Качество воздуха – Рекуперация тепла

КАЧЕСТВО ВОЗДУХАРЕКУПЕРАЦИЯ ТЕПЛА

Согласно статье 20 технического регламента, состав воздуха в помещениях должен содержать химические элементы (кислород, углекислый газ) «в пропорциях, благоприятных для жизнедеятельности человека». Показатели благоприятного состава воздуха в помещениях определены вновь введённым ГОСТом 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». Введено новое понятие – качество воздуха, основным показателем которого является доля углекислого газа в составе воздуха, по уровню этого показателя помещения делятся на 4 класса по качеству воздуха. ГОСТом определены нормативные расходы притока наружного воздуха. Это значит, что воздухообмен в квартирах, должен быть таким, чтобы поддерживать концентрацию кислорода в воздухе помещений 20-21%, а для этого необходим однократный часовой воздухообмен. Каждый час необходимо выпустить весь теплый воздух из квартиры и заменить его наружным, который зимой имеет температуру минус 20–250С и ниже, и по этой причине должен подогреваться и принудительно с помощью вентилятора подаваться в помещение.

В настоящее время 50% теплопотерь составляют потери на вентиляцию, так как теплый воздух с температурой 21-23 С из труб вытяжной вентиляции круглосуточно выпускается на улицу.

Техническим регламентом предписано: «В технических решениях систем отопления и вентиляции должна быть предусмотрена возможность автономного регулирования микроклимата помещений». В квартирах предусмотрены оконные форточки или фрамуги, которые могут обеспечить достаточный приток воздуха. Но где вы видели, чтобы кто-нибудь держал форточки открытыми зимой? Такая система притока не может обеспечить комфортный уровень воздухообмена зимой, так как приводит к острым сквознякам и переохлаждению при залповых проветриваниях, а, следовательно, к энергопотерям, либо вынуждает людей дышать спёртым отработанным воздухом. Не открывают окна и из-за уличного шума, ветра и снега. То есть, в строящихся в настоящее время жилых домах, на практике не выполняются требования СанПиНа по воздухообмену, а значит, не выполняются и требования технического регламента по безопасности зданий, который имеет статус закона РФ. В России холодный климат и всё население находится, по большей части времени, в помещениях, обрекая себя на вдыхание нездорового воздуха.

При отсутствии притока, воздух в помещениях не соответствует санитарным требованиям. Содержание кислорода снижается до 16-17%, при этом содержание углекислого газа от дыхания человека избыточно.

Рекуператор тепла

Для организации комфортного и экономичного воздухообмена в западных странах имеется практика применения систем рекуперации тепла, в которых уходящий через вытяжную вентиляцию теплый воздух отдает свое тепло приточному холодному воздуху посредством специальных устройств – рекуператоров. В настоящее время выпускается масса рекуператоров разных моделей различных производителей.

Это несложные механические агрегаты пластинчатого или роторного типа, принцип действия которых аналогичен действию автомобильного радиатора охлаждения двигателя. У радиатора автомобиля по трубкам протекает горячая жидкость, а обдувающий эти трубки воздух от вентилятора нагревается от поверхности этих трубок, тем самым охлаждает жидкость в трубках. В пластинчатом рекуператоре по каналам, образованным пластинами из металла, пластика или целлюлозы, проходит теплый воздух от вытяжной вентиляции, а эти каналы обдуваются уличным холодным воздухом и, нагреваясь от поверхности теплых труб, воздух поступает в помещение более теплым, чем на улице.

Приточный воздух через рекуператор поступает в квартиру подогретым, при этом на его подогрев тепловая энергия не затрачивается, за счет чего происходит экономия энергии, и приток свежего воздуха с улицы обеспечивает комфортный микроклимат в квартире. На улицу выбрасывается вытяжной воздух уже отдавший свое тепло приточному воздуху.

В силу простоты конструкции агрегат имеет небольшую стоимость, при этом его преимущества несомненны:

в квартире круглосуточно поддерживается здоровый микроклимат по всем параметрам, так как в помещении происходит непрерывный воздухообмен, который требуется по санитарным нормам. Обеспечивается необходимое содержание кислорода и комфортная влажность воздуха, происходит удаление вредных выделений, испарений и пыли, а также своевременное удаление попавших в помещение болезнетворных микробов;

для подогрева приточного воздуха используется тепло выбрасываемого в вытяжную вентиляцию воздуха, за счет чего происходит экономия энергии на приточную вентиляцию от 50% до 70%;

нет необходимости открывать окна и форточки для регулярного залпового проветривания, так как в помещении идет непрерывный воздухообмен, который требуется по санитарным нормам, что защищает жильцов от уличного шума, пыли и смога;

дает возможность повсеместного применения воздухонепроницаемых окон из ПВХ-профиля, так как приток воздуха происходит автономно без участия окон;

применение фильтров тонкой очистки в рекуператоре позволяет избавиться от аллергических компонентов уличной пыли и взвесей.

рекуператор обеспечивает приток свежего воздуха в помещение и в летний период, что особенно актуально при наличии кондиционера, ведь работа кондиционера предусмотрена при закрытых окнах, то есть без доступа приточного воздуха.

Приказом Минрегионразвития № 262 от 28.05.10 г. требование об оборудовании проектируемых домов системой утилизации тепла установлено для всех организаций РФ, однако внедрение этих систем повсеместно задерживается из-за устаревшей нормативной базы России, метод рекуперации тепла научно-исследовательские институты России не исследовали и в нормативные документы такие методы не включены. В новом СНиПе «Отопление и вентиляция», несмотря на приказ Минрегиона, отсутствует даже термин «Рекуперация тепла», нет ни технического описания этого типа оборудования по рециркуляции и рекуперации тепла, ни способов его применения, и удивительно, что новый СНиП утвердил своим приказом тот же Минрегионразвития РФ в 2012 году.

Энергоэффективный дом по-белорусски

В отличии от России, научно-исследовательская работа по проектированию энергоэффективных многоэтажных домов уже проведена Минским институтом НИПТиС им. С.С. Атаева и применяется на практике уже 5 лет при строительстве энергоэффективных многоквартирных домов в городах Белоруссии.

В 2011 г. на семинаре в Уфе Л.Н. Данилевский – заместитель директора Минского института НИПТИС им. С.С. Атаева рассказал, что энергоэффективные дома по технологии НИПТИС им. С.С. Атаева включают в себя следующие элементы:

  • Квартирный блок принудительной вентиляции с рекуперацией тепла уходящего воздуха в каждой квартире (создает комфортные и безопасные условия для проживания человека за счет постоянного притока свежего подогретого воздуха с содержанием нормального уровня кислорода);
  • Поквартирная автоматизированная система климат-контроля и учета теплопотребления, которая позволяет организовать в каждой квартире индивидуальный комфортный микроклимат, сэкономить потребляемое тепло при временном отъезде, при потеплении уличного воздуха.

 Белоруссии построено уже более 500 тысяч кв.м. энергоэффективного жилья по этой технологии. Применяемые рекуператоры поквартирные, пластинчатого типа, устанавливаются на боковой стене лоджии и присоединяются к одному вертикальному приточному воздуховоду, который забирает уличный воздух содержащий кислород в максимальном количестве с высокого уровня, где нет пыли и выхлопных газов. Навстречу ему, из квартирной вытяжной вентиляции поступает тёплый отработанный воздух, как правило, из кухни. Эти потоки не перемешиваются, а проходят по параллельным каналам, при этом тепло от внутреннего воздуха передаётся уличному воздуху через стенки каналов в рекуператоре.

После рекуператора подогретый уличный воздух с большим содержанием кислорода поступает в коридор квартиры в распределительный коллектор. На входе устанавливается электрический канальный воздухоподогреватель, который включается при очень низких температурах наружного воздуха, при этом может включаться автоматически при понижении температуры поступающего воздуха до желаемой температуры. В результате в квартиру круглосуточно поступает свежий, насыщенный кислородом воздух с минимальными затратами на его подогрев, так как основное тепло на подогрев приточного воздуха отдаёт отработанный воздух из вытяжной вентиляции.

Также на приточном канале может быть установлен фильтр для очистки от уличной пыли. Распределительные воздуховоды диаметром до 100мм могут быть скрыты в помещениях в коробах у потолка. Габаритные размеры рекуператора не превышают 50х60х25 см и рекуператор может быть заключен в секцию шкафа на лоджии, при этом приточный вентилятор, так же расположенный на лоджии, имеет небольшую мощность и создаёт шум не более чем бытовой кондиционер. С рекуператором люди круглый год будут дышать полноценным здоровым воздухом и не испытывать кислородное голодание и в зимний период, когда окна открывать нельзя и летом, когда работает кондиционер и окна также закрыты.

В итоге реально-действующие и применяемые уже 5 лет на строящихся многоэтажных жилых домах Белоруссии рекуператоры тепла вытяжного воздуха вентиляции никак не могут найти применения в России, и тёплый воздух из миллионов вентиляционных труб круглосуточно выбрасывается в атмосферу.

Источник: Журнал "Технологии Строительства" 4-2013

Текст: А.П. Старшов

Комментарии