|
|
|
Описание: Использование стальных тонкостенных конструкций "не по назначению" |
|
|
Евгений
постоянная прописка
Откуда: Крым
Покинул форум
|
|
|
|
Есть у меня желание построить стальной каркасник с вот такими перекрытиями (не подшиты снизу):
Нажмите для увеличения
При этом, как и Константин, хочу использовать уже имеющиеся строительные конструкции для снижения затрат на отопление / охлаждение дома.
Стальная кровля в межсезонье – это воздушный солнечный коллектор (обсуждалось на форуме, сомнений ни у кого не вызывает) - основной источник тепла в межсезонье.
Перекрытия над подвалом и первым этажом – профнастил по стальным балкам, засыпанный гранитным отсевом и покрытый цементно-стружечными плитами – это и воздуховоды, и радиаторы, и тепловые аккумуляторы одновременно.
Зимой хочу греть перекрытия дровяным воздушным котлом медленного горения, установленном в подвале. В паре с перекрытиями получится нечто вроде корейского ондоля, прародителя современных теплых полов, но без дыма в каналах под полом.
Летом перекрытия думаю охлаждать воздухом, прошедшим через подземные каналы (дренажные трубы вокруг фундамента) и подвал. Говорят, ниже полутора метров от уровня земли температура грунта круглый год около среднегодовой (для моей местности +12С). Проверим
Рассчитываю, что тот самый зловредный конденсат, не дающий никому покоя в теме о рекуператорах, как раз в дренаже и останется. Там ему и место.
Схематично, три режима работы перекрытий я себе так представляю:
1. «Печное» отопление. Из утепленной котельной в центре подвала по горизонтальным воздуховодам под перекрытием горячий воздух закачивается в нулевое и первое перекрытия к внешним стенам. Из нулевого в первое перекрытие горячий воздух попадает по двум вертикальным воздуховодам у внешних стен дома. Нагревая пол и вертикальные воздуховоды, воздух проходит по каналам, образованным балками и профнастилом, и возвращается по центральному воздуховоду в котельную. Второй контур образован двумя сквозными вертикальными шахтами между нулевым и вторым перекрытиями в центре дома, между которыми на чердаке имеется сквозной канал. Рециркуляция в обоих контурах принудительная. Впрочем, конвективные петли тоже работают.
Нажмите для увеличения
2. «Солнечное» отопление. Теплый воздух из подкровельного пространства поднимается на чердак. По вертикальным шахтам в центре дома он из чердака через те же воздуховоды, что и при «печном» отоплении, закачивается в перекрытия. По центральному воздуховоду воздух через подвал и дренажные трубы уходит наружу.
Нажмите для увеличения
3. Охлаждение. Путь холодного воздуха через перекрытия обратный «солнечному» отоплению. Окна на чердаке открыты.
Нажмите для увеличения
Во всех трех режимах используются одни и те же воздушные каналы. Переключение - воздушными клапанами.
Обсудим?
(Отредактировано автором: 15 Мая, 2009 - 16:33:24) |
|
В начало |
Всего записей: 84 Дата рег-ции: Янв. 2009 Отправлено: 02 Февраля, 2009 - 23:45:36 |
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
|
|
Евгений пишет:
В паре с перекрытиями получится нечто вроде корейского ондоля, прародителя современных теплых полов, но без дыма в каналах под полом. |
Ну прародитель теплых полов - имхо, римские тёрмы (бани). Именно там грели кострами каменный пол снизу.
Тепловые расчеты (по потребностям в тепле и пр) Вы уже делали?
Как будут решаться проблема конденсации влаги при охлаждении воздуха? Вы все же рядом с теплым морем живете...
Что будет заставлять двигаться воздух по узким каналам?
Для сведения - 1 литр воды по теплоемкости равен 3,5 кубам воздуха...
|
|
В начало |
Всего записей: 12119 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 03 Февраля, 2009 - 11:20:26 |
|
Евгений
постоянная прописка
Откуда: Крым
Покинул форум
|
|
|
|
Константин пишет:
Тепловые расчеты (по потребностям в тепле и пр) Вы уже делали?
|
Пока стоит под вопросом принципиальная возможность и целесообразность такого использования перекрытий, тепловой расчет конкретного дома вряд ли что-то меняет. Не хватит тепла, излучаемого полом - открою диффузоры в вертикальных воздуховодах в каждой комнате, получу "традиционное" воздушное отопление.
Т.е. тепловой расчет, думаю, важнее на этапе выбора мощности котла из линейки имеющихся в продаже: 9, 15, 25, 40 кВт.
Толщину теплоизоляции стен буду привязывать к стойкам каркаса, Утепление перекрытий делать пропорционально утеплению стен. Поскольку на сегодняшний день ширина стоек (150 или 200 мм) не известна, расчеты не делал. В любом случае будет превышение сопротивления теплопередаче в 1,5 - 2 раза по отношению к величине, достаточной по местным СНИП в моей климатической зоне, что соответствует европейским строительным нормам.
Константин пишет:
Как будут решаться проблема конденсации влаги при охлаждении воздуха? Вы все же рядом с теплым морем живете...
|
Наиболее протяженный участок пути охлаждаемого воздуха проходит по дренажным трубам (собственно, они, по замыслу, и поглощают тепло, выравнивая температуру воздуха и грунта). Стало быть, в них конденсат и останется. Дальше - в дренажный колодец самотеком. Кстати, именно через дренажный колодец осуществляется воздухозабор.
Начиная с подвала температура воздуха растет, относительная влажность падает.
Константин пишет:
Что будет заставлять двигаться воздух по узким каналам?
|
Ну, не такие уж они и узкие . Минимальное сечение - 100х600 мм. Диаметр дренажных труб - 200 мм. А вообще - вентиляторы радиальные (улитки) по одному в подвале и на чердаке. На дренаж - канальный вентилятор.
Константин пишет:
Для сведения - 1 литр воды по теплоемкости равен 3,5 кубам воздуха...
|
Дополнительные капитальные инвестиции в строительство дома в моем случае равны грубо стоимости двух из четырех стен каждого вертикального воздуховода (примыкают к стенам дома), двух вентиляторов, пяти клапанов, датчиков (в простейшем случае - термореле) и коммутаторов.
Сравним со стоимостью водяного теплого пола, водяного грунтового теплообменника (для охлаждения теплоносителя летом), водяных солнечных коллекторов, бака-аккумулятора литров на 500, как предлагают специалисты. Прибавим эксплуатационные расходы. Пусть даже все перечисленное оборудование - не "от кутюр", но тогда прибавим риск протечек и цену последствий.
А в принципе климатические системы на основе жидких теплоносителей (воды, антифриза), конечно, более эффективны .
|
|
В начало |
Всего записей: 84 Дата рег-ции: Янв. 2009 Отправлено: 03 Февраля, 2009 - 12:40:23 |
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
|
|
Евгений пишет:
Т.е. тепловой расчет, думаю, важнее на этапе выбора мощности котла из линейки имеющихся в продаже: 9, 15, 25, 40 кВт. |
Думаю, что наоборот... Это котел надо вибирать от потребностей + запас...
Надо посчитать теплопотери вашего дома. Станет ясно сколько нужно тепла вообще, сможете ли вы его быстро доставлять воздухом и пр..
Забудьте Вы эти снипы! Снип климату не указ...
Вот берете самую холодную зиму, завиксированную в Вашем регионе - и пляшете от нее...
Я все свои расчеты делал на -40... На разницу температур "дом - улица" 60 градусов.
Вам надо будет сделать то же самое (расчет) под свои перепады...
Евгений пишет:
А в принципе климатические системы на основе жидких теплоносителей (воды, антифриза), конечно, более эффективны |
Это теплоноситель эффективнее (в 3000 раз по объему). А количество тепла - то же самое....
Мы когда считали тут Тепловые насосы, вычислили, что для нашей зоны надо "качать воздух" по 3-4 кубометра в секунду, что бы получить необходимое количество тепла (10 Квт). А это, извините - уже не канальный вентилятор... А промышленная "улитка". С соответствующем уровнем шума...
|
|
В начало |
Всего записей: 12119 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 03 Февраля, 2009 - 13:28:34 |
|
Евгений
постоянная прописка
Откуда: Крым
Покинул форум
|
|
|
|
Константин пишет:
Евгений пишет:
Т.е. тепловой расчет, думаю, важнее на этапе выбора мощности котла из линейки имеющихся в продаже: 9, 15, 25, 40 кВт. |
Думаю, что наоборот... Это котел надо вибирать от потребностей + запас...
|
Мы, разве, не одно и то же говорим ?
Константин пишет:
... для нашей зоны надо "качать воздух" по 3-4 кубометра в секунду |
Вот мне интересно, что себе считали архитекторы русских церквей, с воздушными каналами под полом, Растрели, когда Эрмитаж проектировал? Ведь у них, чай, не было под рукой улитки на 3-4 куба в секунду, да и теплопотери при бОльших объемах поболе наших были? Как думаете ?
(Отредактировано автором: 03 Февраля, 2009 - 23:15:15)
|
|
В начало |
Всего записей: 84 Дата рег-ции: Янв. 2009 Отправлено: 03 Февраля, 2009 - 23:12:38 |
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
|
|
Евгений пишет:
Мы, разве, не одно и то же говорим |
По моему - о диаметрально противоположном.
Тепловой расчет - всему "голова". Без него строят либо по незнанию, либо "из того, что есть". Чего считать, если нет выбора.
Вы же собираетесь строить дом, и только "на этапе выбора мощности котла... тепловой расчет".
С одной стороны - "игра слов". с другой - должен быть четкий приоритет "что раньше".
У Вас это звучит, как "котел выберем - там и посчитаем..."
Хотя дело, конечно, Ваше...
Евгений пишет:
Думаю, что дрова были совершенно бесплатные, а истопники имели право входить в покои царя-царицы в любое время, даже когда те, пардон, трахались...
Об этом много написано в исторических документах и просто - литературе...
А под полом там были не каналы, а подвалы...
У Вас там климат другой, почти субтропики. За счет этого, конечно можете и "проскочить"... Поэтому и надо посчитать.
Мне результаты оспаривать смысла то нет, поскольку не мне там жить, а Вам...
Но наблюдать - интересно...
Кстати, объем растет в кубической зависимости от размеров. А площадь охлаждения (т.е. поверхность) - в квадратичной...
Сравните 2х2х2 (8 кубов объема и 24 кв.м поверхности) соотнош. 1/3
Формально надо 100 Вт/кв м застройки - 400 Вт (50 вт/куб)
И 4 х 4 х 4 ( 64 куба и 96 кв.) уже 0,67/1 ( 1600 Вт - 25 Вт/куб)
И 8 х 8 х 8 (512 кубов и 384 кв.м. поверхности). 6400 Вт - 12,5 Вт/куб...
Чем больше здание, тем меньшая удельная мощность требуется на обогрев "единицы объема"...
Поэтому отапливать большой коттедж не сильно страшнее среднего дома.
|
|
В начало |
Всего записей: 12119 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 03 Февраля, 2009 - 23:28:08 |
|
Василий
Консультант по сопромату
Откуда: Иваново
Покинул форум
|
|
|
|
Проектов знергоэффективных домов видел множество. А вот отчетов по их эксплуатации нет нигде. Вроде как сделали дом - и тишина. А это самая ценная информация. По основным тезисам согласен с Константином. На подводные камни он указал. А дальше- практика- критерий истины. Конечно, вложения в неизвестность- дело отчаянных, но кто не рискует- не пьет шампанского. Если уберете конденсат и обеспечите прохождение воздуха- чего-ж не работать Вашей схеме. А котел я бы выбрал с запасом, как для обычного дома- а там уж что сэкономили-все ваше. Да и как у вас с давлением газа? У нас в холода снижается, т. к все вокруг включают котлы на полную катушку. Тут то запас мощности и необходим.
Понравилась идея с охлаждением воздуха под землей. Но не согреется ли земля вокруг труб в процессе работы? Тут необходим запас площади. И как быть с чисткой этих труб от микроорганизмов. А то размножатся еще...А потом не выгонишь! Они любят застойный конденсат.У нас по этому поводу пол- России в шоке. Показали фильм "ПЛЕСЕНЬ"
(Отредактировано автором: 04 Февраля, 2009 - 09:22:24) |
|
В начало |
Всего записей: 767 Дата рег-ции: Дек. 2008 Отправлено: 04 Февраля, 2009 - 08:37:24 |
|
Евгений
постоянная прописка
Откуда: Крым
Покинул форум
|
|
|
|
Константин пишет:
Тепловой расчет - всему "голова". Без него строят либо по незнанию, либо "из того, что есть". |
Так и есть, строю по незнанию и "из того, что есть".
Что есть:
1. Проекция южного ската крыши по углом 45 градусов к горизонту площадью ~28 кв.м, т.е. ~28*0,8=22,4 кВт солнечного тепла.
2. Наименьшая из доступных мощность дровяного воздушного котла 9 кВт. Температура воздуха на выходе из котла без "байпасса" ~60С.
3. Воздуховоды сечением 0,1*0,6=0,06 кв.м. При допустимой из соображений бесшумности скорости воздуха 3 м/с, расход воздуха может быть 0,06*3*3600=648 куб.м/час.
Что надо:
1. Компенсировать расчетные теплопотери ограждений, что при разнице температур в 20-30С ~3-4,5 кВт, и 30% теплопотерь вентиляции (с рекуперацией 70%).
Правильно ли я понял, что при заданном расходе воздуха мне не удастся прокачать через перекрытия требуемое количество тепла?
Константин пишет:
Думаю, что дрова были совершенно бесплатные... |
Да, не мой случай Стало быть, разница, которую я не донесу до перекрытий - в трубу. Есть надежда, что воздушной заслонкой удастся снизить в каких то пределах энергопоступления от котла, увеличив время горения дров.
(Добавление)
karavasya пишет:
И как быть с чисткой этих труб от микроорганизмов. |
Думаю, клин - клином... Биоэнзимы и им подобные нам помогут, надеюсь. Теплозвукоизоляция в перекрытиях изначально содержит в своем составе 8% антисептика - буры.
(Отредактировано автором: 08 Февраля, 2009 - 15:48:34)
|
|
В начало |
Всего записей: 84 Дата рег-ции: Янв. 2009 Отправлено: 08 Февраля, 2009 - 15:46:58 |
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
|
|
Евгений пишет:
Правильно ли я понял, что при заданном расходе воздуха мне не удастся прокачать через перекрытия требуемое количество тепла? |
Это зависит от того, сколько тепла этот воздух в себе несет.
Вряд ли Вам удасться создать разницу температуры между горячим воздухом под крышей более 20-25 градусов (тогда, когда надо отопление).
Если теплоемкость 1 кг воздуха 1 Дж*град то это - 20 Кдж. В Кубе - 1,2 кг воздуха
Соответственно Ваши 650 кубов дадут в час 650 х 1,2 х 20 = 15.6 МДж..
Если сравнить с электрообогревателем или пр. то это 4,3 КВт...
А какие потери ограждения?
|
|
В начало |
Всего записей: 12119 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 08 Февраля, 2009 - 16:48:38 |
|
Евгений
постоянная прописка
Откуда: Крым
Покинул форум
|
|
|
|
Калькулятор, считающий теплопотери по методике, описанной в книге Л.Е.Школьника "Печное отопление малоэтажных зданий", выдал общие теплопотери ограждений 3 кВт при разнице температур 20 градусов, ~4,5 кВт при разнице 30 (для температуры наружного воздуха -10С). Для расчетов брал размеры "комнаты" 8х8 метров, высоту - 6 м, теплоизоляцию 15 см минеральной ваты в деревянном каркасе (потолок - 20 см). Окна - двойной стеклопакет 15 кв.м, утепленная входная дверь.
Я тут, пока бегал, ошибку в собственных исходных данных нашел. Учитывая, что продувать буду одновременно два перекрытия и с двух сторон, предельный расход воздуха может быть в четыре раза больше - 2,6 тыс. куб.м/час.
4,3 * 4 ... боюсь, мне столько сразу не надо Самое время разобраться, сколько можно накопить прозапас в гравии, плитах и стальных конструкциях дома.
Если учесть, что почти все окна "солнечные" (Юго-восток - Юг- Юго-запад), и тоже днем греют... Теперь сомневаюсь, хватит ли суточного аккумулятора, чтобы со всем этим справиться . |
|
В начало |
Всего записей: 84 Дата рег-ции: Янв. 2009 Отправлено: 08 Февраля, 2009 - 19:14:58 |
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
|
|
Мне трудно судить по отрывочным сведениям "комната 8 м... Калькулятор Школьника..."
Внутренняя организация не интересует, так как между внутренними комнатами никакого теплообмена нет (2-й закон термодинамики).
Цвет обоев тоже не имеет значения...
Интересует - площадь поверхности здания, термосопротивление стен..." и пр.
Если по Вашим расчетам для худшего варианта надо для всего дома 4,5 КВт - от этого и стоит танцевать...
Источник, способ переноса, способы накопления (теплоемкость, способы теплообмена) и пр. и др.
(Добавление)
Евгений пишет:
Если учесть, что почти все окна "солнечные" (Юго-восток - Юг- Юго-запад), и тоже днем греют.. |
А ночью - охлаждают... Так что считайте их за "ноль". Вернее - за поверхность с К т.с. 0,5 Вт/м*град
|
|
В начало |
Всего записей: 12119 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 08 Февраля, 2009 - 21:32:18 |
|
Евгений
постоянная прописка
Откуда: Крым
Покинул форум
|
|
|
|
Прочитал статью на сайте http://dom.delaysam.ru/otoplenie/otoplenie1.html
Думаю, что с теплопотерями разобрался. Все популярно расписано .
Константин пишет:
Источник, способ переноса, способы накопления (теплоемкость, способы теплообмена) |
С учетом стенок воздуховодов в комнатах, тепло может накапливаться в ЦСП объемом 2 куб. м. Под ЦСП - еще 2 куба гранитного отсева (от мелкого щебня до пыли). Если не ошибаюсь, всего я смогу накопить в перекрытиях:
- 2 куб.м*1200 кг/куб.м*1,15кДж/кг*С*5С=13,8МДж в ЦСП
- 2 куб.м*1600 кг/куб.м*0,84кДж/кг*С*5С=13,4МДж в щебне
Это что же выходит, при потерях 4,5 кВт (16,2МДж/час) накопленного солнечного тепла мне и на 2 часа не хватит?
(Отредактировано автором: 08 Февраля, 2009 - 22:46:24)
|
|
В начало |
Всего записей: 84 Дата рег-ции: Янв. 2009 Отправлено: 08 Февраля, 2009 - 22:41:40 |
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
|
|
Евгений пишет:
мне и на 2 часа не хватит? |
Может и так...
Видите, как все "не вдруг"...
Дом с собственной теплоемкостью в 3-4 тонны не можно рассматривать как теплоаккумуятор... Русская печка имеет бОльшую аккумулирующую способность...
У Вас серьезный плюс - местные условия. Но все же...
Я вот у себя расчитываю все на разницу 60 градусов. Вы - на 30...
У вас солнца - в разы больше моего. Поэтому есть смысл сделать в подвале хотя бы 2-3-суточный теплоаккумулятор.
Т.е. 10-20-30 тонн гравия примерно...
|
|
В начало |
Всего записей: 12119 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 08 Февраля, 2009 - 22:52:50 |
|
Евгений
постоянная прописка
Откуда: Крым
Покинул форум
|
|
|
|
Вот как раз сейчас место для него присматривал. Нравится вокруг котельной по центру подвала (в стенках-коробах, утепленных снаружи). |
|
В начало |
Всего записей: 84 Дата рег-ции: Янв. 2009 Отправлено: 08 Февраля, 2009 - 23:02:47 |
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
|
|
У вас дом - "вертикальной" ориентации. Логичнее было бы и расположить его вертикально, по "стволу" дома. Тогда бы все его "теплопотери" шли как раз на обогрев дома.
Формально - совместить его с центральным воздуховодим, расширив его сечение до 2-3 кв. м.
Потеря площади небольшая, а выигрыш - налицо...
Я то свой дом делая "плоским и широким". Потому что а) земли много (1,2 га), солнце - редкость, так что если уж появилось - СК должен гребсти его по максимуму, шум - по-фигу, так как солнца ночью нет, спать не мешает. а днем я на улице...
Площадь охлаждения меньше будет, так как внизу - ветрА меньше... Ну и пр.
Зима у нас долгая... |
|
В начало |
Всего записей: 12119 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 08 Февраля, 2009 - 23:07:17 |
|
Евгений
постоянная прописка
Откуда: Крым
Покинул форум
|
|
|
|
Проектировщик на заводе завтра явно не обрадуется
А если не гравием, а саманом каркас стен, прилегающих к воздуховоду, заполнить?
Теплоемкость самана не могу найти...
(Отредактировано автором: 08 Февраля, 2009 - 23:15:54) |
|
В начало |
Всего записей: 84 Дата рег-ции: Янв. 2009 Отправлено: 08 Февраля, 2009 - 23:08:53 |
|
|