В данной статье рассмотрены основные методы минимизации тепловых потерь при различных вариантах вентиляции внутри жилых помещений, рассмотрены достоинства и недостатки различных вариаций конструкций вентилирования.
Ключевые слова: вентиляция, теплопотери, вытяжка.
In this article, the main methods of minimizing heat losses in various ventilation options inside residential premises are considered, the advantages and disadvantages of various variations of ventilation designs are considered.
Keywords : ventilation, heat loss, exhaust.
Для снижения потерь, связанных с диффузионным теплопереносом с воздухом, здания по возможности должны быть герметичными, т. е. неорганизованный воздухообмен через различные неплотности необходимо свести к минимуму.
Повышение герметичности конструкции здания обеспечивается за счет специальной отделки внутренних помещений — чердачных, подвальных, использования герметичных конструкций окон и дверей.
В течение суток в помещениях образуется значительное количество водяного пара, например:
– при дыхании человека выделяется до 50 г/ч воды, с потом — еще 10–50 г/ч.,
– при работе душа испаряется 2000 г/ч воды,
– при работе газовой плиты 100–400 г/ч.
Для поддержания нормальной влажности в помещениях водяной пар должен удаляться вместе с воздухом, выводимым из помещений при вентиляции.
Согласно требованиям [1] оптимальная влажность в помещениях учебных классов составляет 30–45 %, максимальная не должна превышать 60 %.
В традиционных конструкциях окон свежий воздух поступал в помещения через неплотности в оконных переплетах, а из зданий воздух отводился через вытяжную систему вентиляции (т. е. без использования вытяжных вентиляторов). При монтаже герметичных оконных стеклопакетов воздухообмен нарушается, особенно если недостаточно часто проветривают помещения. При увеличении концентрации водяного пара в здании вода начинает конденсироваться на поверхностях с более низкими температурами и приводит к появлению грибковых поражений стен.
Для того чтобы избежать проблем с влажностью требуется увеличить кратность воздухообмена в помещении. Это достигается либо простейшими методами за счет более интенсивного проветривания путем открытия окон, либо модернизацией систем вентиляции, что позволяет автоматизировать процесс поддержания нужных параметров воздухообмена.
Организация повышенного воздухообмена в герметизированных зданиях, когда в помещение подается холодный воздух и отводится воздух нагретый до комнатной температуры, значительно снижает эффект сохранения тепла, полученный при герметизации. Самые совершенные системы вентиляции предусматривают так называемую рекуперацию тепла отводимого воздуха, принцип действия которой показан на рисунке 1.
Такая система включает двойные воздуховоды для поступающего и отводимого воздуха и центральный теплообменник для нагрева поступающего воздуха с использованием теплоты воздуха, отводимого из помещения. Схема работы теплообменника показана на рисунке 2
Преимуществами вентиляции с рекуперацией тепла являются высокий уровень комфортности в части воздухообмена в помещениях и снижение тепловых потерь. Наиболее совершенные модели теплообменников в таких системах позволяют поддерживать перепад между температурой поступающего и отводимого воздуха на уровне 1–5 o С.
Рис. 1. Принцип работы системы вентиляции с рекуперацией тепла в центральном теплообменнике (а)
Данная система характеризуется высокой гибкостью регулирования кратности воздухообмена и утилизацией теплоты сбрасываемого воздуха, однако требует дополнительных затрат. В частности требуется электроэнергия для эксплуатации как минимум двух вентиляторов.
Рис. 2. Схема установки с теплоутилизатором
Вследствие большей длины воздуховодов и соответственно большего их сопротивления протоку воздуха расход электроэнергии может быть существенным. Более простая система вентиляции — с децентрализованным притоком и централизованным отводом воздуха одним вытяжным вентилятором — приведена на рисунке 3.
Эта схема требует только один большой вентилятор. Индивидуальное регулирование кратности воздухообмена в отдельных помещениях ограничено, используется центральное регулирование по всему зданию. Поступление свежего воздуха в помещения производится через специальные приточные устройства, монтируемые в стенах, или через систему вентиляционных отверстий в конструкции окон. Эксплуатация таких систем более простая, однако и менее гибкая. При этом также требуется использование вытяжных вентиляторов.
Использование децентрализованных приточных устройств с нагревом поступающего в помещение воздуха за счет уходящего позволяет снизить потери теплоты, но ведет к удорожанию системы
Рис. 3. Система вентиляции с децентрализованным притоком и централизованным отводом воздуха одним вытяжным вентилятором
Существуют и другие схемы организации вентиляции в зданиях с рекуперацией отводимого тепла или без нее. Выбор схемы в каждом конкретном случае должен основываться на технико-экономическом расчете, учитывающем требования к микроклимату, стоимости строительства и эксплуатаций таких систем, в том числе и затрат энергии [2].
Литература:
- ГОСТ 307494–2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях, Москва, 2013
- В. Н. Ануфриев, Н. А. Андреенко. Энергосбережение в зданиях: Производственно-практическое издание, Минск 2011
