Енергоефективний будинок

Реферат: Енергоефективний будинок складається з будівлі, теплового насоса, системи вентиляції, системи внутрішньої каналізації. Випарник теплового насосу підключено до колектору вентиляційного скиду відпрацьованого теплого повітря і колектору відведення із енергоефективного будинку "сірих" стоків господарсько-побутової каналізації, а конденсатор до припливного колектору свіжого повітря. UA 112382 U (12) UA 112382 U UA 112382 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до енергоефективних будівель, а саме до енергоефективних технологій в сучасному будівництві і може бути використана для систем опалювання приміщень, або систем використовування теплоти, що походить не від згоряння. Відома система теплозабезпечення енергоефективного будинку, яка включає енергоефективний будинок, опалювальні прилади, відновлювальні і невідновлювальні джерела енергії, технологічне обладнання, систему автоматики, основним джерелом відновлювальної енергії для роботи теплового насосу якої виступають ґрунт і свердловини [Б.І. Басок, І.К. Божко, Т.Г. Беляева, та ін. Полівалентна система теплозабезпечення експериментального будинку 2 пасивного типу (площею 300 м ) на основі використання відновлюваних та альтернативних джерел енергії. Інститут технічної теплофізики НАН України, Наука та інновації. 2014. Т. 10. № 6. С 34-51]. Недоліком такого рішення є втрати енергії відновлювальних її джерел, які відбуваються під час відведення з будівлі стічних вод, та вентиляційних викидів. Відоме технічне рішення, яке включає систему каналізації банно-прального господарства вугільної шахти, бак-акумулятор стічної води, тепловий насос. Стічні води банно-прального господарства вугільної шахти, які перед скиданням в каналізацію, попередньо акумулюють в теплоізольованої ємності і здійснюють їх подальшу багаторазову циркуляцію в контурі випарника теплового насоса до тих пір, поки теплоносій охолоне до 5-10 °C [Способ утилизации низкопотенциального тепла хозбытовых сточных вод. RU 2243460, F25B 30/00. Опубліковано: 27.12.2004]. До причин, які перешкоджають досягненню зазначеного нижче технічного результату за допомогою згаданого технічного рішення, відноситься та обставина, що утилізація тепла, яке міститься в стічних водах, сприяє вирішенню завдання гарячого водопостачання, або опалення індивідуальних житлових будинків, проте не вирішує питання підігріву свіжого холодного повітря, яке через систему вентиляції потрапляє в будівлю остуджуючи її, а, відтак, повнота використання енергії відновлювальних її джерел, які присутні в просторі енергоефективного будинку, є недостатньою. Відомий енергоефективний будинок, що містить будівлю, бак-акумулятор, тепловий насос, систему вентиляції, утилізатор тепла для системи вентиляції, систему внутрішньої каналізації, відновлювальні джерела енергії [Патент на корисну модель UA №92009, Енергоефективний будинок F24J 2/02, F24D 15/00. Опубліковано 25.07.2014. Бюл. №14]. Недоліком такого рішення є втрати енергії, які відбуваються під час відведення з будівлі стічних вод. Підвищенню рівня використання енергії відновлювальних її джерел сприятиме заявлене технічне рішення - енергоефективний будинок. Корисна модель направлена на підвищення рівня використання енергії відновлювальних її джерел, які присутні в просторі енергоефективного будинку. Поставлена задача досягається тим, що енергоефективний будинок, що складається з будівлі, теплового насоса, системи вентиляції, системи внутрішньої каналізації, який відрізняється тим, що випарник теплового насосу підключено до колектору вентиляційного скиду відпрацьованого теплого повітря і колектору відведення із енергоефективного будинку 1 1 "сірих" стоків ( "серые" стоки - канализационные стоки, образующиеся после купания, мытья посуды и стирки. ГОСТ Ρ 549Б4-2012. Оценка соответствия. Экологические требования к объектам недвижимости. http://dоcs.cntd.ru/dоcument/gost-r-54364-2012) господарсько-побутової каналізації, а конденсатор - до припливного колектору свіжого повітря. Утилізація енергії від стічних вод внутрішньої каналізації та використання її для підігріву повітря, яке поступає в зимовий період в приміщення будівлі каналами вентиляційної системи, або для підігріву води, яка поступає в будівлю системами гарячого водопостачання, сприяє підвищенню рівня використання енергії відновлювальних джерел енергії, присутніх в просторі енергоефективного будинку. Стічні води від ванн, мийок, душів мають доволі високу температуру і низьку концентрацію забруднень. Такі води, через каналізаційні стояки та каналізаційні колектори потрапляють в бакакумулятор тепла або випарник теплового насоса. Відібране у випарнику теплового насосу тепло стічних вод передається в його конденсатор, через об'єм якого протікає до системи вентиляції свіже повітря. Під час протікання свіжого прохолодного повітря через конденсатор з високою температурою воно нагрівається. Тепле свіже повітря через вентиляційну систему потрапляє в житлові приміщення. Завдяки такому рішенню тепло стічних вод після його локалізації повертається в житловий простір енергоефективного будинку, сприяючи тим самим підвищенню рівня використання відновлювальних джерел енергії. На кресленні показано схему енергоефективного будинку. 1 UA 112382 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Енергоефективний будинок включає огороджувальні конструкції наземної частини 1 будівлі, в якій розташоване житло і інженерні та санітарно-технічні комунікації, санітарні прилади 2, каналізаційні стояки 3, до яких підключені санітарні прилади 2, призначенні для збору теплих "сірих" стоків і транспортування їх в підвальну частину будівлі до випарника теплового насосу. Підвальна частина 4 будівлі, в якій розташовано інженерні комунікації санітарно-технічних та теплообмінних систем. Каналізаційний колектор 5 відведення охолоджених "сірих" стоків, одним кінцем сполучений з випарником теплового насосу, а протилежним виведений за межі підвальної частини будівлі 4. Випарник 6 теплового насосу, призначений для відбору та локалізації тепла теплих "сірих" стоків та теплого відпрацьованого повітря вентиляційної системи. Вентиляційний канал 7 відведення відпрацьованого теплого повітря, розташований в внутрішній стіні будівлі, обладнаний приймальною частиною, призначений для відведення теплого відпрацьованого повітря з об'єму наземної частини будівлі 1 в її підвальну частину 4. Збірний колектор 8 вентиляційної системи, одним кінцем приєднаний до нижньої частини вентиляційних каналів 7, а іншим приєднаний до випарника 6 теплового насосу, призначений для збору і транспортування теплого відпрацьованого повітря від вентиляційних каналів до випарника теплового насосу. Вентиляційний канал 9 одним кінцем приєднаний до випарника 6 теплового насосу, а іншим виведений на вулицю, призначений для відведення на вулицю відпрацьованого і охолодженого у випарнику повітря. Конденсатор 10 теплового насосу, призначений для концентрації відібраного в випарнику 6 тепла і передачі його свіжому повітрю вентиляційної системи або воді системи гарячого водопостачання. Вентиляційний канал 11, призначений для подачі в об'єм енергоефективного будинку теплого свіжого повітря, розташований в внутрішній стіні будівлі, обладнаний в верхній частині розподільною частиною, призначений для підведення теплого свіжого повітря з об'єму підвальної частини будівлі 4 в об'єм її наземної частини 1. Розподільчий колектор 12 вентиляційної системи, одним кінцем приєднаний до вентиляційних каналів 11, а протилежним сполучений з конденсатором 10 теплового насосу, призначений для відбору від конденсатора теплового насосу свіжого підігрітого повітря і подачі його до вентиляційних каналів 11. Колектор 13, одним кінцем виведений на денну поверхню, а протилежним приєднаний до конденсатора 10 теплового насосу, призначений для відбору з зовні енергоефективного будинку свіжого повітря і подачі його на підігрів в конденсатор 10 теплового насосу. Трубопровід 14 зовнішньої системи водопостачання. Трубопровід 15 одним кінцем приєднаний до трубопроводу 14 зовнішньої системи водопостачання, а іншим - до конденсатора 10 теплового насосу, призначений для подачі водопровідної води до санітарних приладів енергоефективної будівлі. Трубопровід 16 одним кінцем приєднаний до конденсатора 10 теплового насосу, а іншим - до санітарних приладів 2 енергоефективної будівлі, призначений для подачі підігрітої води від конденсатора 10 до санітарних приладів 2. Корисна модель працює наступним чином. Тепла стічна вода "сірих" стоків від санітарних приладів 2 по каналізаційному стояку 3, розташованих в просторі наземної частини будівлі 1 потрапляє випарник 6 теплового насосу де відбирається її тепло. Охолодження вода по каналізаційному колектору 5 відводиться за межі підвальної частини будівлі 4. Тепле відпрацьоване повітря внутрішнього простору наземної частини будівлі 1 через вентиляційні канали 7 та збірний колектор 8 потрапляє у випарник 6 теплового насосу де відбирається її тепло. Охолоджене повітря по вентиляційному каналу 9 відводиться за межі підвальної частини будівлі 4. Локалізоване в випарнику 6 тепло теплового насосу потрапляє в його конденсатор 10. В конденсатор 10 по колектору 13 вентиляційної системи потрапляє свіже повітря, відібране з зовні, по відношенню до внутрішнього простору енергоефективного будинку. В конденсаторі 10 свіже повітря підігрівається, відбираючи частину тепла в ньому. Підігріте свіже повітря по розподільчому колектору 12 і вентиляційному каналу 11 потрапляє в внутрішній простір енергоефективного будинку. В разі відсутності потреби в подачі теплого повітря в внутрішній простір енергоефективного будинку, наприклад в теплий період року, його подача в вентиляційну систему може проводитися, оминувши конденсатор 10. В теплий період року в конденсатор 10 теплового насосу замість свіжого повітря від зовнішнього водопроводу 14 по трубопроводу 15 може подаватися водопровідна вода, яка по трубопроводу 16 потраплятиме до санітарних приладів 2 підключених до системи гарячого водопостачання. Завдяки відбору тепла від каналізаційної системи "сірих" стоків, і вентиляційної системи відведення теплого відпрацьованого повітря та передачі його свіжому повітрю вентиляційної 2 UA 112382 U 5 системи досягається більш глибоке використання тепла стічних вод і скиду відпрацьованого повітря. Таки чином запропоноване технічне рішення - енергоефективний будинок, що складається з будівлі, теплового насоса, системи вентиляції, системи внутрішньої каналізації, завдяки тому, що випарник теплового насосу підключено до колектору вентиляційного скиду відпрацьованого теплого повітря і колектору відведення із енергоефективного будинку "сірих" стоків господарсько-побутової каналізації, а конденсатор - до припливного колектору свіжого повітря, дозволяє підтримувати санітарно нормовану температуру в просторі енергоефективного будинку. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Енергоефективний будинок, що складається з будівлі, теплового насоса, системи вентиляції, системи внутрішньої каналізації, який відрізняється тим, що випарник теплового насосу підключено до колектору вентиляційного скиду відпрацьованого теплого повітря і колектору відведення із енергоефективного будинку "сірих" стоків господарсько-побутової каналізації, а конденсатор - до припливного колектору свіжого повітря. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3