Сістэмы ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання

Сістэмы ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра ў добра ізаляваных будынках

З прычыны нізкай патрэбы ў ацяпленні памяшканняў у энергаэфектыўным будынку, яна можа быць задаволена шляхам вентыляцыйнага награвання. Так, напрыклад, максімальная магутнасць, неабходная для ацяплення памяшканняў у “пасіўным” будынку складае 10-15 Вт/м2, што адпавядае 1,0-1,5 кВт агульнай магутнасці, неабходнай для награвання ўчастка апрацаванай паверхні плошчай 1 м2. У гэтым выпадку выкарыстанне звычайнай сістэмы ацяплення, аснову якой складаюць радыятары ці цёплая падлога, не патрабуецца. Абаграванне памяшканняў можа быць забяспечана пасродкам вентыляцыі.

Існуюць два варыянты альтэрнатыўных рашэнняў:

  • Награванне паветра можа ажыццяўляцца цэнтралізавана непасрэдна пасля яго выхаду з вентыляцыйнай устаноўкі, альбо
  • Награванне паветра можа ажыццяўляцца асобна для кожнага памяшкання на канцавым участку вентыляцыйнай сістэмы.


У першым выпадку забяспечваецца аднолькавая тэмпература паветра, якое падаецца ў кожнае памяшканне. У другім выпадку можа ажыццяўляцца рэгуляванне тэмпературы паветра асобна для кожнага памяшкання.

У энергаэфектыўным будынку з добрай цеплаізаляцыяй абалонкі дасягненне патрэбнага цеплавога камфорта магчыма пры больш нізкіх узроўнях тэмпературы ў памяшканні. Мэтавы ўзровень тэмпературы ў памяшканнях, які закладаецца ў працэсе праектавання, у агульным выпадку складае 20-21°C.

Прымяненне падагрэтай падлогі мэтазгодна ў ванных пакоях, бо гэта забяспечвае патрэбны камфорт і хуткае высыханне падлогі. Тым не менш, каб пазбегнуць перагравання, тэмпература падлогі павінна падтрымлівацца на больш нізкім узроўні, чым пры нармальным падлогавым ацяпленні. Тэмпература падлогі павінна быць усяго на 1-3°C вышэй за тэмпературу паветра. У іншых памяшканнях варта пазбягаць прымянення падагрэтай падлогі для абагравання вялікіх плошчаў.

Велічыня перападу тэмпературы паветра ў памяшканнях па вертыкалі на вышыні ад 0,1 да 1,1 м (г.зн.  ад шчыкалаткі да шыі чалавека, які сядзіць) павінна быць не больш за 2°C.

“Пасіўнае” ацяпленне з выкарыстаннем сонечнай энергіі з’яўляецца адным са складальнікаў сістэмы ацяплення “пасіўнага” дома. Таму што тэмпература паветра ў розных памяшканнях змяняецца ў залежнасці ад цеплавой нагрузкі, ад сонечнага выпраменьвання, а таксама ад унутраных цеплавых нагрузак, рэкамендуецца прымяненне сістэм рэгулявання тэмпературы, спецыяльна праектуемых для канкрэтнага памяшкання. У выпадку “пасіўнанга” дома патрабуецца больш кароткі ацяпляльны перыяд у параўнанні са звычайным домам. Ужо ў самым пачатку вясны цеплавая нагрузка ад сонечнага выпраменьвання можа выклікаць празмернае награванне паветра ў памяшканнях. Таму для выключэння патрэбы ў ахалоджванні можа апынуцца карысным прымяненне перапускнога канала ў абыход цеплавога ўводу.

Такім чынам, патрэбнае канструктыўнае рашэнне павінна забяспечваць ахалоджванне памяшканняў з выкарыстаннем “пасіўных” сродкаў. Такое рашэнне павінна ўтрымліваць прымяненне экранных вокнаў, начное ахалоджванне з выкарыстаннем вентыляцыі, а таксама эфектыўную вентыляцыю напряцягу дня (гл. малюнак). Забіранне кампенсацыйнага паветра для вентыляцыі можа ажыццяўляцца з паўночнага боку дома. Для падагравання прыточнага паветра ўзімку і ахалоджвання ўлетку можна выкарыстоўваць глебавае цяпло. Падаграванне прыточнага паветра ўзімку зніжае рызыку ахалоджвання і павышае каэфіцыент выкарыстання энергіі.

Найбольш эфектыўнымі з “пасіўных” сродкаў ахалоджвання памяшканняў з’яўляюцца сонцаахоўныя вокны і святлонепранікальныя шторы, усталяваныя перад вокнамі. 


Пры выбары камінаў неабходна звярнуць увагу на іх памер, бо з-за нізкай спажыванай цеплавой магутнасці “пасіўнага” дома цеплавая магутнасць каміна таксама павінна быць нізкай. Рэзервная цеплавая магутнасць і цеплавая магутнасць, што аддаецца камінам,  напрамкі звязаны з масай каміна.

Кратнасць паветраабмену і рэгенерацыя цяпла

Згодна будаўнічым нормам і правілам, звычайна патрэбна падтрыманне мінімальнай кратнасці паветраабмену ў дыяпазоне 10-15 л/с на м2, тады як у жылых будынках кратнасць цеплаабмену складае 0,5 адзінак у гадзіну.

У якасці прыкладу ніжэй прадстаўлены лікавыя значэнні кратнасці паветраабмену для офісаў у залежнасці ад узроўняў забруджвання, умоўна падзеленых на тры катэгорыі (згодна стандарту CEN 1752).

Катэгорыя  Толькі жыльцы Матэрыялы з нізкім узроўнем забруджвання  Матэрыялы з высокім узроўнем забруджвання 
   л/с·м2  л/с·м2 л/с·м2
 A 1.0 2.0  3.0 
 B 0.7  1.4  2.1 
 C 0.4  0.8  1.2 

З-за высокай шчыльнасці энергіі ў адыходзячай паветранай плыні, рэгенерацыя цяпла з’яўляецца найбольш эканамічна мэтазгодным спосабам зніжэння энергаспажывання і выдаткаў на эксплуатацыю сістэмы вентыляцыі. Магчымасць практычнай рэалізацыі працэсу рэгенерацыі цяпла павышаецца пры высокіх велічынях расходу паветра і нізкіх тэмпературах вонкавага паветра. Існуе таксама магчымасць усталявання гранічных узроўняў мінімальнай эфектыўнасці рэгенерацыі цяпла і памераў сістэмы кандыцыянавання паветра, у якой адбываецца рэгенерацыя цяпла. Дзеючыя на сённяшні дзень будаўнічыя нормы і правілы патрабуюць забеспячэння гадавых паказчыкаў эфектыўнасці рэгенерацыі цяпла ў дыяпазоне 30-40%.  

Для “пасіўных” будынкаў гадавы паказчык эфектыўнасці павінен складаць не менш за 75%. Пры ўзроўнях цеплавых страт, якія адпавядаюць указанай эфектыўнасці, сучасныя цеплаабменнікі забяспечваюць магчымасць дасягнення значэнняў каэфіцыента рэгенерацыі да 90%. Тым не менш, у халодных кліматычных умовах паказчыкі эфектыўнасці аказваюцца ніжэй з-за неабходнасці размаражвання і выдалення льда з цеплаабменніка. Для прадухілення замярзання цеплаабменніка можа ажыццяўляцца падагравання свежага прыточнага паветра перад яго перадачай у цеплавы ўвод. Прымяненне грунтавога цеплаабменніка для падагравання прыточнага паветра дазваляе знізіць ці нават цалкам выключыць неабходнасць у размаражванні. Прымяненне падглебавых паветраных цеплаабменнікаў у халодных кліматычных умовах не рэкамендуецца з-за магчымай кандэнсацыі вільгаці і праблем з забеспячэннем адпаведнасці санітарным патрабаванням. 

Сістэма на аснове грунтавога контура з цеплаабменнікам для падагравання прыточнага паветра паспяхова прайшла выпрабаванні ў рамках пілотнага праекту “пасіўнага будынка” кампаніі Paroc.

У сістэме, якая ўтрымлівае цеплаабменнік , насос і свідравінавы ці наземны трубаправод, мэтазгодна выкарыстоўваць глебавае цяпло ці холад, адпаведна, для награвання ці ахалоджвання вадкасці, якая цыркулюе ў наземным трубаправодзе. Даўжыня трубаправода ці глыбіня свідравіны залежыць ад патрэбнай велічыні спажыванай магутнасці на награванне ці ахалоджванне. Цеплавая магутнасць, якая аддаецца гарызантальным падземным трубаправодам складае 10-20 Вт/м.

Ізаляцыя сістэм ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра

У сучасных сістэмах ацяплення з высокай паветранепранікальнасцю і нізкім энергаспажываннем сістэмы ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра (АВК) набываюць усё больш важнае значэнне. Тэмпературы награвання і ахалоджвання паветра і вады павінны падтрымлівацца на патрэбным узроўні да дасягнення зададзенага пункту прызначэння; любыя наступствы награвання ці ахалоджвання ў выніку непрадугледжаных цеплавых страт павінны ліквідавацца з дапамогай вентыляцыі, што выклікае дадатковае спажыванне энергіі.

З гэтай прычыны неабходна ажыццяўляць кантроль не толькі канцавой тэмпературы, але таксама і цеплавых страт. Нават пры вельмі нязначных зменах канцавой тэмпературы цеплавыя страты могуць быць вельмі значнымі.

Прыклад разліку:

Тэмпература і цеплавыя страты ў ветыляцыйным канале

Памер: 315 мм 
Даўжыня:  30 мм 
Тэмпература паветра:  20°C 
Хуткасць руху паветра:  3 м/с
Тэмпература навакольнага паветра 6°C 

Ізаляцыя

Страты цяпла, Вт  Канцавая тэмпература, °C 
Без ізаляцыі 2607  12.9 
80 мм 226  19.3 
150 мм  143  19.5 

Трубы, якія складаюць неад’емную частку сістэм АВК, павінны быць ізаляваныя для зніжэння спажывання энергіі і эксплуатацыйных выдаткаў. Цеплаізаляцыя неабходна для падтрымання тэмпературы вады ў трубах ва ўсталяваных межах. 

Прыклад разліку: Цеплавыя страты ў трубе гарачага водазабеспячэння

Памер: 22 mm 
Тэмпература вады:  55°C 
Тэмпература навакольнага паветра 20°C 

Ізаляцыя λ 
Вт/м°C 
Таўшчыня ізаляцыі Страты цяпла,
Вт/м 
Страты цяпла,
кВт/м, у год 
Без ізаляцыі  - 0 мм  40 350 
PAROC Hvac Section  0.035 20 мм   6.0 52
PAROC Hvac Section  0.035 40 мм  4.5 39
PAROC Hvac Section  0.035 60 мм  3.8 33

Акрамя таго, эфектыўная цеплаізаляцыя неабходная таксама для прадухілення кандэнсацыі і зніжэння выдаткаў на эксплуатацыю халадзільных установак. У агульным выпадку, зніжэнне тэмпературы на адзін градус абыходзіцца ў тры разы даражэй у параўнанні з павелічэннем тэмпературы на адзін градус.

Падтрыманне тэжмпературы на пэўным узроўні таксама важна з пункту гледжання аховы здароўя. Празмернае паніжэнне тэмпературы вады ў сістэмах гарачага водазабеспячэння прыводзіць да павышэння рызыкі распаўсюджвання захворванняў (напрыклад, пантыякскай ліхаманкі). Спрыяльныя ўмовы для росту бактэрый легіянеллы адпавядаюць тэмпературам ад 25 да 45 °C, а самай аптымальнай для ніх з’яўляецца тэмпература 35 °C. 

Пры выбары ізаляцыі для свайго праекта выкарыстоўвайце спецыяльную разліковую праграму, якую прапануе кампанія Paroc.