Recuperare naturală sau aer condiționat gratuit pentru o casă de țară

Conținutul articolului

• Sursa de energie stabilă
• Practică internațională
• De ce un schimbător de căldură natural este bun
• Sistem simplu și simplu
• Creăm un sistem intern de conducte de ventilație la domiciliu
• Un exemplu de calcul al consumului de materiale pentru dispozitivul canalelor interne acasă
• Schimbător de căldură în tub
• Creăm un câmp de recuperare
• Schimbător de căldură Bunker
• Umplem rezervorul
• Instalarea ventilatoarelor
• Cost estimat de operare
• Perspective

Răcirea aerului în timpul verii este una dintre principalele preocupări ale proprietarului casei. Cum să folosim energia care ne înconjoară în acest scop și să facem ca aerul condiționat să fie practic gratuit, va spune acest articol..

Importanța ventilației poate fi greu supraestimată. Nu vom repeta ceea ce a fost descris de mai multe ori și ne vom concentra asupra propriei noastre sarcini – pentru a răci și a reîmprospăta aerul din casă. Sistemele tradiționale de ventilație pot fi destul de costisitoare pentru dispozitiv datorită costului componentelor și ansamblurilor, precum și costului lucrărilor de instalare calificate.

În timpul funcționării, consumă o cantitate semnificativă de energie electrică, în special pentru răcirea masei de aer, generează multă căldură și creează zgomot. Sistemul descris în acest articol este ușor de instalat, eficient din punct de vedere energetic, nu necesită abilități speciale și este intuitiv. Trebuie menționat imediat că, datorită simplității sale, are funcții limitate, cu toate acestea, prevede modernizarea oricărui site în orice moment convenabil..

În cazul nostru, termenul „recuperare” este un sinonim pentru cuvântul „schimb de căldură”, prin urmare conceptele „recuperator” și „schimbător de căldură” sunt interschimbabile. La nivel fizic, procesul constă în răcirea / încălzirea aerului, în schimbarea temperaturii sale datorită consumului de energie termică, iar apoi amestecarea. Cum și de ce se întâmplă acest lucru, vom lua în considerare în continuare..

Sursa de energie stabilă

În vederea scopului de a scădea temperatura în cameră vara, este rezonabil să ne punem întrebarea: „Unde să dai energia aerului atmosferic încălzit? Cum să-l răcești? ” Aici forțele naturii vin în ajutorul nostru. Faptul că temperatura solului este constantă la o anumită adâncime va fi principalul nostru argument atunci când justificăm eficiența energetică a sistemului..

Solul este capabil să facă schimb de energie la nesfârșit – să răcească și să încălzească orice mediu (aer, apă), dar numai la temperatura proprie la o adâncime dată, care rămâne constantă datorită stabilității relative a miezului pământului.

Practică internațională

Desigur, suntem departe de primii care au decis să folosească energia infinită și liberă a Pământului. În țările europene, care se numesc de obicei dezvoltate (Germania, Suedia, Belgia etc.), această energie a fost folosită încă de la începutul secolului trecut. Succesele obținute în acest domeniu sunt impresionante.

Sistemele de transfer de căldură pentru apă sub nivelul solului se numesc „pompe de căldură”. Aceste dispozitive subterane și subacvatice încălzesc și răcesc întreaga casă. Proiecte standard au fost dezvoltate pentru orice clădire și este posibil să transferați o casă dintr-un sistem tradițional (cu gaz, electric) de aer condiționat în pompe de căldură. Într-un mod similar, dar mai primitiv, această energie este folosită în țara noastră, organizând depozitarea subterană a produselor (beciurile).

De ce un schimbător de căldură natural este bun

Funcționarea recuperatorului nostru se bazează pe același proces fizic ca în pompele de căldură. Concentrându-ne pe economie, folosim acest principiu, rezumându-l la propriile noastre nevoi și la realitățile locale.

Sarcini pe care un recuperator autonom adaptat le poate rezolva:

1. Ventilație naturală constantă cu uși și ferestre închise.
2. Înlocuirea rapidă a aerului interior cu aerul curat.
3. Răcire cu aer în interior.
4. Pregătirea amestecului de aer pentru acțiunile ulterioare.

Beneficii:

1. Prietenie absolută pentru mediu. În timpul instalării și funcționării sistemului de bază, materialele toxice nu sunt utilizate și nu apar emisii termice în atmosferă.
2. Siguranță. Recuperatorul nu utilizează motoare electrice (putere peste 100 W), agenți chimici, de înaltă tensiune.
3. Simplitate și cost redus. Pentru ventilație forțată, se folosesc doar ventilatoare de putere redusă de 100 W. Ventilarea are loc în mod natural.
4. Oxigenul nu este ars în timpul funcționării.
5. Nivel redus de zgomot.

Dezavantaje:

• sistemul de bază nu prevede filtrarea, controlul umidității, încălzirea sau alte prelucrări ale amestecului de aer (dar permite posibilitatea instalării echipamentului corespunzător ulterior).

Sistem simplu și simplu

Un schimbător de căldură autonom pentru o casă de țară este un sistem de conducte de ventilație, parțial așezat în subteran, inclus în circuitul de ventilație de alimentare și evacuare. Pentru a crea un astfel de „balsam”, nu este necesar să înțelegem complexitatea fenomenelor fizice. Trebuie doar să știi că funcționează. Puteți verifica acest lucru mergând în căldură la orice subsol, fântână sau metrou.

Principiul funcționării este următorul:

1. Aerul atmosferic trece prin țevi așezate în pământ cu o temperatură constantă (de obicei de la +4 până la +10 ° С).
2. În partea subterană, solul rece absoarbe energia termică a aerului încălzit.
3. Aerul răcit este livrat prin conducte de ventilație în spațiile casei.
4. În același timp, ventilatorul de evacuare elimină amestecul de aer saturat și încălzit („aer vechi”) din încăpere.

Conform principiului construcției, astfel de sisteme sunt împărțite în două tipuri principale: conductă și buncăr.

Țeavă – constă în întregime din conducte. Designul poate fi variat în funcție de condițiile site-ului. Potrivit în caz de reconstrucție a unei case fără subsol spațios, dar va fi nevoie de o mulțime de lucrări de pământ.

Bunker sau piatră – schimbătorul de căldură este un buncăr umplut cu pietre mari. Ocupă mai puțin spațiu decât țeava (îl puteți aranja în subsolul casei). Necesită un subsol sau o cameră subterană. Cea mai bună opțiune pentru construcții noi.

Creăm un sistem intern de conducte de ventilație la domiciliu

În ambele cazuri, conductele de ventilație din interiorul casei vor fi aproximativ aceleași. Să începem cu ei.

Sistemul de ventilație primitiv și de evacuare este reprezentat de conducte de ventilație externe și interne, conectate într-o singură rețea. Punctele de aer sunt amplasate în colțurile superioare în diagonală opuse camerelor. Într-una – fluxul, în cealaltă – evacuarea. Într-o clădire cu un etaj, principalele conducte pot fi amplasate în pod. Într-o clădire cu două etaje, conductele de alimentare și aer de evacuare de la primul etaj vor rula în conducte care se încadrează în decorarea interioară, iar la etajul doi, prin mansardă. Locația principalelor conducte de aer ar trebui să fie determinată individual pentru fiecare casă, ținând cont de dispunere (amplasarea pereților și despărțirilor).

Consiliu. Locuri unde este recomandată ventilația de alimentare și evacuare: living, dormitor, pepinieră, bucătărie, sufragerie, birouri, magazie, săli de agrement, sală de sport. În băi și toalete – doar o evacuare. Nu este deloc necesar în coridoare, vestibuli, săli și loghi.

Reguli pentru calcularea sistemului de conducte de ventilație internă:

1. Țeavă de canalizare cu un diametru de 250 mm pentru distribuirea canalelor de alimentare și de ieșire combinate. Consumul estimat – două lungimi ale casei + înălțimea de-a lungul etajului superior + 20%.
2. Țeavă de canalizare (gri) cu un diametru de 150 mm. Consumul estimat – de trei ori lungimea casei + 20%. Pentru o casă cu două etaje cu suprafață egală + 50%.
3. Elementele de fixare a conductelor (pe baza materialului de perete) la viteza de 1 buc. 70 cm.
4. Izolație (vată minerală laminată) – 1 rulou.
5. Spumă, sigilant, grile decorative.
6. Genunchii, reviziile, cuplajele (1 bucăți la 70 cm).

Atenţie! Nu folosiți coturi la 90 °, acest lucru va împiedica trecerea aerului și va crea zgomot. Combinați coturile de 45 ° (similare cu canalizările).

Dacă se planifică amenajarea unui recuperator de conducte într-o clădire cu un etaj, conducta de alimentare va ieși de la sol într-o cutie izolată termic în afara clădirii și va intra în pod. Într-una cu două etaje, este mai bine să o aducem în clădirea din partea inferioară a primului etaj și să instalați un canal intern vertical (de distribuție), care va fi apoi dus în spațiul mansardei.

Când instalați o opțiune de buncăr în subsolul unei clădiri, canalul de distribuție verticală va ieși din buncăr direct în cameră. Este posibil să o montați în exterior.

Un exemplu de calcul al consumului de materiale pentru dispozitivul canalelor interne acasă

Luăm ca exemplu o casă cu un etaj cu o suprafață estimată de ventilare de 60 m2², care va avea aproximativ 100 m² suprafață totală și dimensiuni aproximative 8×12 m:

1. Țeavă 250 mm: 2 x 12 + 3 + 20% = 32 m.
2. Țeavă 150 mm: 3 x 12 + 20% = 43 m.
3. Organe de asamblare: 32 + 43 / 0,7 = 107 buc.
4. Coturi, revizii, cuplaje – pentru 1 bucăți la 3 m: 32 + 43/3 = 55/3 = 20 buc.
5. Zăbrele: 8 buc. (2 pentru fiecare cameră).
6. Întrerupătoare: 4 buc.
7. Spumă, sigilantă.

Nume	Unitate rev.	Cantitate	Preț	Total, freacă.
Țeavă 250 mm	alerga. m	32	200	6400
Țeavă 150 mm	alerga. m	43	150	6450
Coturi, revizii, cuplaje	PCS.	20	40	800
Organe de asamblare	PCS.	o sută	treizeci	3000
Decor de zăbrele	PCS.	4	o sută	400
Întrerupătoare 2-cl.	PCS.	4	120	500
Izolatie	ambalaj.	1	1000	1000
Spumă, sigilant, altele	1000
Material total	19550
Loc de munca	5000
Material și muncă totală	24550

Schimbător de căldură în tub

Pentru a nu complica calculele cu calcule matematice, vom oferi datele testelor deja efectuate într-o formă medie, sau mai bine zis, rezultatele acestora.

Principiul de bază care trebuie respectat la crearea unui sistem de conducte este acela că cel puțin o conductă a unui canal subteran trebuie să cadă pe o cameră. Acest lucru va facilita funcționarea ventilatoarelor datorită presiunii atmosferice. Acum rămâne să amplasați numărul necesar de conducte în partea subterană a amplasamentului. Pot fi puse separat sau combinate într-un canal comun (250 mm).

În această descriere, ne propunem să luăm în considerare nu sarcina maximă, atunci când toate încăperile sunt ventilate forțat în același timp, ci sarcina medie, care va fi furnizată cu ventilație periodică periodică a camerelor diferite (cum se întâmplă în viața reală). Aceasta înseamnă că nu este necesară ieșirea unui canal separat pentru fiecare cameră. Este suficient să aduci conducte de aer de 150 mm din fiecare cameră pe un canal comun de 250 mm. Numărul de canale comune este preluat din calculul unui canal pe 60 m².

Creăm un câmp de recuperare

Dispunerea recomandată a părții subterane a schimbătorului de căldură:

Diagrama dispozitivului recuperator de tub: 1 – ventilator; 2 – canal într-un șanț? 250 mm; 3 – rânduri de conducte? 250 mm; 4 – câmp de recuperare.

În primul rând, trebuie să alegeți locația conductelor (câmpul de recuperare). Cu cât lungimea conductelor este mai mare, cu atât va fi mai eficientă răcirea cu aer. De menționat că, după lucrări, această zonă poate fi folosită pentru plantarea plantelor, amenajarea peisagistică sau un loc de joacă. În niciun caz nu plantați copaci în câmpul de recuperare:

1. Săpăm solul până la adâncimea de îngheț, plus 0,4 m.
2. Punem conducte de 250 mm cu un pas de cel puțin 700 mm de-a lungul axei.
3. Aducem prizele de aer la o înălțime de 1 m. Este de dorit ca acestea să fie într-un loc umbrit, dar bine ventilat.
4. Cu ajutorul coatelor și a adaptoarelor, le combinăm într-un canal comun de 250 mm, care este conectat la sistemul de ventilație al casei (vezi mai sus).

Atenţie! În partea subterană, utilizați conducte de canalizare speciale cu pereți groși. Nu trebuie să fie izolate termic, ci pur și simplu acoperite cu sol, vărsând apă. Dacă este necesar, numai betonul este permis.

Calculul cantității de muncă și a consumului de materiale:

1. Pentru câmpul de recuperare, luăm o suprafață de 15×6 m cu o suprafață de 90 m².
2. Volumul gropii de fundație cu o adâncime de îngheț de 0,8 m va fi: V_pisică = (0,8 + 0,4) x 60 = 72 m³.
3. Volumul șanțului la 40 cm lățime (10 m de casă): V_tr = 1,2 x 0,4 x 10 = 4,8 m³.
4. Volumul total de lucrări terestre: V_total = V_pisică + V_tr = 72 + 4,8 = 77 m³.
5. Secțiuni de 15 m: N_NEG = a / 0.7 = 6 / 0.7 = 9 buc., unde a este lățimea câmpului.
6. Lungimea totală a conductei: L = N_NEG x 15 + 10 = 9 x 15 + 10 = 145 metri liniari. m.
7. Este acceptat consumul de coate, cuplaje, adaptoare 2 buc. x 15 m = 30 buc.

Consiliu. Cu cât schimbătorul de căldură este mai profund, cu atât funcționarea lui va fi mai eficientă. Mai mult de un nivel este permis.

Nume	Unitate rev.	Cantitate	Preț	Total, freacă.
Conducte de canalizare sol 250 mm	alerga. m	150	250	37500
Coturi, cuplaje, adaptoare	PCS.	treizeci	50	15000
Excavare:
excavare	pui. m	77	300	23000
rambleiere	pui. m	70	150	10500
Lucrări de instalare a conductelor		3000
Material total		52500
Total de lucru		36500
Lucrări și materiale totale		89000
Cost de 1 mp. m	89000/60	1500

Schimbător de căldură Bunker

Dacă casa are subsoluri neocupate, ele pot fi, de asemenea, utilizate pentru a construi un buncar (aer sau rezervor de schimb de căldură) pentru un schimbător de căldură din piatră. Acțiunea ei se bazează pe conținutul de energie al pietrei – ridică treptat temperatura mediului și echilibrează fluxul de aer care trece. Dacă nu există spațiu liber în subsol, buncărul poate fi amenajat pe un site din afara casei.

Schema dispozitivului schimbător de căldură Bunker: 1 – ventilator; 2 – conducta O250 mm; 3 – protecție; 4 – piatră O200-450 mm; 5 – pereți de cărămidă; 6 – capac

La un anumit loc, o groapă sapă aproximativ 2x3x3 m. Un șanț se realizează de la ieșirea canalului comun al sistemului de ventilație al casei până la groapa viitorului rezervor, o conductă de 250 mm este așezată în ea la o adâncime de 140 cm, prin care aerul răcit va fi evacuat din buncăr. De-a lungul peretelui, spre care a venit șanțul, este așezată pe fund o canelură verticală pentru o țeavă cu un diametru de 250 mm. Apoi partea inferioară este așezată cu cărămizi sau betonate. Partea inferioară a rezervorului de aer trebuie să fie cu cel puțin 1 metru mai adânc decât nivelul de înghețare a solului.

Atenţie! După instalarea fundului buncărului, trebuie așezată o conductă de 250 mm.

Începutul conductei de ramură iese din perete cu 1/3 din distanță până la peretele opus și este căptușit cu protecție din cărămidă. Pe orificiu este instalată o grilă de protecție.

Umplem rezervorul

Este mai bine să așezați pereții din cărămizi sau turnate din beton (fără zgură!), Deoarece aceste materiale conduc temperatura mai bine decât altele. Blocul de cinder nu va funcționa din cauza proprietăților sale de izolare termică. Pereții și partea de jos trebuie să fie complet impermeabilizate (material de acoperiș) din exterior și tencuite din interior pentru a preveni pătrunderea materiei organice sau a umezelii. Înălțimea pereților este de până la nivelul solului minus 20 cm. O orificiu de intrare este dispus în partea de sus a oricărui perete și sunt instalate conducte de admisie a aerului. Pentru a facilita funcționarea ventilatoarelor, vă recomandăm să instalați 3 buc..

După ce mortarul s-a întărit, buncărul trebuie umplut cu pietre de pietricele mari. Dimensiuni de la 200 la 450 mm diametru. Piatra trebuie să fie curată de materie organică, spălată.

Rezervorul este acoperit cu un „capac” format din bordură solidă pe grinzi de lemn, acoperit cu materiale de impermeabilizare. Sod este așezat deasupra. Apoi, conducta de ramură este conectată la sistemul de ventilație al casei (la canalul de ventilație comun) și se efectuează reumplerea.

Calculul cantității de muncă și a consumului de materiale:

1. Cu o dimensiune a rezervorului de aer de 2×3 m și adâncimea de 3 m, volumul de sol (lucrări de pământ și piatră pentru umplere) va fi: V = 2x3x3 = 18 m³ + V_tr = 22,8 m³.
2. Volumul lucrărilor din cărămidă: V_comoară = S_pereți + S_fund x 0,125 = ((2×3) x 2 + (3×3) x 2 + 2×3) x 0,065 = 36 x 0,065 = 2,34 m³.
3. Lungimea totală a conductei (10 m de casă): L = (10 + 3) + 10% = 15 m.
4. Număr genunchi – 6 bucăți.

Nume	Unitate rev.	Cantitate	Preț	Total, freacă.
Cărămidă roșie solidă	pui. m	2,3	7000	16,000
Țevi 250 mm	alerga. m	15	250	3750
Genunchi	PCS.	6	50	300
O piatra	pui. m	18	1500	27000
Ciment / nisip / comoară. grilă	–	–	–	2000
Capac	–	–	–	1000
Loc de munca:
excavare	pui. m	22.8	300	7000
zidărie cisternă	pui. m	2,3	1000	2300
așezarea conductelor	alerga. m	15	o sută	1500
dispozitiv de acoperire	PCS.	1	1000	1000
Material total		50.000
Total de lucru		12000
Material și muncă totală		62000
Cost de 1 mp. m	79550/60	1000

Costul pietrei pentru umplerea rezervorului poate varia în funcție de regiunea de construcție.

După cum se poate observa din calcule, costul final al aerului condiționat 1 m² este diferită pentru ambele opțiuni. Principalul factor de selecție este nivelul apariției apelor subterane. Dacă este mare, mai puțin de 3 m, atunci nu va funcționa pentru a construi un schimbător de căldură buncar. Țeava se potrivește chiar și cu un GWL de 1,5 metri.

Instalarea ventilatoarelor

Sistemul prezentat aici prevede funcționarea sincronă a două ventilatoare de conducte – alimentare și evacuare – instalate în fiecare ieșire de aer a încăperii. Acest lucru face posibilă livrarea rapidă a aerului rece rece în cameră și eliminarea aerului încălzit. Pentru o ventilație eficientă, este suficientă o putere a ventilatorului de 100 W fiecare. Atunci când alegeți un ventilator, acordați atenție nivelului de zgomot în timpul funcționării sale..

Cost estimat de operare

Dacă ventilați fiecare cameră de trei ori pe zi timp de 20 de minute, atunci obținem o oră de funcționare de 8 ventilatoare de 0,1 kW. Aceasta este mai mică de 1 kWh pe zi. Pe lună – 30 kW. La un preț de 5 ruble / kW, aceasta va fi de 150 de ruble / lună.

Durata de viață a recuperatoarelor și a conductelor de ventilație la domiciliu este limitată de durata de utilizare a materialului. Pentru elemente subterane – de la 50 de ani, pentru interior – nelimitat.

Sistemul nu necesită întreținere (cu excepția fanilor – la fiecare 5 ani).

Perspective

Schema descrisă poate deveni baza unui sistem de aer condiționat mai complex. În el pot fi incluse treptat elemente suplimentare – filtre, corturi de încălzire și răcire, ventilatoare mai puternice, unități de control automat și altele. Amestecul de aer pregătit subteran are o temperatură stabilă nu numai vara, ci și iarna, de aceea poate fi folosit pentru încălzire..

Intrări similare:

1. Schimb de aer în apartament: unde să instalați corect aparatul de aer condiționat Conținutul articolului Schimbul optim de aer în cameră este o garanție a siguranței umane Circulația aerului în timpul funcționării aparatului de aer condiționat Cerințe pentru amplasarea unității interioare a aparatului de...
2. Podea de aer condiționat pentru casă fără conductă Conținutul articolului Cum funcționează un aparat de aer condiționat mobil fără conductă Cât de eficiente sunt aparatele de aer condiționat portabile pentru o casă fără conductă De ce sunt convenabile aparatele...
3. Alegerea unui multi-split – un aparat de aer condiționat pentru întreaga casă Conținutul articolului Sisteme de climatizare – pas cu pas O unitate exterioară pentru mai multe interior Caracteristici multisplit Alegerea unui multisplit Caracteristici de instalare a aparatelor de aer condiționat multisplit În...
4. Cum să alegeți un aparat de aer condiționat pentru un apartament și o casă Conținutul articolului Funcționalitatea aparatelor de aer condiționat Calcularea capacității de răcire a sistemului climatic Calcul simplificat al capacității de răcire a unui aparat de aer condiționat Calcul detaliat al capacității de...

Citește mai mult  Convectoare electrice în încălzirea caselor noastre