Жизнь. Климат. Энергия.

Таранов В. Жизнь. Климат. Энергия. // Ватерпас. 2000. №5-6. C.132-133

Для нас, живущих на Земле, ничто не является таким важным для выживания, как воздух, которым мы дышим, пища, которую мы употребляем, и вода, которую мы пьем. Общество начало заботиться о здоровье горожан и предлагать экологически чистые продукты. Сегодня их уже можно купить в ближайшем магазине. Там же пока еще можно купить и бутылку чистой воды. Но воздух Вы купить не можете, даже имея неограниченное количество средств. Каждый из нас об этом должен позаботиться сам.

В городской атмосфере содержится более 400 наименований токсичных и опасных для здоровья веществ. Нам необходимо большое количество воздуха: от 30 до 60 м3/час. Для того, чтобы воздух в помещении был безупречным, сточки зрения охраны здоровья человека и гигиенических норм, а также для защиты помещений от чрезмерной влажности (в среднем в жилом помещении образуется 8-15 литров водяных паров, а это потенциальная опасность образования грибков) необходимо постоянно заменять воздух помещения свежим воздухом ? раз или два каждые два часа в жилых помещениях, и два-четыре раза в час ? в рабочих. Все мы наслаждаемся свежим насыщенным кислородом, чистым воздухом (вспомните время, проведенное у моря или в горах), поэтому приводимые выше стандартные требования являются очевидными. И, тем не менее, большую часть года мы проводим в плохо и недостаточно проветриваемых помещениях.

И причины этого следующие:

1. Для нас показателем комфорта служит термометр, и мы забываем, что основным фактором, определяющим хорошее самочувствие, является качество воздуха.

2. Правильная вентиляция (с продуванием, сквозной вентиляцией, постоянной вентиляцией) ? это сложная проблема, которая часто связана с различными неудобствами (простуды, шум, сквозняки, конденсация).

3. Идея экономии энергии знакома нам, поэтому считается абсолютно нелогичным обогревать помещение и одновременно, вентилировать его.

4. Хотя мы сильно реагируем на повышение концентрации CO2 и сниженное содержание кислорода, однако редко осознаем ту зависимость, которая существует между качеством воздуха и нашим самочувствием.

Традиционные требования (?супертеплоизоляция? со сверхгерметичными окнами) на сегодняшний день не являются наилучшим решением (появились системы ?прозрачной? теплоизоляции, ?интегральные? фасады, ?тепловые зеркала?, гелиосистемы), но именно они по-прежнему будут определять нормы и стандарты теплоизоляция в будущем. При этом мы не можем не замечать хорошо известные недостатки климата помещений, обусловливаемые этим устаревшим подходом ? повышенная влажность, недостаточный комфорт, серьезные ограничения возможностей замещения воздуха. Главной темой последних десятилетий остается вопрос, связанный с теплоизоляцией. Темой же сегодняшнего дня станут вопросы, связанные с микроклиматом помещений, загрязнения токсинами ? спутниками городского окружения. Таким образом, призыв: ?Экономьте, экономьте, экономьте!? сменился на ?Вентилируйте и экономьте!?. И хотя за последние 15 лет мы сделали абсолютно все возможное, чтобы создать энергосберегающие жилища и здания, тем не менее, мы по-прежнему продолжаем игнорировать тот факт, что только в частном секторе 30-40% ежегодных расходов на отопление составляют ?вентиляционные потери?. Это энергия, которая, образно говоря, ?выбрасывается из окна? в целях вентиляции, причем, как и в старых зданиях, так и в зданиях с низкими энергетическими параметрами. Совершенно очевидный и логический вывод можно сделать на основе вышесказанного ? это найти решение проблемы в создании новых систем, обеспечивающих оптимальную вентиляцию и кондиционирование воздуха с максимальной регенерацией тепла.

Собственно, речь идет об оборудовании, применяемом в модульных системах центрального кондиционирования или модулях климат-контроля для частных домов, офисов, гостиниц и ресторанов.

Преимущество таких систем очевидно:

1) 100% замена свежим воздухом;

20 возврат до 64% тепла удаленного воздуха;

3) контроль влажности подающегося воздуха;

4) использование ?теплового насоса? позволит значительно сэкономить энергию: на 1кВт затраченной электроэнергии получить 3,2-3,5 кВт тепла или холода;

5) возможность применения дополнительных нагревателей, работающих на подогретой воде, газе или электричестве;

6) быстрый нагрев помещений;

7) широкий диапазон рабочих температур (от +45 ?С до -45?С).

Рассмотрим два способа построения таких систем. Первый путь ? установка в систему вентиляции рекуператора тепла (регенерационной установки). Он не требует серьезной переделки всех систем и затрагивает только лишь систему вентиляции. В регенерационной установке тепло (прохлада) обработанного воздуха передается поступающему в помещение свежему воздуху.

Установки с рекуперацией тепла призваны не только экономично проветривать жилые комнаты, но и основательно отводить влагу из ?традиционно? влажных помещений: кухни, туалета, ванной комнаты. Ее эффективность достигает 80-90 %.

При этом система обогрева и кондиционирования продолжает существовать как бы самостоятельно, хотя и с меньшими нагрузками.

Второй путь ? это решить проблемы обогрева (охлаждения) помещения одновременно с вентиляцией.

Система воздушного отопления нашла широкое применение в странах с холодным и умеренным климатом, где более 80% коттеджей, частных домов, а также спорткомплексы, производственные помещения, супермаркеты, административные здания и офисы отапливаются непосредственно теплым воздухом (температура = 70 ?С).

В системах воздушного отопления обогрев помещений осуществляется без промежуточных элементов (труб, радиаторов и т.д.). Это позволяет достигать КПД ~ 93 %.Включение в систему дополнительного оборудования позволяет не только прогревать, но и поддерживать оптимальный микроклимат в различных помещениях.

Другие важные преимущества системы воздушного отопления:

1. Система работает в полностью автоматическом режиме с поддержанием заданных климатических параметров.

2. В канальную систему легко встраивается охладитель и при необходимости увлажнитель воздуха.

3. Подготовленный воздух создает необходимое движение и равномерный прогрев по всему объему помещения, а также небольшой ?подпор?, который полностью избавляет от сквозняков и проникновения пыли снаружи.

4. Подаваемый воздух, пройдя через систему фильтров, очищается от пыли, запахов, микробов.

5. Малая инерционность системы позволяет уже за 35 ? 40 минут поднять температуру от ?10 ?С до 22 ?С.

Все они обеспечивают наиболее комфортные и экологически чистые условия проживания.

Во всем мире уже более 40 лет ведутся исследования по созданию замкнутых биологических систем, способных снабжать людей воздухом, водой и пищей. Такие системы могут применяться на подводных лодках, космических станциях. В эти системы наряду с техническими устройствами входят и растения, которые активно растут, цветут, размножаются, а также являются своего рода природным фильтром, поглощающим углекислый газ и вредные выбросы, производя обогащенный кислородом свежий воздух. Поместив такой фитотрон, примером, на балконе, лоджии, в зимнем саду или жилом помещении, вы обеспечите свой дом чистым качественным воздухом.

Представляется перспективным и целесообразным совместная работа систем климат-контроля, построенных на принципе вытеснения

воздуха совместно с ИК-излучателями и низкотемпературными панелями (пол, стены) отопления?охлаждения. Они позволяют получить оптимальные климатические параметры, воздух превосходного качества и значительную до 45-53% экономию потребляемой энергии.

В последнее время остро стоят вопросы взаимодействия оболочек зданий и систем отопления-охлаждения, вентиляции и кондиционирования (ООВК). Последние исследования в этой области позволили получить строительную технологию, которая благодаря оптимальному соотношению затрат и энергетической эффективности стала бы приемлемой для широкого круга строительных организаций. Применение интегрированных систем (RISA ? Residental Integrated Systems Application) в жилых домах ? это метод строительства энергоэкономичных домов повышенного качества комфорта по доступным ценам.