Экономичное отопление

Тема в разделе 'Отопление, теплоснабжение, газоснабжение', создана пользователем Wattman, 10 дек 2012.

  1. Wattman Прохожий

    На форуме с:
    10 дек 2012
    Сообщения:
    4
    Симпатии:
    2
    Баллы:
    6
    Хотелось бы поделиться интересным фактом.Не секрет что человеку для комфортного проживания нужна постоянная температура воздуха и относительная влажность воздуха играет не последнюю роль в этом.И человечество постоянно борется с природой для для достижения комфорта, придумывая системы отопления, вентиляции и .кондиционирования.Конечно же главным любой системы мы считаем КПД ,то есть отношение затрачиваемой энергии к работе систем обеспечивающих оптимальную среду для нас.Естественно что на фоне борьбы с тепло потерями через ограждающие конструкции,мы слегка забыли что в консервных банках находиться пристало только не живой материи или же вяло живущей,а нам стало быть не стоит загонять себя в состояние анабиоза для того чтобы почувствовать комфорт. Речь идет о том ,что сколько бы мы не грели или не охлаждали воздух в доме он вместе с комфортной температурой и влажностью вылетит в трубу! В связи с этим предлагаю рассмотреть такую систему как геотермальный теплообмен совмещенный рекуператором.В данной системе пластиковые трубы вентиляции уложены в грунте на глубину 1,5-2 метра что позволяет эффективно производить теплообмен и конденсацию излишней влаги в зависимости от сезона ,а рекуператор под крышей позволяет дополнительно отбирать тепловую энергию отнимать у уходящего воздуха.Система нуждается в нагнетающем вентиляторе, воздушном антибактериальном фильтре и емкости для конденсата,поскольку вентиляция входит в дом через подвал там и расположены системы

    Расчет эффективности вентиляции с применением ГТО и рекуперации тепла

    Для получения комфортного свежего воздуха, его необходимо нагревать в зимний период и в межсезонье, а в летний период охлаждать. Ниже приведен пример расчета затрат тепловой энергии на подогрев приточного воздуха без применения систем утилизации тепла, а также при применении геотермальных систем для умеренного Европейского климата. Расход воздуха принят 300 м3/час.

    Итого суммарно за весь год на нагрев или охлаждение свежего воздуха необходимо будет затратить: ЗИМА
    В зимний период среднесуточная температура на протяжении 80 дней составляет -5°С. Для доведения ее до комфортной, необходимо нагревать до +20°С. Таким образом:
    При отсутствии системы утилизации тепла на нагрев 300 м³/час на Δt=25°С необходимо затратить:
    Р(Wt) = L(m³/h) x 0.34 x ∆t(ºС) = 300 м³/час х 0,34 х 25/1000 = 2,550 кВт.
    При использовании геотермальной системы происходит подогрев наружного воздуха до +5°С, при этом воздуху передается:
    Р(Wt) = L(m³/h) x 0.34 x ∆t(ºС) = 300 м³/час х 0,34 х 10/1000 = 1,02 кВт.
    При последующем использовании приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла ВУТ, воздух подогревается до +12°С:
    Р(Wt) = L(m³/h) x 0.34 x ∆t(ºС) = 300 м³/час х 0,34 х 7/1000 = 0,714 кВт.
    Если принять 50% времени работы системы вентиляции с полной производительностью, с учетом того, что приточно-вытяжной агрегат работает на разных производительностях в разный период времени, то за период 80 дней:
    При отсутствии системы утилизации тепла будет затрачено:
    80 дн x 24ч x 0.5 x 2,55кВт = 2 448 кВт*ч.
    При использовании геотермальной системы (эффективность системы возрастает с уменьшением расхода воздуха) необходимая тепловая мощность уменьшится на:
    80 дн x 24ч x 0.6 x 1,02кВт = 1175 кВт*ч.
    При последующем использовании приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла ВУТ необходимая тепловая мощность уменьшится на:
    80 дн x 24ч x 0.5 x 0,714кВт = 685 кВт*ч.

    ВЕСНА/ОСЕНЬ
    В межсезонье на протяжении 180 дней среднесуточная температура составляет +5°С. Для доведения ее до комфортной, необходимо нагревать до +20°С. Таким образом:
    При отсутствии системы утилизации тепла на нагрев 300 м3/час на Δt=15°С необходимо затратить:
    Р(Wt) = L(m³/h) x 0.34 x ∆t(ºС) = 300 м³/час х 0,34 х 15/1000 = 1,53 кВт.
    При использовании геотермальной системы происходит подогрев наружного воздуха до +10°С, при этом воздуху передается:
    Р(Wt) = L(m³/h) x 0.34 x ∆t(ºС) = 300 м³/час х 0,34 х 5/1000 = 0,51 кВт.
    При последующем использовании приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла ВУТ, воздух подогревается до +15°С:
    Р(Wt) = L(m³/h) x 0.34 x ∆t(ºС) = 300 м³/час х 0,34 х 5/1000 = 0,51 кВт.

    Если принять 50% времени работы системы вентиляции с полной производительностью, с учетом того, что приточно-вытяжной агрегат работает на разных производительностях в разный период времени, то за период 180 дней:
    При отсутствии системы утилизации тепла будет затрачено:
    180 дн x 24ч x 0.5 x 1,53кВт = 3305 кВт*ч.
    При использовании геотермальной системы (эффективность системы возрастает с уменьшением расхода воздуха) необходимая тепловая мощность уменьшится на:
    180 дн x 24ч x 0.6 x 0,51кВт = 1322 кВт*ч.
    При последующем использовании приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла ВУТ необходимая тепловая мощность уменьшится на:
    180 дн x 24ч x 0.5 x 0,51кВт = 1102 кВт*ч.

    ЛЕТО
    В летний период на протяжении 60 дней среднесуточная температура около +20°С, но в это время днем эта температура на протяжении примерно 8 часов составляет +26°С. Для охлаждения воздуха до температуры +20°С используются кондиционеры. Их холодильная мощность должна обеспечить охлаждение на Δt=6°С.
    При отсутствии системы утилизации тепла на охлаждение 300 м³/час на Δt=6°С необходимо затратить:
    Р(Wt) = L(m³/h) x 0.34 x ∆t(ºС) = 300 м³/час х 0,34 х 6/1000 = 0,612 кВт;
    При использовании геотермальной системы воздух предварительно охладится до +22°С, при этом воздуху передается в режиме сухого охлаждения:
    Р(Wt) = L(m³/h) x 0.34 x ∆t(ºС) = 300 м³/час х 0,34 х 4/1000 = 0,408 кВт.

    Если принять 70% времени работы холодильной установки на полную мощность в течение 8 часов в сутки, то получим:
    При отсутствии системы утилизации тепла будет затрачено:
    60 дн x 8ч x 0.7 x 0,612кВт = 206 кВт*ч.
    При использовании геотермальной системы (эффективность системы возрастает с уменьшением расхода воздуха) необходимая холодильная мощность уменьшится на:
    60 дн x 8ч x 0.7 x 0,408кВт = 137 кВт*ч.
    Суммарные затраты за весь год на нагрев или охлаждение свежего воздуха: Затраты тепловой энергии за год, кВт*ч Экономия тепловой энергии за год, кВт*ч
    При отсутствии системы утилизации тепла 5959 -
    При использовании геотермальной системы 3325 2634
    При использовании геотермальной системы и установки с рекуперацией тепла ВУТ 1538 4421
    Применение геотермального теплообменника системы позволяет повысить тепловую эффективность приточно-вытяжной установки системы Гео Вентс Дуо на ℇ=2634/(4421-2634)*100% = 147%
    Система ГЕО ВЕНТС ДУО использует низкопотенциальное тепло земли, то есть является тепловым насосом и для характеристики эффективности системы применяется коэффициент SPF – Фактор сезонной мощности (EN14511), который определяется как отношение количества полученной тепловой энергии к количеству потребленной электрической с учетом сезонных изменений температуры воздуха/грунта.
    Для получения от грунта 2634 кВт·ч тепловой мощности в год вентиляционной установкой тратится 635 кВт·ч электроэнергии.
    SPF = 2634/635 = 4,14.

    Вложения:

    • geo_vents1.jpg
      geo_vents1.jpg
      Размер файла:
      218,1 КБ
      Просмотров:
      6
    Wattman, 10 дек 2012
    #1
    Postnikov нравится это.
  2. Valenti Старший мастер

    На форуме с:
    21 авг 2012
    Сообщения:
    382
    Симпатии:
    50
    Баллы:
    308
    Интересный способ вентиляции. Даже при подсчете для суровой зимы в Сибири - выходит даже очень выгодно.
    Получается:
    В зимний период среднесуточная температура на протяжении 80 дней составляет -30°С. Для доведения ее до комфортной, необходимо нагревать до +26°С(20 для меня маловато). Таким образом:
    При отсутствии системы утилизации тепла на нагрев 300 м³/час на Δt=56°С необходимо затратить:
    Р(Wt) = L(m³/h) x 0.34 x ∆t(ºС) = 300 м³/час х 0,34 х 56/1000 = 5,7 кВт.
    Только вот проблема. А если электричество отключат, что не редкость во многих регионах. То что ж тогда? (
    Valenti, 14 дек 2012
    #2
  3. Postnikov Ученик

    На форуме с:
    6 дек 2012
    Сообщения:
    52
    Симпатии:
    6
    Баллы:
    71
    Уважаемый Wattman! Ваша информация, особенно цифры по затратам мощности для обеспечения в помещениях жилого дома комфортной температуры и вентиляции очень впечатляющие, но вы забываете о сложности поиска квалифицированных организаций и работников по проектированию и установки подобных систем. Это новое для наших широт и будет или слишком дорого или не будет работать. К сожалению.
    Postnikov, 15 дек 2012
    #3
  4. ballu Старший мастер

    На форуме с:
    21 ноя 2012
    Сообщения:
    648
    Симпатии:
    55
    Баллы:
    383
    Напоминает курсовую работу статья автора. Все изложено ровно, правильно, с умом, но не каждый может позволить именно таким образом распределять и устанавливать систему отопления, систему вентиляции и т.д.
    ballu, 17 дек 2012
    #4
  5. Андрей Кислов Старший мастер

    На форуме с:
    12 июл 2011
    Сообщения:
    1.316
    Симпатии:
    171
    Баллы:
    498
    А не проще установить электрический обогрев мощностью 5.7 кВт и не морочить себе голову с вентиляцией с применением ГТО и рекуперации тепла?:) 5.7 кВт довольно не плохая мощность для электрического обогрева.:)
    Андрей Кислов, 19 дек 2012
    #5
    Postnikov нравится это.
  6. Wattman Прохожий

    На форуме с:
    10 дек 2012
    Сообщения:
    4
    Симпатии:
    2
    Баллы:
    6
    Проще всего мерзнуть зимой и потеть летом, а можно вырубить тайгу и согреться, можно поставить мощный дизель генратор и подвести к дому тополиво провод, но я говорю об экономичном отоплении, и охлаждении!!! Это подразумевает минимальную затрату средств на создание комфортных условий проживания в период затяжных температурных пиков .Если не будет электричества то и кондиционер работать летом не будет ,если зимой не будет электричества увеличите мощность тепловой установки или же включите резервный генератор. Тем кто не силен в расчетах и не считает себя специалистом , просьба обращаться к таковым, в принципе я не предлагаю расчет термоядерного синтеза, а лишь раскрываю тему для того чтобы тем кому интересна информация шевелился и искал для себя пути воплощения данной системы, тем самым значительно уменьшая расход средств на отопление и охлаждение.Такие проэкты уже реализовываются в России и они очень эффективно работают!!!Думаю что за такой системой будущее.Есть еще много систем разработанных нашими и не только нашими предками, но по каким то причинам технологии утеряны например ситема подогрева пола -андоль, в которой используется мощный аккумулятор энергии в виде большой каменной массы пола, которой сообщается за короткое время большое количество энергии и она постепенно ее отдает в помещение.Я намекаю на то что технологии не обязательно должны быть дорогими и новоизобретенными,все новое хорошо забытое старое, те люди которые пытаются что то сделать двигают прогресс, не смотря на скептиков которые тоже нужны как это не парадоксально.
    Wattman, 20 дек 2012
    #6
  7. Андрей Кислов Старший мастер

    На форуме с:
    12 июл 2011
    Сообщения:
    1.316
    Симпатии:
    171
    Баллы:
    498
    Все эти системы имеют ограниченное применение, к примеру Вы же не будете устанавливать солнечные батареи для отопления где-нибудь на Чукотке, там зимой солнца нет:). Я согласен где- нибудь на Курилах может применяться вентиляция с применением ГТО и рекуперации тепла, а где-нибудь в городах на большей территории России, фантастика. Тут больше рекламы и политики.
    Андрей Кислов, 20 дек 2012
    #7
  8. Wattman Прохожий

    На форуме с:
    10 дек 2012
    Сообщения:
    4
    Симпатии:
    2
    Баллы:
    6
    Согласен с Андреем, любые системы имеют целесообразность применения в зависимости от эксплуатационных условий.
    И тут уже задача для специалистов оценить условия и разработать подходящий вариант, а интересующемуся человеку достаточно спросить у специалиста , в предварительной беседе без конкретных обязательств, что ему необходимо для осуществления такого проэкта, потому что тот кто не задает вопросов не получает и ответов, и любой специалист не пытающися решить задачу даже теоретически, обречен на .На счет рекламмы это досужие домыслы, поскольку я не даю рекламной информации, а только лишь преподнес идею тем более не свою, а политика экономии средств не чужда думаю всем.На счет фантастики в применении системы в городах на большей территории России то это палцем в небо, в России можно фантастикой назвать все современные зарубежные технологии в гражданском строительстве, но для военных технологий как ни странно фантастика это реальность, так что Андрей , вот вам чтиво
    HTML:
    http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3685
    на досуге уделите внимание немного, надеюсь мой пост вас вдохновит ))
    Wattman, 20 дек 2012
    #8
  9. Андрей Кислов Старший мастер

    На форуме с:
    12 июл 2011
    Сообщения:
    1.316
    Симпатии:
    171
    Баллы:
    498
    Все такие проекты мне "впаривают" кабинетные работники из комитета по энергоэффективности ( по энергосбережению ), я их понимаю, им нужны отчеты и цифры. Но мы же реалисты и не сидим на лекции по энергосбережению, и не пишем курсовую работу по данной тематике и должны понимать, что для широкого применения таких проектов в ближайшем обозримом будущем нет не экономических и технических предпосылок.
    Андрей Кислов, 21 дек 2012
    #9
  10. jagyarp Старший мастер

    На форуме с:
    23 фев 2010
    Сообщения:
    678
    Симпатии:
    52
    Баллы:
    383
    Внушительное описание,и настолько подробное,вплоть до того что даже формулы есть!Видно человек знает свое дело.
    Только если я с формулам не силен,мне они мало что дадут и чем помогут.Хотелось бы видеть больше картинок,и более конкретный акцент от чего именно экономия!
    Я не критикую вашу стать,а говорю что бы больше подошло человеку который в этом не разбирается!
    jagyarp, 24 дек 2012
    #10
  11. Postnikov Ученик

    На форуме с:
    6 дек 2012
    Сообщения:
    52
    Симпатии:
    6
    Баллы:
    71
    Еще одну довольно эффективную систему обогрева я видел в США, там люди считают свои расходы уже очень давно. В доме установлен газовый котел, который нагревает воду для ванной и воздух для обогрева. Теплый воздух подается по системе вентиляции в каждую комнату отдельно, есть возможность регулировать температуру и поток. Помещения прогреваются очень быстро - 5-10 минут. На ночь америкосы все выключают, тоже и перед уходом на работу. Обогревают исключительно только те помещения которыми пользуются, выходит очень экономно.
    Postnikov, 24 дек 2012
    #11
  12. leo3621 Бывалый

    На форуме с:
    23 ноя 2012
    Сообщения:
    396
    Симпатии:
    67
    Баллы:
    308
    Род занятий:
    инженер - теплоэнергетик
    Сейчас греть воздух в доме - считается прошедшим этапом. Конвекционные системы отопления придуманы в 19-м веке, и имеют ряд негативных особенностей для человека. 21-й век - век радиационного отопления. В конце концов экономия энергоресурсов - не самое главное, в своём доме главное - комфорт. Экономить отключая - этак далеко можно зайти.
    leo3621, 28 янв 2013
    #12
  13. Vshis

    На форуме с:
    2 фев 2013
    Сообщения:
    9
    Симпатии:
    0
    Баллы:
    3
    Уважаемый автор, если с теоретической частью все понятно, то с практической частью проекта не все ясно – при укладке пластиковых труб в грунте очень сложно выдержать равномерные уклоны. При наличии даже небольших просадок, получим точки застоя конденсата – зоны бактериальных рассадников. Я думаю, по трубам в качестве теплоносителя лучше использовать жидкость. Пластиковые трубы при своей долговечности, имеют низкую теплопроводность и для получения расчетных параметров необходимо увеличивать площадь теплоотдачи.
    Vshis, 9 фев 2013
    #13
  14. and64rei Старший мастер

    На форуме с:
    8 авг 2011
    Сообщения:
    484
    Симпатии:
    63
    Баллы:
    308
    Пусть даже и не будет точек застоя конденсата, всё равно при наличии конденсата через неделю там заведутся бактерии, а то и плесень. Пусть там будет стоять фильтр, соответственно чтобы воздух прогнать через фильтр, надо больше усилие вентиляторов - уже потери. Ну и на замену фильтрующих элементов надо потратиться. Короче: гладко было на бумаге ...
    and64rei, 13 фев 2013
    #14
  15. leo3621 Бывалый

    На форуме с:
    23 ноя 2012
    Сообщения:
    396
    Симпатии:
    67
    Баллы:
    308
    Род занятий:
    инженер - теплоэнергетик
    Плюс - постоянное движение пыли, холодные углы и стены, конденсат на стеклах, борьба с плесенью за счет применения пластмассовых отделочных материалов. Видел я такие домики -не в США, правда - в Канаде - в основном социальный слой ниже среднего пользуется - лодыри, на гособеспечении проживающие. Я бы не смог так жить. Хотя действительно экономично.
    leo3621, 13 фев 2013
    #15
  16. Vit53

    На форуме с:
    20 фев 2013
    Сообщения:
    3
    Симпатии:
    0
    Баллы:
    3
    Есть определенные опасения, что в сложноорганизованных системах с большим количеством движущихся частей и компонентов надежность не будет главным определяющим критерием.
    Существует технология где в вентиляционной установке с рекуперацией тепла и влаги, вообще нет тэнов, потребление идет только на работу вентиляторов. Весь секрет кроется в трех теплообменниках мембранного типа:
    [IMG]
    Называется Ecoluxe. Эффективность рекуперации заявляется в 80-95% при температурах до -30°С или даже до -35°С.
    Да кстати, на 900 кубов в час потребляет всего 340 Вт!
    Думаю себе такую в коттедж поставить. На эксплуатации точно не разорюсь. А с возвратом хотя бы половины влажности, воздух в доме будет куда здоровее зимой.
    Vit53, 26 фев 2013
    #16
  17. leo3621 Бывалый

    На форуме с:
    23 ноя 2012
    Сообщения:
    396
    Симпатии:
    67
    Баллы:
    308
    Род занятий:
    инженер - теплоэнергетик
    Уверены ли Вы, что не ошибаетесь? См. прикреплённый файл.

    Вложения:

    • Ecoluxe.pdf
      Размер файла:
      190,9 КБ
      Просмотров:
      5
    leo3621, 26 фев 2013
    #17
  18. Vit53

    На форуме с:
    20 фев 2013
    Сообщения:
    3
    Симпатии:
    0
    Баллы:
    3
    А вы пересчитайте свою таблицу с учетом того, что на улицу выбрасывается отработанный воздух с температурой от -10°С до -25°С.
    Мы же не про металлические теплообменники говорим.
    Vit53, 19 мар 2013
    #18
  19. leo3621 Бывалый

    На форуме с:
    23 ноя 2012
    Сообщения:
    396
    Симпатии:
    67
    Баллы:
    308
    Род занятий:
    инженер - теплоэнергетик
    Подобная ситуация невозможна - законы физики отменить крайне затруднительно. Чтобы иметь по греющему контуру на выходе К1 температуру -10 оС, надо на входе К3 иметь +10 оС - а это не температура для помещения. Если же выход -25 оС, то температура входа К3 = -5 оС. Это что, температура воздуха в помещении? Или Вы не всё говорите, или мне пора идти заново учиться. Не видел я систем приточно - вытяжной вентиляции без подогрева в наших широтах, не бывает таких, разве только в Дубаи. И картинка Ваша - просто эффективный рекуператор, весьма остроумное решение - ступенчатый подогрев - но, я полагаю, это только часть общей схемы.
    Если выбрасывать воздух с минусовыми температурами, придется нанимать специального работника с ломом - стоять возле выхлопа и сбивать сосульки. Иначе скоро льдом выхлоп затянет, и вытяжка захлебнется.
    leo3621, 19 мар 2013
    #19
  20. Vit53

    На форуме с:
    20 фев 2013
    Сообщения:
    3
    Симпатии:
    0
    Баллы:
    3
    Законы физики отменять не стоит)
    Лучше расширить их применение. У меня дома 4-й год висит двухкассетная модель с такими мембранными теплообменниками, только маленькими на 400 кубов, AirLaska R-400L невыключаясь практически (кроме обслуживания фильтров каждые 2-3 месяца). Так у нее при 0°С эффективность рекуперации 80% (то есть температура притока была около +16°С), а при -30°С (две недели стоял такой мороз в Беларуси прошлой зимой) она давала 60% эффективности, то есть температура притока была 0-+2°С.
    В ней не то что нагревателей нету, в ней даже автоматики нету - трансформатор одновременно управляет скоростью двух вентиляторов и все. И установлена она на 3 этаже и выброс воздуха идет просто на улицу и снаружи никаких сосулек и дядечек с ломом не наблюдается - она же большую часть влаги возвращает назад! При температуре притока +7- +13°С влажность приточного воздуха около 35% - это я мерял гигрометром.
    А при температуре притока 0°С и температуре воздуха на улице -30°С когда в помещении +20°С , какой вы насчитаете была температура выбрасываемого воздуха в рекуператоре без калориферов и нагревателей со 1/1 соотношением притока к вытяжке?

    Я не силен в физике, но уверен что есть какие-то процессы, о которых вы видимо пока не знаете, а я наглядно вижу и даже успешно пользуюсь 4-й год их результатами.
    Точно так же, меня не сильно волнует в деталях как работает мой телефон Apple - удобно, быстро, практично - вот и славно!
    З.Ы. Как сказал один маститый проектировщик московской кафедры тепломассообмена - тут я вполне могу чего напутать кто он - "...Современное материаловедение достигло в последнее время такого развития, о котором еще недавно не приходилось и думать."
    Vit53, 23 мар 2013
    #20

Поделиться этой страницей