Naturlig recuperator eller gratis luftkonditionering för ett hus på landet

Att kyla luften på sommaren är en av husägarens främsta problem. Hur man använder energin som omger oss för detta ändamål och gör luftkonditionering praktiskt taget gratis, kommer denna artikel att berätta..

Vikten av ventilation kan knappast överskattas. Vi kommer inte att upprepa det som har beskrivits många gånger och kommer att fokusera på vår egen uppgift – att kyla och uppdatera luften i huset. Traditionella ventilationssystem kan vara ganska dyra för enheten på grund av kostnaderna för komponenter och enheter, liksom kostnaderna för kvalificerat installationsarbete.

Under drift förbrukar de en betydande mängd elektricitet, särskilt för att kyla luftmassan, genererar mycket värme och skapar buller. Systemet som beskrivs i denna artikel är enkelt att installera, energieffektivt, kräver inga speciella färdigheter och är intuitivt. Det bör genast noteras att det på grund av dess enkelhet har begränsade funktioner, men det tillhandahåller modernisering på vilken plats som helst vid varje bekvämt ögonblick..

I vårt fall är termen ”återhämtning” en synonym för ordet ”värmeväxling”, därför är begreppen ”återhämtare” och ”värmeväxlare” utbytbara. På fysisk nivå består processen i kyla / värma luft, att ändra dess temperatur på grund av konsumtion av termisk energi och sedan blandning. Hur och varför detta händer kommer vi att överväga ytterligare..

Stabil energikälla

I syfte att sänka temperaturen i rummet på sommaren är det rimligt att ställa frågan: ”Var ska jag ge energin i den uppvärmda atmosfäriska luften? Hur kyler du det? ” Här hjälper naturens krafter till. Det faktum att marktemperaturen är konstant på ett visst djup kommer att vara vårt huvudargument när vi motiverar systemets energieffektivitet..

Jorden kan ändlöst utbyta energi – att kyla och värma upp vilket medium som helst (luft, vatten), men endast till sin egen temperatur på ett givet djup, vilket förblir konstant på grund av jordens kärnas relativa stabilitet.

Internationell praxis

Naturligtvis är vi långt ifrån de första som beslutade att använda jordens oändliga och fria energi. I europeiska länder, som vanligtvis kallas utvecklade (Tyskland, Sverige, Belgien, etc.) har denna energi använts sedan början av förra seklet. Framgångarna inom detta område är imponerande.

Värmeöverföringssystem för vatten under marknivå kallas ”värmepumpar”. Dessa underjordiska och undervattensanordningar värmer och kyler hela hemmet. Standardprojekt har utvecklats för alla byggnader och det är möjligt att överföra ett hus från ett traditionellt (gas, elektriskt) luftkonditioneringssystem till värmepumpar. På ett liknande, men mer primitivt sätt, används denna energi i vårt land och ordnar underjordisk lagring av produkter (källare).

Varför en naturlig värmeväxlare är bra

Funktionen för vår återvinnare baseras på samma fysiska process som i värmepumpar. Med fokus på ekonomi använder vi denna princip och sammanfattar den efter våra egna behov och lokala verkligheter.

Uppgifter som en anpassad autonom återhämtare kan lösa:

1. Konstant naturlig ventilation med stängda dörrar och fönster.
2. Snabb utbyte av inomhusluft med frisk luft.
3. Kylning inomhusluften.
4. Förbereda luftblandningen för efterföljande åtgärder.

fördelar:

1. Absolut miljövänlighet. Under installationen och driften av bassystemet används inte giftiga material och inga termiska utsläpp i atmosfären inträffar.
2. Säkerhet. Recuperatorn använder inte elmotorer (effekt över 100 W), kemiska medel, högspänning.
3. Enkelhet och låg kostnad. För tvångsventilation används endast 100 W-fläktar med låg effekt. Ventilation sker naturligt.
4. Syre bränns inte under drift.
5. Låg ljudnivå.

nackdelar:

• grundsystemet tillhandahåller inte filtrering, luftfuktighetskontroll, uppvärmning eller annan behandling av luftblandningen (men möjliggör installation av motsvarande utrustning senare).

Enkelt och enkelt system

En autonom värmeväxlare för ett hus är ett ventilationskanalsystem, delvis lagt under jord, ingår i tillförsel- och avgasventilationskretsen. För att skapa en sådan ”luftkonditionering” är det inte nödvändigt att förstå de komplicerade fysiska fenomenen. Du behöver bara veta att det fungerar. Du kan verifiera detta genom att gå ner i värmen till valfri källare, brunn eller tunnelbana.

Funktionsprincipen är följande:

1. Atmosfärisk luft passerar genom rör som lagts i jord med en konstant temperatur (vanligtvis från +4 till +10 ° С).
2. I den underjordiska delen absorberar den svala jordens värmeenergi i den uppvärmda luften.
3. Kyld luft tillförs via ventilationskanaler till husets lokaler.
4. Samtidigt tar avgasfläkten bort den mättade och uppvärmda luftblandningen (”gammal luft”) från rummet.

Enligt konstruktionsprincipen är sådana system uppdelade i två huvudtyper: rör och bunker.

Rör – består helt och hållet av rör. Designen kan varieras beroende på platsförhållandena. Lämplig vid återuppbyggnad av ett hus utan en rymlig källare, men det kommer att kräva mycket jordbearbetning.

Bunker eller sten – värmeväxlaren är en bunker fylld med stora stenar. Tar mindre plats än rör (du kan ordna det i källaren i huset). Kräver en källare eller ett underjordiskt rum. Det bästa alternativet för nybyggnation.

Vi skapar ett internt system för ventilationskanaler hemma

I båda fallen kommer ventilationskanalerna inuti huset att vara ungefär desamma. Låt oss börja med dem.

Det primitiva tillförsel- och avgasventilationssystemet representeras av externa och inre ventilationsledningar, anslutna till ett nätverk. Luftuttag är belägna i de övre, diagonalt motsatta hörnen av rummen. I det ena – tillflödet, i det andra – avgaserna. I en byggnad med en våning kan de viktigaste luftkanalerna placeras på vinden. I en byggnad med två våningar kommer tillförsel- och avluftkanalerna på första våningen att köras i kanaler som passar in i inredningen, och på andra våningen – genom vinden. Platsen för de viktigaste luftkanalerna bör bestämmas för varje hus individuellt, med hänsyn till utformningen (placering av väggar och partitioner).

Råd. Lokaler där tillförsel och avgasventilation rekommenderas: vardagsrum, sovrum, barnkammare, kök, matsal, kontor, förråd, viltrum, gym. I badrum och toaletter – bara en avgaser. Behövs inte alls i korridorer, vestibuler, hallar och loggior.

Regler för beräkning av systemet för interna ventilationskanaler:

1. Avloppsrör med en diameter på 250 mm för distribution av tillförsel- och kombinerade utloppskanaler. Uppskattad förbrukning – två längder på huset + höjd längs översta våningen + 20%.
2. Avloppsrör (grått) med en diameter på 150 mm. Uppskattad konsumtion – tre gånger längden på huset + 20%. För ett tvåvåningshus med lika golvyta + 50%.
3. Rörfästelement (baserat på väggmaterialet) med en hastighet på 1 st. 70 cm.
4. Isolering (valsad mineralull) – 1 rull.
5. Skum, tätningsmedel, dekorativa galler.
6. Knän, revisioner, kopplingar (1 st per 70 cm).

Uppmärksamhet! Använd inte 90 ° armbågar eftersom det hindrar luftens passage och skapar brus. Kombinera 45 ° armbågar (följ exemplet med avlopp).

Om det är planerat att anordna en röråtervinnare i en byggnad med en våning, kommer tillförselkanalen att gå ut från marken in i en värmeisolerad låda utanför byggnaden och komma in på vinden. I en två våningar är det bättre att ta den in i byggnaden längst ner på första våningen och installera en intern vertikal (distribution) kanal, som sedan leds in i vinden.

När du installerar ett bunkeralternativ i källaren i en byggnad kommer den vertikala distributionskanalen att lämna bunkeren direkt in i rummet. Det är möjligt att montera det utanför.

Ett exempel på beräkning av materialförbrukning för enheten för interna kanaler hemma

Ta som ett exempel ett hus med en våning med en uppskattad ventilerad yta på 60 m2.², som kommer att ha cirka 100 m² total yta och ungefärliga dimensioner 8×12 m:

1. Rör 250 mm: 2 x 12 + 3 + 20% = 32 m.
2. Rör 150 mm: 3 x 12 + 20% = 43 m.
3. Fasteners: 32 + 43 / 0,7 = 107 st.
4. Armbågar, revisioner, kopplingar – ta för 1 st per 3 m: 32 + 43/3 = 55/3 = 20 st.
5. Gitter: 8 st. (2 för varje rum).
6. Omkopplare: 4 st.
7. Skum, tätningsmedel.

namn	Enhet varv.	Antal	Pris	Totalt, gnugga.
Rör 250 mm	springa. m	32	200	6400
Rör 150 mm	springa. m	43	150	6450
Armbågar, revisioner, kopplingar	PCS.	20	40	800
Fasteners	PCS.	ett hundra	trettio	3000
Gitterdekor	PCS.	4	ett hundra	400
Växlar 2-cl.	PCS.	4	120	500
Isolering	packa.	1	1000	1000
Skum, tätningsmedel, annat	1000
Totalt material	19550
Jobb	5000
Totalt material och arbete	24550

Rörvärmeväxlare

För att inte komplicera beräkningarna med matematiska beräkningar kommer vi att tillhandahålla data från redan genomförda test i genomsnittlig form, eller snarare, deras resultat.

Den grundläggande principen som måste följas vid skapandet av ett rörsystem är att minst ett rör i en underjordisk kanal måste falla på ett rum. Detta underlättar drift av fläktarna på grund av atmosfärstryck. Nu återstår att placera det nödvändiga antalet rör i den underjordiska delen av platsen. De kan läggas separat eller kombineras till en gemensam kanal (250 mm).

I denna beskrivning föreslår vi att man inte tar hänsyn till den maximala belastningen, när alla rum är tvångsventilerade på samma gång, utan den genomsnittliga belastningen, som kommer att levereras med regelbunden periodisk ventilation i olika rum (som är fallet i verkligheten). Detta betyder att det inte finns något behov att mata ut en separat kanal för varje rum. Det räcker med att föra 150 mm luftkanaler från varje rum till en gemensam 250 mm kanal. Antalet vanliga kanaler tas från beräkningen av en kanal per 60 m².

Vi skapar ett återhämtningsfält

Rekommenderad layout för den underjordiska delen av rörvärmeväxlaren:

Diagram över rörets återvinningsanordning: 1 – fläkt; 2 – kanal i en dike? 250 mm; 3 – rader med rör? 250 mm; 4 – återhämtningsfält.

Först måste du välja platsen för rören (återhämtningsfält). Ju större längden på de lagda rören är, desto effektivare blir luftkylningen. Det bör noteras att efter att arbetet är avslutat kan detta område användas för att plantera växter, landskapsarkitektur eller en lekplats. Plantera under inga omständigheter träd i återvinningsfältet:

1. Vi gräver mark till frysdjupet plus 0,4 m.
2. Vi lägger rör 250 mm med ett steg på minst 700 mm längs axeln.
3. Vi tar luftintag till en höjd av 1 m. Det är önskvärt att de är på en skuggad men väl ventilerad plats.
4. Med hjälp av armbågar och adaptrar kombinerar vi till en gemensam kanal på 250 mm, som är ansluten till husets ventilationssystem (se ovan).

Uppmärksamhet! I den underjordiska delen ska du använda speciella tjockväggiga jordavloppsrör. De behöver inte vara värmeisolerade, utan helt enkelt täckta med jord och spilla vatten. Endast betong är tillåtet vid behov.

Beräkning av mängden arbete och materialförbrukning:

1. För återvinningsfältet tar vi ett område 15×6 m med ett område på 90 m².
2. Fundamentgropens volym på ett frysdjup av 0,8 m kommer att vara: V_katt = (0,8 + 0,4) x 60 = 72 m³.
3. Grävvolym 40 cm bred (10 m från huset): V_tr = 1,2 x 0,4 x 10 = 4,8 m³.
4. Jordvolymens totala volym: V_total = V_katt + V_tr = 72 + 4,8 = 77 m³.
5. Avsnitt på 15 m: N_neg = a / 0,7 = 6 / 0,7 = 9 st., där a är fältbredden.
6. Total rörlängd: L = N_neg x 15 + 10 = 9 x 15 + 10 = 145 linjära meter. m.
7. Konsumtion av armbågar, kopplingar, adaptrar accepteras 2 st. x 15 m = 30 st.

Råd. Ju djupare värmeväxlaren läggs, desto effektivare blir dess funktion. Mer än en nivå är tillåten.

namn	Enhet varv.	Antal	Pris	Totalt, gnugga.
Avloppsrör 250 mm jord	springa. m	150	250	37500
Armbågar, kopplingar, adaptrar	PCS.	trettio	50	15 tusen
Utgrävning:
utgrävning	Valp. m	77	300	23 tusen
återfyllning	Valp. m	70	150	10500
Rörinstallationsarbete		3000
Totalt material		52500
Totalt arbete		36500
Totalt arbete och material		89 tusen
Kostnad på 1 kvm m	89000/60	1500

Bunkervärmeväxlare

Om huset har obefyllda källare kan de också användas för att bygga en bunker (luft- eller värmeväxlingstank) för en stenvärmeväxlare. Dess verkan är baserad på stenens energiinnehåll – den tar gradvis upp omgivningstemperaturen och balanserar flödet av passerande luft. Om det inte finns något ledigt utrymme i källaren kan bunkeren ordnas på en plats utanför huset.

Diagram för bunkervärmeväxlare: 1 – fläkt; 2 – rör O250 mm; 3 – skydd; 4 – sten O200-450 mm; 5 – tegelväggar; 6 – lock

På en viss plats gräver en grop ca 2x3x3 m i storlek. En dike görs från utgången från husets gemensamma kanal till husets framtida behållare, ett 250 mm rör placeras i det till ett djup på 140 cm, genom vilket kyld luft kommer att släppas ut från bunkern. Längs väggen, till vilken diket närmade sig, läggs ett vertikalt spår i botten under ett rör med en diameter på 250 mm. Sedan läggs botten ut med tegel eller betong. Luftbehållarens botten ska vara minst 1 meter djupare än nivån på markfrysning.

Uppmärksamhet! Efter installationen av behållarens botten bör ett grenrör på 250 mm läggas.

Börjarörets början sticker ut från väggen med 1/3 av avståndet till motsatt vägg och är fodrad med tegelskydd. Ett skyddande nät är installerat på inloppet.

Vi fyller tanken

Det är bättre att lägga väggarna av tegel eller gjuta av betong (ingen slagg!), Eftersom dessa material leder temperaturen bättre än andra. Cinderblocket fungerar inte på grund av dess värmeisoleringsegenskaper. Väggarna och botten måste vara ordentligt vattentäta (takmaterial) från utsidan och gipsas från insidan för att förhindra inträngning av organiskt material eller fukt. Väggarnas höjd är upp till marknivån minus 20 cm. Överst på varje vägg är ett inlopp anordnat och luftintagsledningar installerade. För att underlätta drift av fläktarna rekommenderar vi att du installerar 3 st..

Efter att murbruk har härdat måste behållaren fyllas med stora stenstenar. Storlekar från 200 till 450 mm i diameter. Stenen måste vara ren för organiskt material, tvättat.

Tanken är täckt med ett ”lock” av massivt plankgolv på träbjälkar täckt med vattentäta material. Sod läggs på toppen. Därefter ansluts grenröret till husets ventilationssystem (till den gemensamma ventilationskanalen) och återfyllning utförs.

Beräkning av mängden arbete och materialförbrukning:

1. Med en lufttankstorlek på 2×3 m och ett djup på 3 m kommer jordvolymen (jordarbeten och sten för fyllning) att vara: V = 2x3x3 = 18 m³ + V_tr = 22,8 m³.
2. Volym av tegelverk: V_skatt = S_väggar + S_botten x 0,125 = ((2×3) x 2 + (3×3) x 2 + 2×3) x 0,065 = 36 x 0,065 = 2,34 m³.
3. Total rörlängd (10 m från huset): L = (10 + 3) + 10% = 15 m.
4. Antal knä – 6 stycken.

namn	Enhet varv.	Antal	Pris	Totalt, gnugga.
Massiv röd tegelsten	Valp. m	2,3	7000	16 tusen
Rör 250 mm	springa. m	15	250	3750
Knä	PCS.	6	50	300
En sten	Valp. m	18	1500	27 tusen
Cement / sand / skatt. rutnät	–	–	–	2000
Keps	–	–	–	1000
Jobb:
utgrävning	Valp. m	22,8	300	7000
tank murverk	Valp. m	2,3	1000	2300
rörläggning	springa. m	15	ett hundra	1500
täckenhet	PCS.	1	1000	1000
Totalt material		50 tusen
Totalt arbete		12 tusen
Totalt material och arbete		62 tusen
Kostnad på 1 kvm m	79550/60	1000

Kostnaden för sten för att fylla tanken kan variera beroende på konstruktionsområdet.

Som framgår av beräkningarna är de slutliga kostnaderna för luftkonditionering 1 m² är olika för båda alternativen. Den viktigaste urvalsfaktorn är nivån på grundvatten förekomst. Om den är hög, mindre än 3 m, fungerar det inte att bygga en bunkervärmeväxlare. Rörpassning även med en GWL på 1,5 meter.

Installera fläktarna

Systemet som presenteras här möjliggör synkron drift av två kanalfläktar – tillförsel och avgas – installerade i varje luftutlopp i rummet. Detta gör det möjligt att snabbt leverera sval frisk luft till rummet och ta bort uppvärmd luft. För effektiv ventilation är en fläktkraft på 100 W vardera tillräcklig. När du väljer en fläkt ska du vara uppmärksam på ljudnivån under dess användning.

Uppskattad driftskostnad

Om du ventilerar varje rum tre gånger om dagen i 20 minuter får vi en timmes drift av 8 0,1 kW fläktar. Detta är mindre än 1 kWh per dag. Per månad – 30 kW. Till ett pris av 5 rubel / kW är detta 150 rubel / månad.

Återvinnings- och ventilationskanalets livslängd hemma begränsas av materialets livslängd. För underjordiska element – från 50 år, för interna – obegränsat.

Systemet kräver inte underhåll (förutom fläktar – en gång var femte år).

perspektiv

Det beskrivna schemat kan bli basen för ett mer komplext luftkonditioneringssystem. Ytterligare element kan gradvis inkluderas i det – filter, värme- och kyltält, kraftfullare fläktar, automatiska styrenheter och andra. Luftblandningen framställd under jord har en stabil temperatur inte bara på sommaren utan även på vintern, därför kan den användas för uppvärmning..