Вентиляция с увлажнителем при недостатке электрической мощности

В холодное время года воздух в квартирах и коттеджах становится слишком сухим (10 — 20% относительной влажности, при норме 40 — 60%). Приточная вентиляция только усугубляет положение, поскольку подает воздух с очень низким содержанием влаги (о причинах низкой влажности воздуха в зимний период можно прочитать в популярной статье "Что такое влажность"). Именно поэтому в регионах с холодным климатом рекомендуется устанавливать систему вентиляции с увлажнением воздуха. Однако на увлажнение воздуха, как и на его нагрев, необходимо тратить много энергии. Например, для поддержания в квартире площадью 80 кв.м оптимальной температуры и влажности мощность нагревателей системы вентиляции должна составлять около 5 кВт. Редко в какой квартире бывает возможность выделить для нужд вентиляции такую мощность, поэтому далее мы рассмотрим варианты решения этой проблемы:

·Приточно-вытяжная установка с рекуперацией. Это наиболее экономичный, с точки зрения потребления энергии, вариант: 50 — 80% тепловой энергии удаляемого воздуха передается приточному. Однако для квартиры или небольшого коттеджа использование рекуператора может оказаться не слишком удачным решением. Во-первых, вдвое увеличивается длина воздухопроводной сети (помимо приточной, необходима также вытяжная сеть), а это не всегда осуществимо из-за недостатка свободного пространства. Во-вторых, пропадет воздушный подпор «грязных» помещений (туалет, кухня), в отсутствии которого запахи будут свободно распространяться по квартире (при использовании приточной вентиляции без рекуперации весь объем подаваемого воздуха удаляется через воздухозаборные решетки вытяжные каналов, расположенных в санузлах и на кухне).

·Приточная установка с водяным калорифером. Пожалуй, является оптимальным решением при наличии источника горячей воды. Системы с водяным калорифером успешно применяются в коттеджах с автономной системой отопления на основе газового котла, однако в квартирах с центральным отоплением использование водяного калорифера затруднительно.

·Приточная установка с рециркуляционным каналом. Идея этого решения заключается в том, чтобы использовать избыточное тепло, выделяемое радиаторами центрального отопления, освещением и другими тепловыделяющими приборами. Действительно, во многих квартирах штатные батареи замены современными радиаторами, имеющими запас по тепловой мощности и снабженные терморегуляторами для поддержания комфортной температуры. О том, как можно использовать этот запас мощности для уменьшения потребляемой системой вентиляции энергии, мы и расскажем.

В первую очередь, отметим, что сложность использования «бесплатного» тепла от радиаторов отопления возникает только при необходимости увлажнения воздуха до комфортных 40 - 50% относительной влажности. Иначе (без необходимости увлажнения) достаточно просто уменьшить мощность калорифера ПУ и подавать в квартиру прохладный воздух, который будет догреваться радиаторами отопления.

Для увлажнения воздуха в вентиляционном канале используют два типа увлажнителей — паровые и испарительные. Паровые увлажнители мы рассматривать не будем, так как на испарение 1 кг воды они расходуют около 750 Вт/ч электроэнергии. Это означает, что паровой увлажнитель для квартиры площадью 60 - 80 кв.м будет расходовать около 2,5 кВт/ч и это без учета мощности, требуемой для нагрева воздуха (паровые увлажнители практически не нагревают воздух, так как вся потребляемая ими энергия расходуется на фазовый переход воды в газообразное состояние). Сэкономить энергию нам поможет увлажнитель испарительного типа, в котором вода испаряется со специальной кассеты, выполненной из пористого материала, имеющего большую площадь поверхности. Для того чтобы воздух эффективно увлажнялся, его температура на входе увлажнителя должна быть не ниже 16 - 18°С. Рециркуляционный канал как раз и используется для нагрева воздуха: в смесительной камере происходит смешивание холодного приточного и теплого рециркуляционного воздуха в такой пропорции, чтобы на выходе получить требуемую температуру. Поскольку испарение влаги сопровождается поглощением тепла, то при прохождении через увлажнитель воздух немного остывает, после чего подается в помещение, где догревается до заданной температуры радиаторами отопления.

Конструктивно такая система вентиляции не представляет собой ничего сложного, однако для согласованного управления всеми ее элементами требуется «умная» система автоматики, работающая по следующему алгоритму:

·Регулируя мощность калорифера и соотношение потоков приточного и рециркуляционного воздуха, на выходе ПУ поддерживается определенная (рассчитанная автоматикой) температура при максимально возможном притоке свежего воздуха.

·Регулируя производительность увлажнителя, на его выходе поддерживаются расчетная влажность воздуха (выше значения, заданного пользователем). После распределения воздуха по помещениям и его нагрева влажность воздуха понизится до заданного уровня.

Особенностью такой системы является необходимость тщательного проектирования воздушных потоков, чтобы прохладный воздух из системы вентиляции не попадал в рабочую зону (на людей), а равномерно распределялся по помещению, смешиваясь с теплым воздухом и нагреваясь.

Новое оборудование может успешно применяться в квартирах, офисах и коттеджах, где нет возможности использовать ПУ с водяным калорифером, а доступная электрическая мощность ограничена.