Бытует мнение, что вентилировать помещения очень просто – достаточно регулярно открывать окна, а в туалете, ванной и на кухне сделать каналы естественной вентиляции, ведущие на крышу. Жить с такой вентиляцией, конечно, можно, но она работает только когда холодно, а летом от неё толку мало. Вдобавок открывание створок со стеклопакетами — это возврат к сквозняку и шуму, которые были «спутниками» старых деревянных окон с естественными щелями.

Но организовать приток свежего воздуха в жилые помещения и удалить грязный воздух из подсобных — это полдела. Современная вентиляция должна быть еще и экономной. Вдумайтесь, удаляемый зимой воздух — тёплый,  на его нагрев были потрачены деньги. Так, может, стоит сэкономить хотя бы их часть? При современном уровне оконных технологий и уровне утепления стен на подогрев вентиляционного воздуха идет количество тепла, сравнимое с трансмиссионными потерями через стены и окна.

Wb1204 7

На рисунке показан тепловой баланс жилого дома, построенного в Омске в соответствии с требованиями второго этапа Государственной программы энергосбережения 

В средней полосе России при увеличении сопротивления теплопередаче стен до уровня 3,0—3,5 кв.м х °C/Вт и окон до 0,55—0,65 кв.м х °C/Вт основная потеря тепла в доме происходит именно благодаря вентиляции.  В современных зданиях потери тепла при подогреве вентиляционного воздуха составляют 50—60 % общих теплопотерь  (без учета ГВС). Поэтому дальнейшее утепление стен и окон малоэффективно — тепло в буквальном смысле «улетает в трубу». Это означает, что борьба за энергосбережение должна начинаться со сбережения тепла в вентиляции и канализации.

При сохранении мощности отопления утепление окон,  стен и  использование рекуператоров приводит не к энергосбережению, а к увеличению температуры воздуха  в  помещении. Людям  становится жарко, и они открывают окна для выброса тепла на улицу. Например, в рамках московской программы капитального ремонта жилых зданий были потрачены деньги на замену окон и утепление стен.  Затем провели мониторинг 800 утеплённых домов. В итоге  в большинстве домов показали нулевой эффект в плане энергосбережения, в некоторых случаях положительный результат достигнут на уровне 5 %  вместо ожидаемых 30—40 %.

Wb1204 8

В загородных малоэтажках соотношение объема воздуха к площади наружной оболочки дома другое (соответственно и вентиляционные теплопотери)  несколько меньше, но всё  равно они велики

Но просто уменьшить воздухообмен с целью энергосбережения нельзя. Застой паров воды, связанный с привычной деятельностью человека (дыхание,  принятие душа, стирка, приготовление пищи) приведёт к неприятностям:  увеличению влажности воздуха, что проявится в виде конденсата на окнах и плесени на откосах. А застой в помещении углекислого газа, выдыхаемого людьми (примерно 23 литра в час) станет причиной плохого  сна и головной боли под утро.

Wb1204 9  Wb1204 99

Сегодня существуют два способа снизить вентиляционные теплопотери без ухудшения качества воздуха в помещениях. Можно «отобрать» тепло у выбрасываемого воздуха и использовать его для подогрева свежего холодного приточного — для этого используют рекуператоры. А можно использовать технологию «адаптивной вентиляции по реальной потребности», которая тоже даёт хорошие результаты по энергосбережению.

 

Что такое адаптивная вентиляция по реальной потребности

 

Люди не всегда бывают дома — по примерным подсчетам, городские квартиры заполнены жильцами примерно 60 % времени. Идея адаптивной вентиляции в том, чтобы учитывать присутствие людей в доме, а не создавать постоянный нормативный воздухообмен.  Ведь когда людей в доме нет, «приток-подогрев-выброс наружу»  теплого воздуха превращается в бессмысленный «обогрев улицы за свой счёт».

Wb1204 10

На рисунке схематично изображён принцип адаптивной вентиляции с учётом относительной влажности внутреннего воздуха. При адаптивной вентиляции затраты тепла пропорциональны площади под кривой изменения влажности в течение суток.

Обычно в жилых домах наблюдаются два пика влажности воздуха: утром (душ, чайник) и вечером, после возвращения людей с работы (плита, стиральная машина).  Ночью источником влажных паров становится, в основном, дыхание людей. Если связать интенсивность воздухообмена (затрат тепла) с уровнем влажности воздуха, то в суточном цикле можно посчитать возможную экономию. При фиксированном воздухообмене энергия для нагрева воздуха прямо пропорциональна его количеству в кубометрах. Если проектировщик запланировал, что в час будет удаляться, например, 50 куб.м воздуха из санузла, то за сутки будет удалено 50 х 24 часа (площадь прямоугольника).

При адаптивной вентиляции в идеале  каждый час должно удаляться переменное количество воздуха. Кривая на рисунке показывает, как меняется влажность воздуха в квартире (доме) в течение суток  и что на это влияет. Теперь объём удалённого за 24 часа воздуха (затраченной энергии) не прямоугольник, а площадь под этой кривой. Например, в первый час, удалится 10, во второй — 20, в третий — 15, в четвёртый — 40 куб.м. По статистике площадь за сутки под кривой на 30—50 % меньше площади под прямой фиксированного воздухообмена. 

В Европе проводились и натурные, и расчётные исследования на тему «сколько можно сэкономить тепла при переходе от вентиляции с фиксированными расходами к адаптивной вентиляции». В России специалистами АВОК и ДСК-1 тоже проводились расчётные оценки эффективности гигрорегулируемой  адаптивной вентиляции на примере многоэтажного жилого дома серии П-44. Все исследования говорят о возможном сокращении потерь тепла на вентиляцию на 30—50 % в зависимости от конкретных условий. Собственно сам термин «адаптивная вентиляция по потребностям» подразумевает  учет присутствия и деятельности людей в помещении.

 

Как сэкономить

 

Все знают призыв «Уходя, гасите свет!». Да, можно экономить и вручную: уходя из дома уменьшать подачу тепла, выключать свет, понижать приток воздуха.  Но практика показывает, что реально это не работает. У людей слишком много проблем, чтобы несколько раз в день что-то регулировать в доме.  Добиться реальной экономии тепла можно только используя автоматические регулировки, рассчитанные и настроенные по объективным данным присутствия человека в помещении и загрязненности воздуха. Для адаптивной вентиляции достаточно привычных «маркеров» присутствия человека и общей загрязнённости воздуха (датчики  относительной влажности воздуха, концентрации углекислого газа, летучих органических соединений). А обнаружить людей в помещениях помогут обычные датчики ИК-излучения (по принципу охранной сигнализации). Энергосбережение начнется только при автоматической регулировке систем отопления в доме с адаптивной вентиляцией.

 

Примерная схема работы вентиляционной системы с фиксированным расходом воздуха в частном доме

 

Человек устанавливает в блоке управления комфортную температуру воздуха, например, 22 градуса. Обычная система отопления  будет учитывать  «внешние условия», а не присутствие людей. Если работает система адаптивной вентиляции, ситуация будет другой. При отсутствии людей (они источник влажности, углекислого газа и запахов) снизится приток-вытяжка воздуха и начнет расти его температура.  Чтобы вернуть её  назад, подача тепла будет снижена. Так мы получим экономию тепла по сравнению с системами фиксированной вентиляции.

 

Как работает адаптивная вентиляция 

 

Wb1204 11

Пример технологии адаптивной вентиляции можно рассмотреть на оборудовании компании «Ренсон». Приток свежего воздуха в жилые помещения осуществляется через специальные стеновые или оконные шумозащитные клапаны. Отработанный воздух через межкомнатные двери и коридоры проходит к вытяжным решёткам в подсобных помещениях (кухня, ванная, туалет, прачечная) и удаляется наружу с помощью «умного» механического вентилятора.

Wb1204 12

На рисунке изображён «умный» вентилятор  Healthbox® II с несколькими входами загрязнённого внутреннего воздуха и одним выходом для удаления воздуха наружу. 

На каждом канале вентилятора стоит автоматически регулируемая заслонка для изменения проходного сечения канала.  Заслонки управляются  с помощью приводов по сигналу от датчиков относительной влажности, углекислого газа или летучих органических соединений.  Если один вход с датчиком влажности присоединить с помощью воздуховода, например, к ванной комнате, то при включении душа заслонка откроется шире и обеспечит эффективное удаление влажного воздуха из ванной.  При снижении влажности воздуха в ванной удаление воздуха автоматически снизится.  Для компенсации необходим приток свежего наружного  воздуха  в таком же количестве. Поэтому такой вентилятор работает только в сочетании с оконными или стеновыми приточными клапанами.  При этом  на притоке ставить датчики загрязнённости воздуха необязательно.

Приток и отток воздуха взаимосвязаны. Снижение оттока воздуха приводит и к снижению притока, и наоборот. Таким образом, энергосбережение осуществляется с помощью экономии воздуха, но адаптивная вентиляция по потребности имеет еще один ресурс по энергосбережению. При адаптивной вентиляции в атмосферу  удаляется нагретый внутренний воздух (на его нагрев было затрачено тепло). Можно сэкономить и на этом — «отобрать» часть тепла с помощью рекуперации.

Wb1204 13

Рекуператор  Endura Delta 380. В дополнение к традиционному теплообмену «воздух — воздух» в  этой установке объем вентиляции регулируется с помощью встроенных датчиков качества воздуха (относительная влажность, концентрация углекислого газа и летучих органических соединений)

Еще одна схема «умной» адаптивной вентиляции — система Lunos. Подача свежего воздуха осуществляется с улицы, при этом нет сквозняков и шума, загрязненный воздух система выводит по воздуховодам наружу. 

Wb1204 14

«Умные» вентиляционные системы на рынке предлагают многие европейские фирмы: Swegon,  Aereco, Komfovent, Euromate, эти и многие другие компании были представлены на выставке WOrldBuild Moscow / MosBuild 2018. 

Источник: https://russian.worldbuild365.com

Поделиться: