Дизайн на къщата - Mikołaj Machulik
Екологичният дом трябва да бъде икономичен, но не за сметка на благополучието и здравето на жителите. Следователно, за да се осигури топлинен комфорт, ниски сметки за отопление и в същото време добро качество на въздуха, се използва вентилация с рекуперация на топлина.
Топлина от възстановяване
Страхът от високите сметки за отопление в никакъв случай не трябва да е причина за отказ от вентилация. Вместо да намалявате количеството свеж въздух, който навлиза в стаите, е по-добре да възстановите топлината от отработения въздух и да я загреете с чист въздух. По този начин количеството енергия, необходимо за загряване на вентилационния въздух, може да бъде намалено с 50%. За да инсталирате устройство за рекуперация на топлина, трябва да се осигури механична вентилация в сградата. При това подреждане свеж въздух, засмукан отвън, се насочва по един канал към устройството за обработка на въздух, а от него мрежа от канали се разпределя към основните помещения - дневната, спалнята и други помещения. В кухнята, баните, тоалетните, гардеробите и други помещения без прозорци има ауспух, който извлича използвания въздух. Тя се подава през каналите до вентилационния център, откъдето след възстановяване на топлината от него се отстранява извън сградата.
От какво се състои тя?
Рекуператорът се нарича вентилационен блок, изграден от топлообменник, в който въздухът, който постъпва в къщата, се загрява от по-топъл отработен въздух (разбира се и двата потока не се смесват помежду си) и два вентилатора - изпускателен и захранващ. Вътре в рекуператора има и филтри, които улавят праха във въздуха.
Вентилаторите обикновено могат да работят с няколко (три до пет) скорости. Възможна е и безстепенна настройка, но обикновено само след използване на допълнителен контролер. Това ви позволява да промените капацитета на вентилатора, като по този начин регулирате обема на обменния въздушен поток към текущите си нужди. Когато купувате рекуператор, избирате един, чиито изчислени вентилатори (в резултат на проекта) количеството въздух, което изпомпват в средната предавка. Когато възникне нужда, вентилацията може да се намали, както и да се увеличи в сравнение с нормалните условия. Дебитът, наречен дебит, е най-важният параметър, характеризиращ вентилатора. Той показва обема (или масата) въздух, който е в състояние да изпомпва за единица време (най-често в м3 / час). За да изберете правилното устройство, все още трябва да знаете колко силно може да бъде. Това се обозначава с така нареченото компресиране, т.е. увеличението на налягането, генерирано от вентилатора (в Pa). Колкото по-дълга и сложна е каналната мрежа, толкова по-голяма трябва да бъде тя. Трябва да се изчисли, че всяка инсталация е достатъчна за преодоляване на съпротивлението на въздушния поток по пътя от всмукателя към всеки дифузьор или от всеки отвор за изпускане до пусковия механизъм. В не много големи еднофамилни къщи необходимите разходи за вентилатори са 200-300 м3 / ч, а налягането 100-200 Па. За да изберем правилно вентилатора, трябва да знаем всички характеристики на неговата работа, т.е. зависимостта на компресията от разходите. Точката на работа (необходима компресия и дебит) трябва да бъде на мястото на характеристиката (която е крива), при която увеличаващото се съпротивление на потока, например поради замърсяване на въздушния филтър, няма да доведе до значително намаляване на дебита. Важно е също така да проверите текущото потребление в очакваната работна точка. Това ще определи експлоатационните разходи на рекуператора и разликите в това отношение между различните модели могат да бъдат значителни. Неправилният избор на устройството също може да предизвика шумна работа на вентилатора.
Топлообменникът в отделения за обработка на въздух за еднофамилни домове най-често е кръстосан. Той има формата на кутия, пълна с много канали с малко напречно сечение, подредени по такъв начин, че когато свеж въздух тече през един ред канали, съседният, перпендикулярно, въздух се изчерпва. Топлината прониква през тънките стени на обменните канали, но въздушните потоци остават разделени. Следователно няма проникване на миризми и замърсители от отработения въздух в подаващия въздух. Все повече се използват обменници, наречени противоток. Пътят на въздушните потоци е по-дълъг в тях, отколкото в кръста, а каналите за горещ и студен въздух са успоредни. Топлият въздух тече в обратна посока на студения. Специален вариант на този тип топлообменници са тези, при които въздушният поток се осъществява в спирални канали. Благодарение на по-дългия път, по който се извършва топлообменът, ефективността на токообменника е по-висока от тази на обменника с напречен поток и е дори до 95% (напречен поток може да достигне до 70%). Някои производители предлагат агрегати с два преобразувателя с напречен поток, подредени последователно, тогава ефективността на топлообмена е подобна на тази в противотоков обменник. Когато надвишава 90%, температурата на загрятия в обменника чист въздух е само малко по-ниска от тази, извлечена от помещенията - поне теоретично, защото на практика има топлинни загуби, причинени от различни фактори. Ротационните топлообменници, популярни в големи инсталации, все още се използват в агрегати за обработка на въздух. Обменникът има формата на барабан, който постоянно се върти (задвижва се от електродвигател). Изработена е от материал, натрупващ топлина. Вътре, успоредно на оста на въртене, има множество тесни канали, през които тече въздух. Докато барабанът се върти, каналите се редуват в поток от топъл въздух - загряващ - и студен - отделя топлина. Недостатъкът на тази конструкция е невъзможността за пълно отделяне на чистия въздух от замърсения. Така че има проникване на примеси и миризми от отработения въздух към подавания въздух. Ефективността на рекуперация на топлина при този тип топлообменници надвишава 90%. Възможно е възстановяване на влага.
Въздушни филтри. Те предпазват топлообменника и вентилаторите от замърсяване, но тяхната роля е и да почистват въздуха, подаван в помещенията. Това е друго важно предимство на системата за механична вентилация, което определя нейното превъзходство над естествената вентилация. В зависимост от степента, в която искате да почистите чистия въздух, се използват повече или по-малко точни филтри. Като стандарт, монтирани в рекуператори (EU3, EU4), те обикновено улавят частици с диаметър 20-80 µm, което предотвратява например навлизането на гъбични спори и прашец с въздуха. За съжаление, колкото по-фин е филтърът, толкова по-бързо се замърсява. Някои от тях могат да бъдат почистени, но рано или късно всички трябва да бъдат сменени. Типичен филтър в типични условия се почиства около веднъж месечно и се сменя веднъж на шест месеца (цената обикновено е 20-50 PLN). Регулаторните регулатори могат да имат филтриращ индикатор, показващ, че филтърът се нуждае от почистване или подмяна.
На загуба
На практика количеството топлина, оползотворена в инсталации с рекуператори, не е толкова голямо, колкото би било резултат от ефективността на техните топлообменници. Феноменът на измръзване на стените им, когато температурата замръзва, има голямо влияние върху това. След това е необходимо да ги размразявате, тъй като студът пречи на потока въздух през тесните канали на обменника. Системите против замръзване обикновено абсорбират значителна част от енергията, възстановена за тази цел. За да избегнат това, някои производители използват допълнителни електрически нагреватели, но поради високата цена на електроенергията не е добро решение. Необходимостта от размразяване на топлообменника означава, че реалната ефективност на рекуперацията на топлина е по-ниска от максимално постижимата с до няколко десетки процента. Ротационните обменници се представят малко по-добре в това отношение, но са по-скъпи от тези с напречен поток и в допълнение към тяхната работа е необходимо електричество. Към това се добавят и загубите на топлина през корпуса на рекуператора и особено през стените на вентилационните канали (те не трябва да остават без топлоизолация). За да не губите топлина, къща с рекуператор трябва да е стегната. В противен случай притокът на чист въздух или изтичането на „консумиран“ от течове и по този начин заобикаляйки топлообменника, ще нарушат енергийния баланс. Уплътняването е голям проблем за изпълнителите, то изисква използването на решения, които не се считат за стандартни, например специални уплътняващи ленти от различни видове комбинации от материали и строителни елементи. Също така дограмата трябва да е възможно най-стегната - не като при типичната гравитационна вентилация. Множеството фактори, влияещи върху реалната ефективност на оползотворяването на топлина, означава, че въпреки използването на две еднакви устройства, количеството отработена от тях топлина може да варира значително в зависимост от условията, в които работят.
Топлина от възстановяване