Дует из вентиляции в квартиру, частный дом: причины обратной тяги, как исправить?

Обратная тяга в вентиляции

Хотя современные технологии значительно шагнули вперед, при строительстве нередко допускаются ошибки, которые приводят к не совсем желанным последствиям. Например, во многих многоквартирных домах возникает проблема обратной тяги в вентиляции. Причин этому может быть множество. В этой статье мы рассмотрим наиболее распространенные причины того, почему возникает обратная тяга в вентиляции. Также рассмотрим способы, как устранить эту проблему.

Как работает вентиляция

Чтобы понять возможную причину и как ее исправить, необходимо разобраться с тем, по какому принцип работает система вентиляции частного дома. В большинстве случае эксплуатируется механическая система вентилирования в частном дома. Принцип ее действия сравнительно простой. Изготавливаются отверстия для притока и оттока воздуха. Так, через одни отверстия поступает свежий воздух, а через другие выдавливается загрязненный воздух уже на улицу.

То есть без хорошего притока, удаляться из помещения загрязненный воздух не будет. Поэтому крайне важно чтобы эта система, система притока свежего воздуха в частном доме, работала исправно. Очень часто, свежий воздух заходит через щели окон, дверей, полов и прочее. Однако современные технологии направлены на то, чтобы исключить полностью приток свежего воздуха. Например, устанавливаются металлопластиковые окна, которые сквозь себя не пропускают воздух. Это касается и дверей, и других поверхностей. Как следствие, естественная вентиляция перестает абсолютно работать.

Вытяжка – быть или не быть

Практически в каждой квартире или частном доме устанавливается вытяжное оборудование. Особенно установку осуществляют на кухне. Ей пользуются в период приготовления пищи. Но как это может быть связано с проблемой обратной тяги? Владельцы квартир или частных домов могут наблюдать следующее. В момент включения вытяжки, через вентиляционное отверстие в туалете или кухне начинает дуть воздух. И наличье механической вытяжки может содействовать этому.

Причина может заключаться в использовании сверхмощной вытяжки. Ведь многие хотят, чтобы она вытягивала каждый пар и запах при приготовлении еды. Однако как показывает практика, это не всегда оправдано. Работающая вытяжка попросту вытягивает весь воздух из помещения. Как раз по этой причине в вентканале образуется обратная тяга. Окна, двери и другие конструкции не пропускают воздуху. Ему некуда деваться, вот и образуется обратная тяга в вентиляции.

То есть, проблема сводится к тому, что наблюдается явный недостаток притока свежего воздуха. Хуже всего то, что обратная тяга вентиляции в квартире может спровоцировать появление запахов у вас дома с соседней квартиры и этажа. Можно ли как-то исправить сложившуюся ситуацию?

Решить эту проблему очень просто. Вам необходимо попросту открывать дверь или форточку в момент работы вытяжки. В таком случае работа вентсистемы частного дома или квартиры будет работать корректно. Ведь важно-то, чтобы осуществлялась циркуляцию воздуха. И проверить исправность системы очень просто. Можно просто на вентканал приложить листок бумаги. Если он прилипнет, значит, в вашем случае все прекрасно.

Возможные причины обратной тяги

Итак, существует несколько причин тому, что в частном доме или квартире образуется нарушение тяги в вентиляции. Рассмотрим несколько распространенных проблем:

1. Проблема может заключаться в неправильном монтаже вентиляционной трубы. То есть труба с выводом отработанного воздуха расположена неправильно по отношению к потокам ветра. Как следствие, ветер будет задувать в вентиляцию и воздух в ней будет образовывать обратную тягу.
2. Также причина может заключаться в образовании закупорки в вентиляционном канале. Как это происходит? Между собой смешивается холодный воздух и пар. Как следствие, нарушается процесс вентилирования.
3. Причина нарушения тяги может заключаться в физическом закупоривании вентсистемы, например, скопившаяся грязь, птичьи гнезда и тому подобное. Поэтому если наблюдается обратная тяга, то сразу проверяется этот момент. Лучше всего, периодически проверять вентиляционный канал на предмет засоренности. Благодаря этому не будет нарушен воздухообмен.
4. Если внутри частного дома или квартиры комнаты слишком большие и в них наблюдается сквозняк, то это может привести к некорректной работе вентиляции.
5. Использование современных мощных вытяжных установок. Они также создают дисбаланс в работе вентиляционной системы.

Нередко проблема сводится к тому, что в старом доме деревянные окна заменяются на пластиковые. Особенно это грозит в тех ситуациях, когда вентиляция проектировалась с учетом проникновения воздуха сквозь щели деревянных окон. Поэтому установка пластиковых окон может создать проблему по воздухообмену. Хуже всего то, что образование нарушения тяги в многоквартирном доме может стать неправильная перепланировка у ваших соседей.

Итак, как видно, существует немало причин обратной тяги в многоэтажном доме и частной постройке. В первую очередь следует поискать причины у себя в квартире. Если вы их не обнаружили, то стоит искать их извне. В этом случае придется подключить смекалку и логику, чтобы понять всю вентиляционную систему.

Нарушена тяга – делаем диагностику

Итак, если у вас есть подозрения на то, что у вас есть обратная тяга вентиляции в квартире, то стоит произвести диагностику. Для этого следует предпринять определенные меры. Например, стоит осуществить проверку нормативных документов. Обычно в них указывается, как именно выполнена система вентилирования в вашем доме. Поняв, как именно устроена система вентиляция, следует разобраться, правильно ли все установлено. Иногда проблема сводится в банальном – ошибка рабочих при монтаже. После этого проверяется корректность работы системы вентиляции. Если есть поломки, то все фиксируется и составляется план, как все исправить.

Устранение обратной тяги

Итак, реанимировать систему вентиляции всегда реально. Примечательно то, что очень часто для этого достаточно время от времени открывать окна и двери. А иногда причина исчезает сама по себе, просто изменяется атмосферное давление на улице или меняется направление ветра. Все банально просто.

Для решения ряда причин зачастую принимается решение по установке дефлектора. Благодаря этому происходит нормализация работы вентиляции в частном доме. Воздушные потоки начинаются двигаться в правильном направлении.

А чаще всего, проблема исчезает, если произвести чистку вентиляционных каналов. Обратная тяга исчезает благодаря прочистке вентиляционной шахты. Ведь скопившийся мусор может и быть проблемой жилых домов.

А что если застройщик допустил ошибку и в помещении постоянно гуляет сквозняк, нарушающий работу вентиляции? В таком случае необходимо прибегнуть к строительно-ремонтным работам по перепланировке жилого пространства. Возможно, стоит установить двери, чтобы исключить сквозняки, в противном случае устанавливаются дополнительные перегородки.

В некоторых случаях монтируется кондиционер или специальные приточные клапаны. Но в этом случае важно быть внимательным, чтобы установить такое оборудование, ведь необходимо правильно рассчитать квадратуру жилого помещения, а также технические характеристики вентиляционных каналов.

Заключение

Итак, мы рассмотрели с вами подробно вопрос о том, какие существуют причины обратной тяги в системе вентиляции. Безусловно, существует множество для этого причин. Будьте уверенными в том, что любую проблему можно решить. Главное, понимать, как работает система вентилирования, а также в чем именно проблема. В таком случае все будет хорошо, более того, с этой задачей сможете справиться самостоятельно.

Обратная тяга в вентиляции частного дома: почему вентиляция работает в обратную сторону и как это устранить

Для создания комфортных условий необходим достаточный приток свежего воздуха. При неправильном функционировании системы воздухообмена может возникнуть обратная тяга в вентиляции частного дома, что плохо влияет на его микроклимат.

В этом случае необходимо разобраться и устранить причины изменения направления потока. Давайте разберемся в причинах возникновения обратной тяги в вентиляционной системе дома и способах их устранения.

Причины возникновения обратной тяги

Обратная тяга возникает при наличии просчетов в проектировании вентиляционной системы или недостаточно квалифицированном ее исполнении. Но так как воздух обладает хорошо изученными физическими свойствами, то легко можно выявить причины происхождения проблемы и найти способы для ее устранения.

Закон сохранения объема при вентиляции

При моделировании воздухообмена для небольших объемов, которые характерны для частных домов, можно пренебречь такими параметрами воздушной среды как степень сжатия и неравномерная плотность.

В этом случае основной физический закон приточно-вытяжной вентиляции можно сформулировать следующим образом: разность объема поступающего и выходящего воздуха за любой период времени равна нулю.

Вытяжную вентиляцию устанавливают в местах наибольшего скопления загрязняющих аэрозолей. Это ванная комната, кухня и служебные помещения. Некоторые вытяжки снабжают вентиляторами для принудительного увеличения объема удаляемого воздуха.

Приточную вентиляцию устанавливают в жилых комнатах для поступления свежего воздуха в места постоянного пребывания людей. Как правило, она принудительного типа с заранее заданными объемами входящего потока.

Это необходимо для точного поддержания параметров микроклимата, таких как температура, влажность и кислородный режим.

Таким образом, чаще всего объемы поступления воздуха в разных местах дома фиксированы, а распределение выходящего воздуха по отверстиям переменно.

Если в определенный момент времени часть вытяжной системы пропускает поток больший, чем обеспечивает приточная вентиляция, происходит компенсация недостающего объема через отверстия, предназначенные для выпуска воздуха.

Чтобы предотвратить такой сценарий необходимо при разработке системы вентиляции выполнить следующий комплекс действий:

• на каждое вытяжное отверстие установить обратный клапан для недопущения через него притока воздуха;
• организовать одно или несколько резервных приточных отверстий естественного типа для компенсации недостающего объема.

Сечение отверстий у резервных приточных устройств нужно рассчитывать таким образом, чтобы они суммарно могли компенсировать максимальный объем недостающего воздуха. Каждое из них необходимо снабдить обратным клапаном, чтобы исключить отток воздуха. Это чревато обледенением и закупоркой приточек зимой.

Неучтенный воздухообмен с улицей

Свою роль в воздушный баланс дома вносит фильтрация – неконтролируемый пропуск воздуха через щели и неплотности. Если это явление интенсивное, то невозможно провести точные расчеты параметров вентиляционной системы.

Кроме того, инфильтрация (фильтрация направленная внутрь) позволяет проникать воздуху в помещение без обработки его пылевыми фильтрами и без нагрева до нужной температуры зимой. Поэтому это явление нужно полностью ликвидировать или сделать его влияние на общий воздухооборот незначительным.

Открытые окна, балконы и мансардные двери создают дополнительный воздухообмен. Заранее надежно просчитать его невозможно, так как скорость и даже вектор потока зависит от множества факторов, прежде всего внешней и внутренней температуры, а также направления и интенсивности ветра.

Единственным решением при обнаружении возникновения обратной тяги в воздуховодах может быть установка обратных клапанов.

В холодное время дополнительным вытяжным устройством переменной мощности служит дымоход. По нему горячий воздух с продуктами горения выходит наружу, внося существенный вклад в суммарное значение объема вытяжного потока.

Объем выходящего через дымоход воздуха зависит от мощности котла. Для заводских изделий его легко рассчитать, так как в инструкции есть таблицы, в которых указаны минимальное сечение дымохода и скорость выброса продуктов горения для конкретной модели.

Если печь или котел изготовлены самостоятельно, то приблизительное значение объема удаляемого воздуха нужно взять из технической документации аналогичного по параметрам устройства.

Если рассматривать дымоход как вытяжной канал, то его спецификой является невозможность установки на нем обратного клапана. Альтернативой может стать интегрированный дымосос, но только в том случае, если его монтаж технически возможен. Тогда отопление можно включать в модель как вытяжку с вентилятором.

К расчету баланса воздуха при наличии дымохода необходимо подойти ответственно. Даже однократный реверс потока способен полностью испортить интерьер помещения. Кроме того, при большом пламени существует риск возникновения пожара, а также возможность отравления людей продуктами горения.

Типовые проблемы при организации воздухообмена

Уменьшение скорости потока относительно расчетной даже в одной приточке или вытяжке ведет к дисбалансу воздухооборота в доме. Это сказывается на работе остальных устройств, в которых происходит компенсационное изменение параметров потока, в том числе может возникнуть реверс.

Поэтому необходимо обследовать все места поступления и оттока воздуха и тогда получится выяснить, почему общедомовая вентиляция работает, направляя поток в обратную сторону.

Снижение объема поступающего воздуха

Уменьшение скорости воздуха в приточной установке с вентилятором может быть вызвано следующими причинами:

• Потеря мощности двигателя, вибрация вентилятора и другие признаки износа оборудования. Необходимо провести ремонт и устранить выявленные неисправности.
• Сбой в настройке параметров системы. Нужно перенастроить систему или отремонтировать управляющий блок.
• Загрязнение фильтров. Самая распространенная причина снижения мощности приточной вентиляции. Необходима очистка или замена вкладыша.
• Загрязнение вентиляторов. В результате налипания загрязнителей изменяется геометрия лопастей. Тогда при том же количестве оборотов уменьшается напорная характеристика устройства.
• Уменьшение живого сечение канала. Оно может произойти в любом узле приточной системы, через который проходит воздух: труба, рекуператор, калорифер и т.д. Необходимо проводить их регулярную сервисную чистку.
• Частичное или полное закрытие внешней решетки. Фильтрующая решетка может быть забита насекомыми, листвой и другим мусором. Зимой возможно заметание ее снегом. Поэтому нужно периодически проверять ее пропускную способность.

При естественной приточной вентиляции частой причиной, приводящей к недостаточному притоку, а иногда и возникновению обратной тяги, является эффект разряженного воздуха с уличной стороны.

Такое явление может возникнуть с подветренной стороны здания. Его можно устранить, использую специальные ограждения возле воздухозаборного отверстия.

Неисправности вытяжки и их устранение

Причины плохой работы вытяжки принудительного типа такие же, как и у приточного устройства. Но чаще всего проблема возникает не из-за загрязнения фильтров (которые не всегда устанавливают на вытяжку), а вследствие сужения живого сечения вентиляционного канала.

В отличие от свежего воздуха, удаляемый поток несет влагу, пары, мелкие капли жира, которые прилипают к стенкам вентиляционного канала.

Со временем на внутренней стороне образуются наросты, создающие аэродинамическое сопротивление, что приводит к уменьшению объема выходящего воздуха. При этом само вытяжное устройство может работать исправно.

В частных домах вентиляционный канал проектируют так, чтобы можно было без особых усилий провести его визуальный осмотр. Это необходимо делать 2-3 раза в год и при обнаружении образовавшихся сужений прочищать их самостоятельно или с помощью работников организаций, предоставляющих такие услуги.

Существуют правила расположения труб вытяжной системы на крыше. Если их игнорировать, то в зависимости от погодных условий может возникнуть ветровой подпор, который приводит к замедлению скорости вентиляции или даже опрокидыванию тяги.

Индикатором, указывающим именно на эту причину, являются переменные, а не постоянные проблемы с воздухооборотом.

Положение дымовых труб относительно элементов крыши регламентировано п. 6.6.12 СНиП 41-01-2003 “Отопление, вентиляция и кондиционирование”. Оно прописано в этом документе на основании расчетов ветрового подпора, поэтому его можно применять и для труб вентиляции.

Часто возникает ситуация, когда при постройке дома все нормы по размещению вентиляционных выходов были соблюдены, но в дальнейшем произошло изменение ландшафта, приведшее к образованию зон ветрового подпора:

• модификация геометрии крыши (в том числе установка спутниковой антенны);
• постройка в непосредственной близости высокого строения;
• выросшее вблизи дерево.

В этом случае можно перенести выход вентиляционного канала в другое место, увеличить высоту трубы или постараться удалить причину, создающую зону ветрового подпора.

Также нужно проверить качество работы дефлектора. Если он имеет механические повреждения или в результате плохого крепления изменил свое положение относительно трубы, то это также может быть причиной возникновения проблем. Значительно увеличить тягу можно заменив обыкновенный дефлектор на ротационный.

Реверс в системе воздуховодов

В частных домах получила распространение система воздуховодов, соединяющая несколько вытяжных отверстий с одной вентиляционной шахтой. Некоторые точки могут быть снабжены устройствами принудительного забора воздуха, такими как кухонная вытяжка или канальный вентилятор.

Возникновение обратной тяги в одной из ветвей воздуховода может быть вызвано не только описанными выше проблемами с общей вытяжкой, но и перераспределением вектора потока внутри системы вентиляционных каналов.

Для предотвращения такого сценария применяют установку обратных клапанов для каждой из ветвей воздуховода. Эти устройства пропускают поток в одном направлении и закрывают сечение канала при его реверсе.

Как правило, при монтаже воздуховода специалисты устанавливают обратные клапаны. Его может не быть в случае дополнительной врезке ветвей, если монтаж был произведен позднее. В этом случае надо установить такое устройство. Сделать это можно самостоятельно без перестройки всей системы воздуховодов.

Для этого необходимо:

1. Приобрести клапан подходящих размеров.
2. Разобрать систему воздуховодов в том месте, куда он будет установлен.
3. Отрезать часть прямоугольного канала или гибкой трубы размером с длину клапана.
4. Собрать систему с клапаном.
5. Проверить ее герметичность.

Если обратный клапан установлен, но происходит возникновение обратной тяги, то это значит, что устройство неисправно.

Причин может быть несколько:

• возникновение щели в мембране, створке или оболочке клапана;
• износ движущих частей, в результате чего не происходит закрытие створки или мембраны;
• попадание плотного мусора (например, куска бумаги или крупного жука), который мешает полному закрытию устройства.

В любом случае, необходимо разобрать часть воздуховода и снять клапан. При невозможности его ремонта следует приобрести устройство таких же размеров и собрать воздуховод заново.

Выводы и полезное видео по теме

Как сделать приточную вентиляцию для предотвращения обратной тяги в вытяжках:

Правильная работа вытяжной и, особенно, приточной вентиляции является залогом отсутствия обратной тяги. Для этого необходимо периодически проводить осмотр устройств и проводить для них замеры скорости потока.

Если после прочтения материала у вас появились вопросы или вы нашли неточности, оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Возможно у вас тоже возникла проблема в работе вентиляционной системы? Опишите ее и мы вместе попробуем с ней справиться.

Причины, почему дует из вентиляции

Одна из причин сквозняков в квартире – неправильная работа вентиляционной системы. Она предназначена для того, чтобы удалять из помещения все неприятные запахи и освежать воздух. Но иногда создается обратная тяга и воздух наоборот дует из вентиляции, что становится серьезной проблемой.

Принцип работы вентиляционной системы

Вентиляция предназначена для того, чтобы обеспечивать в помещении циркулирование воздушных потоков. Затхлый воздух выходит из помещения, а на его место прибывает свежий. Для осуществления вентиляции в домах устанавливается специальная система одной из трех разновидностей:

• естественная;
• механическая;
• смешанная.

Естественная вентиляция основана на беспрепятственном движении воздушных потоков. В квартире и на улице различные показатели температуры и атмосферного давления. Из-за этого сквозь щели, а также открытые окна и двери воздух циркулирует по всей квартире. В итоге «отработанный» воздух выходит на улицу, а свежий поступает в квартиру. Естественная вентиляция невозможна в помещении, которое полностью закрыто.

Механический способ вентиляции основан на принудительном движении воздуха в помещении. Для этого используется специальное оборудование, которое создает тягу. Таким образом, свежий воздух под действием устройства поступает в комнату, а отработанный вытягивается из помещения.

Механический способ вентиляции

Смешанная вентиляционная система представляет собой средний вариант между естественной и механической вентиляцией. Свежий воздух появляется в квартире благодаря естественному движению воздушных потоков. Например, через открытые окна. Отработанный воздух выходит при помощи специального приспособления – вытяжки. Смешанная вентиляция чаще всего устанавливается в многоквартирных домах. Вытяжки размещаются на кухне и в санузле.

Как определить, что вентиляция работает неправильно?

Есть несколько основных факторов, по которым можно определить, что вентиляционная система неисправна:

• появляются посторонние запахи из вентиляционного отверстия;
• в квартире запотевают окна;
• в помещении появилась плесень;
• появляется сквозняк при закрытых окнах и дверях;
• во время морозов в комнате с вытяжкой становится очень холодно.

Если вентиляционная система неисправна, в квартире запотевают окна

Если вы подозреваете, что в системе вентиляции есть сбой, можно провести небольшой тест. Понадобиться лист бумаги, который сможет полностью закрыть вентиляционное отверстие. Необходимо создать сквозняк – открыть все двери и окна в квартире. После стоит приложить лист бумаги к вытяжке. Если решетка плотно удерживает лист, проблем с вентиляцией нет. В том случае, если бумага отлетает от решетки, существует обратная тяга. Это говорит о том, что загрязненный воздух поступает в квартиру, а не наоборот.

Еще один способ проверки тяги на кухне – это использование свечи. В первую очередь необходимо создать естественную вентиляцию. Для этого открывают окно на кухне и дверь в санузел. Поджигается свеча. Вентиляция работает исправно, если пламя отклоняется в сторону вытяжки. Если же оно клонится в обратную сторону, необходима чистка воздуховода. Важным условием для этой проверки является отключение электрической кухонной вытяжки, так как она создает искусственную тягу.

Работу вентиляции можно проверить с помощью язычка пламени свечи или зажигалки

Причины обратной тяги в вентиляции

Есть несколько причин, из-за чего система может работать некорректно и дует из вентиляции в квартиру:

1. Засорение вентиляционного канала. Оно может быть вызвано попаданием в устройство мусора. Также причиной является образование толстого слоя сажи. Иногда в ветканале птицы строят гнезда, тем самым нарушая процесс притока и оттока воздуха.
2. Погодные условия. В зимний период вентиляционный канал может замерзнуть. Из-за того, что в него попадает снег, воздух в квартире может стать непривычно холодным. Летом температура в квартире ниже, чем снаружи, поэтому создается обратная тяга из-за теплых воздушных потоков. Сильный ветер, а также ливень способны спровоцировать проблемы в работе вентиляционной шахты.
3. Образование конденсата. Излишнее количество пара и воздуха, которое попадает в вентиляцию через вытяжку, способно ухудшить работу системы.
4. Сквозняк в квартире. Причиной нарушения работы вентиляции может стать сквозняк. Чаще всего с этой проблемой сталкиваются в том случае, когда вытяжка размещена в большом помещении.
5. Неправильная планировка дома. Если труба размещена в месте ветрового подпора, создается высокое давление. Из-за этого не происходит тяга, и воздух с улицы проникает через вентиляционную трубу в дом. Также причиной обратной тяги могут стать ошибки в расчетах поперечного сечения вентиляционного канала.
6. Ремонтные работы. Ремонт у соседей в многоквартирном доме может стать причиной того, что перекроется вентиляционная шахта, тем самым в квартире будет затхлый воздух.
7. Герметизация комнаты. Если в комнату не поступает воздух, вытяжка не будет работать в полную силу. Обычно с этой проблемой сталкиваются после установки новых стеклопакетов, а также дверей с уплотнительной резинкой.
8. Работа кухонной вытяжки. Вытяжка, которая устанавливается над плитой, обладает высокой мощностью. Она вытягивает не только запахи от приготовленной пищи, но также пропускает через себя большую часть воздуха в квартире. Когда окна и двери в квартире закрыты, а при этом работает вытяжка, в вентиляции возникает обратная тяга. Чаще всего в кухню начинают поступать запахи из санузла. Чтобы этого не происходило, необходимо при использовании вытяжки открывать форточку для проветривания.

Причин, почему дует из вентиляции, очень много. Некоторые из них можно решить только при помощи специальной службы. Но большинство неполадок решаются при помощи нарушения герметизации помещения, то есть благодаря регулярному проветриванию квартиры.

Решение проблем с вентиляционной системой

В зависимости от причины обратной тяги в вентиляции, принимаются определенные меры по устранению неполадок в работе системы. К ним относятся:

• чистка воздуховода;
• перенаправление вентканалов;
• создание естественной вентиляции;
• вызов специалиста.

Чистка воздуховода нужна в том случае, когда забилась вентиляционная система. Перед тем, как очистить вентиляционный канал, необходимо демонтировать решетку вытяжки. Далее очищаются стенки воздуховода. Для этого снимается сажа при помощи специального инструмента. Его можно сделать самостоятельно. Для этого на длинной палке необходимо закрепить несколько кухонных ершиков. Очистку стоит проводить до тех пор, пока не нормализуется тяга в вентиляционном канале.

Вентиляционные каналы в одной квартире зависят друг от друга. Чаще всего проблема заключается в обратной тяге вытяжки в санузле. Это связано с тем, что на кухне поглощается больше воздуха, а также сами воздушные потоки теплее. Высокая температура обеспечивает улучшенную работу кухонной вытяжки. Чтобы вентиляционная система в санузле работала исправно, необходимо поставить специальную заглушку на кухонный вентиляционный канал. Она уменьшает диаметр кухонной вытяжки, тем самым возобновляя хорошую тягу вентиляции в санузле.

Частой причиной плохой работы вентиляции является герметичность помещения. Справиться с этим можно при помощи регулярного проветривания. Но это не единственный способ. На оконных рамах можно установить приточный клапан, который позволяет воздуху проникать в помещения при закрытых окнах. Двери желательно устанавливать без нижней планки, чтобы осуществлялась естественная вентиляция.

Обратная тяга вентиляции может стать причиной появления в квартире посторонних запахов, холода и сквозняков. Чтобы снизить вероятность неисправной работы вентиляционной системы, необходимо установить обратный клапан. Он будет не допускать проникновения отработанного воздуха обратно в квартиру. Также стоит почистить вентиляционный канал и сделать приток свежего воздуха в квартиру через окна.

Подземелье и тепло, или грунтовый трубопровод как источник отопления

Есть два варианта экономить на обогреве. Первый — это снижение притока свежего воздуха ценой ухудшения домашнего микроклимата, второй – снизить количество тепловых затрат для подогрева поступающего наружного воздуха. Использование энергии грунта — это способ значительно сэкономить на обогреве и охлаждении вентиляционного воздуха. Как и почему — расскажем в этой статье!

Грунтовый теплообменник — что это такое и как используется?

Грунтовый теплообменник – теплообменник подземного типа, способный улавливать тепло из грунта и/или рассеивать его там. Они используют практически неизменную подземную температуру планеты для нагревания или охлаждения воздуха или других текучих сред с целью применения в жилом, аграрном или промышленном секторе.

Если воздух в здании проходит через теплообменники с целью теплоутилизации, в Европе их называют подземными трубопроводами (они же – нагревательные и охладительные подземные трубопроводы), а в Северной Америке – грунтово-воздушными теплообменниками (ГВТ). Эти системы известны под рядом других названий, среди которых – воздушно-почвенный теплообменник, грунтовые каналы, грунтовые канавы, грунтово-воздушные туннельные системы, подземный трубчатый теплообменник, гипокаусты, грунтовые теплообменники, тепловые лабиринты, подземные вентиляционные трубы и так далее.

Подземные трубопроводы зачастую выступают практически осуществимой и экономичной альтернативой или дополнением к стандартным системам центрального отопления или воздушного кондиционирования, так как у них отсутствуют компрессоры, химикаты и горелки, а для движения воздуха требуются только вентиляторы. Они используются как для частичного, так и для полного охлаждения и/или нагревания воздуха, подающегося в здание через вентиляторы.

Их применение может помочь зданиям соответствовать стандартам Пассивного дома или сертификации Руководства по энергоэффективному и экологическому проектированию.

Грунтово-воздушные теплообменники использовались на аграрных (животноводческих постройках) и садоводческих предприятиях (теплицах) в США последние несколько десятилетий, а вместе с солнечной вытяжной трубой в жарких сухих регионах – в течение тысячелетий, начиная, вероятно, со времен Персидской империи. Разработка этих систем в Австрии, Дании, Германии и Индии стало достаточно распространенной, начиная с середины 1990-х, и постепенно принимается в Северной Америке.

Грунтовый теплообменник также может использовать воду или антифриз в качестве теплообменной среды, часто – вместе с геотермальным тепловым насосом.

Как устроен грунтовый теплообменник?

Характеристики грунтово-воздушных подземных теплообменников можно проанализировать с помощью нескольких программ, использующих данные барометров. Среди этих программ – «GAEA», «AWADUKT Thermo», «EnergyPlus», «L-EWTSim», «WKM», и другие. Однако многочисленные системы грунтовых теплообменников были разработаны и построены неправильно и не смогли соответствовать ожиданиям разработчиков. Грунтовые теплообменники оказались больше приспособленными для предварительной очистки воздуха, чем для его полного нагревания или охлаждения.

Предварительная очистка воздуха для теплового насоса, использующего теплоту воздуха, или геотермального теплового насоса часто обеспечивает наивысший доход на инвестицию, проще говоря, окупаемость часто происходит уже через год после установки.

Большинство систем обычно строят из труб с гладкой оболочкой (что усложняет падание конденсата или частиц грунта), из жесткой или полужесткой пластмассы, плакированных пластмассой металлических труб или пластиковых труб с внутренним антибактериальным слоем диаметром от 100 (3,9 дюйма) до 600 (23,6 дюйма) мм, закопанных на глубине от 1,5 м (4,9 фт) до 3 (9,8 фт), где температура окружающей среды чаще всего составляет от 10 C (50 F) до 23 C (73 F) в течение года в тех условиях, где живет большая часть людей. С ростом глубины температура грунта становится более постоянной.

Трубы меньшего диаметра требуют больше энергии для передвижения воздуха и имеют меньшую площадь контакта с поверхностью. Трубы большего диаметра позволяют обеспечить более медленный поток воздуха, что также делает перемещение энергии эффективнее и позволяет перемещать ее в больших объемах, обеспечивая лучший обмен воздуха за более короткий промежуток времени, когда, например, вы хотите очистить здание от неприятных запахов или дыма, но страдаете от худшего теплообмена между стенкой трубы и воздухом из-за увеличенных расстояний.

Некоторые предполагают, что эффективнее будет пропустить воздух через длинную трубу, чем подать его через вентилятор. Солнечная вытяжная труба может использовать естественную конвекцию (подъем теплого воздуха) для создания вакуума и перемещения воздуха, отфильтрованного через пассивную трубу охлаждения, по охлаждающим трубам большего диаметра. Естественная конвекция может быть медленнее в сравнении с вентилятором на солнечной энергии.

При создании трубы стоит избегать острых углов в 90 градусов, так как два поворота под углом в 45 градусов будут производить меньший по турбулентности и больший по эффективности поток воздуха. Хоть гладкостенные трубы гораздо эффективнее в передвижении воздуха, в плане перемещения энергии их эффективность ниже. Существует три конфигурации системы: замкнутая петля, открытая система а-ля «свежий воздух» и комбинированная:

1. Замкнутая петля: воздух из здания или постройки проходит через подковообразную петлю из труб диаметром от 30 (98 фт) до 150 (492 фт) метров, где он смягчается до температур, близких к земным, прежде чем вернуться и распространиться через сеть воздуховодов в здание или постройку. Замкнутая система может быть эффективнее (при предельных температурах воздуха), чем открытая система, так как она охлаждает и доохлаждает один и тот же воздух.
2. Открытая система: воздух выпускается из приемника фильтрованного воздуха (рекомендуемая минимальная величина, описывающая эффективность воздушного фильтра – 8+). Охлаждающие трубы – это, как правило 30-метровые (98 фт) прямые трубы, подведенные к дому. Открытая система в сочетании с рекуперацией может достигать КПД, сравнимого с аналогичной величиной замкнутой системы (80-95 %), и обеспечивать фильтрацию и смягчение подаваемого воздуха.
3. Комбинированная система: она может быть построена с заслонками, которые позволят работать в открытом или замкнутом режимах в зависимости от потребностей в вентиляции свежего воздуха. Такой концепт даже при работе в замкнутом режиме смог бы обеспечить свежий воздух даже в случае падения атмосферного давления, создаваемого солнечной вытяжной трубой, сушильной машинкой для одежды, камином, вытяжками на кухне или в ванной. Лучше подавать фильтрованный воздух из пассивной охлаждающей трубы, чем неподходящий воздух снаружи.

Однопроходные грунтово-воздушные теплообменники предлагают возможность для улучшения качества воздуха в помещении помимо традиционных систем за счет увеличенного объема поставки воздуха снаружи. В некоторых конфигурациях однопроходных систем обеспечивается непрерывный поток воздуха снаружи. Этот тип систем может обычно включать одну или несколько вентиляционных теплоизоляционных установок.

Тепловые лабиринты

Тепловые лабиринты выполняют те же функции, что и подземные трубопроводы, но, как правило, они создаются в прямом объемном прямолинейном пространстве, иногда они встроены в подвалы или подземные этажи зданий, и, в свою очередь, разделены многочисленными внутренними перегородками, чтобы создать запутанные вентиляционные каналы. Максимизация длины каналов позволяет добиться лучшего эффекта передачи тепла. Постройка стен лабиринта, перекрытий и перегородок, как правило, подразумевает использование высокотемпературной бетонной массы и бетонных блоков, а внешние наружные стены и полы находятся в прямом контакте с окружающей почвой.

Безопасность

Если влажность и последующее скопление грунта не предполагаются в разработке системы, жители могут столкнуться с рисками для здоровья. В некоторых местах влажность в подземных трубопроводах можно контролировать просто за счет пассивного дренажа, если уровень грунтовых вод достаточно глубок, а почва обладает относительно высокой проницаемостью. В случаях, где пассивный дренаж невозможен или требует большего количества удаленной влаги, для обработки воздушного потока могут использоваться активные (осушитель) и пассивные (влагопоглотитель) системы.

Официальные исследования показывают, что грунтово-воздушные теплообменники уменьшают загрязнение воздуха, подаваемого в здание через вентиляцию.

Рабинда Бхаттарай (2004 год) утверждает: «Туннель [грунтово-воздушный теплообменник] оказался не способным поддерживаь рост бактерий и грибков; более того, было обнаружено уменьшение количества бактерий и грибков, следовательно – большую безопасность для вдыхания людей. Вследствие этого становится ясно, что использование ГВТ [грунтово-воздушных туннелей] не только помогает сохранить энергию, но и уменьшить загрязнение воздуха за счет уменьшение числа бактерий и грибков».

Так же, Флюкигер в исследовании (1999 год) двенадцати грунтово-воздушных теплообменников, отличающихся в плане дизайна, материалов труб, размер и срока, утверждает: «Это исследование было проведено из-за проблем потенциального роста микробов в закопанных трубах грунтово-воздушных систем. Однако результаты показывают, что роста вредоносных бактерий не происходит, а значит, концентрация жизнеспособных спор и бактерий, за редкими исключениями, даже падает после прохождения через трубопровод», дальше утверждает,

«Основанная на этих исследованиях работа грунтовых теплообменников допустима до тех пор, пока над ним происходит контроль и при доступности очистительных сооружений».

Вне зависимости от использования антибактериальных материалов на подземных трубопроводах, крайне важно то, что подземные охлаждающие трубы обладают отличным дренажом конденсата, и могут устанавливаться в 2-3 ступени, чтобы обеспечить постоянное удаление конденсированной воды из труб. При применении в доме без подвала на плоском участке, конденсационная башня может быть установлена на глубине меньшей, чем точка захода труб в дом, и в точке, близкой к входу в стену.

Установка конденсационной башни требует использование дополнительного конденсационного насоса, удаляющего воду из башни. Для установки системы в домах с подвалами, трубы располагаются так, что установка для высушивания конденсата устанавливается в самой низкой точке дома. Как бы там ни было, труба должна быть постоянно наклонена либо к конденсационной башне, либо к системе откачки конденсата.

Внутренняя поверхность трубы, в том числе – стыки, должны быть гладкими, чтобы не препятствовать току и удалению конденсата. Гофрированные или ребристые трубы и грубые внутренние сочленения не должны использоваться. Сочленения, соединяющие трубы, должны быть достаточно плотными для предотвращения просачивания воды или газа. В определенных географических регионов, важно, чтобы сочленения не пропускали газообразный радон. Не могут использоваться пористые материалы, типа непокрытых бетонных труб.

В идеале в строениях должны использоваться подземные трубопроводы с антибактериальными внутренними слоями для предотвращения потенциального роста грибков и бактерий внутри труб.

Эффективность

Использование грунтово-воздушных теплообменников как для частичного, так и для полного охлаждения и/или нагревания воздуха, вентилируемого в помещении, проходило с переменным успехом. К сожалению, литература переполнена чрезмерными обобщениями о «плюсах» и «минусах» применимости этих систем. Ключевым аспектом грунтово-воздушных теплообменников является пассивная природа работы и возможность применения в широком спектре природных условий.

Грунтово-воздушные теплообменники могут быть крайне рентабельными как в отношении предварительных, так и капитальных затрат, а также долговечными и дешевыми в обслуживании. Однако это сильно зависит от широты местности, высоты над уровнем моря, температуры окружающей среды, максимумов климатической температуры и относительной влажности, солнечной радиации, уровня воды, типа почвы (теплопроводности), содержания влажности в почве и внешнего проектирования системы или ее изоляции. В основном сухая почва с низкой плотностью, малым количеством или полностью отсутствующим слоем грунта может принести меньше всего выгод, хотя плотная влажная почва со значительным слоем грунта должно улучшить характеристики системы.

Система замедленного дренажа конденсата может улучшить тепловые характеристики. Влажная почва в контакте с охлаждающими трубами будет проводить тепло гораздо эффективнее, чем сухая почва.

Подземные охлаждающие трубы гораздо менее эффективны в жарком влажном климате (как во Флориде), где температура окружающей среды приближается к комфортной для людей температуре. Чем выше температура окружающей среды, тем менее эффективна система для охлаждения и осушения воздуха. Однако, почва может использоваться для частичного охлаждения и осушения заменяемого воздуха, поступающего в термическую буферную зону с пассивной солнечной подпиткой, например, в прачечной или террасе/теплице, особенно – в тех зонах, где есть купель, плавательная спа-зона или внутренний плавательный бассейн, где теплый влажный воздух извлекается летом, и требуется более холодный и сухой компенсационный воздух.

Не для всех регионов и мест пригодны грунтово-воздушные теплообменники. Среди условий, которые могут препятствовать правильному использованию систем – поверхностная скальная порода, высокий уровень воды и неподходящее пространство. В частности, в некоторых районах должна быть обеспечена тепловая перезарядка почвы. В бифункциональных системах (как нагревания, так и охлаждения) теплое время года обеспечивает тепловую перезарядку почвы для холодного сезона, а холодный сезон обеспечивает тепловую перезарядку почвы для теплого сезона, хотя даже для них стоит предусматривать вариант перегрузки теплового резервуара.

«Renata Limited» — выдающаяся фармацевтическая компания в Бангладеш проверила пилотный проект, пытающийся обнаружить, можно ли использовать туннельный грунтово-воздушный теплообменник в качестве дополнения к традиционной системе кондиционирования воздуха. Бетонные трубы с общей длиной в 60 футов (около 18,25 м), внутренним диаметром в 9 дюймов (около 23 см) и внешним диаметром в 11 дюймов (около 28 см) были закопаны на глубине в 9 футов (около 2,75 м) под землей, использовался вентилятор с расчетной мощностью 1,5 кВт.

Подземная температура на глубине оставалась на уровне в 28 C. Средняя скорость движения воздуха в туннеле составляла около 5 м/с. КПД подземного теплообменника, созданного таким образом, было малым и составляло от 1,5 до 3 ед. Результаты убедили власти, что в жарком и влажном климате неблагоразумно воплощать на практике концепт грунтово-воздушного теплообменника. Вторичный холодоноситель (сам грунт) изменяет температуру окружающей среды, что является главной причиной провала подобных принципов в жарких, влажных регионах (части Юго-Восточной Азии, американский штат Флорида и так далее).

Однако исследователи из Британии и Турции докладывали о чрезвычайно высоком КПД, превышающем 20 единиц. Температура под землей кажется самым важным показателем для проектирования грунтово-воздушного теплообменника.

Влияние на окружающую среду

В контексте современного уменьшения объемов ископаемого топлива, роста цен на электроэнергию, загрязнения воздуха и глобального потепления, правильно разработанные подземные охлаждающие трубы предлагают устойчивую альтернативу для сокращения или полного удаления потребности в традиционных системах кондиционирования воздуха на основе компрессоров, в частности – в нетропическом климате. Они также обеспечивают дополнительную выгоду в виде контролируемого, отфильтрованного и смягченного потока свежего воздуха, который особенно ценен в небольших, герметичных и эффективных строениях.

От воды к земле

Альтернативой грунтово-воздушным теплообменником является «водно»-грунтовый теплообменник. Как правило, он схож с геотермальным тепловым насосом за счет трубопровода, проложенного в почве горизонтально (хотя может быть и вертикальный зонд) на глубине, схожей с аналогичной величиной для грунтово-воздушного теплообменника. Он использует трубу длиной примерно вдвое больше обычной при диаметре в 35 мм, к примеру 80 метров, в сравнению с ГВТ длиной в 40 метров. Катушка теплообменника располагается перед вытяжным отверстием вентилятора-теплоутилизатора. В качестве жидкость теплообменника, как правило, используется жидкий охлаждающий солевой раствор (сильно посоленная вода).

Многие европейские постройки сейчас используют эту систему из-за простоты установки. Не требуется никакой точки дренажа, также это – безопасно из-за пониженного риска просачивания почвы.

Как самостоятельно изготовить грунтовой теплообменник

Использование грунтового теплообменника все чаще встречается в частных домах в качестве принудительной вентиляции. Это выгодная альтернатива, которую можно сделать своими руками. Виды грунтовых теплообменников, их принцип работы, а также инструкция по изготовлению – все это изложено в статье.

Содержание

• Принцип работы
• Виды грунтовых теплообменников
• Изготовление трубного теплообменника
• Изготовление бесканального теплообменника
• Итог

Принцип работы

Давно известно, что почти на всей территории стран СНГ, температура в грунте на глубине 2 метров остается неизменной, а именно – около 10°C. Меняется она в зависимости от региона, но колебания обычно не превышают + — 2°C. Установка воздушных теплообменников подразумевает получение этой бесплатной энергии. За счет неизменной температуры конструкция прогревает помещения в холодное время года, а в жаркое – остужает. Грунтовая приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает циркуляцию воздуха в помещении, также позволяет сохранить часть тепла, поступающего от обогревающего элемента. Обычно грунтовой теплообменникустанавливается вместе с рекуператором.

Рекуператор – это теплообменная система вентиляции. В ней холодный внешний воздух нагревается счет вытяжного теплого. В конструкции присутствует нагревающее устройство, вентиляторы, фильтры и трубопровод.

Эта схема позволяет получить уже подогретый свежий воздух из грунта, как результат – рекуператор затрачивает меньше энергии. Воздушная грунтовая система позволяет не только сохранить электроэнергию, но и сохранить конструкцию в рекуператоре в рабочем состоянии. В трубопроводе не будет замерзания конденсата, так как воздух подается всегда одной температуры. Подобная проблема обычно случается при использовании только рекуператора, когда в него идет морозный воздух.

Климат стран СНГ позволяет обеспечить теплообмен, величина охлаждения или подогрева в котором может колебаться от 5 до 20°C. Эффективность зависит от разницы между температурой грунта и внешним воздухом, чем она больше – тем сильнее теплообмен. Поэтому грунтовая система эффективна летом и зимой. В жару охлаждение осуществляется с 30°C до 20°C. В морозы подогрев происходит от -20°C до 0°C.

Весной и осенью температура воздуха в помещении чаще всего совпадает с температурой почвы. Поэтому теплообменник почти не влияет на микроклимат в доме. Но иногда грунтовая система может не только бездействовать, но и работать в отрицательном значении. К примеру, воздух в комнате имеет температуру около 12°C, а теплообменник охлаждает его до 8°C. В общем, использовать в межсезонье энергию грунта нет смысла. Изготавливая грунтовой теплообменник своими руками, нужно продумать способ отключения системы, чтобы свежий воздух шел с улицы, минуя теплообменник.

Виды грунтовых теплообменников

Сегодня известно два вида:

Бесканальный. Используется подземный слой, через который проходит воздух для теплообмена.

Трубный (канальный). Здесь теплообмен происходит при помощи набора труб (канала), закопанных под землей.

Независимо от типа, основной подводящий канал монтируется к трубам вентиляционной системы. Свежий воздух к ней подается чаще всего через отверстие в стене. Важным моментом будет установка механизма, с помощью которого можно будет переключаться между двумя положениями: первое – в систему поступает свежий воздух с улицы, второе – работает грунтовая система. Простыми словами – нужно сделать грунтовой теплообменник своими руками с закрывающимися отверстиями для подачи воздуха из грунта и с улицы.

Изготовление трубного теплообменника

грунтовой трубный теплообменник

Теплообмен воздуха в этой системе более эффективный, но требует затраты средств и времени. Для изготовления грунтового теплообменника, необходимо уложить в траншею трубопровод. Обычно общая длина труб составляет от 15 до 50 метров, в зависимости от возможности и площади. В конструкции могут быть повороты труб, так как они почти не влияют на движения воздуха в системе. Укладывая трубопровод, нужно понимать, что чем он длиннее, тем эффективней будет происходить обмен тепла. Но при повышении длины будет вырастать аэродинамическое сопротивление.

Для эффективного охлаждения (или нагрева), должна быть большая длина трубопровода в теплообменнике. Если территория участка позволяет, то можно уложить вокруг него одну трубу. Если же площадь ограничена, тогда выходом из положения будет параллельная укладка. Диаметр трубопровода должен быть в диапазоне от 200 до 250 миллиметров.

Полипропиленовые трубы будут отличным выбором для системы. Чтобы обеспечить лучшую теплопроводность, нужно использовать трубопровод с большой поверхностью и меньшей толщиной стенок. Как вариант – гофрированный материал. Тогда тепло не будет оставаться в грунтовой системе. Укладка в траншее требует уклон 2%, независимо от сторон. Уклон будет служить для стока конденсата, появляющегося при охлаждении внешнего воздуха в жаркую погоду.

Удаление конденсата происходит за счет отверстия, которое создается на нижней отметке трубы. Сток жидкости осуществляться через дренажный колодец, в канализацию или прямо в землю. Если на участке низкий уровень грунтовых вод, то необходимо изготовить песчаную подушку. Конец трубы, который будет стоять на участке, должен быть оборудован фильтром. Также конец нужно установить выше уровня снега, который обычно выпадает.

Если в регионе снег является редким гостем, то высота выступающей трубы не должна быть меньше 1.5 метра. Это делается для защиты от радона – радиоактивного почвенного газа, которого больше всего возле поверхности. На конец трубы устанавливается воздухозаборник. Он оснащается фильтром и крепкой металлической сеткой. В трубу не должны попадать осадки, листья, грызуны, птицы или насекомые. При наличии возможности, воздухозаборник нужно поставить как можно дальше от источников загрязнение или запахов, допустимый минимум – 10 метров.

Изготовление бесканального теплообменника

грунтовой бесканальный теплообменник

Бесканальный грунтовой теплообменник подразумевает изготовление котлована с длиной около 3-4 метров и глубиной на 80 сантиметром. Котлован наполняется слоем гравия, а сверху покрывается пенобетонным покрытием. Эта конструкция позволяет получить температуру внутри специального слоя, которая не будет отличаться от температуры в грунте на глубине 5 метров. После изготовления котлована, из него нужно вывести трубу для поступления свежего воздуха.

Изготавливается этот патрубок по такой же схеме, как и в трубном теплообменнике. Ещё одна труба должна идти от специальной слоя до вентиляционной системы помещений. По простой схеме воздух начинает циркулировать. Он не только увлажняется, но и очищается. Плюс конструкции – это повышенная фильтрация. Минус – более низкая эффективность, чем в трубной системе.

Изготовить воздушный грунтовой теплообменник достаточно дешево. Больше всего его работа заметна в зимнее время, насыщенное морозами. С охлаждением система справляется менее эффективно. Кондиционер будет гораздо эффективнее, чем грунтовая система обмена. Но плюс теплообменной системы заключается в дешевизне её установки и дальнейшей эксплуатации. Расходоваться будет только электроэнергия на работу вентилятора.

Видео со строительством грунтового теплообменника под плитой:

Грунтовый теплообменник своими руками – изготовление

Грунтовый теплообменник своими руками – изготовление

Есть несколько разновидностей грунтовых теплообменников способы использоваться на данный момент. Возможность обустройства собственноручно, прекрасная эффективность, а еще конструктивная простота сделала такой тип вентиляции самым популярным в обустройстве частного дома.

На данный момент на 100% известно, что на территории всех СНГ стран температура земли на глубине примерно 2 метра остается почти неизменной.

На протяжении целого года примерная температура земли составляет +11 градусов. Малые изменения наблюдается в зависимости от региона, но они просто не больше +2 градусов.

Общие сведения

Описание системы

Установка теплообменников грунтового типа подразумевает под собой применении такой даровой энергии. Получается, весной/летом эта вентиляция будет делать воздух холодным внутри помещения, а в зимнее время, наоборот, подогревать его. Более того, дополнительное тепло помогает сберечь температуру, которая будет создаваться за счет остальных элементов обогревания. На данный момент грунтовой обменник тепла чаще всего применяют вместе с рекуператором. Это теплообменное устройство, которое требуется для нагревания прохладного воздуха благодаря вытяжному теплу. Более того, в его систему входят фильтры, вентиляторы, трубопровод и нагревательное устройство.

Применение системы

Подобная схема грунтового теплового обменника дает возможность получать воздух из земли уже несколько нагретым, что помогает экономить определенное количество энергии, которое уйдет на работу рекуператора. Наличие подобной системы воздуха для нагревания помогает еще и сэкономить электрическую энергию и рекуператорную конструкцию. В таком случае будет иметься в виде, что внутри трубопровода не будет появляться конденсат, потому что температурный уровень воздуха, который будет идти по трубам, будет постоянно примерно одинаковой. Проблема с конденсатом может появиться лишь в том случае, когда в работе будет включаться рекуператор, но при этом в него будет попадать изначально холодный и морозный воздух.

Воздействия климата на вентиляцию

Эффективность устройства для вентиляции очень сильно будет зависеть от климатических особенностей, которые наблюдаются в регионе. Если говорить про климат на территории стран, то установка теплового обменника помогает в подогревании или охлаждении воздуха примерно от +6 до +21 градусов. Коэффициент полезного действия самой системы будет в полной мере зависеть от того, насколько большая температурная разница между воздухом или грунтом. Чем больше будет разница, тем эффективнее будет система. Из-за такого эффекта устройство для вентиляции помещения будет эффективным средством и летом, и зимой. При жаре система помогает обеспечивать уменьшение температуры с +31 до +21 градусов. В морозное время года температура способна увеличиваться с -20 градусов до нуля.

При расчете устройства для вентиляции следует брать во внимание и то, что осенью и весной воздействие такой вентиляции на температуру почти отсутствует. Это будет обусловлено тем, что температурный уровень воздуха и земли очень близкие по назначению, из-за чего воздушный обмен сильно замедляется. В определенных случаях такая система может вообще работать при отрицательном режиме. Например, температура в комнате будет равна +12 градусов, а наличие устройства уменьшит ее до +8 градусов. Если брать во внимание такой факт, требуется обустроить грунтовое устройство своими руками так, чтобы его можно отключить или даже перекрывать для идеального прохождения воздуха.

Главные виды системы

Сейчас известно о двух типах системы – бесканальный и трубный грунтовый теплообменник для отопления. при обустройство первого типа системы будет использоваться слой подземного типа, через который сможет просачиваться воздух. Трубный тип имеет в виду наличие труб для установки грунтового устройства, по которым будет идти воздух. Они должны быть уложены еще и под землей. Эти два типа объединяет то, что основной отводящий канал обязательно должен быть соединен с вентиляционной системой. Основным требованием, о котором важно помнить, будет то, что в системе должен быть механизм, который позволяет перескакивать между обоими режимами. При первом будет применен прямой воздушный приток с улицы, при втором рабочем режиме будет применен тепловой обменник.

Теплообменник канального типа

При выборе между грунтовыми воздушными тепловыми обменниками для частных домов лучше выбирать именно такой вариант. Он, естественно, требует куда больше средств и времени, но еще и будет более эффективным. Для того, чтобы сделать такой тип вентиляции, требуется укладывать систему труб в траншею, которая подготовлена в земле. В среднем же длина труб будет равна от 15 до 50 метров. Подбор будет зависеть от площади и возможностей. Тут требуется помнить о том, что трубы для теплообменника грунтовочного типа могут поворачиваться, потому что это почти не воздействует на движение воздуха. Более того, чем длиннее получится система, тем лучше она будет работать, что тоже важно учесть. Обустройство короткого устройства нецелесообразно.

Подбор труб для укладки

Как уже было оговорено ранее, для эффективного применения система она должна быть большой длины. Если площадь участка вокруг строения позволяет, то можно укладывать лишь одну трубу по периметру дома. если площадь ограничена, можно использовать параллельную укладку, и диаметр труб для нормальной работы системы должен быть от 20 до 25 см. Прекрасный выбор – полипропиленовые трубы, и при выполнении расчетов грунтового устройства требуется знать еще и о том, что можно улучшать процесс теплового обмена, если уменьшать толщину стенок и увеличивать их площадь. Исходя из такого можно применять гофрированный материал. В этом случае тепло совсем не будет застаиваться в системе грунта, и еще крайне важно обустраивать наклон системы примерно на 2%. Маленький уклон в таком случае необходимый, чтобы конденсат, который образуется в жаркую погоду, смог стекать без проблем.

Сток и остальные системные элементы

Для того, чтобы эффективно убирать конденсат из системы, требуется оборудовать трубопровод не просто уклоном, а еще создавать маленькое отверстие на нижней трубной отметке. Для стока жидкости требуется обустроить колодец дренажного типа или делать вывод в землю. Если на участке будет наблюдаться низкий уровень грунтовой воды, требуется обустройство подушки из песка для системы. Конец трубы, который будет расположен на участке, должен иметь фильтр. Кроме того, он должен быть поставлен выше уровня снега, который выпадет в зимнее время. При обустройство теплового обменника собственноручно требуется знать, что если в регионе снег – редкое явление, то высота трубы, которая будет выступать над поверхностью земли, должна быть не меньше 1.5 метров.

Это требуется сделать в роли защиты от радона – почвенного радиоактивного газа.

На конец трубы должен быть установлен заборник воздуха. Этот элемент еще должен иметь фильтр и прочную металлическую сетку. Конец трубы должен быть поставлен и защищен так, чтобы в него не попадали осадки, листочки, а еще не могли попадать никакие птицы, животные и прочее. Если есть возможность, то такой элемент устанавливают как можно дальше от всех источников, которые способы воздействовать на качество воздуха, и минимальное удаление – 10 метров.

Бесканальная разновидность

Для того, чтобы собственноручно обустраивать такой тип теплового обменника, требуется выкапывать углубление, протяженность которого должна быть 3-4 метра, а глубина 0.8 метра. Более того, такой котлован должен быть наполнен посредством гравия, а сверху прикрыт пенобетонным покрытием. Эта конструкция требуется для того, чтобы температура внутри котлована не отличается от температуры грунта на углублении до 5 метров. После того, как этот этап будет пройден, требуется обустраивать вывод трубы, по которой будет проходить воздух. Что касательно изготовления такой трубы, то этот процесс ничем не будет отличаться от изготовления его в прошлом варианте. Естественно, вторая труба должна соединять особый теплообменный слой котлована и вентиляцию частного дома. после этого воздушная циркуляция начнется по самой простой схеме, и более того, воздух будет не просто увлажняться, а еще и очищаться. Исходя из этого можно утверждать, что бесканальный тип куда лучше в плане фильтрации, а трубный лучше для охлаждения/подогрева.

Системные особенности

Воздушный грунтовый теплообменник гравийного типа характеризуется тем, что он нуждается в восстановлении своих функций. Более того, устанавливать его запрещено в тех местах, где есть воздействие внешних нагрузок, например, в месте проезда транспорта. Еще одна особенность будет заключаться в том, что если гравий, который нужен для укладки, не промывать, то после обустройства системы и начала воздушной циркуляции в помещении может появиться неприятный затхлый аромат. Та же проблема появляется и в том случае, если слой гравия намокает из-за осадков или подъема грунтовых вод.

Минусы

Если повредить поверхностный слой этого обменника, то это приведет к уменьшению его эффективности, а еще к возможному насыщению влаги. Все это будет требовать проведения ремонтных работ. При обустройстве своими руками именно этого устройства следует знать то, что слой гравия является и теплообменным пунктом, и препятствием для прохождения воздуха. Из-за этого в системе нужна установить дополнительный источник для нагнетания воздуха – вентилятор с большой мощностью (несколько сот Ватт). Естественно, что это лишние траты на покупку и монтаж, и на дальнейшую оплату по счетам. И-за этого требуется тщательно проводить расчет системы, и добавим, что расчеты жидкостного теплового обменника немного проще, чем у гравийного, хотя его обустройства и конструкция куда сложнее.

Безмембранный тип

На сегодняшний день появились такие виды грунтовых устройств, а именно безмембранные. Они представляют собой комбинацию из двух старых типов систем. Основной сутью такого устройства будет то, что требуется смонтировать ровный слой полимерных плит поверх идеально ровного гравийного слоя.

Установка системы

Плиты требуется смонтировать на ножках, которые будут опираться на слой гравия. Получается, что воздух будет двигаться не сквозь гравийного слоя, как при бесканальном типе, а между слоем гравия и плит. Особенное преимущество в том, что применять такой тепловой обменник можно на протяжении длительного времени без регенерации слоя гравия. Обычный слой гравия может работать по 12 часов, а после требуется 12 часов «отдыха». При таком отдыхе слой гравия будет забирать тепло у грунта, чтобы после передать его в вентиляцию. При применении плит такие рамки сильно упрощаются.

Еще одним отличием ГТО без мембран заключается в том, что будет отсутствовать сильное препятствие воздушной циркуляции.

При бесканальном виде обменнике гравий будет являться естественным препятствием потоку воздуха, из-за этого потребуется оборудовать систему дополнительным вентилятором. Основной проблемой применения такого теплового обменника для вентиляции будет то, что система не сплошная, а потому использовать ее в полной мере запрещено в тех регионах, где наблюдается повышенный уровень грунтовых вод, или имеется шанс того, что систему затопит осадками.

Грунтовый теплообменник вентиляции в частном доме

Другие статьи на эту тему:

При устройстве вентиляции в частном доме все более популярным становится осуществлять забор свежего воздуха через грунтовый теплообменник.

Воздух в систему приточной вентиляции поступает с улицы через грунтовый теплообменник — трубу проложенную по участку в земле ниже глубины промерзания грунта.

На глубине 1,5 — 2 м. температура грунта остается постоянной круглый год — 8-10 °С.

Зимой, проходя по трубе теплообменника, приточный воздух нагревается до температуры, близкой к 0 °С.

Это снижает расход энергии на нагрев приточного воздуха, примерно на 25%, а в сильные морозы предотвращает выпадение инея на рекуператоре блока вентиляции. Иней перекрывает приток воздуха в дом.

Слева: зимой грунтовый теплообменник подогревает приточный воздух;
Справа: летом — охлаждает;
В межсезонье грунтовый теплообменник бездействует.

Летом воздух в трубе наоборот — охлаждается. Охлажденный воздух подается в помещения, снижая или вовсе исключая потребность в кондиционировании. Летом температура воздуха на выходе из теплообменника снижается максимум на 10-12 о С. при температуре наружного воздуха около 35 о С.

Для работы в этом режиме блок вентиляции с рекуператором должен иметь байпас, чтобы пропускать воздух помимо рекуператора.

Схема устройства грунтового теплообменника: 1 — воздухозаборник с фильтром; 2 — труба d=200-250 мм.; 3 — ревизионный колодец; 4 — конденсатоотводчик; 5 — заслонка грунтового теплообменника с автоматическим приводом; 6 — тройник; 7 — заслонка байпаса с автоматическим приводом; 8 — приточная труба байпаса; 9 — труба вытяжного канала; 10 — приточная решетка байпаса; 11 — блок принудительной приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором

Чем больше разница температур наружного воздуха и грунта, тем больше теплообмен. Грунтовый теплообменник работает не эффективно, если температура наружного воздуха находится в пределах +5 … +25 °С. Поэтому в межсезонье грунтовый теплообменник не используют. Забор воздуха происходит непосредственно с улицы, через воздухозаборник в стене дома.

Использование грунтового теплообменника наиболее выгодно для вентиляции достаточно герметичного воздухонепроницаемого дома. В таком доме весь воздух поступает внутрь помещений только через трубу теплообменника.

Грунтовый теплообменник выгодно применять с любым блоком принудительной вентиляции, как с рекуператором, так и без него.

Грунтовый теплообменник в системе естественной вентиляции

В системе естественной вентиляции дома можно организовать приток воздуха через грунтовый теплообменник. Для этого, в трубу теплообменника на входе в дом достаточно установить канальный электровентилятор мощностью 100 — 200 Вт. и выполнить разводку труб приточной вентиляции диаметром 100 мм. в комнаты дома.

Удаление воздуха из дома будет осуществляться через вытяжные каналы естественной вентиляции. Приточная система с грунтовым теплообменником будет выполнять роль приточных клапанов.

Вентилятор лучше разместить в техническом помещении, чтобы снизить уровень шума от его работы.

Как сделать грунтовый теплообменник

Для устройства грунтового теплообменника на участке в траншею укладывают трубу диаметром около 200 — 250 мм. Оптимальная скорость движения воздуха в трубе около 3 м/сек. Увеличивать диаметр труб не выгодно — эффективность теплопередачи растет слабо, а стоимость труб возрастает значительно.

Трубу грунтового теплообменника размещают вокруг дома на глубине не менее глубины промерзания. Для дома с заглубленным ленточным фундаментом трубу теплообменника выгодно разместить вблизи фундамента.

Для прокладки обычно используют канализационные трубы из ПВХ. Для обеспечения лучшей передачи тепла, следует выбирать трубы с меньшей толщиной стенки. Специально для устройства грунтовых теплообменников выпускают трубы из полипропилена, которые более теплопроводны, чем из ПВХ. Кроме того, такие трубы изнутри имеют покрытие, которое препятствует развитию микроорганизмов.

Оптимальная длина трубы грунтового теплообменника 35 — 50 м. Для дома с мелкозаглубленным фундаментом трубу теплообменника размещают на расстояние не менее 1 м от фундамента.

Длина трубы 35 — 50 метров. Чем длиннее труба, тем эффективнее теплообмен, но выше аэродинамическое сопротивление. Трасса трубы не обязательно прямолинейная — допускаются повороты.

Трубы в траншее укладывают с уклоном 2% в ту или иную сторону. Этот уклон необходим для стока конденсата, который может появляться в трубе летом при охлаждении теплого воздуха улицы.

Воздухозаборник с фильтром

На нижней отметке трубы теплообменника устраивают сток конденсата в канализацию или в дренажный колодец, или просто в грунт — в песчаную подушку при низком уровне грунтовых вод.

Конец трубы теплообменника, на который устанавливается воздухозаборник, на участке выводят выше уровня снегового покрова. Не рекомендуется делать забор воздуха непосредственно у земли, ниже 1,5 метра от поверхности участка. Радиоактивный почвенный газ радон тяжелее воздуха и его наибольшая концентрация наблюдается как раз у поверхности земли.

Воздухозаборник, устанавливаемый на трубу, оснащают защитной металлической сеткой и фильтром. Конструкция воздухозаборника должна препятствовать проникновению в трубу осадков, птиц, грызунов, листьев, насекомых.

Другой конец трубы заводят в подвал дома, если он есть, или пропускают под фундаментом и выводят в техническое помещение на первом этаже, где установлен блок приточной вениляции.

На участке воздухозаборник приточной вентиляции в частном доме размещают на расстоянии не ближе 10 м. от источников запахов и других мест загрязнения воздуха.

Гравийный грунтовый теплообменник без труб

Существует вариант устройства грунтового теплообменника без применения труб. Вместо труб в траншею на горизонтальном участке насыпают слой щебня или гравия крупной фракции толщиной не менее 800 мм.

Товары для строительства и ремонта

Гравийный теплообменник рекомендуется размещать на участке рядом с домом, что уменьшит длину и аэродинамическое сопротивление труб, соединяющих его с домом. Кроме того, гравийный теплообменник максимально удаляют от очистных устройств местной канализации. Уровень грунтовых вод должен быть ниже дна теплообменника.

Для устройства гравийного теплообменника роют котлован размером, позволяющим разместить в нем гравийную засыпку объемом 9 — 13 м 3 . Рекомендуемая толщина слоя засыпки гравия в котловане 0,9 — 2 м.

Дно и стенки котлована покрывают геотекстилем для предотвращения заиливания грунтом. Котлован заполняют гравием или щебнем фракции 20 мм. Перед укладкой материал засыпки тщательно промывают для удаления песка и других загрязнений. Засыпку накрывают сверху полотном геотекстиля, что предотвращает смешивание гравия с лежащим выше грунтом.

Ввод в дом и воздухозаборник выполняют как обычно, из труб диаметром 200 — 250 мм. Горизонтальные участки труб укладывают с уклоном 1-2% в сторону засыпки для стока воды. На концах подводящих труб в слое засыпки рекомендуется сделать гребенку из труб диаметром 150 мм для более равномерного распределения воздуха в слое как по вертикали, так и по горизонтали. Трубы гребенки располагают с шагом 600 — 800 мм.

• • Гравийному теплообменнику не нужны устройства для отвода конденсата.
  • Меньше стоимость сооружения.
  • Имеет более высокое аэродинамическое сопротивление.
  • Увлажняет поступающий в дом воздух.
  • Не защищен от попадания в нагнетаемый в дом воздух почвенных газов.

Гравийный теплообменник бывает выгодно соорудить на небольшой глубине в 0,5-0,6 м., в слое, где грунт зимой промерзает. Грунт над теплообменником в этом случае защищают от промерзания, утепляя его слоем теплоизоляции. Для утепления используют плиты из экструдированного пенополистирола (XPS) марки 35. Толщину и ширину слоя утеплителя определяют расчетом.

Гравийный теплообменник не следует применять в районах интенсивного выделения из недр земли радиоактивного почвенного газа радона.

Эксплуатация грунтового теплообменника

Наиболее эффективная работа грунтового теплообменника обеспечивается при его эксплуатации с перерывами на восстановление. Если воздух через теплообменник пропускать непрерывно, то температура почвы будет постепенно уравниваться с температурой воздуха, а эффективность теплообменника падать. Через каждые 10 — 20 часов работы грунтовый теплообменник необходимо отключать для восстановления на такой же период времени. Для этого лучше всего использовать время, когда все уходят из дома. На это время забор воздуха переключают на байпас помимо теплообменника.

Переключение клапанов — заслонок, меняющих режим работы теплообменника в зависимости от температуры наружного воздуха и перерывов на восстановление, должно выполняться автоматикой. При ручном управлении хозяева обычно забывают это делать.

Для того, чтобы грунтовый теплообменник работал непрерывно, без перерывов на восстановление, рекомендуется делать два теплообменника — прокладывать две трубы. Пока один теплообменник отключен для восстановления, работает другой, и наоборот.

При переключении забора воздуха через грунтовый теплообменник, аэродинамическое сопротивление притока на входе в блок принудительной вентиляции заметно увеличивается. Вентилятор притока в блоке вентиляции на это часто не рассчитан и не может обеспечить необходимый приток воздуха в помещения. Необходимо выбирать блок принудительной вентиляции, рассчитанный на работу с грунтовым теплообменником. Или придется устанавливать дополнительный вентилятор на выходе воздуха из трубы грунтового теплообменника.

Еще статьи на эту тему:

Выберите тип вентиляции для своего дома

Какую вентиляцию выбрали Вы? Голосуйте!
Узнайте, что выбрали другие.