Приточная вентиляция

В этом году приступаю к строительству своего дома. Поэтому интересуюсь всякими идеями о снижении эксплуатационных затрат при последующей эксплуатации. Меня заинтересовала следующая идея: берется труба и закапывается в землю на глубину промерзания, ставится на трубу насос, который гонит воздух в дом с улицы. Пока воздух проходит по трубе летом он охлаждается до температуры земли, а зимой нагревается.
Помогите, пожалуйста, рассчитать сколько метров, из какого материала и какого диаметра должна быть труба для обеспечения свежим воздухом с подкорректированной температурой дома с жилыми помещениями порядка 250 метров. Отвод воздуха планируется по естественному его ходу, где дырочку найдет, там и выйдет Получилось путано, но идея наверняка понятна.

 

сегодня не проблема так утеплить дом, что поддерживать температуру в нем зимой можно было БЫ какой-нибудь сотней ватт тепла, а то и меньше.

'БЫ' возникает от того, что дом нужно не только отапливать, но и проветривать. то есть основные потери в капитально утепленном доме возникают из необходимости постоянного притока холодного воздуха для проветривания. и тут спасает простая идея - рекуператор. коли холодный засасываем то теплый неизбежно выбрасываем, так вот и пусть этот теплый воздух перед выбрасыванием нагревает притекающий холодный воздух. делается могучий теплообменник, чтобы в идеале температуры втекающего и вытекающего воздуха сравнялись - а значит половину энергии мы экономим. а вот уже эту систему рекуперации можно еще пытаться дальше улучшать по принципу теплового насоса - сжимать исходящий воздух, чтобы он нагрелся еще сильнее при теплообмене. и прореживать входящий воздух чтобы он еще сильнее охладился при теплообмене.

допустим в помещении 20, на улице -20. в идеале пассивным теплообменом мы нагреем нахаляву уличный воздух до 0 и охдадим вытекающий до 0 в теплообменнике. если предварительно сжать вытекающий воздух - его температура станет +30, если разрядить уличный воздух его температура станет -30, в теплообменнике опять весь станет 0, но после восстановления давления втекающий станет +10 а на улицу выбросится -10

 

Рекуператор это хорошо, если самодельный и еще работает, покупать же очень дорого. Для того, чтобы утеплить дом до отапливания 100 ваттами, нужно сделать окошечки очень маленькими.
Рекуператор в моем случае можно сделать не просто трубу, а трубу в трубе. Но опять же встает вопрос о длине трубы для того, чтобы она работала и приносила ощутимую пользу.

 

и все-таки это более логично. отток 20-градусного воздуха будет всегда, а вот у земли теплопроводность и теплоемкость не бесконечны и температура пониже и сложности строительства такого подземного обменника

ни о какой плоской трубе какой-то длины речи не идет, не успеет воздух ни прогреться ни охладиться, теплопроводность то у него никакая. нужна большая площадь поверхности для теплообмена и длинный суммарный ход воздуха по всем канальчикам. то есть взять какой-то готовый бойлер из миллиона пластинок например и попробовать как он будет себя вести с воздухом вместо воды. самоделку такую сложно организовать, это вы год будете с паяльников и сварочником возюкаться, сваривая кучу трубочек и пластиночек. раньше можно было со свалки натаскать каких-нибудь радиаторов автомобильных, но сейчас металл на свалках не валяется.

 

Это слова, а факты где?
Паять и так ничего не хочу, хочу просто закопать трубу и все!
Вот сможете решить задачу? Длина трубы 50 м, диаметр 150мм, на входе -20, температура земли 4 градуса по Цельсию. Вопрос: Какая температура на выходе?
Забыл еще одно условие, не знаю сколько нужно в реальности, но допустим, что поток 50м3 в час.

 

ну это просто так не посчитаешь, тут ключевым является тип движение воздуха, сколько в нем завихрений.

50м^3 это 64.5кг воздуха, на его нагрев нужно 1.6МДж тепла то есть 430вт теплового потока непрерывно

если без учета турбулентности то можно так прикинуть - пока разница температуры самая большая, 24 градуса, то при теплопроводности воздуха 0.02 поток тепловой мощности от краев трубы к центру составляет 2*pi*0.02*24 = 3вт, но уменьшается до 0 по мере нагрева воздуха, значит пусть будет 1.5вт в среднем. на 50 метрах трубы 75вт. очень далеко от требуемого. нужно значительно увеличивать теплообмен постоянным перемешиванием воздуха, чего в плоской трубе не произойдет

 

Мне почему то кажется, что поток воздуха в трубе не ламинарный и завихрения там должны присутствовать, но даже если это и не так, то при стыке труб можно вставлять что-нибудь увеличивающее турбулентность потока.
Мне не понятны Ваши вычисления: 2*pi*0.02*24 = 3вт. По какой они формуле сделаны? При продвижении по трубе падает не мощность, а тепловой напор. Давайте попробуем написать в формулах расчет полученного эффекта, а то вычисления на пальцах приводят к измерению метров с погрешность в километры .

 

мощность теплового потока p*dT/dl*S, где p - теплопроводность (0.02 вт/(м*K) для воздуха), dT/dl градиент температуры, S -площадь. если считать что температура воздуха линейно меняется от центра к стенкам, то dT/dl = 24/r, при этом площадь поверхности метра трубы 2*pi*r*1 и в итоге r сокращается P = 0.02*24*2*pi = 3.6вт. линейного изменения температуры правда быть не может, взято с потолка, но все равно цифра выйдет этого порядка.

естественно при перемешивании воздуха все может сильно измениться (вырасти градиент), но это простыми способами не считается

 

нет, общая мощность. это инфа со строительного форума, где я долго тусовался когда хотел строить дом. как раз там и приводили такие цифры, что хорошо утепленный дом 100м^2 в спящем режиме (без людей и вентиляции) для поддержания >0 зимой тратит 100вт. и вывод что дальнейшее наращивание толщины стен и числа стекл в степлопакетах бессмысленно, теплопотери совсем в другом месте. это когда обсуждались безумные идеи типа метровой толщины стены из пенобетона

 

да ну. даже картонный дом (сэндвич 10см) всего 8 ватт на м^2 при разнице температур 40 градусов. а это просто бюджетная постройка, к 'хорошо утепленным' никак не относится. и в статье речь шла скорее о 20 градусах - подмосковье и чуть больше 0 в доме.

если вы о жилой площади, а не о площади стен/пола/крыши через которые идет теплопоток, ну умножьте примерно на 3 чтоб получить из нее площадь конструкции - то есть 24вт на метр жилой площади. в картонном доме

вы называете цифры которые реально тратятся на отопление при проживании в доме людей - так про то и речь что тратятся они большей частью вовсе не на тепловой поток через стены и окна, а в первую очередь вентиляцию и во-вторую на постоянно открывающиеся двери

на человека нужно минимум 30 кубов свежего воздуха в час, засосали с улицы - нагрели - подышали - выкинули нагретый на улицу. при той же разницe температур 40 градусов для этой операции нужно 500вт на человека.

а принцип теплового насоса позволяет (в идеале) отобрать всю энергию от выбрасываемого воздуха и отдать притекающему. пассивный рекуператор (в идеале) - половину. так что это очень резонное направление в энергосбережении.

 

из строительных норм, снип. причем "для себя" можно бы и побольше чем "не менее". например по нормам и температура "не менее" 15, что меня совсем не устраивает

<a class="postlink" href="http://www.vashdom.ru/snip/4101-03/index-4.htm" onclick="window.open(this.href);return false;">http://www.vashdom.ru/snip/4101-03/index-4.htm</a> см приложение М

 

Цифра ни о чем... Одно дело у меня комната 12 метров на три человека, и совсем другое дом 500м2 на три человека, я думаю что в доме мне 30 м3 хватит на всех троих за глаза.

 

ну это строительные нормы такие. и я полагаю они как то обоснованы.

трое человек за час надышат полтора куба испорченного воздуха, к ним плюсуем 30м3 свежего воздуха и получаем постоянную долю 5% испорченного воздуха в помещении. видимо по нормам это считается чрезмерным

 

да эта цифра только на первый взгляд выглядит большой, но это 30 кубов воды много, а воздуха - не очень обычая кухонная вытяжка 800 кубов в час утягивает, если верить рекламе.

 

Если спустя 2 года это еще интересно, это называется подземный воздушный теплообменник. Можно подробно изучить вопрос на сайте REHAU - <a class="postlink" href="http://www.rehau.com/INTERNATIONAL_en/Building_Solutions/Renewable_Energy/Ground_-_air_Heat_Exchangers/" onclick="window.open(this.href);return false;">http://www.rehau.com/INTERNATIONAL_en/B ... xchangers/</a>
Еще у REHAU есть программка для расчёта такой "трубы", на немецком - <a class="postlink" href="http://aircon.digdice.com/wp-content/uploads/2012/02/Bemessungssoftware_AWADUKT_Thermo_Luft-Erdwaermetauscher_Version_2.0.zip" onclick="window.open(this.href);return false;">http://aircon.digdice.com/wp-content/up ... on_2.0.zip</a>
Есть на английском, но там данные климата только по Англии.

 

Но знаете вентиляцию самому лучше не делать (если к примеру большой дом или офис). Ладно вы сваркой трубы сварили, вырезали где надо и все грамотно подключили... А если варить не умеешь толком, а если люди работают... Сами понимаете, что может возникнуть. У меня недавно на производстве из-за таких горе мастеров пол цеха выгорела - тоже варили трубы на вентиляцию, клапаны и т.д... Я как бригадир на своем цеху додумался заказать установку проточной вентиляции у http://domven.by/domvent.html - ребята приехали, все измерили и грамотно подключили. Теперь зимой тепло, летом прохладно - красота. Так что вы молодец - но согласитесь, самому лучше не лезть туда где плохо разбираешься))