Výměník trubka v trubce vedený sklepem

[lluptak]

Zdravím, na několik vláken ohledně tématu jsem zde již narazil, nicméně mi přišlo, že všechna skončila na fundamentálních neshodách a následné rozluštění a reálné výkony původním realizátorem jsem již nenašel. Tedy (nejen) na základě tohoto projektu (http://mech.fsv.cvut.cz/~smilauer/index ... rekuperace) bych měl na zdejší osazenstvo několik dotazů k následujícímu návrhu a parametrům.

Byt cca 60m2, resp. 150m3, dva dospělí, jedno dítě. Vše zatěsněno (kromě odtahů wc, koupelna, digestoře). Byt se zahloubeným sklepem (a půdou), který mě přivádí k následující modifikaci zmíněného projektu.

Je možné zrealizovat odtah a sání skrz podlahu dolů do sklepa, kde by (viz ilustrační obrázky sklepu a bytu - černě odtah/výfuk, modře sání samotné, zeleně část sání trubka v trubce) byl zrealizován výměník trubka v trubce po obvodu a se sáním/výfukem na pozemek. Nejde mi primárně o energetické úspory, nýbrž o (stálou, rovnotlakou? - narozdíl od wc větráků a digestoře) řízenou obměnu vzduchu s vedlejším efektem temperování jak v zimních, tak letních měsících. Využitelné rozměry sklepa jsou cca 5x5m (čili max délka potrubí cca 20m), teploty se v něm během roku pohybují v krajních mezích od -5 do 20 stupňů. Slibuji si od výměníku s neznámou účinností jak zimní ohřev nasávaného venkovního vzduchu, tak i ochlazování teplého letního, a přídavek sklepa jako další teplotně regulační benefit, tedy mírný předehřev v zimě a mírné předchlazení v létě.

Pokud již v této fázi není nějaká hrubá chyba, nebo energetický/technologický/... nesmysl, prosím o pomoc s následujícími "technikáliemi" (samostatný příspěvek)

[lluptak]

- délka: kvůli nepříliš vhodně umístěným prostupům (uprostřed namísto v rozích) musí vedení začínat a končit uprostřed a vedení tedy takto po obvodu, a bude postačovat jedna větev (cca 10m), nebo pro nějaký účinek (jak sklepa tak trubek) budou nutné obě větve (cca 20m) ?

- průměry trubek: výfukovou nemohu dimenzovat přes 100mm, proto předpokládám sací na vnějšku kolem ní (to by mohl být samostatný dotaz - zda pro dané m3 obměňovaného vzduchu nebude postačovat užší vnitřní a 100mm vnější?), a jaký by měla mít průměr?

- materiály: vzhledem k různým záhybům bych preferoval nějakou ohýbatelnou vnitřní trubku namísto letování kolen okapní, ale raději si nechám poradit, vnější předpokládám plast, nebo také kov? izolaci vzhledem k očekávanému zisku sklepa nepředpokládám žádnou (krom zatěsnění).

- umístění: podobný systém mohu, podobně jako v inspiračním projektu umístit též na půdu, ale předpokládám že nastíněné temperační benefity sklepa nevýhody půdy (letní horka, zimní mrazy) převáží - nebo jsem něco zásadně nepochopil?

- spádování, čištění - předpokládám vyspádování směrem vstupů do bytu, tedy do místa s nejvyššími teplotami aby nezamrzlý kondenzát přes kapáky samovolně odcházel - správně? bude nutné extra čištění (savo apod.), hrozí růst plísní, zahlcení prachem apod.?

- řešit letní bypass, nebo si chladný sklep a relativně chladnější odpadní vzduch s horkým nasávaným vzduchem z pozemku poradí a stáhnou ho na přijatelnou teplotu (při současné kondenzaci a odkapu venkovní vlhkosti) ? řešit případně ještě deskový výměník těsně před vstupem do bytu?

- jak řídit: předpokládal jsem buď pravidelně spínaný současný běh odtah+sání, nebo je lepší neustálý běh se sníženým výkonem?

A cokoliv dalšího co jsem jako laik nedomyslel, špatně pochopil, nebo opomněl.

[vit.smilauer]

Dobrý den,
jedná se skutečně o mírně nestandardní konstrukci, při troše hraní si myslím může docela dobře sloužit. Moje názory:
- Odtah u podlahy sníží účinnost výměny vlhkého vzduchu. Jak známo, vlhký a teplý vzduch stoupá vzhůru, proto je lepší odtah provést někde nahoře. Podle mě není až tak zásadní, jestli je odtah v rohu či uprostřed stěny, důležitý je pohyb vzduchu ideálně přes místnost. Možná lze sání z místnosti jednoduše vyřešit tak, že se buď zaseká trubka do zdi či se přizná po povrchu a dotáhne se až ke stropu. Také je možnost nechat sání u podlahy a podle spokojenosti to ev. zvednout nahoru.
- Délka 10 metrů výměníku se mi zdá na hraně, viděl bych to spíše na 15-20 m trubka v trubce. Můj výměník má vnitřní trubku 120 mm, je ale asi 4x předimenzovaný. Čili bych pro vás volil vnitřní trubku 80 mm (výfuk) a vnější (sání) 120 mm. Tím vychází průřez 50 cm2 výfuk a 113-50=63 cm2 sání, je to přibližně vyvážené. Výměnu vzduchu bych dimenzoval na 40 m3/h, tzn. 11 l/s. Rychlost proudění potrubím vychází max. 2.2 m/s, což je bez problémů. Sice se doporučuje 20 m3/h na 1 osobu, mě to přijde mírně předimenzované. Pro naši rekuperaci stačí bohatě pro 5 lidí oněch 40 m3/h.
- Vnitřní trubka souosého výměníku je nejlepší z vodivého materiálu, ideálně se mi jeví TiZn, pozinek, měď atd. Plast je méně vhodný kvůli vyšší tloušťce a malé tepelné vodivosti. Váš výměník bych konstruoval zalomený po stěně, namísto po obvodě sklepa. Vnější trubka může být plastová KG či HT.

[vit.smilauer]

Část 2:

- Souosý výměník musí mít na povrchu tepelnou izolaci. Důvod je hlavně kondenzace. Předpokládejme rel. vlhkost ve sklepě 80% a teplotu 8C. Rosný bod je 4.7C. Čili při sání chladnějšího vzduchu zvenku se vám začne srážet voda na povrchu vnější trubky. Pokud chcete využít výměník na chlazení v létě, pak bych spíše přemýšlel o zemním registru, který by se přepojil. Jakmile souosý výměník zaizolujete, tak vám sklep vzduch téměř neochladí.
- Ideálně 2 ventilátory s nějakou primitivní regulací, které poběží prakticky pořád. Po 3 letech provozování rekuperace s výměníkem trubka v trubce jsem udělal různé sondy jak do výměníku, tak do potrubí. Na vstupu mám jeden vzduchový filtr, nic víc. Uvnitř sacího potrubí je obvykle malinká vrstvička prachu (tloušťka tak 0.1 mm, dá se setřít prstem), rozhodně tam není vlhko či že by tam rostli různé organismy. Vlhko je samozřejmě na výduchu z koupelny, tam kondenzuje voda a bere s sebou prach, takže výsledkem je mírně špinavá voda, ta ale odchází kondenzátem, čili se nic neděje. Asi nejhorší by byl odtah z kuchyně, kam se dostane emulze oleje a ta pěkně lepí prach a vznikají různé chuchvalce v potrubí. To se zdá není váš případ.
- Kdysi jsem uvažoval o komerčně vyráběném výměníku Helix (souosý výměník), možná by něco podobného bylo pro vás jednodušší, neboť je to zaizolované a stačí akorát připojit trubky. Asi to něco stojí, na druhou stranu nemusíte příliš laborovat, jde o to, co vás baví, zda vyvíjet věci, či používat hotová řešení.

Přeji mnoho zdaru do experimentování. Vít Šmilauer