Prirodni rekuperator ili besplatni klima uređaj za seosku kuću

Sadržaj članka

• Stabilan izvor energije
• Međunarodna praksa
• Zašto je prirodni izmjenjivač topline dobar
• Jednostavan i jasan sustav
• Kod kuće stvaramo unutarnji sustav ventilacijskih kanala
• Primjer izračuna potrošnje materijala za uređaj unutarnjih kanala kod kuće
• Cijevni izmjenjivač topline
• Stvaramo polje za oporavak
• Bunker izmjenjivač topline
• Napunimo spremnik
• Ugradnja ventilatora
• Procijenjeni operativni trošak
• perspektive

Hlađenje zraka ljeti jedna je od glavnih briga vlasnika kuće. Kako iskoristiti energiju koja nas okružuje u tu svrhu i klimatizaciju učiniti praktički besplatnom, reći će ovaj članak..

Važnost ventilacije teško je precijeniti. Nećemo ponavljati ono što je opisano više puta i usredotočit ćemo se na vlastiti zadatak – rashladiti i osvježiti zrak u kući. Tradicionalni ventilacijski sustavi mogu biti prilično skupi za uređaj zbog troškova komponenti i sklopova, kao i troškova kvalificiranih instalacijskih radova.

Tijekom rada troše značajnu količinu električne energije, posebno za hlađenje zračne mase, stvaraju puno topline i stvaraju buku. Sustav opisan u ovom članku jednostavan je za instaliranje, energetski učinkovit, ne zahtijeva posebne vještine i intuitivan je. Odmah treba napomenuti da, zbog svoje jednostavnosti, ima ograničene funkcije, ali omogućuje modernizaciju na bilo kojem mjestu u bilo kojem prikladnom trenutku..

U našem slučaju, termin „obnova“ sinonim je za riječ „izmjena topline“, pa su pojmovi „rekuperator“ i „izmjenjivač topline“ zamjenjivi. Na fizičkoj razini, proces se sastoji u hlađenju / grijanju zraka, promjeni njegove temperature uslijed potrošnje toplinske energije, a zatim miješanjem. Kako i zašto se to događa, razmotrit ćemo dalje..

Stabilan izvor energije

Slijedeći cilj snižavanja temperature u sobi ljeti, razumno je postaviti pitanje: “Gdje dati energiju zagrijanom atmosferskom zraku? Kako ga ohladiti? ” Ovdje nam sile prirode dolaze u pomoć. Činjenica da je temperatura tla konstantna na određenoj dubini bit će naš glavni argument pri opravdanju energetske učinkovitosti sustava..

Tlo je u stanju beskrajno razmjenjivati ​​energiju – hladiti i zagrijavati bilo koji medij (zrak, vodu), ali samo vlastitu temperaturu na određenoj dubini, koja ostaje konstantna zbog relativne stabilnosti zemljine jezgre.

Međunarodna praksa

Naravno, daleko smo od onih koji su odlučili iskoristiti beskonačnu i slobodnu energiju Zemlje. U europskim zemljama, koje se obično nazivaju razvijenima (Njemačka, Švedska, Belgija itd.), Ta se energija koristi od početka prošlog stoljeća. Uspjesi postignuti na ovom polju su impresivni.

Sustavi za prijenos topline za vodu ispod razine tla nazivaju se “toplinske pumpe”. Ovi podzemni i podvodni uređaji zagrijavaju i hlade čitav dom. Za svaku zgradu razvijeni su standardni projekti i moguće je prenijeti kuću iz tradicionalnog (plinskog, električnog) klimatizacijskog sustava na toplinske pumpe. Na sličan, ali primitivniji način, ova se energija koristi u našoj zemlji, uređujući podzemno skladištenje proizvoda (podruma).

Zašto je prirodni izmjenjivač topline dobar

Rad našeg rekuperatora temelji se na istom fizičkom procesu kao u toplinskim crpkama. Usredotočujući se na ekonomiju, koristimo ovaj princip sumirajući ga prema vlastitim potrebama i lokalnoj stvarnosti.

Zadaci koje adaptirani autonomni rekuperator može riješiti:

1. Konstantna prirodna ventilacija sa zatvorenim vratima i prozorima.
2. Brza zamjena unutarnjeg zraka svježim zrakom.
3. Hlađenje u zatvorenom prostoru.
4. Priprema mješavine zraka za daljnje postupke.

Prednosti:

1. Apsolutna ekološka prijaznost. Tijekom ugradnje i rada osnovnog sustava ne koriste se otrovni materijali i ne nastaju toplotne emisije u atmosferu.
2. Sigurnost. Rekuperator ne koristi električne motore (snage preko 100 W), kemijska sredstva, visoki napon.
3. Jednostavnost i niska cijena. Za prisilnu ventilaciju koriste se samo ventilatori male snage 100 W. Ventilacija se odvija prirodno.
4. Kisik se ne sagorijeva tijekom rada.
5. Niska razina buke.

Nedostaci:

• osnovni sustav ne predviđa filtraciju, kontrolu vlage, grijanje ili drugu obradu mješavine zraka (ali dopušta mogućnost kasnije ugradnje odgovarajuće opreme).

Jednostavan i jasan sustav

Autonomni izmjenjivač topline za seosku kuću je sustav ventilacijskih kanala, djelomično postavljen pod zemljom, uključen u dovodni i ispušni ventilacijski krug. Da bi se stvorio takav “kondicionirač”, nije potrebno razumjeti zamršenosti fizičkih pojava. Samo trebate znati da to djeluje. To možete provjeriti spuštanjem vrućine u bilo koji podrum, bunar ili metro.

Princip rada je sljedeći:

1. Atmosferski zrak prolazi kroz cijevi postavljene u zemlju s konstantnom temperaturom (obično od +4 do +10 ° C).
2. U podzemnom dijelu hladno tlo apsorbira toplinsku energiju zagrijanog zraka.
3. Ohlađeni zrak dovodi se kroz ventilacijske kanale u prostorije kuće.
4. Istodobno, ispušni ventilator uklanja zasićenu i grijanu mješavinu zraka (“stari zrak”) iz prostorije.

Prema principu konstrukcije, takvi su sustavi podijeljeni u dvije glavne vrste: cijev i bunker.

Cijev – sastoji se u cijelosti od cijevi. Dizajn može biti raznolik, ovisno o uvjetima na mjestu. Prikladno u slučaju rekonstrukcije kuće bez prostranog podruma, ali trebat će puno zemljanih radova.

Bunker ili kamen – izmjenjivač topline je bunker ispunjen velikim kamenjem. Zauzima manje prostora od cijevi (možete je urediti u podrumu kuće). Zahtijeva podrum ili podzemnu sobu. Najbolja opcija za novu gradnju.

Kod kuće stvaramo unutarnji sustav ventilacijskih kanala

U oba slučaja ventilacijski kanali unutar kuće bit će približno isti. Krenimo s njima.

Primitivni dovodni i odvodni ventilacijski sustav predstavljen je vanjskim i unutarnjim ventilacijskim kanalima, povezanim u jednu mrežu. Otvori za zrak nalaze se u gornjim dijagonalno suprotnim uglovima soba. U jednom – dotok, u drugom – ispuh. U jednokatnici, glavni potisni kanali za zrak mogu se nalaziti na tavanu. U dvokatnoj zgradi kanali za dovod i odvod zraka prvog kata provest će se u kanalima koji se uklapaju u unutarnji ukras, a na drugom katu kroz potkrovlje. Položaj glavnih zračnih kanala treba odrediti za svaku kuću pojedinačno, uzimajući u obzir izgled (položaj zidova i pregrada).

Vijeće. Prostori u kojima se preporučuje dovodna i odvodna ventilacija: dnevni boravak, spavaća soba, vrtić, kuhinja, blagovaonica, uredi, spremište, prostor za rekreaciju, teretana. U kupaonicama i WC-u – samo ispuh. Uopće nije potreban u hodnicima, hodnicima, hodnicima i lođama.

Pravila za proračun sustava unutarnjih ventilacijskih kanala:

1. Kanalizacijska cijev promjera 250 mm za distribuciju dovodnih i kombiniranih izlaznih kanala. Procijenjena potrošnja – dvije dužine kuće + visina duž gornjeg kata + 20%.
2. Kanalizacijska cijev (siva) s promjerom od 150 mm. Procijenjena potrošnja – tri puta duža od kuće + 20%. Za dvokatnu kuću jednake površine + 50%.
3. Pričvršćivači cijevi (na temelju materijala zida) po stopi od 1 pc. 70 cm.
4. Izolacija (valjana mineralna vuna) – 1 kolut.
5. Pjena, brtvilo, ukrasne rešetke.
6. Koljena, revizije, spojnice (1 komad po 70 cm).

Pažnja! Ne koristite laktove od 90 °, to će spriječiti prolaz zraka i stvoriti buku. Kombinirajte 45 ° laktove (slično kao kod kanalizacije).

Ako se planira urediti rekuperator cijevi u jednokatnici, dovodni kanal će izaći iz zemlje u toplotno izoliranu kutiju izvan zgrade i ući u potkrovlje. U dvokatnici je bolje unijeti ga u zgradu na dnu prvog kata i instalirati unutarnji vertikalni (distribucijski) kanal, koji će se zatim voditi u potkrovni prostor.

Kada instalirate opciju bunkera u podrumu zgrade, vertikalni distributivni kanal izlazi iz bunkera izravno u sobu. Moguće ga je montirati vani.

Primjer izračuna potrošnje materijala za uređaj unutarnjih kanala kod kuće

Uzmite za primjer jednokatnu kuću s procijenjenim prozračenim prostorom od 60 m2², koji će imati otprilike 100 m² ukupna površina i približne dimenzije 8×12 m:

1. Cijev 250 mm: 2 x 12 + 3 + 20% = 32 m.
2. Cijev 150 mm: 3 x 12 + 20% = 43 m.
3. Elementi za spajanje: 32 + 43 / 0,7 = 107 kom.
4. Laktovi, revizije, spojke – uzeti po 1 komad na 3 m: 32 + 43/3 = 55/3 = 20 kom.
5. Rešetke: 8 kom. (2 za svaku sobu).
6. Prekidači: 4 kom.
7. Pjena, brtvilo.

Ime	Jedinica revolucija.	Kol	Cijena	Ukupno, trljati.
Cijev 250 mm	trčanje. m	32	200	6400
Cijev 150 mm	trčanje. m	43	150	6450
Laktovi, revizije, spojnice	KOM.	20	40	800
Elementi za spajanje	KOM.	jedna stotina	trideset	3000
Rešetkasti dekor	KOM.	4	jedna stotina	400
Prekidači 2-cl.	KOM.	4	120	500
Izolacija	paket.	1	1000	1000
Pjena, brtvilo, ostalo	1000
Ukupan materijal	19.550
Posao	5000
Ukupan materijal i rad	24.550

Cijevni izmjenjivač topline

Kako ne bismo komplicirali proračune s matematičkim proračunima, pružit ćemo podatke već izvršenih ispitivanja u prosječnom obliku, ili bolje rečeno, njihove rezultate.

Osnovno načelo koje se mora pridržavati prilikom stvaranja sustava cijevi jest da najmanje jedna cijev podzemnog kanala mora pasti na jednu prostoriju. To će ventilatorima olakšati rad zbog atmosferskog tlaka. Sada ostaje postaviti potreban broj cijevi u podzemni dio mjesta. Mogu se položiti odvojeno ili kombinirati u zajednički kanal (250 mm).

U ovom opisu predlažemo da se ne uzme u obzir maksimalno opterećenje, kada se sve prostorije istodobno prisilno prozračuju, već prosječno opterećenje, koje će se isporučiti redovitim periodičnim ventilacijom različitih prostorija (kao što je slučaj u stvarnom životu). To znači da nema potrebe za izlazom zasebnog kanala za svaku sobu. Dovoljno je dovesti 150 mm zračne kanale iz svake prostorije u jedan zajednički kanal od 250 mm. Broj uobičajenih kanala preuzet je iz izračuna jednog kanala na 60 m².

Stvaramo polje za oporavak

Preporučeni izgled podzemnog dijela cijevnog izmjenjivača topline:

Dijagram uređaja za rekuperaciju cijevi: 1 – ventilator; 2 – kanal u rovu? 250 mm; 3 – redovi cijevi? 250 mm; 4 – polje za oporavak.

Prvo morate odabrati mjesto cijevi (polje za oporavak). Što je veća duljina položenih cijevi, to će biti učinkovitije hlađenje zraka. Treba napomenuti da se nakon rada ovo područje može koristiti za sadnju biljaka, uređenje okoliša ili igralište. Ni pod kojim uvjetima ne sadite drveće u polje za oporavak:

1. Iskopamo tlo do dubine smrzavanja plus 0,4 m.
2. Postavljamo cijevi 250 mm s korakom od najmanje 700 mm duž osi.
3. Dovode za zrak dovodimo do visine od 1 m. Poželjno je da se nalaze u sjenom, ali dobro prozračenom mjestu.
4. Pomoću laktova i adaptera kombiniramo ih u zajednički kanal veličine 250 mm, koji je povezan s ventilacijskim sustavom kuće (vidi gore).

Pažnja! U podzemnom dijelu koristite posebne zemljane kanalizacijske cijevi s debelim zidom. Ne trebaju biti toplinski izolirani, već jednostavno prekriveni tlom, prosipajući vodu. Dopušteno je samo betoniranje ako je potrebno.

Proračun količine radne i materijalne potrošnje:

1. Za polje oporavka uzimamo površinu 15×6 m s površinom od 90 m².
2. Volumen temeljne jame sa dubinom smrzavanja 0,8 m bit će: V_mačka = (0,8 + 0,4) x 60 = 72 m³.
3. Zapremina jarka širine 40 cm (10 m od kuće): V_tr = 1,2 x 0,4 x 10 = 4,8 m³.
4. Ukupni volumen zemljanih radova: V_ukupno = V_mačka + V_tr = 72 + 4,8 = 77 m³.
5. Sekcije 15 m: N_neg = a / 0,7 = 6 / 0,7 = 9 kom., gdje je a širina polja.
6. Ukupna duljina cijevi: L = N_neg x 15 + 10 = 9 x 15 + 10 = 145 linearnih metara. m.
7. Prihvaća se potrošnja laktova, spojnica, adaptera 2 kom. x 15 m = 30 kom.

Vijeće. Što je dublje postavljen izmjenjivač topline, to će biti učinkovitiji njegov rad. Dopušteno je više slojeva.

Ime	Jedinica revolucija.	Kol	Cijena	Ukupno, trljati.
Kanalizacijska cijev tla 250 mm	trčanje. m	150	250	37500
Laktovi, spojnice, adapteri	KOM.	trideset	50	15000
Iskopavanje:
iskopavanje	mladunče. m	77	300	23000
zatrpavanje	mladunče. m	70	150	10500
Radovi na postavljanju cijevi		3000
Ukupan materijal		52.500
Ukupno rad		36500
Ukupno rad i materijal		89.000
Trošak od 1 sq. m	89000/60	1500

Bunker izmjenjivač topline

Ako kuća ima nezauzete podrume, oni se također mogu koristiti za izgradnju bunkera (spremnika zraka ili izmjene topline) za kameni izmjenjivač topline. Njegovo djelovanje temelji se na energetskom sadržaju kamena – postupno podiže temperaturu okoline i uravnotežuje protok zraka koji prolazi. Ako u podrumu nema slobodnog prostora, bunker se može urediti na mjestu izvan kuće.

Dijagram uređaja za izmjenjivač topline Bunker: 1 – ventilator; 2 – cijev O250 mm; 3 – zaštita; 4 – kamen O200-450 mm; 5 – zidovi od opeke; 6 – poklopac

Na određenom mjestu kopa se jama veličine oko 2x3x3 m. Od izlaza zajedničkog kanala ventilacijskog sustava kuće do jame budućeg rezervoara izrađuje se jama, u njega se postavlja cijev od 250 mm do dubine od 140 cm, kroz koju će se iz bunkera ispustiti ohlađeni zrak. Duž zida, do kojeg je došao rov, na dnu je postavljen okomiti utor za cijev promjera 250 mm. Zatim se dno postavlja ciglama ili betonira. Dno spremnika zraka treba biti najmanje 1 metar dublje od razine smrzavanja tla.

Pažnja! Nakon ugradnje dna spremnika položite cijev za razgraničenje 250 mm.

Početak cijevi grana strši od zida za 1/3 udaljenosti od suprotnog zida i obložen je zaštitom od opeke. Na ulazu je postavljena zaštitna mreža.

Napunimo spremnik

Bolje je položiti zidove od cigle ili odljevanih od betona (bez šljake!), Budući da ti materijali provode temperaturu bolje od ostalih. Blok za namotavanje neće raditi zbog svojstava toplinske izolacije. Zidovi i dno moraju biti izvana temeljno vodonepropusni (krovni materijal) i iznutra ožbukani kako bi se spriječilo prodiranje organske tvari ili vlage. Visina zidova je do razine tla minus 20 cm. Na vrhu bilo kojeg zida postavljen je ulazni otvor, a ugrađene su cijevi za usis zraka. Da biste olakšali rad ventilatora, preporučujemo ugradnju 3 kom..

Nakon što se otopina otvrdne, spremnik se mora napuniti velikim šljunčanim kamenjem. Veličine od 200 do 450 mm u promjeru. Kamen mora biti čist od organske tvari, opran.

Rezervoar je prekriven „poklopcem“ od masivnog pločnika na drvenim gredama, prekrivenim hidroizolacijskim materijalima. Sod je položen na vrh. Zatim se grana cijev povezuje s ventilacijskim sustavom kuće (na zajednički ventilacijski kanal) i vrši se ponovno punjenje.

Proračun količine radne i materijalne potrošnje:

1. Sa zračnom spremnikom veličine 2×3 m i dubinom od 3 m, obujam tla (zemljani radovi i kamen za punjenje) iznosit će: V = 2x3x3 = 18 m³ + V_tr = 22,8 m³.
2. Količina opeke: V_blago = S_zidovi + S_dno x 0,125 = ((2×3) x 2 + (3×3) x 2 + 2×3) x 0,065 = 36 x 0,065 = 2,34 m³.
3. Ukupna duljina cijevi (10 m od kuće): L = (10 + 3) + 10% = 15 m.
4. Broj koljena – 6 komada.

Ime	Jedinica revolucija.	Kol	Cijena	Ukupno, trljati.
Čvrsta crvena opeka	mladunče. m	2.3	7000	16000
Cijevi 250 mm	trčanje. m	15	250	3750
Koljeno	KOM.	6	50	300
Stijena	mladunče. m	18	1500	27000
Cement / pijesak / blago. rešetka	–	–	–	2000
kapa	–	–	–	1000
Posao:
iskopavanje	mladunče. m	22.8	300	7000
zidanje spremnika	mladunče. m	2.3	1000	2300
polaganje cijevi	trčanje. m	15	jedna stotina	1500
pokrovni uređaj	KOM.	1	1000	1000
Ukupan materijal		50.000
Ukupno rad		12000
Ukupan materijal i rad		62000
Trošak od 1 sq. m	79550/60	1000

Trošak kamena za punjenje spremnika može varirati ovisno o regiji izgradnje.

Kao što se može vidjeti iz izračuna, krajnji trošak klimatizacije 1 m² razlikuje se za obje mogućnosti. Glavni faktor izbora je razina pojavljivanja podzemnih voda. Ako je visok, manji od 3 m, tada neće raditi na izgradnji bunker izmjenjivača topline. Cijev odgovara čak i GWL od 1,5 metra.

Ugradnja ventilatora

Ovdje predstavljeni sustav osigurava sinkroni rad dva ventilatora za dovod i odvod, instaliranih u svakom izlazu zraka u prostoriju. To omogućuje brzo donošenje svježeg svježeg zraka u sobu i uklanjanje zagrijanog zraka. Za učinkovitu ventilaciju dovoljna je snaga ventilatora od 100 W svaki. Prilikom odabira ventilatora obratite pažnju na razinu buke tijekom njegovog rada.

Procijenjeni operativni trošak

Ako svaku sobu tri puta dnevno prozračujete 20 minuta, tada dobijamo 1 sat rada 8 ventilatora od 0,1 kW. To je manje od 1 kWh dnevno. Mjesečno – 30 kW. Po cijeni od 5 rubalja / kW, to će biti 150 rubalja / mjesečno.

Životni vijek rekuperatora i ventilacijskih kanala kod kuće ograničen je vijekom trajanja materijala. Za podzemne elemente – od 50 godina, za unutarnje – neograničeno.

Sustav ne zahtijeva održavanje (osim za ventilatore – svakih 5 godina).

perspektive

Opisana shema može postati osnova za složeniji sustav klimatizacije. U njega se mogu postupno uključiti dodatni elementi – filteri, šatori za grijanje i hlađenje, snažniji ventilatori, automatske upravljačke jedinice i drugi. Zračna smjesa pripremljena pod zemljom ima stabilnu temperaturu ne samo ljeti, nego i zimi, pa se može koristiti za grijanje..

Povezani unosi:

1. Kako odabrati tvornički rekuperator za seosku kuću Kako učinkovito koristiti temperaturu ispušnog zraka koji se jednostavno ispušta u atmosferu? Kako odabrati uređaj koji će povratiti toplinu i tako uštedjeti troškove energije za grijanje? Ovaj članak usredotočit će se...
2. Kako odabrati klima uređaj za stan i kuću Sadržaj članka Funkcionalnost klima uređaja Proračun rashladnog kapaciteta klimatskog sustava Pojednostavljeno izračunavanje rashladnog kapaciteta klima uređaja Detaljan izračun rashladnog kapaciteta klima uređaja Faktor učinkovitosti klima uređaja Konstruktivne i ugradbene vrste klima...
3. Rekuperator zraka za privatnu kuću Sadržaj članka O načelu oporavka Tehnološka rješenja Definicija izvedbe Rekuperacijska kontrola Mjesto i način instalacije Ugradnja rekuperatora Tehnologije za uštedu energije zanimljive su ne samo onima koji su zbunjeni stanjem ekosustava,...
4. Stupac klima uređaj – kada je veličina u pitanju Sadržaj članka Opis kolonista Za i protiv stolskih klima uređaja Tri modela sustava za dijeljenje stupaca – usporedite i izaberite Na kraju U ovom članku: dizajn i mogućnosti sustava za dijeljenje...

Čitaj više  Filteri za vodu: klasifikacija, svrha, savjeti za odabir