Тема для обсуждения различных методов сбережения тепла, энергии в условиях жилых и производственных помещений. Можно и нужно затрагивать строительные вопросы по грамотному устройству элементов зданий, вентиляции и т.д.

Начну сам про обозначение условий эксплуатации. Чтобы сильно не мудрить, пока разграничим условия для производственных помещений и для жилых. В свою очередь, жилые помещения разделим на круглогодичную эксплуатацию и на периодическую (к примеру - дача) сезонного или всесезонного характера.

Кратко по желаемым условиям:
-1. создаваемым в жилом доме постоянного проживания.
Необходима грамотная вентиляция, достаточная теплоёмкость стен для выравнивания температурных пиков, хорошая теплоизоляция - от фундамента до чердака, теплолучевая изоляция.
-2. для дачи.
достаточная вентиляция, теплолучевая изоляция, ветро-тепло-изоляция. К теплоёмкости стен подходим индивидуально - к примеру, зимой, теплоёмкость стен не нужна - надо быстро прогреть по приезду. Ну а летом - сохранение ночной прохлады было бы комфортно, что дают массивные стены.
-3. для цеха.
ветро-тепло-лучевая изоляция, вентиляция по требованиям к производству, продуманные варианты сохранения тепла при ввозе-вывозе груза.

Вот. пока вкратце.

Для цеха: по опыту нашего завода - тепловая завеса обходится дороговато, поэтому используем пластиковые шторы. 1 недостаток: нужен тамбур с размерами не менее въезжающего транспорта.
А вообще (по моему) один из основных источников теплопотерь везде (не только в цехах) - это вентиляция. Пытаюсь уже не первый год доказать руководству необходимость применения рекуперативной вентиляции - дохлый номер... Типа "отцы и деды так делали, и мы будем"

Вы совершенно верно указали на два основных фактора потерь тепла в цехе - ворота и вентиляция.
С первым есть очень хороший и проверенный метод (сам делал) - это "шлюз". Т.е. рядом с воротами строится легкое ограждение с вторыми воротами. Конечно, для длинномера это будет монстряжно, но вот для ПОГРУЗЧИКА - самое оно. Если грузите погрузчиком, то он должен работать на улице. Поэтому - шлюз на одиночную грузовую машину ( сырье ввезти) и на вильчатый погрузчик - вывезти поддон на погрузку или на склад.
Со вторым - однозначно нужен рекуператор. Это сокращает львиную долю затрат. Затраты на обогрев вентиляционного воздуха - самые большие в общей сумме везде и всюду.
Самое простое решение - два противоположных (для помещения)канала с теплоаккумуляционными накопителями. Сперва выдуваем из одного, а приточка - в другой идет. Как только вытяжной нагреется от исходящего теплого воздуха - потоки переключаются в обратную. Теперь в цех будет входить подогретый воздух от нагретого теплоаккумулятора, а другой канал (теплоаккумулятор) будет нагреваться, как прежде нагревался первый - от исходящего воздуха. И так, циклически, можно очень просто сохранять потери с вентиляцией воздуха.

Кстати, а почему не сделать противоточную "труба в трубе"? Должно ж быть проще!

А, что касается, рекуперации, вот с этого места поподробнее

Не уверен, что "труба в трубе" даст достойный теплообмен. Это достаточно сложно сделать коаксиальным размещением.
А понапихать в отдельную трубу вентиляционную всякой стружки - что может быть проще?
Останется предусмотреть реверсивное переключение - и всё.


Далее:
"рекуперация" - это (своими словами)накопление и отдача энергии, получаемой из потерь. Т.е. - помещение цеха надо обязательно вентилировать. С воздухом уходит тепло. Это тепло можно передать накопителю и потом (или сразу) это тепло с него снять обратно в цех. Вот это и будет рекуперация.
Это как на гибридных авто - при торможении используется "накачка" в накопитель энергии, а потом она использутся при разгоне. В формуле 1 это тоже внедрили.

В принципе, можно и одним рекуператором обойтись, но вентилирование будет тогда периодическим. Сперва эта "труба со стружкой" вытяжная (тепло от исходящего воздуха накапливается), а затем - приточная - входящий воздух подогревается от накопителя. Если накопитель металлический - его надо "заземлить" - получится еще и полезный ионизатор ("-" от земли идет).

Я то об самом примитивном варианте. Рекуперации вариантов разных - много.

wiw писал(а):А, что касается, рекуперации, вот с этого места поподробнее

При работе вентиляции с вытягиваемым наружу воздухом уходит тепло (причем большой процент). Поэтому для уменьшения теплопотерь необходимо тепло передавать от уходящего воздуха к входящему (холодному).
Этого можно добиться 2-мя способами:
1. Тот, что описал Рязанец. Просто уходящий воздух пропускается либо через, например, крупный булыжник, который отбирает его тепло, либо выходит через канал с большой теплоемкостью, теплопроводностью и большой (относительно площади сечения канала) площадью стенок. Входящий воздух заходит через другой канал аналогичной крнструкции. Когда канал накопит достаточно тепла (оценивается по разнице температур между уходящим воздухом и материалом канала), направление движения воздуха меняется на противоположное, т.е. через тот канал, по которому отводился воздух, начинаем нагнетать воздух снаружи. За счет этого подводимый воздух, отбирая тепло от материала канала, нагревается.
По моему мнению метод имеет следующие недостатки:
1.1 Необходима большая масса материала (еще и с достаточно высокой теплоемкостью и теплопроводностью) канала для накопления тепла отводимого воздуха
1.2 При выравнивании температур канала и отводимого воздуха сильно падает эффективность накопления тепла в канале
1.3 Усложнение конструкции (надо 2 идентичных канала, реверсируемые вентиляторы, или заслонки, автоматика переключения каналов)
2. Воздухо-воздушный теплообменник (труба в трубе). Труба меньшего диаметра (или пучек труб, для увеличения площади теплоотдачи, надо считать под каждый конкретный случай) вставлена в трубу большего диаметра. По наружной трубе отводится теплый, а по внутренней подводится наружный воздух. При движении потоков воздуха навстречу друг другу, нагретый отдает тепло более холодному (наружному). Вентилятор можно ставить как на приточную трубу, так и на вытяжную. Регулируя производительность вентилятора, можно регулировать полноту отдачи тепла входящему воздуху (при заданной длинне канала воздуховода). Внутреннюю трубу я бы делал из оцинковки (хорошая теплопроводность и тонкие стенки). Конечно, еще лучше бы было из черненой меди, но это уже слишком хорошо
Недостаток вижу только один: обязательно будет конденсат. Значит надо предусмотреть возможность его сбора и удаления.

Ryazanec писал(а):Не уверен, что "труба в трубе" даст достойный теплообмен. Это достаточно сложно сделать коаксиальным размещением.
А понапихать в отдельную трубу вентиляционную всякой стружки - что может быть проще?
Останется предусмотреть реверсивное переключение - и всё.

Зависит от длины канала и соотношения площади сечения к периметру трубы. В принципе возможно распараллеливание потоков по нескольким каналам для увеличения относительной площади теплообмена, или использование прямоугольных труб. Обычный кухонный вентилятор с вытяжки вполне справится с задачей обеспечения необходимого режима движения воздуха (конечно при условии распараллеливания потоков, т.е. установки нескольких каналов-теплообменников малого диаметра).
В принципе, обратившись к любому достаточно грамотному инженеру-энергетику (по вентиляции), можно получить точные цифры (исходя из ваших исходных данных), какие трубы и вентиляторы будут нужны.
Даже я, хоть и не спец по вентиляции мог бы, но уж очень в лом

Конечно "труба в трубе"-не очень эффективный теплообменник,но зато самый простой.
Потери тепла на вентиляцию составляют до 50% всех теплопотерь.Поэтому если рекуперировать хоть малую часть,затраты на теплоснабжение заметно снизятся.

Вот, хочу рассказать немного об интересном и полезном методе вентиляции ВЫТЕСНИТЕЛЬНОГО типа. Не могу не заметить, что этот способ вентиляции пришел к нам из глубины веков деревянного зодчества Руси. Насколько были тогда гармоничны и естественны люди, настолько и данный способ естественен и эффективен.
Моделью послужит русская изба, срубленная из бревен.
Сначала о самом бревне. - его структура анизотропна. Волокна расположены вдоль длины. Все знают, что дерево "дышит". Т.е. имеет некую степень проницаемости (воздуха, пара). Поперек волокон проницаемость ниже, чем вдоль них. Намного - раз в 40. Т.е. воздуху проще всегда пройти вдоль волокон, чем поперек.
Теперь о том, какие вообще условия создаются ( к примеру - зимой)в жилой русской избе. 1 - она внутри обогревается. т.е. имеет прежде всего разность температур между наружным воздухом и внутренним. Отсюда - 2 - вполне законный физический процесс - "тяга". Более теплый воздух всегда вытесняется более холодным и получается его движение снизу- вверх (через трубу и потолок). При наличии тяги создается - 3 - приток воздуха с улицы.
А вот об этом - подробнее. Можно впустить воздух в форточку, можно даже в дверь, но (!) зимой вы вряд ли увидите их открытыми. Обычно даже ставят на зиму вторые глухие рамы внутри окон и все как следует заклеивают. Тем не менее, внутри избы всегда легко дышится и воздух всегда свежий. Это потому, что приточный воздух идет через все наружные стены (благодаря наличию тяги). Путь воздуха начинается с торца бревна, а не с боковой поверхности (кстати, продуть ветром поэтому бревно невозможно - слишком мала площадь торцов и слишком длинный путь вдоль волокон). имея подсос в сторону помещения, воздух с торца проходит вдоль волокон бревна и постепенно всасывается в дом поперек боковой внутренней поверхности наружных стен. Это называется "диффузия". Надеюсь, понятно, что весь периметр стен по всей их площади является "воздуховодом" приточного воздуха. движение хоть и медленное, но благодаря большой площади стен, свежего воздуха всегда достаточно в избе.
Далее- как происходит движение его внутри дома и что за этим следует.
Воздух всасывается в дом одновременно по всей поверхности наружных стен общим "фронтом". Это не струя из форточки. Он движется медленно и общей массой. Так как входящий воздух всегда холоднее уже нагретого, то вся масса воздуха сперва оседает вниз, вытесняя общим фронтом уже нагретый , "отработанный" воздух к вытяжному "каналу". Т.е. одновременно весь фронт и оседает и движется вперед. И так, постепенно и плавно, воздушные массы движутся внутри дома от наружных стен к вытяжным устройствам (трубе, щелям в потолке). В этом случае происходит плавное и обширное вытеснение отработанного воздуха - свежим. Качество замещения одного на другого получается очень высоким. Поэтому всегда так легко дышать в таком доме. Это и есть вытеснительный тип вентиляции. По данным из книги "Технология ТИСЭ", где это все и описано, для выполнения санитарных норм по вентиляции (по данному методу) потребуется в несколько раз меньше раз поменять воздух во всем объеме дома, чем, к примеру, если бы дом получал свежий воздух через форточку (точечный приток). Все дело заключается в том, что через форточку приток воздуха идет струёй, которая не способна собой вытеснить общим фронтом воздух внутри помещения. Этот способ - с перемешиванием слоев свежего и "отработанного" воздуха. И чтобы все было хорошо с микроклиматом в доме - надо выполнять нормативы, прописанные в СНиПах, которые и рассчитаны как раз на такой тип вентиляции. И воздуха тогда надо будет в несколько раз больше впускать через форточку, нежели через бревенчатые стены. а ведь этот воздух надо греть!
Любой инженер-теплотехник знает, что основные затраты по теплу расходуются на нагрев вентиляционного воздуха прежде всего. У вас может быть сколь угодно теплый дом, но толку от того для экономии энергии будет мало, если греть приходится входящий уличный воздух в основном.
Надеюсь, понятно, что все вышеописанное относится как раз к экономии энергии на обогрев дома.
Более того, бревенчатые стены являются еще и теплообменником для рекуперации исходящего тепла. Когда воздух идет вдоль бревна, исходящее тепло идет поперек его, нагревая стенки пор и от того нагревается сам воздух. Получается возврат около 30% исходящего через стены тепла обратно, посредством подогретого воздуха. Вот почему зимой в избе стены не холодные как минимум.
Современные условия строительства не всегда и не везде позволяют использовать дерево. Но данные условия для получения вытеснительного типа вентиляции можно создавать и при помощи других строительных материалов. Собственно, условия , схожие с особенностями бревна (анизотропия строения, создание воздушных пор, камер) получаются самой конструкцией, которую можно делать и из бетона и из других современных материалов.
Очень рекомендую приглядеться к данному методу вентиляции. Никакие утеплители не способны повлиять на расход вентиляционного воздуха, на который расходуется энергия. В принципе, термическое сопротивление стен после определенного значения ( в районе R>=2) становится не актуальным ввиду равновесия потерь.
Надеюсь, становится понятным, что если стена не имеет способности "дышать", если стена "запечатана" (допустим - виниловыми обоями, масляной краской - изнутри. или пенопластом - снаружи), то выполнить данный метод вообще не представляется возможным.
Все рекомендации совково-индустриального домостроения рассчитаны на вентиляцию смешивающего типа (приточка через форточку)и , сообственно, на плохо- или не-проницаемые для воздуха(пара) стены. Поэтому обычно рекомендуют наоборот - ставить пароизоляцию на внутреннюю поверхность наружных стен, чтобы влажный воздух помещений не насыщал стены влагой и не ухудшал тем самым их эксплуатационные характеристики.
И совсем иная картина получается при создании притока внешнего воздуха через наружные стены по типу "изба". Благодаря постоянному потоку более сухого наружного воздуха через толщу стены или через её каналы, стена автоматически постоянно осушается и не способна набрать изнутри критическую влажность.
Как видите, что совокупность получаемой системы является очень эффективной в плане и для сбережения энергии и для комфортности жилья и для условий эксплуатации стен.
Жаль, что пока данная система не применяется до сих пор в строительстве на современном уровне. Приточно-вытяжные системы рекуперации все-равно рассчитаны на точечную подачу воздуха, а не по всей площади стен. и потому не способны создать необходимых условий для вытеснительного типа вентиляции . А ведь когда-то наши предки были ближе к истине, чем наша совковая стройиндустрия...