaugusel): V_tr = 1,2 x 0,4 x 10 = 4,8 m³.
4. Mullatööde kogumaht: V_kokku = V_kass + V_tr = 72 + 4,8 = 77 m³.
5. 15 m sektsioonid: N_neg = a / 0,7 = 6 / 0,7 = 9 tk., kus a on välja laius.
6. Toru kogupikkus: L = N_neg x 15 + 10 = 9 x 15 + 10 = 145 sirget meetrit. m.
7. Küünarnukkide, haakeseadiste, adapterite tarbimine on aktsepteeritud 2 tk x 15 m = 30 tk.

Nõukogu. Mida sügavamale soojusvaheti paigaldatakse, seda tõhusam on selle töö. Lubatud on rohkem kui üks aste.

Nimi	Ühik rev.	Kogus	Hind	Kokku, hõõru.
Kanalisatsioonitoru 250 mm pinnas	jooksma. m	150	250	37500
Küünarnukid, haakeseadised, adapterid	PCS.	kolmkümmend	50	15000
Pinnasetööd:
kaevamine	kuub. m	77	300	23000
tagasitäide	kuub. m	70	150	10500
Torude paigaldamise tööd		3000
Materjal kokku		52500
Töö kokku		36500
Töö ja materjal kokku		89000
Maksumus 1 ruutmeetri kohta m	89000/60	1500

Punkri soojusvaheti

Kui majal on kasutamata keldrid, saab neid kasutada ka kivisoojusvaheti jaoks punkri (õhu- või soojusvahetusmahuti) ehitamiseks. Selle tegevus põhineb kivi energiasisaldusel – see võtab järk-järgult ümbritseva õhu temperatuuri ja tasakaalustab mööduva õhu voolu. Kui keldris pole vaba ruumi, saab punkri korraldada majavälisel alal.

Punkri soojusvaheti seadme skeem: 1 – ventilaator; 2 – toru O250 mm; 3 – kaitse; 4 – kivi O200-450 mm; 5 – tellistest seinad; 6 – kate

Teatud kohas kaevatakse šaht mõõtmetega umbes 2x3x3 m.Maja maja ventilatsioonisüsteemi ühiskanali väljapääsust tulevase veehoidla auku tehakse kaevik, sellesse lastakse 250 cm toru 140 cm sügavusele, mille kaudu jahutatud õhk juhitakse punkrist välja. Mööda seina, millele kraav lähenes, pannakse põhja 250 mm läbimõõduga toru alla vertikaalne soon. Siis laotatakse põhi tellistega või betoneeritakse. Õhumahuti põhi peaks olema vähemalt 1 meeter sügavam kui mulla külmumise tase.

Tähelepanu! Pärast punkri põhja paigaldamist tuleks panna 250 mm harutoru.

Harutoru algus ulatub seinast 1/3 kaugusele vastasseinale ja on vooderdatud telliskivikaitsega. Sisselaskeavale on paigaldatud kaitsevõre.

Me täidame paagi

Parem on seinad laduda tellistest või valada betoonist (ilma räbu!), Kuna need materjalid juhivad temperatuuri paremini kui teised. Tuhaplokk ei tööta selle soojusisolatsiooniomaduste tõttu. Seinad ja põhi peavad olema väljastpoolt põhjalikult hüdroisolatsiooniga (katusematerjal) ja seestpoolt krohvitud, et vältida orgaaniliste ainete või niiskuse tungimist. Seinte kõrgus on maapinnast miinus 20 cm. Mis tahes seina ülaosas on sisselaskeava ja õhu sisselasketorud. Ventilaatorite töö hõlbustamiseks soovitame paigaldada 3 tk..

Pärast mördi kivistumist tuleb punker täita suurte veeriskividega. Suurused läbimõõduga 200–450 mm. Kivi peab olema orgaanilistest ainetest puhas, pestud.

Paak on kaetud kaanega, mis on valmistatud tahke põrandalaua põrandast puittaladel ja kaetud hüdroisolatsioonimaterjalidega. Sood pannakse peale. Seejärel ühendatakse harutoru maja ventilatsioonisüsteemiga (ühise ventilatsioonikanaliga) ja tehakse tagasitäide.

Töö ja materjalikulu arvutamine:

1. Õhutankide suurusega 2×3 m ja sügavusega 3 m on mulla (mullatööd ja täitekivi) maht järgmine: V = 2x3x3 = 18 m³ + V_tr = 22,8 m³.
2. Tellise maht: V_aare = S_seinad + S_alt x 0,125 = ((2×3) x 2 + (3×3) x 2 + 2×3) x 0,065 = 36 x 0,065 = 2,34 m³.
3. Toru kogupikkus (10 m majast): L = (10 + 3) + 10% = 15 m.
4. Põlvede arv – 6 tükki.

Nimi	Ühik rev.	Kogus	Hind	Kokku, hõõru.
Tahke punane tellis	kuub. m	2,3	7000	16000
Torud 250 mm	jooksma. m	15	250	3750
Põlv	PCS.	6	50	300
Kivi	kuub. m	18	1500	27000
Tsement / liiv / aare. ruudustik	–	–	–	2000
Kork	–	–	–	1000
Töökoht:
kaevamine	kuub. m	22,8	300	7000
tanki müüritise	kuub. m	2,3	1000	2300
torude paigaldamine	jooksma. m	15	sada	1500
katteseade	PCS.	1	1000	1000
Materjal kokku		50 000
Töö kokku		12000
Materjal ja töö kokku		62000
Maksumus 1 ruutmeetri kohta m	79550/60	1000

Paagi täitmiseks vajaliku kivi hind võib varieeruda sõltuvalt ehituse piirkonnast.

Nagu arvutuste põhjal võib näha, on kliimaseadme lõplik maksumus 1 m² on mõlemal variandil erinev. Peamine valikutegur on põhjavee esinemise tase. Kui see on kõrge, vähem kui 3 m, siis punkri soojusvaheti ehitamine ei tööta. Toru sobib isegi 1,5-meetrise GWL-ga.

Ventilaatorite paigaldamine

Siin esitatud süsteem näeb ette ruumi kahe õhu väljalaskeavasse paigaldatud kahe ventilaatori – sissepuhke ja väljalaske – sünkroonse töö. See võimaldab kiiresti jahedat värsket õhku tuppa toimetada ja kuumutatud õhku eemaldada. Tõhusa ventilatsiooni jaoks piisab ventilaatori võimsusest 100 W. Ventilaatori valimisel pöörake tähelepanu müratasemele selle töö ajal.

Eeldatav tegevuskulu

Kui te õhutate iga ruumi kolm korda päevas 20 minuti jooksul, saate 8,1 kW ventilaatori 1 töötunni. See on vähem kui 1 kWh päevas. Kuus – 30 kW. Hinnaga 5 rubla / kW on see 150 rubla kuus.

Rekuperaatorite ja ventilatsioonikanalite kasutusiga kodus on materjali kasutusiga piiratud. Maa-aluste elementide jaoks – alates 50 aastast, sisemiste jaoks – piiramatu.

Süsteem ei vaja hooldust (välja arvatud ventilaatorid – kord 5 aasta jooksul).

Perspektiivid

Kirjeldatud skeem võib saada keerukama kliimaseadme aluseks. Sellesse saab järk-järgult lisada täiendavaid elemente – filtrid, kütte- ja jahutustelgid, võimsamad ventilaatorid, automaatjuhtimisseadmed ja muud. Maa all ettevalmistatud õhusegul on stabiilne temperatuur mitte ainult suvel, vaid ka talvel, seetõttu saab seda kasutada kütmiseks..