28.04.2020 Как работает вентиляция погреба, лабаза, неотапливаемого подвала?
В этой статье предельно простым языком объясняется как работает самотечная вентиляция погреба, лабаза, неотапливаемого подвала или любого заглубленного помещения с диапазоном температур +5С+13С для средней полосы России.
Схематично устройство вентиляции погреба изображено на Рис.1.
Разберем принцип работы системы подробно.
Допустим, что на улице у нас лето, +20С, а в погребе +10С.
Вентиляция погреба работает не всё время.
Плотность воздуха зависит от температуры и влажности:.
ρвв=(Pв /287,058+Pп /461,495) /T
Здесь:
ρвв,кг/м3 плотность влажного воздуха;
Pв, Па парциальное давление сухого воздуха;
Pп, Па, давление водяного пара;
T, K, температура;
Константы 287,058 и 461,495 представляют собой, соответственно, газовые постоянные для сухого воздуха и водяного пара, измеряемые в Дж·кг-1·K-1
Чем теплее воздух, тем плотность его меньше, тем он легче. По этому воздух в системе начинает циркулировать тогда, и только тогда , когда температура на улице ниже чем в погребе.
Действительно, если температура на улице выше чем в погребе, то распределение температур в трубах выглядит так, как показано на рисунке слева, теплый воздух не может провалиться вниз, в погреб, и система заперта.
Визуально можно представить себе такую картинку.
Если в одной из труб теплый, более легкий воздух слегка опустится по трубе вовнутрь, то вытесненный им более холодный , более тяжелый воздух, в другой трубе, сразу вытолкнет его обратно вверх.
Как показано на рисунке справа.
Автоциркуляция возникнуть не может.
Наша система заперта, она не пускает теплый воздух с улицы в погреб или лабаз, сохраняя нам так нужный холод для хранения продуктов.
Вентиляция самотеком
Если прохладной летней ночью температура воздуха опустится, например до +5С, ниже температуры в погребе +10С, то сразу возникнет автоциркуляция (Рис.4).
Столб воздуха 1 в подающей трубе, тяжелее чем столб воздуха 2, в вытяжной трубе.
Разность этих весов запускает вентиляцию самотеком до тех пор пока температура внутри лабаза и снаружи не выравняются.
Более холодный воздух начинает поступать в погреб, охлаждая все его содержимое.
Подобрав необходимые диаметры труб и их высоты, добиваются желаемой скорости охлаждения лабаза или погреба в летнее время.
На зиму трубы затыкают.
Высота подающей трубы.
Схема вентиляци погреба в книжках, или в интернете, почти всегда как на Рис.1, когда вытяжная и подающая трубы имеют одинаковые высоты над землей.
Но, как видно из Рис. 4, температура (а следовательно и вес воздуха) внутри и снаружи подающей трубы в надземной части одинаковая.
Следовательно, убрав стенки в надземной части подающей трубы , ничего не изменится для тяги , но изменится динамическое сопротивление для потока воздуха в ней, потому что общая длинна подающей трубы уменьшится.
По этому, устройство вентиляции с короткой надземной подающей и длинной (утепленной) вытяжной трубами Рис.5, будет работать более эффективно при прочих равных условиях.
Второй момент, почему подающую надземную часть лучше сделать короткой, это прямой нагрев трубы от солнца.
Разогрев воздуха на солнце в подающей трубе может вызвать обратный воздухооборот в системе, что приведет к попаданию теплого наружного вохдуха в холодное подземное помещение, и как следствие увеличение влажности и выпадение конденсата.
Конденсат и утепление труб.
Обычно относительная влажность в погребе высока, около 80%. В нашем примере точка росы воздуха с температурой +10С и влажностью 80%
То есть, если на улице температура упадет ниже +6С, то на поверхности вытяжной трубы может образоваться конденсат, который будет стекать обратно в погреб.
Для того, что бы конденсации в вытяжной трубе не происходило, её уличную часть утепляют любым способом.
В подающей трубе, конденсат образовываться не может, потому что опускаясь вниз, температура воздуха может только повышаться.
Но её тоже желательно утеплить, что бы повысить тягу, облегчить запуск самотека и избежать тепловой пробки внутри трубы.
Правильная схема устройства вентиляции погреба, лабаза, подвала.
Учитывая все пункты выше, становится понятна окончательная схема устройства вентиляции погреба Рис.5.
Летом вентиляция работает только тогда, когда ночью становится холоднее чем в погребе.
Жарким днем поток запирается автоматически, и теплый воздух не попадает в погреб, а холодный не может выйти наружу.
Осенью трубы затыкают, когда температура в погребе опустится до +3С+4С,
Открывают трубы весной, когда температура в погребе становится выше +5С.
Подающую трубу утепляют внутри и обрезают на уровне 30см от пола. Снаружи оставляют торчать на 20-30см выше уровня крыши лабаза, или грунтовой засыпки погреба.
Вытяжную трубу утепляют снаружи и обматывают фольгой или фольгированным алюминиевым скотчем. Высота снаружи должна быть не меньше 10 диаметров.
Диаметры труб расчитываются так, что бы весь объем погреба прокачивался холодной ночью 2 раза в час при дельте 2-3 градуса. (Например в погребе +8С, на улице +5С) Ориентир две площади погреба в сантиметрах. Если площадь 10м2 , диаметр труб =2х10=20см.
Результатом такой работы вентиляции должно быть понижение температуры в погребе на 0.3-0.5С за одну холодную ночь, в примере выше с +8С до +7.5С
Сушка подвальных помещений.
Чем теплее воздух, тем большее количество влаги в нем можно удержать.
Это свойство воздуха лежит в основе сушки холодных подпольных, подвальных , цокольных помещений.
Подобные помещения из-за контакта с грунтом, имеют довольно узкий диапазон колебаний температуры , +4С +8С зимой и до +17С летом.
Сырость в них образуется в основном в теплый период года, из-за бесконтрольного проникновения в них уличного воздуха с температурой выше равновесной внутри.
При попадании теплого воздуха в холодное помещение, относительная влажность при остывании увеличивается в плоть до точки росы.
Существенно уменьшить сырость можно с помощью устройства самотечной вентиляции и полной изоляции помещения от проникновения теплого уличного воздуха через щели, двери и т.п.
Принудительная же подача теплого уличного воздуха, например, в неотапливаемое подвальное помещение только усугубит проблему с сыростью.
Другое возможное решение для преодоления сырости - это организация отопления внутри подвала для повышения температуры выше точки росы от среднедневной уличной.
Но этот способ может оказаться неприемлемо затратным, И ни как не годиться для погребов и лабазов.
Как происходт сушка подвала холодным воздухом.
Допустим в нашем подвале (погребе, лабазе) влажность 95% и температура +10С.
На улице влажность 80% и температура +5С.
При такой дельте температур 5С наша двухтрубная естественная вентиляция будет подавать около 40м3/час холодного воздуха с температурой +5С и столько же воздуха выбрасывать с температурой +10С.
 "Схема автоциркуляции вентиляции в погребе.")
)
)
)
