Поквартирная система вентиляции с утилизаторами теплоты

Пилотный проект жилого дома

Федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» предусматривает значительное снижение энергопотребления системами отопления и вентиляции жилых зданий.

Проектом приказа Министерства регионального развития Российской Федерации [1] планируется ввести нормируемые уровни удельного годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию. В качестве базового уровня энергопотребления вводятся показатели, соответствующие проектам зданий, выполненным по нормативам 2008 года до ввода в действие федерального закона.

Так, постановлением Правительства Москвы № 900-ПП [1] удельное потребление энергии на отопление, горячее водоснабжение, освещение и эксплуатацию общедомового инженерного оборудования в многоквартирных жилых домах установлено с 1 октября 2010 года на уровне 160 кВт·ч/м 2 ·год, с 1 января 2016 года запланировано снизить показатель до 130 кВт·ч/м 2 ·год, а с 1 января 2020 года – до 86 кВт·ч/м 2 ·год. На долю отопления и вентиляции в показателях 2010 года приходится примерно 25–30%, или 40–50 кВт·ч/м 2 ·год. На 1 июля 2010 года норматив в Москве составлял 215 кВт·ч/м 2 ·год, из которых на отопление и вентиляцию приходилось 90–95 кВт·ч/м 2 ·год.

Повышение энергоэффективности зданий может быть достигнуто за счет повышения уровня теплозащиты оболочки здания [2] и совершенствования систем отопления и вентиляции.

В базовых показателях распределение расходов тепловой энергии в типовой многоэтажной застройке осуществляется примерно поровну между трансмиссионными теплопотерями (50–55%) и вентиляцией (45–50%).

Примерное распределение годового теплового баланса на отопление и вентиляцию:

• трансмиссионные теплопотери – 63–65 кВт·ч/м 2 ·год;
• нагрев вентиляционного воздуха – 58–60 кВт·ч/м 2 ·год;
• внутренние тепловыделения и инсоляция – 25–30 кВт·ч/м 2 ·год.

Можно ли только за счет повышения уровня теплозащиты ограждений здания добиться достижения нормативов?

С введением требований энергоэффективности правительство Москвы предписывает увеличение сопротивления теплопередаче ограждений здания к уровню 1 октября 2010 года для стен с 3,5 до 4,0 град·м 2 /Вт, для окон с 1,8 до 1,0 град·м 2 /Вт. С учетом этих требований трансмиссионные теплопотери понизятся до 50–55 кВт·ч/м 2 ·год, а общий показатель энергоэффективности – до 80–85 кВт·ч/м 2 ·год.

Эти показатели удельного теплопотребления выше минимальных требований. Следовательно, только теплозащитой проблема энергоэффективности жилых зданий не решается. К тому же отношение специалистов к значительному повышению требований к сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций неоднозначное [3, 4].

Надо отметить, что в практику массового строительства жилых зданий вошли современные системы отопления с использованием комнатных термостатов, балансировочных клапанов и погодозависимой автоматики тепловых пунктов.

Сложнее обстоят дела с системами вентиляции. До настоящего времени в массовом строительстве используются естественные системы вентиляции. Применение стеновых и оконных саморегулирующих приточных клапанов является средством ограничения сверхнормативного воздухообмена и кардинально не решает проблему энергосбережения.

В мировой практике широко используются системы механической вентиляции с утилизацией теплоты вытяжного воздуха. Энергетическая эффективность утилизаторов теплоты составляет до 65% для пластинчатых теплообменников и до 85% для роторных.

При использовании этих систем в условиях Москвы снижение годового теплопотребления на отопление и вентиляцию к базовому уровню может составить 38–50 кВт·ч/м 2 ·год, что позволяет снизить общий удельный показатель теплопотребления до 50–60 кВт·ч/м 2 ·год без изменения базового уровня теплозащиты ограждений и обеспечить 40%-ное снижение энергоемкости систем отопления и вентиляции, предусмотренное с 2020 года.

Проблема состоит в экономической эффективности механических систем вентиляции с утилизаторами теплоты вытяжного воздуха и необходимости их квалифицированного обслуживания. Импортные квартирные установки достаточно дороги, и их себестоимость в монтаже под ключ обходится в 60–80 тыс. руб. на одну квартиру. При действующих тарифах на электроэнергию и стоимости обслуживания они окупаются за 15–20 лет, что является серьезным препятствием для их применения в массовом строительстве доступного жилья. Приемлемой стоимостью установки для жилья эконом-класса следует признать 20–25 тыс. руб.

Квартирные системы вентиляции с пластинчатым теплоутилизатором

В рамках федеральной целевой программы Минобрнауки РФ ООО «МИКТЕРМ» провело исследования и разработало лабораторный образец энергосберегающей квартирной системы вентиляции (ЭСВ) с пластинчатым теплоутилизатором. Образец разработан как бюджетный вариант установки для жилых зданий эконом-класса.

При создании бюджетной квартирной установки, удовлетворяющей санитарным нормам, были приняты следующие технические решения, позволившие снизить стоимость ЭСВ:

• теплообменник изготовлен из пластин сотового поликарбоната;
• исключен электроподогреватель N = 500 Вт;
• за счет низкого аэродинамического сопротивления теплообменника расход энергии составляет 46 Вт;
• использована простая автоматика, обеспечивающая надежную работу установки.

Калькуляция стоимости разработанной ЭСВ приведена в таблице.

В отличие от импортных аналогов, в установке не используются электрические нагреватели ни для защиты от обмерзания, ни для догрева воздуха. Установка на испытаниях показала энергетическую эффективность не менее 65%.

Защита от обмерзания решена следующим образом. При обмерзании теплообменника происходит повышение аэродинамического сопротивления вытяжного тракта, которое регистрируется датчиком давления, дающим команду на кратковременное снижение расхода приточного воздуха до восстановления нормального давления.

На рис. 1 показан график изменения температуры приточного воздуха в зависимости от температуры наружного воздуха при разных расходах приточного воздуха. Расход вытяжного воздуха при этом постоянный и равен 150 м 3 /ч.

График зависимости температуры приточного воздуха после утилизатора t_пр от наружной температуры t_н

Пилотный проект энергоэффективного жилого дома

На базе квартирной установки с теплоутилизатором был разработан пилотный проект энергоэффективного жилого дома в Северном Измайлово в Москве. Проектом предусмотрены технические требования для квартирных установок приточно-вытяжной вентиляции с утилизаторами тепла. Для инновационной установки приведены характеристики ООО «МИКТЕРМ».

Установки предназначены для энергоэффективной сбалансированной вентиляции и создания комфортного климата в жилых помещениях до 120 м 2 . Предусмотрена поквартирная вентиляция с механическим побуждением и утилизацией тепла вытяжного воздуха для нагрева приточного. Приточно-вытяжные агрегаты устанавливаются автономно в коридорах квартир и оснащаются фильтрами, пластинчатым теплообменником и вентиляторами. В состав комплектации установки входят средства автоматизации и пульт управления, позволяющий регулировать воздухопроизводительность установки.

Проходя через вентиляционную установку с пластинчатым утилизатором, вытяжной воздух нагревает приточный до температуры t = +4,0 ˚С (при наружной температуре воздуха t = –28 ˚С). Компенсация дефицита тепла на нагрев приточного воздуха осуществляется нагревательными приборами отопления.

Забор наружного воздуха осуществляется с лоджии данной квартиры, вытяжка, объединенная в пределах одной квартиры из ванн, санузлов и кухонь, после утилизатора выводится в выбросной канал через спутник и выбрасывается в пределах технического этажа. При необходимости отвод конденсата от теплоутилизатора предусматривается в канализационный стояк, оборудованный капельной воронкой HL 21 с запахозапирающим устройством. Стояк расположен в помещении санузлов.

Регулирование расхода приточного и вытяжного воздуха осуществляется посредством одного пульта управления. Агрегат может быть переключен с обычного режима работы с утилизацией тепла на летний режим без утилизации. Переключение осуществляется с помощью заслонки, размещенной в теплоутилизаторе. Вентиляция технического этажа осуществляется через дефлекторы. По результатам испытаний, эффективность применения установки с теплоутилизатором может достигать 67 %.

Расчетный расход тепла на подогрев приточного воздуха на одну квартиру при применении прямоточной вентиляции составляет:
Q = L·C·γ·∆t, Q = 110 × 1,2 × 0,24 × 1,163 × (20 – (–28)) = 1800 Вт.
При применении пластинчатого теплоутилизатора расход тепла на догрев приточного воздуха
Q = 110 × 1,2 × 0,24 × × 1,163 × (20 – 4) = 590 Вт.
Экономия тепла на одну квартиру при расчетной наружной температуре составляет 1210 Вт. Всего экономия тепла по дому составляет
1210 × 153 = 185130 Вт.

Объем приточного воздуха принят для возмещения вытяжки из помещений санузла, ванны, кухни. Не предусмотрен вытяжной канал для подключения кухонного оборудования (вытяжной зонт от плиты работает на рециркуляцию). Приток разведен через звукопоглощающие воздуховоды по жилым комнатам. Предусмотрена зашивка вентиляционной установки в поквартирных коридорах строительной конструкцией с лючками для обслуживания и вытяжного воздуховода от вентиляционной установки до вытяжной шахты. На складе службы эксплуатации предусмотрены четыре резервных вентилятора. На рис. 2 представлена принципиальная схема вентиляции многоквартирного жилого дома, а на рис. 3 – план типового этажа с размещением вентиляционных установок.

Принципиальная схема системы вентиляции

Размещение вентиляционных установок на плане этажа

Дополнительные затраты на устройство поквартирной вентиляции с утилизацией теплоты вытяжного воздуха на весь дом оцениваются в 3 млн руб. Годовая экономия теплоты составит 19 800 кВт·ч. С учетом изменения существующих тарифов на тепловую энергию простой срок окупаемости составит около 8 лет.

Литература

1. Постановление Правительства Москвы № 900-ПП от 5 октября 2010 года «О повышении энергетической эффективности жилых, социальных и общественно-деловых зданий в г. Москве и внесении изменений в постановление Правительства Москвы от 9 июня 2009 года № 536-ПП».
2. Ливчак В.И. Повышение энергетической эффективности зданий // Энергосбережение.– 2012.– № 6.
3. Гагарин В.Г. Макроэкономические аспекты обоснования энергосберегающих мероприятий при повышении теплозащиты ограждающих конструкций зданий // Строительные материалы.– 2010.– Март.
4. Гагарин В.Г., Козлов В.В. О нормировании теплопотерь через оболочку здания // Архитектура и строительство.– 2010.– № 3.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Схемы обустройства систем вентиляции в многоквартирном доме

Чтобы в помещениях было комфортно, а воздухообмен происходил соответственно нормативам, каждый жилой дом оборудуют вентиляционной системой. Это относится и к многоэтажным зданиям, которые представляют основной сегмент городского жилья.

Во время строительства применяют стандартные схемы систем вентиляции в многоквартирном доме, благодаря которым реализуются различные режимы циркуляции воздуха.

В этой статье разберем особенности традиционных схем, тонкости обустройства вентиляции с принуждением и нюансы обустройства вентиляции канализационной системы.

Принципиальные схемы естественной вентиляции

Многолетняя практика строительства многоквартирных домов привела к тому, что было отобрано несколько наиболее эффективных схем создания вентиляционной системы. Выбор той или иной схемы зависит от многих факторов: формы здания, количества этажей, загрязненности уличного воздуха в районе, уровня шума.

Схемы традиционной вытяжной системы

Традиционной признана система вытяжной вентиляции с естественным побуждением, то есть когда воздухообмен в помещениях осуществляется благодаря разнице температур и давлений.

Имеется в виду, что отработанный воздух выводится через вентиляционные шахты и каналы наружу (на крышу), а свежий поступает через окна, двери или специальные приточные клапаны.

Вариант с прокладкой отдельных шахт для каждой квартиры сейчас не рассматривается, так как он был целесообразен в эпоху малоэтажного строительства.

Понятно, что для высоток от 9 этажей и выше оборудовать множество параллельно идущих каналов физически не представляется возможным.

Поэтому в строительстве применяются две признанные рациональными схемы:

• Все шахты выводятся на чердак и там объединяются горизонтальным каналом. Из канала вывод загрязненного воздуха осуществляется через единственный выход, обустроенный в наиболее удобном месте.
• Отдельные квартиры присоединяются к общему стояку (шахте) параллельно расположенными каналами-спутниками, таким образом, отработанный воздух выводится над кровлей по вертикальным каналам.

Принципиальное различие заключается в двух моментах: наличии/отсутствии горизонтального сборника на чердаке и в наличии/отсутствии общих шахт на стояках.

Локальный отвод с верхних этажей обусловлен тем, что для создания тяги над квартирой должен находиться горизонтальный канал не менее 2 м в высоту.

Отдельно выведенные каналы, как и общая шахта, должны быть качественно теплоизолированы, иначе на чердаке образуется конденсат, вследствие чего происходит преждевременное разрушение материалов, появляется плесень.

Монтаж горизонтального чердачного короба производится с учетом особых требований. Например, диаметр его должен быть достаточным для того, чтобы не создавалась обратная тяга и воздух не возвращался в каналы. Это чревато попаданием отработанной среды в квартиры верхних этажей.

Иногда нет возможности монтировать громоздкий горизонтальный канал. Тогда обходятся узким сечением трубы, но для верхних этажей применяют все ту же локальную систему – введенные на чердак отдельные рукава.

Естественная вентиляция, которой оборудованы практически все дома старой застройки, имеет весомый плюс – не нуждается в электропитании.

Однако ее эффективность зависит от разницы температур в здании и помещении, а шахты и каналы требуют постоянной чистки, что на практике производится крайне редко.

Особенности расположения каналов в 9-этажном доме

У типовых домов процесс смены воздуха производится в естественном режиме. Приток свежих воздушных масс происходит в квартирах, вывод отработанной среды осуществляется через вентиляционные шахты, оборудованные каналами-спутниками.

Чаще всего каналы проложены от вытяжных отверстий в квартирах по схеме «через 2 этажа», но могут быть и поэтажными.

По нормам, отвод с 8-9 этажей производится не через общую шахту, а отдельно. При составлении подобной схемы берутся в учет усредненные атмосферные условия, то есть температура воздуха на улице +5 °С и отсутствие ветра.

Эта схема признана низкоэффективной, так как при изменении природных условий функциональность естественной вентиляции падает. Например, в сильную жару она бесполезна. Также возможно засорение вентиляционных каналов, что полностью перекрывает движение воздуха.

При отсутствии нормальной вытяжки потребуется экстренная чистка. Хотя обычно ее проводят каждые 5-6 лет.

Системы принудительного типа

В современном домостроении для герметизации оконных и балконных проемов применяют пластиковые и металлопластиковые конструкции. Стеклопакеты из полимеров и алюминия прочнее, чем древесина, однако зачастую полностью перекрывают естественные каналы поступления свежего воздуха.

Двери также плотно примыкают к полу, делая помещения абсолютно герметичными. Поступления воздуха не происходит, а при отсутствии эффективной приточной системы и вытяжная становится бесполезной.

Чтобы решить проблему доступа свежего воздуха во все квартиры, в элитных жилых домах устанавливают специальное оборудование – приточно-вытяжные установки.

Система приточно-вытяжной вентиляции довольно сложная, а для монтажа ее отдельных элементов потребуется выделить место в подвале (подогрев приточного воздуха) и на крыше (вентилятор и чиллер).

В отличие от естественной вентиляции, побудительная является энергозависимой. Кроме того, она состоит из комплекта сложных устройств, управление которыми производится с одного пульта.

ШУВ устанавливают рядом с приточным оборудованием, в подвале, а доступ к нему имеет только квалифицированный обслуживающий персонал.

Можно сказать, что в жилых многоэтажках присутствуют все три типа вентиляции, причем естественная является наиболее распространенной, а установка принудительной или комбинированной системы пока ограничена.

Организация циркуляции воздуха в квартире

Рассмотрим, как циркулирует воздух в отдельно взятой квартире без установки дополнительных устройств воздухообмена.

Как уже было сказано выше, свежий воздух поступает через всевозможные оконные щели и зазоры, а также через дверные проемы – приоткрытые двери и щели под ними.

Комфортное проживание в квартирах характеризуется рядом факторов, среди которых кратность воздухообмена и объем регулярно сменяющегося воздуха.

Существуют нормы, регламентирующие поступление воздушных потоков.

В домах старой застройки вентиляционные шахты не всегда функционируют на 100%, и это можно проверить простым способом. Необходимо взять лист бумаги и приложить его к техническому вентиляционному отверстию. Если бумажка не удержится силой тяги и упадет – естественная вентиляция нарушена.

Вместо листа можно использовать горящую свечу или спичку. По движению языка пламени становится понятно, есть ли тяга из помещения наружу.

Детальнее правила проверки вентиляции в квартире и пути поиска проблемы мы рассмотрели в другой статье.

Проблемы с вентиляцией негативно влияют на самочувствие живущих в квартирах людей. Отсутствие свежего воздуха вызывает нездоровую сонливость, быструю утомляемость, головные боли.

Особо чутко на это реагируют люди с заболеваниями сердца и дыхательной системы. Им постоянно хочется держать форточки и окна открытыми, а это ведет за собой резкое охлаждение помещений и, как следствие, рост числа простудных заболеваний.

Рекомендуем также ознакомиться с информацией о том, как восстановить вентиляцию и работоспособность воздуховодов.

Если над кухонной плитой установлена регулярно включаемая вытяжка с отводом воздуха в вентиляционную шахту, это также будет способствовать быстрой смене воздушных масс на кухне и в прилегающих комнатах.

При желании жильцы могут самостоятельно организовать и приток воздуха. Для этого используют как обыкновенное проветривание, так и специальные механические и технические устройства, например, приточный клапан на окно.

Вам также может понравиться

2 трубная только отопление

Схемы двухтрубных систем отопления для частного дома

2 трубная система отопления частного дома своими руками схема

Двухтрубная система отопления: все нюансы, которые

2 трубная система отопления диаметр труб

Необходимый диаметр труб для разных систем отопления

2 питьевой пояс водоснабжения

Постановление Главного государственного санитарного

2 питьевое водоснабжение для предприятия

Водоснабжение промышленных предприятий: виды систем

2 категория водоснабжения для расчета штатного расписания муп

Штатное расписание. Унифицированная форма Т-3 Штатное

1 категория водоснабжения требования

Исполнительная документация Какие бывают категории

354 постановление правительства холодное водоснабжение

Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 N 354 (ред.