Как говорит защитивший в минувшем году диссертацию Ало Микола, когда он начинал работу над своей докторской, самым большим препятствием в реновации многоквартирных домов в Эстонии были проблемы, связанные с системами вентиляции. Иными словами, необходимо решение, и докторская работа молодого ученого способствовала этому.

В настоящее время при ремонте многоквартирных домов наиболее часто используется приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла. Это значит, что воздуховоды дополнительно изолируются, а само вентиляционное устройство устанавливается на крыше. Также используется механическая вытяжная вентиляция, оснащенная тепловым насосом. В этом случае воздух из квартир проходит через новые каналы, установленные в старых шахтах. Свежий воздух с улицы поступает в квартиры через вентиляционные радиаторы, где предварительно нагревается.

Результаты докторской диссертации показали, что наилучшие результаты показала приточно-вытяжная система с рекуперацией тепла. "Можно также порекомендовать альтернативную систему с тепловым насосом вытяжного воздуха и вентиляционными радиаторами", — говорит ученый.

Что показали исследования систем вентиляции?

В своей докторской диссертации Микола собрал измерения и проанализировал производительность устройств и воздухообмен в различных многоквартирных домах Эстонии. Результаты подтвердили, что установленные в старых строениях системы естественной вентиляции находятся в неудовлетворительном состоянии. Средняя скорость воздухообмена там составила 0,24 ч⁻¹. Другими словами, для полного обновления воздуха требуется более четырех часов. В новых домах это происходит в два раза быстрее.

По словам Миколы, исследования, проведенные в лаборатории и на объектах методом индикаторных газов, доказали, что качество вентиляции дома можно оценить несколькими простыми способами. Например, по изменению уровня углекислого газа можно определить коэффициент воздухообмена. Тот же метод подходит для измерения эффективности этого процесса.

"Обобщая, можно сделать упрощенный вывод, что частота воздухообмена в обследованных старых многоквартирных домах слишком низкая, и эти системы в любом случае нуждаются в капитальном ремонте", — говорит ученый.

Плюсы и минусы

Одним из решений для реновации вентиляции в многоквартирных домах стали комнатные устройства с рекуперацией тепла. Предварительный анализ коэффициента воздухообмена показал, что такие системы не справляются со своей задачей.

Тогда Ало Микола решил измерить производительность двух типов комнатных вентиляционных устройств, а затем оценил их в качестве решений для реконструкции, используя результаты моделирования.

Благодаря исследованию Микола получил значения перепада давления, которые можно использовать в качестве рекомендации для правильного проектирования комнатных вентиляционных устройств. Кроме того, ученый и его коллеги провели эксперименты в лабораторных условиях, чтобы проанализировать эффективность воздухообмена различных систем вентиляции.

Измерения показали, что как вентиляционные радиаторы, так и два разных типа комнатных установок могут обеспечить идеальный воздухообмен. Были выявлены и некоторые недочеты. "Вентиляторы некоторых комнатных вентиляционных устройств были недостаточно большими, учитывая отрицательное давление в квартирах. Кроме того, комнатные устройства не имели возможности возвращать тепло от воздуха, удаляемого из туалета, ванной и кухни, — отмечает Микола.

Указанные недостатки означали, что годовая эффективность систем, использованных при реновации, была значительно ниже обещанной. "Кроме того, комнатные приборы имели свойство обледеневать в холодный период, поэтому их приходилось на это время отключать", — констатирует автор докторской диссертации.

По словам Миколы, результаты его научной работы могут быть использованы и при реновации аналогичных европейских многоквартирных домов.

Докторскую диссертацию Ало Миколы можно найти в цифровой коллекции Таллиннского технического университета.