Хигиенни норми за необходимото количество въздух на човек за един астрономически час:
• Човек в покой – 11 m3/h.
• Офисна работа от 15 до 36 m3/h.
• Физическа работа от 30 до 50 m3/h.
• Спорт от 50 до 80 m3/h.
По време на сън човек изразходва 11 кубични метра на час пресен въздух, така че лесно сами може да изчислите обема на спалнята и за колко време ще ви стихне въздухът в помещението ако няма вентилационна система. Разбира се не си представяйте, че ще се задушите, резултатът по-скоро е насочен в друга негативна посока:
• Недоспиване
• Главоболие
• Тежка миризма в помещението
• Повишаване на влагат от отделените водни пари чрез дишането, от изпарение в следствие досушаване на дрехи, гладене, сушене на кърпи и други
• Поява на конденз по дограмата и в ъглите на помещенията
• Създаване на мухъл и плесени
• Възможност за развитие на алергии
Много хора смятат, че организираната вентилация е излишна след като може просто да се отворят прозорците и да проветрите, но по този начин вие вентилирате периодично и то с високи енергийни разходи. Ако навън е студено, а вие искате да поддържате приятно топла среда в помещението и отворите прозорците, за да проветрите, то температурата вътре ще спадне и ще се наложи да затопляте отново въздуха. Именно това повишява осезаемо разходите за отопление или охлаждане, а една добре изпълнена вентилационна система позволява автоматизация на процеса и намаляването на енергийните разходи за поддържане на комфортна температура. Вредностите (миризми, влага, CO2) в една сграда се генерират ежеминутно, а не циклично. Не може да постихнете високо ниво на комфортна и здравословна среда с ниски експлоатационни разходи ако нямате инсталирана организирана вентилационна система.
От какво се състои една организирана вентилационна система:
• Рекуператори въздух-въздух
• Въздуховодна мрежа
• Вентилационни решетки ( подаващи и смукателни)
• Неподвижна жилюзина решетка за взимане на пресен въздух и изхвърляне на отработен
• Система за управление
Какво представляват рекуператорите “въздух-въздух”?
Рукуператорът се състои от сърцевина (топлообменник Въздух – Въздух), два вентилатора, два филтъра и блок за управление с различни функции. Идеята на този тип устройства е да могат не само да осигуряват необходимата циркулация на въздух, но също така да могат и да оползотворяват температурата на вътрешния въздух, а не просто да го заменят с външен.
Ефективност на топлообменник Въздух-Въздух
Съвременните съоръжения достигат над 80% КПД. Този коефициент на ефективност определя каква част от отпадната топлина изхвърляна чрез отработения въздух се оползотворява и предава на пресният въздух, който постъпва обратно. Или с две думи ако температурата на вън е 0 градуса, а в сградата е 20, то пресният въздух ще се загрее от 0 до 16 градуса без да се влага допълнително енергия за неговото затопляне.Изисквания за ефективност на рекуператори “въздух-въздух”
Според наредба № 15 за технически правила и нормативи за проектиране, изграждане и експлоатация на обектите и съоръженията за производство, пренос и разпределение на топлинна енергия: Средната сезонна стойност на температурния коефициент на ефективност на съоръженията за рекупериране на топлината (рекуператори въздух-въздух) на отработения въздух в системите за вентилация за режим на отопление не може да е по-малка от 70%.
• Ефективност на вентилаторите – новите съоръжения с инверторно управление на вентилаторите което намалява на половина консумираната енергия за транспортиране на въздуха.
• Free Cooling – това е функция чрез която през преходните сезони и през хладните нощи през летния сезон, автоматично вентилационната система охлажда вашият дом, подавайки 100% пресен въздух без да минава през топлообменника Въздух – Въздух.
Системата за управление оптимизира работата на вентилационната система като може да бъде организиран график за промяна скоростите не вентилаторите или да се интегрира сензор за качество на въздуха и той автоматично да променя количеството доставян пресен въздух според нуждите.
Тестове в хладилна камера
Едно от най-съществените неща, които са от значение за една термопомпа е тя да запазва висока ефективност дори при ниски температури, които не са нетипични за зимните условия в нашата страна. Именно поради тази причина подложихме на тест термопомпа въздух-вода с външното тяло Mitsubishi Electric PUHZ-SWH80VHA, поставено в хладилна камера и работещо при минусова температура. Това външно тяло е от серията ZUBADAN на компанията, която е предназначена да осигури оптимална ефективност на работа дори при температура от -15 градуса по Целзий, като не би трябвало да имате проблеми с използването му дори при температури до -25 градуса.
Тестовата постановка включваше ZUBADAN външно тяло е с 8 kW мощност, поставено в термокамера, Hyrdobox ERSC-VM2C за управлението на системата и водосъдържател (бойлер) с обем от 1000 литра. За измерване на отделните показатели на работа на системата използвахме различни датчици – електромер за отчитане на потребяваната електроенергия, топломер за отчитане на произведената енергия, термодатчиците на системата в комбинация с допълнителни външни термосонди за засичане на температурата в камерата и на водата, както и манометър за налягането на компресора в инсталацията.
В таблицата с резултатите можете да видите какви са резултатите на системата измервани през интервали от 5 минути с някоколко различни задания.
Започвайки от задание за загряване на температурата на водата до 35, след което до 45 и после до 55 градуса за отопление след което задание за 55 градуса температура на водата за отопление и БГВ (Битова Гореща Вода).
По време на тестовете температурата вътре в термокамерата достигна до ниво -20 градуса, като системата нямаше никакъв проблем да продължи да работи ефективно.
Началната стойност на измерване на електромера беше 2.5 kW, а на топломера 3.2 kW/h при стартирането на тестовете, от там нататък лесно можете да сметнете ефективността на работа вземайки предвид промяната на потребената електроенергия и осигурената топлина за всеки един 5-минутен интервал от таблицата с резултатите.
При продължителна работа в среда с минусови температури през определен интервал е необходимо извършването на така наречената Defrost процедура или размразяване с цел да се възстанови максималната ефективност на работа в следствие на натрупан лед по външното тяло.
В нашия тест процедурата по размразяване беше стартирана на 95-тата минута от старта, като системата сама следи за нивото на ефективност на работа и при нужда стартира автоматично Defrost на определени интервали, след което възстановява нормалния работен режим според заданието, което е зададено за изпълнение от потребителя.
На видеото по-горе можете да видите самата процедура по размразяване, която отнема по малко от две минути – време, в което инсталацията не работи в зададения от потребителя режим на отопление.
Тест за загряването на конвектор и БГВ в реални условия
Продължаваме с тестовете, този път в реална инсталация на къща, където имаме Mitsubishi Electric Zubadan външно тяло PUHZ-SWH140YHA с мощност 14 kW в комбинация с 300 литров бойлер.
Термопомпената инсталация се използва за охлаждането и отоплението на къща с помощта на комбинация от подово отопление и конвектори с естествена конвекция и принудителна циркулация, както и за производството на битова гореща вода (БГВ)
Стартираме теста с изключена термопомпена инсталация и температура на околната среда от 23 градуса и температура на водата в бойлера от 35 градуса.
Задаваме задание за осигуряване на БГВ при 40 градуса на база на компенсационна крива и 19 минути по-късно желаната температура е достигната и сме готови да започнем с тестовете
Отваряме крановете на две различни чешми в къщата с цел да проверим каква е температурата на топлата вода и само няколко секунди по-късно вече течащата от тях вода е с температура около 40 градуса според отчета на използваната термокамера.
Тоест заданието е изпълнено бързо и ефективно и потребителя разполага с необходимата като температура битова гореща вода за ежедневно използване за доста кратък период от време след стартиране на заданието.
Следващият тест, който проведохме с вече загрятата вода е да отворим един от конвекторите с естествена конвекция, така че той да се напълни с топла вода и да започне да работи в режим на отопление.
Използвахме термокамера, като на изображението по-горе можете да видите какво се случва в рамките на 10 минути през интервал от 1 минута с температурата на повърхността на конвектора. Само за около десетина минути корпуса е равномерно загрят, като това се случва дори при не най-ефективното решение за свързване на входа и изхода на водата от конвектора. Използването на конвектор с принудителна циркулация на въздуха може да ускори процеса по отопление спрямо стандартен конвектор с който тествахме. При използване на подово отопление времето за стартовото загряване на пода е по-дълго, от порядъка на 3 часа, но дългосрочния ефект от вече затопления под за отопление е по-добър.
Поради тази причина не само е от значение да подберете правилните компоненти от системата, които да осигуряват отопление/охлаждане в различните помещения, но също така трябва и добре да настроите управлението на системата за максимално ефективното им оползотворяване.
Тест за БГВ с напълване на вана
Следващият тест, отново в реално условия с термопомпена инсталация в апартамент с 8kW външно тяло на Mitsubishi Electric и 200 литров бойлер в апартамента има за цел да провери още нещо много важно.
Освен за осигуряване на битова гореща вода за битови нужди тази инсталация използва и подово отопление в стаите на апартамента.
Това, което искахме да проверим с този тест беше най-вече дали при осигуряване на битова гореща вода с висока температура от 55 градуса и напълване на вана ще продължим да имаме още топла вода и след колко време температурата на водата в бойлера ще бъде отново изцяло 55 градуса.
Разбира се тествахме и подовото отопление със зададена температура на отопление от 30 градуса, като съвсем очаквано постигането и отнема около 3 часа, тъй като не е нужно да се зареят само тръбите в пода, но и самия под.
При стартова температура на водата в бойлера и задание за постигане на 55 градуса битова гореща вода, с температура на околната среда от 23 градуса, времето, което беше необходимо за достигане на желаната температура беше около 55 минути.
На този етап вече бяхме готови да стартираме с пълненето на ваната с гореща вода.
Пълненето на вана е процес, който отнема известно време заради немалкият обем на един такъв съд са необходими около 15 минути.
Целта ни беше средната температура на водата във ваната да достигне около 45 градуса, така че да осигури достатъчен комфорт.
След приключването на напълването на ваната от особено голямо значение е дали все още има останала битова гореща вода с желаната температура от 55 градуса както беше по задание.
Пускайки топлата вода от чешмата можем ясно да отчетем че водата с температура от 55 градуса не е изчерпана, макар реално в долната част на болйера вече да има студена вода след напълването на ваната, то в горната му част все още има гореща вода.
Така че докато ваната е заета вие спокойно можете да продължите да разполагате с битова гореща вода, като термопомпената инсталация ще се погрижи да затопли до необходимата температура и останалото ново количество студена водя постъпила в бойлера в следствие на напълването на ваната.
Според термодатчика на инсталацията след напълването на ваната с гореща вода в долната част на бойлера температурата на водата е спаднала до около 26 градуса, но само след едва малко над 30 минути всичката вода в 200-литровият бойлер отново е с температура от 55 градуса.
Снимки от комбинирана теромопомпена инсталация
Вече стана дума, че спокойно можете да комбинирате термопомпа с вече налични други системи за охлаждане/отопление, които са били инсталирани предварително и съответно нещата да се настроят така, че да работят едновременно за оптимална ефективност.
В случая можете да видите снимки от по-сериозна реална инсталация за отопление и охлаждане на по-голяма къща където освен две външни Zubadan тела с мощност от по 14 kW всяко (общо 28 киловата) имаме и инсталирани на къщата слънчеви колектори за осигуряване на битова гореща вода.
Съответно предвид по-големите нужди имаме 480-литров бойлер и по-голям буферен съд, така че да може ефективно да бъде покрита нуждата на по-голяма като площ къща.
В зависимост от конкретните сезонни нужди е възможно да се използва само едното от двете външни тела или и двете заедно, както и слънчевите колектори когато условията позволяват тяхната ефективна работа.
Освен слънчеви колектори за производство на битова гореща вода към една подобна инсталация могат да бъде добавена и фотоволтаична инсталация например, която евентуално да понижи енергопотреблението от електрическата мрежа.
За допълнителни въпроси, консултации и информация се обърнете към фирма Climacom
Енергийна ефективност за сгради с близко до нулево енергопотребление - част 1
Сгради с близко до нулево енергопотребление, Ефективно използване на възобновяемата енергияЕнергийна ефективност за сгради с близко до нулево енергопотребление - част 2
Термопомпа Въздух-Вода, Изграждане на инсталация с Термопомпа Въздух-ВодаТермопомпа Въздух-Вода - тема за коментари
