Охлаждение крыши дома водой

Обновлено: 27.04.2024

Использование воды очевидно – питье, мытье, ирригация, и даже водные виды спорта в свободное от работы время. Вот что немедленно приходят на ум. Но вода из буровой скважины может также использоваться для других менее очевидных потребностей, которые могут уменьшить использование общественной водопроводной сети и спасти потребителю значительные суммы денег.

Многие промышленные и коммерческие процессы и здания требуют охлаждения. Охлаждение часто осуществляется с помощью воды, которая циркулирует мимо или через оборудование с высокой температурой, следовательно, вода охлаждает это оборудование, продукт или территорию быстро и эффективно.

Однако во многих случаях оборудование, процесс или строительство достигают высоких температурных пределов в течение длительных периодов, что в свою очередь требует, чтобы инфраструктура охлаждалась большим количеством воды.

Использование больших объемов воды – значительный расход для бизнеса, который к тому же постоянно увеличивается вместе с ростом цен на воду.

Кроме того, хотя вода сделала свою работу по охлаждению продукта, техники или территории, в результате у Вас много горячей воды и ее утилизация может вызвать проблемы.

Охлаждение из скважины

Вода из буровой скважины может использоваться в практически неограниченных количествах, что делает ее, не считая затрат на проект бурения скважина на воду, фактически бесплатной. В зависимости от масштаба проекта, скважина может окупить себя за очень короткий период времени, как правило, за 18–24 месяца, хотя известны случаи, когда скважина окупала себя намного раньше.

Обработка воды не обязательна. При использовании воды для охлаждения, ее качество не играет почти никакой роли, конечно, если мы не говорим о ее влиянии на саму инфраструктуру.

Качество воды может быть важно для утилизации горячей воды, например, если она сливается в водоем. Однако системы буровой скважины могут помочь Вам и в этом.

Возможно повторно залить горячую воду назад в тот же самый (или другой) водоносный слой через другую буровую скважину. Это означает, что Вы не платите за использование канализационной системы, что приводит к еще большей экономии. Тем более что цены на бурение скважин весьма доступны.

Охлаждения помещений в доме в жару, в летнее время года – элемент комфорта. Хорошо, когда дом каменный с хорошим теплосбережением: летом прохладно, зимой тепло. А если в доме летом жара? Кондиционер в каждую комнату не поставишь. Есть ли достойные внимания эконом-варианты установок, позволяющие охладить воздух в 1-2 или больше комнат?

Посмотрим на принцип охлаждения воздуха на примере грунтового кондиционера или теплообменника:

Система представляет из себя ПВХ-трубы для наружной канализации, уложенные в грунт ниже 1 м. С одного края воздух заходит в подземный коллектор, а с другого, через вентилятор выходит в помещение дома. По опыту и расчетам, 5 м трубы охлаждают воздух на 1 гр. Т.е. что бы охладить воздух с +35 до +25гр. нужно уложить под землей не менее 50 м труб. И нужно создать уклон, сток для конденсата. Как правило, это отдельная вертикальная труба, отвод от нижней точки системы.

Забор воздуха должен быть с фильтром и располагаться в тени, под деревом, например.

Схема такой инсталляции и ее примерная стоимость. Из-за большой длины труб и земляных работ стоимость большая. Экономически выгоднее приобрести установить 2-3 кондиционера на эти деньги. Но есть способы, как удешевить эту систему. Следующая схема:

Схема бункерного теплообменника. Здесь не нужно столько пластиковых труб. Выкапывается колодец глубиной 2-3 м, устанавливаются 2 бетонных кольца для канализации, прокладываются трубы на вход и выход воздуха. И заполняется крупными чистыми камнями: речными валунами, крупной галькой. Они будут выполнять роль теплоаккумулятора. Стоимость примерно на треть меньше, но все-равно слишком высока. Если только камни Вам достанутся бесплатно, если Вы навозите их сами.

Удешевить систему можно лишь в том случае, если Вы и так выкапываете траншею. Например, под ввод кабеля в дом или для ввода водоснабжения со скважины. И тогда по траншее можно пробурить ямы и смонтировать теплообменник из ПНД-трубы:

Но тогда можно посчитать и подумать над тепловым насосом грунт-вода для отопления. Либо еще вариант: обмотать ПНД-трубой бетонный кессон скважины, если он из бетонных колец. Тогда ничего бурить не нужно. А вместе с вводом воды завести и трубу для вентиляции. Экономим на грунтовых работах. А ПНД-труба уже не такая дорогая как канализационная. Но из-за большей толщины стенок и меньшего сечения ее потребуется не менее 100 м.

Стоимость 63 мм ПНД-трубы около 100 руб./м. Эта система будет иметь стоимость ~10 тыс. руб. Уже не плохо.

Отзыв о смонтированной системе грунтового теплообменника при прокладке, вводе водопроводной трубы в дом.

Есть риск, что в конденсате может завестись какая-нибудь бактериальная флора. Для этого предлагают поставить УФ-лампу для дезинфекции воздуха, которая будет включаться одновременно с включением вентиляции.

Технологии и оборудование для изготовления красок, ЛКМ

ПОКРЫТИЯ с КРОВЛЯМИ, ОХЛАЖДАЕМЫМИ ВОДОЙ

30 ноября, 2012 admin

Возможны чва способа охлаждении кро­вель водой: водонаполнешге (толщиной 25—100 мм) и орошение; оба они применимы к утепленным покрытиям и предназначены для снижения мощностей холодильных установок по кондиционированию воздуха в летнее время.

Кровли, заполненные водой, начали применять у нас ■с 1960 г. По сравнению с другими видами рулонных кро­вель, кровли, заполняемые водой, отличаются:

Относительно горизонтальной поверхностью, без ко­торой невозможна заливка их слоем воды сравнительно ровной толщины; определенная толщина слоя воды на кровле достигается установкой съемных переливных па­трубков в водоприемные воронки;

Повышенной гидроизолирующей способностью, ко­торая выражается в применении материалов более вы­сокого качества, а так-се в повышенном их расходе; кон­струкции таких кропечь подробно описаны в III главе.

По существующим представ тениям снижение тепло- поступлений через покрытия с водонаполненными кров­лями основано на охлаждении кровель при испарении воды. Испарение 1 л воды вызывает теплосъем ‘~580 ккал. Кроме того, вода обладает относительно вы­сокой теплоемкостью (С—1 ккал/кг0С), и, следователь-

ПОКРЫТИЯ с КРОВЛЯМИ, ОХЛАЖДАЕМЫМИ ВОДОЙ

/ и] • сухи* кровлях- II при водонаполненных кровлях; а — днем;

Но, с увеличением толщины слоя воды эффективности водонаполненных кровель должна повышаться.

Большая часть теплового потока падающей солнеч­ной радиации проходит в слои покрытия сухих кровель, частично аккумулируется ими, а часть проходит в по­мещения (рис. 11.15,а). Значения тепловых потоков, про­ходящих в слои покрытия водонаполненных кровель, уменьшаются на величину понижения теплоты при ис­парении воды Qncn и повышения теплосодержания воды QaK — Испарение воды способно увеличивать также и значения тепловых потоков, уходящих из покрытий з ночное время (рис. 11.15,б).

? гч г ч в в W а п Ts

ПОКРЫТИЯ с КРОВЛЯМИ, ОХЛАЖДАЕМЫМИ ВОДОЙ

Рис. 11.16. Графики изменения температурного режима покрытий производственного здания в Москве (8 августа 1962 г.) о — при толщине слоя веды на кровле 55 мм: б —то же, 20 им

ПОКРЫТИЯ с КРОВЛЯМИ, ОХЛАЖДАЕМЫМИ ВОДОЙ

Тепломер 9Nig

1,5м над уровнем рола К в^/7

Чтобы определить эксплуатационные характеристики покрытий с водонаполненнымн кровлями, ЦНИИПром- зданнй проведены натурные теплотехнические исследо­вания в Москве, Ташкенте и Ахан-Гаране.

В зависимости от изменения наружных температур и падающей солнечной радиации круглосуточно измеряли температуры в слое воды, на поверхностях покрытий, воздуха под покрытием и в рабочей зоне. Кроме того, определяли величину тепловых потоков, проходящих через покрытия.

Ц п IB It 20

Рис. 11.17. Графики из­менения солнечной ра­диации (8 августа 1962 г.)

/ — суммарной (падающей): 2 — отраженной от сухой по­верхности кровли; 3 — отра­женной от воды

На рис. 11.16—11.18 приведены графики, характери­зующие теплотехнические показатели участков покры­тий со слоями воды 20 и 55 мм в один из летних дней 1962 г. в Москве при воздействии солнечной радиации до 620 ккал/м — • ч и с максимальной температурой наружного воздуха 25 С. Эта температура в 13 ч самого

Жаркого месяца была на 3,4° выше средней и соответст­вовала нижнему предельному значению температур, при котором должны производиться расчеты на теплоустой­чивость покрытий [12].

Ограждающая часть исследуемых покрытий состояла из несущих ребристых железобетонных плит с толщиной полок 30 мм, теплоизоляционных керамзитобетонных плит у=500-4-550 кг/ж3 толщиной 120 мм. выравниваю­щей стяжки из асфальтобетона толщиной 20—25 мм, Водоизоляционного ковра из четырех слоев гидроизолз на битуме и двухслойного защитного слоя из гравия фракцией 5—15 мм, втопленного в дегтевую кровель­ную мастику.

В этот день гравий защитного слоя обладал несколь­ко большей величиной альбедо (см. рис. 11.17), чем по­верхность воды. По измерениям других дней разница в альбедо поверхности воды и гравийного защитного слоя была меньше и в технических расчетах альбедо для них может приниматься в пределах 8—10% солнечной радиации, падающей на покрытие.

Тепловые потоки, проходящие через покрытия в днев­ное и ночное время (см. рнс. 11.18), имеют большие зна­чения на участках с меньшим слоем воды. Это объясня­ется уменьшением тепловой инерции покрытий при уменьшении слоя воды на кровлях. Анализируя тенден­цию изменения тепловых потоков, нетрудно установить, что в помещения они поступают только в вечернее и ноч — но время. Их значения максимальны от 22 до 24 ч с от­ставанием от воздействия максимальных значений па­дающей солнечной радиации на 10—11 ч. Максималь­ные значения тепловых потоков, выходящих наружу, отмечались от 12 до 14 ч. Абсолютные значения тепловых потоков, выходящих из помещений, были больше входя­щих. Величины тепловых потоков через покрытия зави­сят от температуры на наружной поверхности покрытия.

Из табл. II.5 видно, что среднесуточная температура на поверхности кровель, находящихся под водой, значи­тельно меньше, чем на сухом участке кровли.

Поверхность кровли под слоем воды толщиной 20 мм Быстрее прогревалась и днем имела более высокую тем­пературу; ночью тонкий слой воды охлаждался быстрее, и поверхность кровли под ним имела более низкую тем­пературу, чем под слоем воды толщиной 55 мм.

Температура, измеренная 8 августа 1962 г. на поверхностях кровель

Расположение точки измерения

Средяесу — , точная 7 А ч

СЗ К X Cj Л

Л >3 л S К

3 к IS

Амплитуда колебания температур В град

Под слоем воды Б = 55 мм…………………..

То же, Б — 20 мм……………………………

На участке без воды…………………………………..

28 35 40,3

Примечание. Накануне в первой половине дня был дожд>>.

Температура поверхности кровли под слоем воды 55 мм превышала максимальную температуру наружно­го воздуха на 3°, а под слоем воды 20 мм — на 10°, что свидетельствует о недостаточной эффективности такого слоя.

Сравнивая температуры воды и поверхности водона­полненных кровель (см. рис. II.16), можно установить, что утром вода имела более низкую температуру, чем поверхность кровли. Это соответствует действительным процессам переноса тепла из помещений через покрытия.

Вследствие некоторой теплопрозрачности воды днем поверхность кровель нагревается несколько больше, чем вима, однако разница эта незначительна (по нашим из­мерениям она находится в пределах 1°) и в технических расчетах ее можно не учитывать.

Необходимо отметить, что в помещениях с исследуе­мыми покрытиями регулярно работали кондиционеры с сосредоточенной подачей охлажденного воздуха. По­этому изменения температуры на поверхности кровель вызывали сравнительно небольшие колебания темпера­тур на внутренней поверхности покрытий и воздуха в по­мещениях. Температура внутри помещения достигла максимального значения примерно через 4—5 ч после наступления температурных максимумов на поверхности кровель (см. рис. 11.16).

Колебания температуры в помещениях, где кровля заливалась меньшим слоем воды, были несколько боль­шими, чем в помещениях с большим слоем воды. За ис­следуемые периоды максимальное значение колебаний температуры внутреннего воздуха в течение суток не превышало 3°. В производственном цехе температура воздуха находилась в пределах 20—23°С, а в конторских помещениях — 18—22°С.

Характерно, что эти помещения находились в середи­не производственного здання и на формирование в них микроклимата могли оказывать влияние средства конди­ционирования и теплообменные процессы исследуемого покрытия.

Чтобы выявить эффект охлаждения кровель в южных районах, исследованы теплотехнические качества покры­тий производственных зданий в Ташкенте и Ахан-Гаране. Ограждающая часть этих покрытий была одинаковой и включала в себя несущие железобетонные плиты типа ТТ с толщиной полок 40 мм, теплоизоляцию из пенобе­тона у=400 кг/м3 толщиной 100 мм, выравнивающую стяжку из цементно-песчаного раствора толщиной 15 мм, Водоизоляционный ковер из четырех слоев толь-кожи на битумных мастиках и двух защитных слоев из гравия, втопленного в битумную кровельную мастику, антисеп — тированную против прорастания растений на кровлях.

Во время исследований на покрытии в Ташкенте под­держивали слой воды 60 мм, а в Ахан-Гаране— ПО мм. На рис. 11.19 приведены данные, характеризующие теп­лотехнические качества исследуемых покрытий и микро­климат в помещениях при сложившихся внешних тепло­вых воздействиях (рис. 11.20). В период испытаний мак­симальные температуры: в Ташкенте 34,9°С (на 1,6° выше расчетной для летнего периода), в Ахан-Гаране 37,3°С (на 4° выше расчетной).

Необходимо отметить, что в каждом пролете торцо­вой стены исследуемых цехов были проемы для ворот, которые по технологическим условиям в течение неко­торой части дневного времени не закрывались, и это оказывало некоторое влияние на формирование микро­климата в помещениях. При этих условиях тепловые по­токи через покрытия имели значения, приведенные на рис. 11-21. Днем они были направлены в помещения и только ночью, когда наружная поверхность покрытия охлаждалась наиболее сильно, тепловые потоки были направлены из помещения.

Из графиков распределения температуры на поверх­ности кровель (см. рнс. II.19) нетрудно установить вы­сокую степень эффективности охлаждения кровель во-

ПОКРЫТИЯ с КРОВЛЯМИ, ОХЛАЖДАЕМЫМИ ВОДОЙ

ПОКРЫТИЯ с КРОВЛЯМИ, ОХЛАЖДАЕМЫМИ ВОДОЙ

Я о- г ч б в ю к 1ч I6 18 го гг о г ч

Рне. II. 19. Графики изменения темперагур — пою режима покрытий производственных зданий

П — при слое воды на кровле 60 мм в Ташкенте (13 анмста 1965 г ). б —то же. 110 мм в Лаи — Гарпне (17 авг>сгв 1Э65 г.)

Дой. По сравнению с участком кровли без воды, на котором температура достигла 65, на поверхности кров­ли под слоем воды 60 мм температура поднималась толь­ко до 38°С.

Для параметров, определяющих теплопоступления через покрытия, интересны данные по определению тем­ператур на поверхностях кровель под слоем воды по сравненню с температурой наружного воздуха, которые для расчетов могут быть получены по данным метео­службы.

В условиях Ташкента под слоем воды 60 мм макси­мальная температура на поверхности кровли была н^ 3,2° выше температуры наружного воздуха. В Ахан-Га ране температура кровли под слоем воды 110 мм на Г выше температуры наружного воздуха. В условиях Москвы эти температуры под слоем воды 55 и 20 мм бы­ли выше температур наружного воздуха соответственно наЗи 11°.

О. А. Мадатова [35] на основании исследований в Ро­стове-на-Дону установила, что на поверхности кровель под слоем воды 50 и 100 мм максимальная температура была в 15 ч на 2° выше максимальной температуры на­ружного воздуха (32°).

В рекомендациях по расчету поступлений тепла че­рез непрозрачные ограждения при периодических коле­баниях температур и тепловых потоков [19] учитывается,

ПОКРЫТИЯ с КРОВЛЯМИ, ОХЛАЖДАЕМЫМИ ВОДОЙ

Рис. 11.21. Графики изме! еиия тепловых по­токов, проходящих через покрытия с вояо-

Иапотиенными. ровлями А — при слое воды 60 мм в Ташкенте; б — то же, 1 ‘П ив Ахан Гара ie

Что кровли под слоем воды имеют более высокие темпе­ратуры, чем наружный воздух, и в расчетах теплопосту — плений надо прибавлять к ним эквивалентные разности температур. Предусматривается, что под слоем воды 25 мм на кровле легкого покрытия (с применением 2Ъ-мм дощатого настила н 50-лш изоляции) максималь­ная температура в 14 ч будет на 12,2ю выше температуры наружного воздуха. При тех же условиях, но на кровле тяжелого покрытия (с применением 150-мм бетона и 50-жж изотяции) максимальная температура в 17 ч бу­дет на 5,6° выше температуры наружного воздуха.

Сравнение эффективности применения различных способов по снижению теплопоступлеинй через покры­тия Т. С. Роджерс |[19] рекомендует производить по зна­чениям максимальных ЭРТ на поверхности покрытий (табл. II.6).

Охлаждение воздуха летом — одна из первостепенных задач домовладельца. Как использовать для этой цели энергию, окружающую нас, и сделать кондиционирование воздуха практически бесплатным, расскажет эта статья.

Значение вентиляции трудно переоценить. Мы не будем повторять то, что описано многократно и сосредоточимся на собственной задаче — охладить и освежить воздух в доме. Традиционные системы вентиляции могут быть достаточно дорогими при устройстве за счёт стоимости узлов и агрегатов, а также стоимости квалифицированных работ по монтажу.

В процессе эксплуатации они расходуют значительное количество электроэнергии, особенно для охлаждения воздушной массы, выделяют много тепла и создают шум. Система, описанная в этой статье, проста в монтаже, энергоэффективна, не требует специальных навыков и понятна на интуитивном уровне. Сразу стоит отметить, что за счёт простоты она обладает ограниченными функциями, однако предусматривает модернизацию на любом участке в любой удобный момент.

В нашем случае термин «рекуперация» — синоним слова «теплообмен», поэтому понятия «рекуператор» и «теплообменник» взаимозаменяемы. На физическом уровне процесс заключается в охлаждении/нагревании воздуха, в изменении его температуры за счёт расхода тепловой энергии, а затем смешивания. Как и почему это происходит, мы рассмотрим далее.

Стабильный источник энергии

Преследуя цель понижения температуры в помещении летом, разумно задать вопрос: «Куда отдать энергию нагретого атмосферного воздуха? Как его охладить?». Здесь на помощь нам приходят силы природы. Тот факт, что на определённой глубине температура грунта постоянна, будет нашим основным аргументом при обосновании энергоэффективности системы.

Грунт способен бесконечно обменивать энергию — охлаждать и нагревать любой носитель (воздух, воду), но только до собственной температуры на заданной глубине, которая остаётся постоянной благодаря относительной стабильности земного ядра.

Международная практика

Разумеется, мы далеко не первые, кто решил использовать бесконечную и бесплатную энергию Земли. В европейских странах, которые принято называть развитыми (Германия, Швеция, Бельгия и др.) используют эту энергию с начала прошлого века. Успехи, достигнутые на этом поприще, впечатляют.

Системы теплообмена воды ниже уровня земли называют «тепловыми насосами». Такие подземные и подводные устройства отапливают и охлаждают помещения всего дома. Разработаны стандартные проекты для любого здания и есть возможность перевести дом с традиционной (газовой, электрической) системы климатизации на тепловые насосы . Похожим, но более примитивным образом эту энергию используют и у нас, устраивая подземные хранилища продуктов (погреба).

Чем хорош природный теплообменник

В основе работы нашего рекуператора лежит тот же физический процесс, что и в тепловых насосах. Ориентируясь на экономию, мы используем этот принцип, подведя его под собственные нужды и местные реалии.

Задачи, которые может решить адаптированный автономный рекуператор:

  1. Постоянное естественное проветривание при закрытых дверях и окнах.
  2. Быстрая замена воздуха в помещении на свежий.
  3. Охлаждение воздуха в помещении.
  4. Подготовка воздушной смеси для последующих действий.
  1. Абсолютная экологичность. При монтаже и эксплуатации базовой системы не используются токсичные материалы и не происходят тепловые выделения в атмосферу.
  2. Безопасность. В рекуператоре не используются электродвигатели (мощностью более 100 Вт), химические агенты, высокое напряжение.
  3. Простота и дешевизна. Для принудительной вентиляции применяются только маломощные вентиляторы мощностью 100 Вт. Вентиляция проходит естественным путём.
  4. При работе не сжигается кислород.
  5. Низкий уровень шума.
  • базовая система не предусматривает фильтрации, регулировки влажности, подогрева или иной обработки воздушной смеси (но допускает возможность установки соответствующего оборудования впоследствии).

Простая и понятная система

Автономный теплообменник для загородного дома — это система вентканалов, частично проложенная под землёй, включённая в цепь приточно-вытяжной вентиляции. Для того чтобы создать такой «кондиционер», не обязательно разбираться в тонкостях физических явлений. Достаточно просто знать, что это работает. Убедиться в этом можно, спустившись в жару в любой подвал, колодец или метро.

Принцип действия следующий:

  1. Атмосферный воздух проходит по трубам, проложенным в грунте с постоянной температурой (как правило от +4 до +10 °С).
  2. В подземной части прохладный грунт поглощает тепловую энергию нагретого воздуха.
  3. Охлаждённый воздух по вентканалам доставляется в помещения дома.
  4. Одновременно с этим вытяжной вентилятор удаляет из помещения насыщенную и нагретую воздушную смесь («старый воздух»).

По принципу сооружения такие системы делятся на два основных вида: трубные и бункерные.

Трубный — полностью состоит из труб. Конструкцию можно варьировать в зависимости от условий участка. Подойдёт в случае реконструкции дома без вместительного подвала, но потребуется провести много земляных работ.

Бункерный или каменный — теплообменник представляет собой бункер, заполненный крупными камнями. Занимает меньше площади, чем трубный (можно устроить его в подвале дома). Требует наличия подвала или подземного помещения. Оптимальный вариант при новом строительстве.

Создаём внутреннюю систему вентиляционных каналов дома

В обоих случаях вентканалы внутри дома будут расположены примерно одинаково. Начнём с них.

Примитивная система приточно-вытяжной вентиляции представляет собой наружные и внутренние вентканалы, соединённые в одну сеть. Воздушные розетки расположены в верхних диагонально противоположных углах комнат. В одном — приток, в другом — вытяжка. В одноэтажном здании основные воздуховоды могут быть расположены в чердачном помещении. В двухэтажном здании приточные и вытяжные воздуховоды первого этажа будут проходить в коробах, вписанных во внутреннюю отделку, второго этажа — по чердаку. Расположение основных воздуховодов следует определять для каждого дома индивидуально, с учётом планировки (расположения стен и перегородок).

Совет. Помещения, в которых рекомендована приточно-вытяжная вентиляция: гостиная, спальня, детская, кухня, столовая, кабинеты, кладовая, комнаты отдыха, спортзал. В ванных комнатах и санузлах — только вытяжная. Не нужна вообще в коридорах, тамбурах, холлах и лоджиях.

Правила расчета системы внутренних вентканалов:

  1. Труба канализационная диаметром 250 мм для раздаточного приточного и объединённого отводного каналов. Ориентировочный расход — две длины дома + высота по верхнему перекрытию + 20%.
  2. Труба канализационная (серая) диаметром 150 мм. Ориентировочный расход — трехкратная длина дома + 20%. Для двухэтажного дома с равной площадью этажей + 50%.
  3. Крепёж для трубы (исходя из материала стен) из расчёта 1 шт. на 70 см.
  4. Утеплитель (рулонная минеральная вата) — 1 рулон.
  5. Пена, герметик, декоративные решётки.
  6. Колена, ревизии, муфты (1 шт. на 70 см).

Внимание! Не используйте колена 90°, это затруднит проход воздуха и создаст шумы. Комбинируйте колена 45° (по примеру канализации).

Если предполагается устроить трубный рекуператор в одноэтажном здании, приточный канал будет выходить из-под земли в теплоизолированный короб снаружи здания и попадать на чердак. В двухэтажном лучше завести его в здание внизу первого этажа и установить внутренний вертикальный (раздаточный) канал, который затем будет заведён в чердачное пространство.

При устройстве бункерного варианта в подвале здания вертикальный раздаточный канал будет выходить из бункера сразу в помещение. Возможно смонтировать его и снаружи.

Пример расчёта расхода материалов для устройства внутренних каналов дома

Возьмём в качестве примера одноэтажный дом с расчётной вентилируемой площадью 60 кв. м, который будет иметь примерно 100 кв. м общей площади и ориентировочные размеры 8х12 м:

  1. Труба 250 мм: 2 х 12 + 3 + 20% = 32 м .
  2. Труба 150 мм: 3 х 12 + 20% = 43 м .
  3. Крепёж: 32 + 43 / 0,7 = 107 шт .
  4. Колена, ревизии, муфты — принять за 1 шт на 3 м: 32 + 43 / 3 = 55/3 = 20 шт .
  5. Решётки: 8 шт. (по 2 на каждую комнату).
  6. Выключатели: 4 шт.
  7. Пена, герметик.

Трубный теплообменник

Для того чтобы не усложнять расчёты математическими выкладками, мы предоставим данные уже проведённых испытаний в усреднённом виде, а точнее их итоги.

Основной принцип, который необходимо соблюдать при создании системы из труб — на одно помещение должна приходиться минимум одна труба подземного канала. Это облегчит работу вентиляторов за счёт атмосферного давления. Теперь осталось разместить необходимое количество труб в подземной части участка. Они могут быть заложены по отдельности или объединены в общий канал (250 мм).

В данном описании мы предлагаем учитывать не максимальную нагрузку, когда все помещения принудительно проветриваются одновременно, а усреднённую, которая будет подаваться при регулярном периодическом проветривании разных помещений (как и бывает в реальной жизни). Это значит, что нет необходимости выводить для каждой комнаты отдельный канал. Достаточно вывести на один общий 250 мм канал воздуховоды 150 мм из каждого помещения. Количество общих каналов принимаем из расчёта один канал на 60 кв. м.

Создаём рекуперационное поле

Рекомендуемая схема подземной части трубного теплообменника:

Схема устройства трубного рекуператора: 1 — вентилятор; 2 — канал в траншее ∅250 мм; 3 — ряды труб ∅250 мм; 4 — рекуперационное поле.

Схема устройства трубного рекуператора: 1 — вентилятор; 2 — канал в траншее ∅250 мм; 3 — ряды труб ∅250 мм; 4 — рекуперационное поле.

Для начала нужно выбрать место залегания труб (рекуперационное поле). Чем больше протяжённость заложенных труб, тем эффективнее будет охлаждение воздуха. Следует отметить, что после проведения работ эту площадь можно использовать под посадку растений, ландшафтный дизайн или детскую площадку. Ни в коем случае не высаживайте на рекуперационном поле деревья:

  1. Производим выемку грунта на глубину промерзания плюс 0,4 м.
  2. Закладываем трубы 250 мм с шагом не менее 700 мм по оси.
  3. Выводим воздухозаборники на высоту 1 м. Желательно, чтобы они находились в затенённом, но хорошо проветриваемом месте.
  4. При помощи колен и переходников объединяем в общий канал 250 мм, который соединяется с системой вентиляции дома (см. выше).

Внимание! В подземной части используйте специальные грунтовые канализационные трубы с толстой стенкой. Их не нужно теплоизолировать, а просто засыпать грунтом, проливая водой. Допускается только бетонирование в случае необходимости.

Расчёт объёма работ и расхода материала:

  1. За рекуперационое поле принимаем участок размером 15х6 м площадью 90 кв. м.
  2. Объём грунта котлована при глубине промерзания 0,8 м будет: Vкот = (0,8 + 0,4) х 60 = 72 куб. м .
  3. Объём траншеи шириной 40 см (10 м от дома): Vтр = 1,2 х 0,4 х 10 = 4,8 куб. м .
  4. Общий объём земляных работ: Vобщ = Vкот + Vтр = 72 + 4,8 = 77 куб. м.
  5. Отрезков по 15 м: Nотр = a / 0,7 = 6 / 0,7 = 9 шт. , где а — ширина поля.
  6. Общая длина труб: L = Nотр х 15 + 10 = 9 х 15 + 10 = 145 пог. м.
  7. Расход колен, муфт, переходников принимаем 2 шт. х 15 м = 30 шт .

Совет. Чем глубже заложить теплообменник, тем эффективнее будет его работа. Допускается заложение более одного яруса.

Бункерный теплообменник

Если в доме есть незанятые подвальные помещения, их можно также использовать для устройства бункера (воздушного или теплообменного резервуара) для каменного теплообменника. Его действие основано на энергоёмкости камня — он постепенно набирает температуру окружающей среды и балансирует поток проходящего воздуха. При отсутствии свободного места в подвале, бункер можно устроить на участке вне дома.

Схема устройства бункерного теплообменника: 1 — вентилятор; 2 — труба Ø250 мм; 3 — защита; 4 — камень Ø200-450 мм; 5 — стенки из кирпича; 6 — крышка

Схема устройства бункерного теплообменника: 1 — вентилятор; 2 — труба Ø250 мм; 3 — защита; 4 — камень Ø200-450 мм; 5 — стенки из кирпича; 6 — крышка

На определённом месте роется котлован размером примерно 2х3х3 м. От места выхода общего канала системы вентиляции дома к котловану будущего резервуара устраивается траншея, в неё на глубину 140 см укладывается 250 мм труба, по которой охлаждённый воздух будет отводиться из бункера. По стене, к которой подошла траншея, до дна прокладывается вертикальная штроба под трубу диаметром 250 мм. Затем дно выкладывается кирпичом или бетонируется. Дно воздушного резервуара должно быть глубже уровня промерзания грунта минимум на 1 метр.

Внимание! После устройства дна бункера следует заложить отводную трубу 250 мм.

Начало отводной трубы выступает от стены на 1/3 расстояния до противоположной стенки и обкладывается защитой из кирпича. На входное отверстие устанавливается защитная решётка.

Заполняем резервуар

Стены лучше выложить из кирпича или отлить из бетона (без шлака!), т. к. эти материалы лучше остальных проводят температуру. Шлакоблок не подойдёт из-за своих теплоизоляционных свойств. Стены и дно должны быть тщательно гидроизолированы (рубероид) снаружи и оштукатурены изнутри во избежание проникновения органики или влаги. Высота стен — до уровня земли минус 20 см. Вверху любой стены устраивается вводное отверстие и устанавливаются воздухозаборные трубы. Для облегчения работы вентиляторов рекомендуем установить 3 шт.

После того, как затвердеет раствор, бункер необходимо заполнить крупным камнем-галькой. Размер от 200 до 450 мм в диаметре. Камень должен быть чистым от органики, промытым.

Резервуар накрывается «крышкой» из сплошного дощатого настила на деревянных балках, покрывается гидроизоляционными материалами. Сверху укладывается дёрн. Затем отводная труба подсоединяется к системе вентиляции дома (к общему вентканалу) и производится обратная засыпка.

Расчёт объёма работ и расхода материалов:

  1. При размерах воздушного резервуара 2х3 м и глубине 3 м объём грунта (земляных работ и камня для заполнения) составит: V = 2х3х3 = 18 м3 + Vтр = 22,8 куб. м .
  2. Объём кирпичной кладки: Vклад = Sстен + Sдна х 0,125 = ((2х3) х 2 + (3х3) х 2 + 2х3) х 0,065 = 36 х 0,065 = 2,34 куб. м .
  3. Общая длина трубы (10 м от дома): L = (10 + 3) + 10% = 15 м .
  4. Кол-во колен — 6 шт.

Стоимость камня для заполнения резервуара может изменяться в зависимости от региона строительства.

Как видно из расчётов, окончательная стоимость кондиционирования 1 кв. м у обоих вариантов различается. Основной фактор выбора — уровень залегания грунтовых вод. Если он высокий, менее 3 м, то построить бункерный теплообменник не получится. Трубный подойдёт даже с УГВ 1,5 метра.

Установка вентиляторов

Приведённая здесь система предусматривает синхронную работу двух канальных вентиляторов — приточного и вытяжного — установленных в каждой воздушной розетке комнаты. Это даёт возможность быстро доставить прохладный свежий воздух в помещение и удалить нагретый. Для эффективного проветривания достаточно мощности вентиляторов 100 Вт каждый. При выборе вентилятора обратите внимание на уровень шума при его работе.

Примерная стоимость эксплуатации

Срок эксплуатации рекуператоров и вентканалов дома ограничен сроком службы материала. Для подземных элементов — от 50 лет, для внутренних — неограничен.

Система не требует обслуживания (кроме вентиляторов — раз в 5 лет).

Перспективы

Описанная схема может стать основой более сложной системы кондиционирования. В неё можно постепенно включать дополнительные элементы — фильтры, ТЭНы подогрева и охлаждения, более мощные вентиляторы, блоки автоматического управления и другие. Подготовленная под землёй воздушная смесь имеет стабильную температуру не только летом, но и зимой, поэтому может быть использована и для отопления.

С наступлением лета все чаще попадаются второсортные статьи с кучей советов о том, как охладить жилье без кондиционера. Есть дельные, но большинство из них бесполезны, а некоторые только навредят. Причем авторы вообще не заморачиваются законами физики или биохимии. Начну с самых вредных советов.

Влажные вещи и простыни.

Повесьте в комнате побольше влажных полотенец, а лучше простыней, а еще вентилятор на них направьте и будет вам счастье. Да, испарение воды требует много энергии и это будет охлаждать воздух. Но повысится и влажность, притом весьма заметно. Как вы думаете, где будет комфортнее: +30 и влажность 20% или +28 и влажность 70%? поверьте, в первом случае будет комфортнее, пусть уж лучше влага испаряется непосредственно с тела человека и охлаждает именно тело. Да и на пару градусов этот способ собьет температуру только на часик максимум, потом она снова вырастет до прежнего уровня. Почему? а сколько воды вы испарите? пусть 5 кг, а сколько весят стены, потолок и пол, мебель и тд. Эти 5 кг воды заберут энергии крайне мало.

Чаще проветривайте.

Может быть, но только тогда, когда на улице прохладнее и с учетом того, что дом тоже нагрелся. Например завечерело, в квартире 30, на улице 28 (влажность не учитываем, примем равной), вроде все хорошо и пора открывать окна. Но, если вы живете не на первом этаже и погода безветренная, теплый воздух от внешних стен поднимается вверх и идет к вам. Толку от этого не будет. Есть смысл проветривать, если на улице ветерок, прохладнее чем в квартире на пару градусов и более или влажность в квартире существенно выше, чем на улице.

Вот этот вредный совет никак не могу искоренить в нашей семье. Дома 26, на улице 35. Открыто окно и. запускают свежий воздух. вот спасибо, хорошо, а у меня 2 кондиционера на 5 кВт в сумме для чего работают?

Ага, а тепло, которое выделит холодильник куда будет уходить? А он еще и сам по себе дополнительно будет ватт 200 выделять тепла. Ок, пусть холодильник на улице, у соседей, на крыше и тд. сколько льда сделаете? 10 кг? А сколько весят стены и тд? Да, этот способ поможет немного осушить воздух и на долю градуса скинет температуру в долгосрочной перспективе, но это капля в море.

А вот такой бак, в который у нас закачивается вода из скважины вполне охлаждает весь подвал. в этой комнате 24, даже когда на улице неделю ниже 30 не бывает. Но поставите ли такой дома? нет конечно, да и конденсата с него стекает пара литров в сутки.

Увлажнители воздуха, типа автономные кондиционеры мытье полов.

На мой взгляд это те-же влажные простыни, вид сбоку. Но простыни бесплатные, а эти увлажнители и кондиционеры, которые ставятся в комнате и заливается в них вода, стоят денег. При том авторы пишут, что это к тому же предотвратить сухость, которая сопутствует жаре. В жару с сухостью стоит бороться только если проблемы с дыханием, в остальных случаях сухой воздух вас охлаждает! А увлажнители крайне необходимы только в отопительный период, потому что холодный, сухой уличный воздух снижает влажность до критических отметок.

Холодные напитки, мороженое и тд.

Мороженое и сладкие холодные напитки типа колы или спрайта сделают только хуже. Они содержат много сахара, а это быстрые углеводы, это много энергии и ее наду куда-то рассеять. Вам станет только жарче. Лучше прохладная минеральная негазирванная вода и легкая ища по минимуму. Замечали, что если плотно поесть, в жар бросает? Не нужно недооценивать еду, она сильно "прогревает" организм.

Далее будут более дельные советы.

Жалюзи, тонировка, плотные ткани, которые непосредственно прилегают к окну очень помогут. Хуже, но лучше чем ничего помогают белые плотные шторы или тюль. Темные блэкаут помогают незначительно, так как они сильно нагреваются и теплый воздух идет в комнату, они будут работать как конвектор, но часть тепла и света все-же отразят обратно. Короче говоря, шторы это хорошо, их надо использовать.

Электроприборы и готовка. Эти дела по возможности стоит ограничить. Большой плазменный телевизор, мощный игровой компьютер выделяют тепла, как средний обогреватель, ну и запекать, жарить, варить впрок точно не стоит в этот период.

Вентилятор. Пожалуй, самый дешевый и действенный способ. тут и комментарии излишни.

Прохладный душ перед сном. Работает очень хорошо и помогает быстро уснуть, не стоит его недооценивать.

Если совсем тяжко, можно набрать ванну чисто холодной воды, она и воздух охладит и сама нагреется и помыться можно будет в прохладной воде. 3 в 1, как говорится.

Выводы.

Эффективно охладить воздух без кондиционера нельзя. Ну если только вы не живете в пустыне, где ночью около нуля, вот там можно просто проветривать ночью и не заморачиваться.

Читайте также: