Умные технологии в вентиляции и кондиционировании для загородного дома

В статье представлены технические решения и экономические расчеты по разработке и реализации систем вентиляции и кондиционирования в загородном доме. Предложена схема с расположением элементов системы вентиляции для одноэтажного дома.

Ключевые слова: умные технологии, микроклимат, автоматизация, вентиляция, кондиционирование, экономические расчеты.

Умные технологии все более входят в нашу реальность, в частности они могут принимать участие в обеспечении благоприятного микроклимата в жилом доме, что является здоровья проживающей в нем людей. К сожалению, обеспечить в доме необходимый воздухообмен не такая уж и простая задача. В холодное время года отопление, спасая людей от холода, негативно действует на микроклимат дома, высушивая воздух. Чрезмерно сухой воздух отрицательно сказывается не только на внешности человека, но и на более быстром распространении инфекций и разрушении защитных барьеров организма. Спасаясь от летнего зноя, мы используем кондиционеры, которые дают ощущение прохлады и свежести, но при этом воздух не становится чище, так как кондиционеры не увеличивают содержание кислорода, а только лишь понижают температуру воздуха и усиливают циркуляцию. При проветривании помещений открывая окна вместе с воздухом в дом проникают различные частицы органического и минерального происхождения [2]. Решить эти проблемы и создать максимально благоприятный микроклимат в доме способны умные технологии комплексной системы вентиляции и кондиционирования. Умная автоматизированная система вентиляции способна отслеживать состав воздуха, регулировать его температуру и влажность в каждом отдельном помещении без вмешательства человека. При разработке системы вентиляции и кондиционирования «умного дома» одной из задач является правильный выбор оборудования. Элементы автоматического комплекса управления «умный дом» большей частью унифицированы и работают с использованием стандартных протоколов, поэтому при выборе необходимо производить подбор совместимых между собой компонентов [3].

В ходе исследования был выделен необходимый состав умных элементов системы вентиляции и кондиционирования загородного дома (рис.1).

Рис. 1. Схематичное изображение элементов системы вентиляции и кондиционирования загородного дома: 1 — электропривод клапана, 2 — камера статического давления, 3 — вентиляционная решетка, 4 — внешний блок канального кондиционера, 5 — датчик влажности и температуры воздуха, 6 — датчик концентрации углекислого газа, 7 — внутренний блок канального кондиционера, 8 — приточно-вытяжная установка с рекуперацией, 9 — сенсорный панельный контроллер, 10 — приточная вентиляционная труба, 11 — вытяжная вентиляционная труба.

В проекте система вентиляции «умного дома» работает под централизованным управлением всеми компонентами с сенсорного панельного контроллера через который задаются значения температуры, влажности, содержания СО ₂ для каждой комнаты, а также время включения и выключения, дневной и ночной режимы или в эко режим в отсутствие людей в доме.

Экономически целесообразным является применение приточно-вытяжных установок с рекуперацией, которые не только экономят энергию, затрачиваемую на поддержание оптимальной температуры загородного дома, но и в зависимости от видов используемых фильтрующих элементов способны очищать воздух даже от мельчайших загрязнений, в том числе от пыльцы, пылевых клещей, мелкой пыли и бактерий. Такая установка способна обеспечить регулировку влажности в помещении путем обмена между входящим и исходящим воздушным потоком (помещением и внешней средой). Система с применением рекуператора включает трубы: одна для поступления воздуха комфортной температуры в помещение, а вторая — для удаления [4]. Для обеспечения комфорта перед решетками притока воздуха устанавливаются камеры статического давления, которые выравнивают воздушный поток и глушат шум. Камеры статического давления имеют заслонку, с помощью которой осуществляется регулировка воздушного потока. Для создания полностью автоматизированной системы вентиляции ее обкрадывают электроприводом [5]. Точная регулировка температуры воздуха для каждого отдельного помещения реализуется установкой электропривода с аналоговым управлением, с помощью которого возможно плавное управление воздушной заслонкой. Неотъемлемой частью автоматизированной системы вентиляции и кондиционирования являются датчики температуры и влажности воздуха. Применение датчиков обеспечит автоматическое поддержание заданных параметров окружающего воздуха, что благоприятно скажется на самочувствии жителей дома [1]. Основная причина плохого самочувствия людей — это переизбыток углекислого газа CO ₂ в воздухе. С целью контролирования содержания углекислого газа в воздушной массе устанавливаются датчики концентрации СО² в системе вентиляции и кондиционирования. При превышении концентрации СО² система вентиляции активируется, так же по концентрации СО² в воздухе определит, что в помещении долго никто не находится и переводит в режим ожидания [1]. Интеграция канального кондиционера в системе вентиляции и кондиционирования обеспечивает равномерное распределение воздушного потока в необходимые зоны помещения, что позволяет использовать только один кондиционер для охлаждения сразу нескольких помещений. К внутреннему блоку кондиционера можно присоединить приточную установку, которая позволяет подать в помещение свежий воздух с улицы. Одним из основных достоинств канального кондиционера является то, что он устанавливается за потолком и не портит стилистики интерьера, поскольку видны только декоративные решетки [6]. Умные технологии –это будущее, которое рождается сегодня [7]. Экономический расчет стоимости проекта в таблице 1.

Таблица 1

Литература:

1. Умная система вентиляции. [Электронный ресурс]. — URL: https://future2day.ru/umnaya-sistema-ventilyacii.
2. Плата за воздух: как создать в доме идеальный климат с помощью «умной» техники. [Электронный ресурс]. — URL: https://tass.ru/obschestvo/9934657?from=teaser.
3. Выбор оборудования для систем умного дома. [Электронный ресурс]. — URL: https://vashumnyidom.ru/upravlenie/principy/oborudovanie-umnyj-dom.html.
4. Управление вентиляцией в «умном доме» — автоматизация вентилирования. [Электронный ресурс]. — URL: https://videokontroldoma.ru/ventilyatsiya-v-umnom-dome.
5. Камеры статического давления. [Электронный ресурс]. — URL: https://systemair-rus.ru/systemair-kamery.
6. Канальные кондиционеры: принцип работы, среда использования, преимущества и недостатки. [Электронный ресурс]. — URL: https://alterair.ua/articles/kanalnye-konditsionery.
7. Green Technologies: The Basis for Integration and Clustering of Subjects at the Regional Level of Economy / V. V. Melikhov, A. A. Novikov, L. N. Medvedeva, O. P. Komarova // Integration and Clustering for Sustainable Economic Growth. — Springer International Publishing AG. 2017. P. 365–382.