0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип действия и монтаж приточновытяжных установок с рекуперацией тепла

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла

Рекуперацией называют возвращение части энергии или вещества для их повторного использования. В вентиляционных системах — это процесс возвращения тепла в здание.

Воздух внутри обычно нагрет сильнее, чем снаружи. Поэтому с его выходом наружу через шахту часть тепловой энергии теряется. Вместо теплых потоков помещения наполняются холодными. Чтобы сохранить комфортные условия пребывания людей, нужно поддерживать прежний уровень температуры. Для этого помещения отапливают или устанавливают нагревательные устройства в приточный канал вентиляции.

Чтобы сохранить тепло, устанавливают принудительные системы вентиляции с рекуперацией. В их комплектацию входит рекуператор, его используют для обмена теплом между приточными и вытяжными потоками, не допуская их смешивания.

Принцип действия следующий: теплообменник принимает тепло от нагретого тела и отдает его холодному за счет высокой теплопроводности материала, из которого состоит. Когда через него проходят отработанные воздушные массы, он нагревается от него с одной стороны. Тепловая энергия равномерно распределяется по обменнику и доходит до другой стороны, с которой внутрь помещения поступают холодные приточные массы. Они забирают часть тепла и уже в нагретом виду перемещаются внутрь.

Преимущества и недостатки

  • обеспечение комфортного микроклимата за счет частичного подогрева притока;
  • уменьшение расходов на отопление — если часть тепла остается внутри, то отапливать здание можно менее интенсивно;
  • уменьшение нагрузки на калорифер и экономия на электричестве, если питается от электросети.

Недостатки у системы тоже есть. Основной минус связан с высокой стоимостью теплообменного оборудования. Его включение в комплектацию существенно увеличивает расходы на организацию вентсистемы.

Монтаж принудительной вытяжной вентиляции с рекуперацией невозможен ровно так же, как и для устройств с механическим притоком. Установить рекуператор можно только при наличии единой приточно-вытяжной установки. Воздух нагнетается и удаляется механическим способом.

Установить нагревательный элемент в естественную систему невозможно, так как она не имеет каналов, которые можно было бы объединить в одном устройстве. Под действием естественной тяги воздух перемещается очень медленно.

Где применяется система вентиляции с рекуперацией

Приточно-вытяжная установка с рекуператором устанавливается в зданиях, где предъявляют высокие требования к качеству воздуха. Особенно это касается медицинских организаций, лабораторий, общественных мест, в которых постоянно находятся люди.

Обычно температура строго регламентируется ГОСТами и СНиПами. Поэтому подаваемые через диффузоры и распределительные решетки воздушные массы предварительно нагреваются с помощью калориферов до установленной нормативным документом значения. Калориферы используют для нагрева приточного воздуха. Они бывают электрическими, водяными или газовыми. В первом случае прибор подключается к электросети, во втором случае — к отопительной системе, в третьем нагревание происходит за счет газовой горелки. В каждом из этих случаев они требуют повышенных расходов на электричество, газ или центральное отопление.

Чтобы система соответствовала всем требованиям, установка калориферов неизбежна. Но если их установить вместе с рекуператором, то ежемесячные расходы сократятся. В перспективе экономия на них превзойдет сумму, которая была потрачена на монтаж вентиляции с рекуперацией. Это выгодно не только для больших бизнес-центров, зданий административного и торгового назначения, торгово-развлекательных комплексов, но и для владельцев квартир, загородных домов.

До какой температуры может нагреться воздух с помощью рекуператора

Температура зависит от:

  • расход воздуха на вытяжке;
  • расход воздуха на притоке;
  • температура снаружи и внутри здания;
  • КПД рекуператора (отношение тепла, переданного приточным массам, к общему, которым обладал вытяжной воздух).

Сделаем пример расчета при следующих условиях:

  • производительность приточной установки — 1000 кубометров/час;
  • производительность вытяжной вентсистемы — 1100 кубометров/час (обычно вытяжка на 10-15% мощнее притока);
  • температура в здании — +24 о С, а снаружи — 0 о С;
  • КПД — 70%.

Это означает, что воздух поступает в объеме 1000 кубометров за 1 час при температуре 0 о С, а выходит наружу 1100 кубометров за это же время при температуре +24 о С. Вследствие рекуперации 70% тепла возвращается назад. Если бы КПД был бы равен 100%, то получилась бы температура: 24*1100/2100 + 0*1000/2100 = 12,57 градуса. Но КПД равен 70%, поэтому температура будет равна разнице между температурой снаружи и нагретого воздуха, помноженной на 0,7: 12,57*0,7 = 8,8 о С.

Подогревать воздушные массы теперь нужно будет не на все 24 о С, а на 15-16 о С. Это на 33% меньше, чем без возврата. Поэтому расходы на нагрев холодных приточных масс с вентиляцией с рекуперацией сократятся примерно на треть.

Внимание! Некоторые модели могут возвращать до 80-90% тепла. Поэтому экономия на расходе энергии на обогрев может достигать 40-50%.

Нужен ли дополнительный подогрев

Если большая часть тепла остается в помещении, есть смысл устанавливать калориферы, которые потребляют много энергии? Разберемся в этом вопросе, сделав расчеты температуры воздуха после прохождения через рекуператор в разные времена года. Пусть средняя температура летом будет равна +20 о С, весной и осенью 0 о С, зимой -20 о С. КПД рекуператора, расход воздуха на притоке и вытяжке, а также дисбаланс между ними пусть будут теми же, как и температура внутри здания.

  • Лето. 24*1100/2100 + 20*1000/2100 = 22,01 градуса. Умножаем разницу температур на 0,7: (22,01-20)*0,7 = 1,4 о С. На столько будет нагреваться воздух летом при таких условиях. Поэтому внутрь будут поступать воздушные массы с температурой в 21,4 о С.
  • Зима. 24*1100/2100 — 20*1000/2100 = 3,04 градуса. Умножаем температурную разницу на 0,7: (3,04 —(—20))*0,7 = 16,1 о С. Вот на такое значение будет нагреваться воздух зимой при указанных условиях. Поэтому в помещения будут поступать массы, имеющие температуру -3,9 о С.
  • Осень и весна. Для этих времен года были сделаны расчеты в блоке выше.

Расчеты показали, что рекуперация помогает экономить на электричестве, центральном отоплении или газе, но полностью от калориферов отказаться не позволяет. Это связано с суровым климатом, снаружи воздушные массы большую часть времени намного холоднее, чем воздух внутри. Поэтому возвращенного тепла не хватает для нагрева до установленного нормативными документами температурного уровня.

Внимание! Избежать установки калориферов можно в частных квартирах и домах, не требующих строго соответствия санитарно-гигиеническим нормам на законодательном уровне. Но воздух, пришедший через приточное отверстие, будет не сильно отличаться от того, который бы вошел через окно. Ощутимая разница будет только в его чистоте.

Классификация и сравнение

Устройства отличаются по принципу действия, стоимости оборудования и КПД.

Пластинчатый

При организации приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла чаще используют модели пластинчатого типа. Основной его элемент — пластинчатый теплообменник, который изготовлен из алюминия(система пластин толщиной около 0,2 мм, расположенных параллельно друг другу на определенном расстоянии).

Принцип действия: вытягиваемые воздушные массы проходят сквозь систему пластин и отдают им свое тепло. По ту сторону пластин идет приточный воздух, которые забирает это тепло. Впоследствии он подается внутрь помещений. По направлению движения воздушных потоков пластинчатые рекуператоры бывают:

  • Прямоточными. Вытяжной и приточный потоки проходят сквозь пластины в одинаковом направлении.
  • Противоточными. Воздушные потоки идут напротив друг другу.
  • Перекрестоточными. Массы приточного и вытяжного блока проходят по теплообменнику в перпендикулярных направлениях.

Наиболее простой конструкцией обладает перекрёстный рекуператор. С его помощью можно вернуть до 80% тепла от отработанных масс. Кроме высокой производительности у пластинчатых устройств есть еще два плюса — это стоимость и энергонезависимость (для работы не нужна электроэнергия).

Недостатком этого теплообменника является обмерзание пластин, которое снижает эффективность его работы. Чтобы не было обмерзания, нужно вовремя удалять скапливаемый конденсат.

Роторный

Роторный рекуператор имеет сложную конструкцию, но его КПД выше. Принцип работы основан на применении роторного теплообменника, который вращается внутри установки с некоторой скоростью. С одной стороны теплообменника выводится отработанный воздух, с другой — поступает внутрь приточные объемы. В месте контакта с теплым выводимым воздухом вал нагревается. По мере его поворачивания он начинает контактировать с холодными приточными массами, которым и отдает накопленное тепло. Вместе с ним ротор возвращает часть влаги, которая конденсируется в вытяжном блоке и испаряется в приточном.

  • Высокий КПД — назад возвращается до 87% тепловой энергии.
  • Отсутствует режим обмерзания — за счет испарения конденсата и возвращения влаги внутрь замерзать там нечему.
  • Возможность регулирования скорости вращения ротора.
  • Компактность — один ротор занимает меньше места, чем громоздкая система металлических пластин.

Недостатки: в приточный воздух попадает часть отработанного. Это некритично для жилых, торговых и офисных зданий, так как доля возврата незначительно. Но это может быть опасно на производстве с выбросом вредных веществ, часть которых вернется назад в производственный цех. Еще один минус — это питание от электросети: чтобы ротор вращался, ему нужна энергия.

Водяной

Водяные рекуператоры используются редко в связи с недостаточной эффективностью и энергозависимостью. Основу конструкции составляет металлический теплообменник, полость которого заполнена водой. Вместо нее ипользуют антифриз. С теплообменником соседствуют два канала вентиляции: приточный и вытяжной. Когда массы выходят наружу, они отдают часть тепла теплоносителю внутри батареи. Когда приточный воздух заходит внутрь, он эту энергию забирает и уносит с собой.

Преимущества: возможность возврата доли тепла при отделенных друг от друга приточных и вытяжных установках, так как теплообменник может иметь любую форму и протяженность подобно трубам системы отопления. Но тогда для циркуляции теплоносителя внутри трубопровода потребуется монтаж теплового насоса. Он питается от электричества и требует дополнительных расходов.

Недостатки: невысокая эффективность, КПД обычно не превышает 50-65%. Конструкция этих приборов очень сложна, и она не предусматривает возврат влаги. Последний минус конструкции — это энергозависимость, так как насос питается от электросети.

Крышный

Крышные, или кровельные модели имеют различную конструкцию и принцип действия. Общего у них то, что монтируются они на крыше здания. Это дает им следующие преимущества:

  • легкий доступ к прибору;
  • простая конструкция;
  • простой монтаж;
  • невысокая стоимость оборудования.

К отрицательным моментам относится невысокий КПД, который не превышает 55-68%.

Какой рекуператор выбрать?

При выборе рекуператора для вентиляционной системы учитывают:

  • Эффективность. Высокий КПД нужен при интенсивной системе воздухообмена, которая составляет около 5-10 крат/час. При большом объеме притока важно сохранить больше тепла, чтобы не нагревать его другими ресурсами. При низкой интенсивности воздухообмена выбирают устройства с меньшей эффективностью и меньшей стоимостью.
  • Энергозависимость. Если этот показатель важен, то приобретите пластинчатый рекуператор. Иначе можно рассмотреть покупку водяного, крышного или роторного устройства.
  • Возврат влаги. Чтобы воздух сохранялся влажным, применяют роторные рекуператоры.

На выбор также влияет тип здания/помещения, для которого приобретается теплообменное устройство. Для работы в промышленных масштабах выбирают модели соответствующей мощности любого из рассмотренных типов рекуператоров. Для рекуперации воздуха в небольших помещениях, квартирах и частных домах используют приборы пластинчатого типа.

Рекуперация тепла в системах вентиляции: принцип работы, разновидности, особенности

  • Рекуперация и вентиляция
  • Системы приточного типа с рекуперацией
  • Что представляет собой рекуперация влаги?
  • Виды рекуператоров
  • Теплообменники пластинчатого типа
  • Теплообменники роторного типа
  • Теплообменники камерного типа
  • Теплообменники с промежуточным носителем
  • Тепловые трубки

Рекуперация тепла стала довольно часто использоваться в последнее время в системах вентиляции. Если рассматривать более подробно сам процесс, то сначала следует определиться и понять, что означает сам термин рекуперация. Рекуперация тепла в системах вентиляции означает, что пропускаемый воздух, который удаляется специальными установками, пропускается сквозь систему фильтров и подается обратно.

Рекуперация и вентиляция

Стоит обратить особое внимание на то, что в вентиляционных системах с долей отработанного воздуха вытягивается и часть тепла из помещения. И вот именно данная тепловая энергия и возвращается обратно.

Данные системы эффективно применяется на больших производствах и в крупных цехах, поскольку, чтобы обеспечить оптимальную температуру для таких помещений зимой необходимо подвергнуть себя большим затратам. Данные установки же позволяют значительно компенсировать такие потери и сократить затраты.

Даже в частном доме вентиляционные установки с рекуперацией тепла сегодня будут достаточно актуальны. Даже в индивидуальном доме всегда выполняется вентиляция и при циркулировании воздуха тепло точно также уходит из любого помещения. Согласитесь, что загерметезировать здание полностью и тем самым избежать всяких потерь тепла просто невозможно.

Сегодня данные системы стоит применять даже в частном доме по следующим причинам:

  • Для быстрого удаления воздуха с большой примесью углекислого газа;
  • Для притока необходимого количества свежего воздуха в жилые помещения;
  • Для устранения повышенной влажности в комнатах, а также устранения неприятных запахов;
  • Для экономии тепла;
  • А также для удаления пыли и вредных микроорганизмов, которые могут в ней содержаться.

Системы приточного типа с рекуперацией

Приточная установка с рекуперацией тепла начинает пользоваться все большим спросом среди частных домовладельцев. И ее достоинства, особенно в холодный период года, очень высоки.

Как известно, обеспечить жилое помещение необходимой вентиляцией можно многими способами. Это и естественная циркуляция воздуха, которая в основном осуществляется за счет проветривания комнат. Но согласитесь, что использовать такой способ зимой просто невозможно, поскольку все тепло быстро покинет жилые помещения.

Если же в доме, в котором циркуляция воздуха выполняется только естественным путем нет более эффективной системы, то получается, что в холода комнаты не получают нужного объема свежего воздуха и кислорода соответственно что в дальнейшем негативно сказывается на самочувствии всех членов семьи.

Разумеется, в последнее время, когда практически все владельцы устанавливают пластиковые окна и двери, получается, что устраивать вентиляцию естественным способом просто неэффективно. Поэтому возникает необходимость в установке дополнительного оборудования, которое способно обеспечить хорошую циркуляцию воздуха внутри помещений. И, конечно же, каждый владелец согласится с тем, что хотелось бы, чтобы любая система тратила электроэнергию экономно.

И вот здесь самым оптимальным вариантом будет рекуперация тепла в системах вентиляции. В идеальном варианте желательно приобретать установку, которая могла бы обеспечить и рекуперацию влажности.

Что представляет собой рекуперация влаги?

В любом помещении должен всегда поддерживаться определенный уровень влажности, при котором каждый человек чувствует себя наиболее комфортно. Данная норма имеет величину от 45 до 65%. Зимой большинство людей сталкиваются с излишне сухим воздухом в помещении. Особенно в квартирах, когда отопление включают на полную и воздух становится очень сухим имеющим влажность около 25%.

Читать еще:  Эмаль ЭП-773: технические характеристики и цветовая палитра

Кроме того, часто получается и так, что с такими перепадами влажности страдает не только человек. Но и полы с мебелью, как известно дерево имеет высокую гигроскопичность. Очень часто мебель и полы от слишком сухого воздуха пересыхают, и в дальнейшем получается, что полы начинают скрипеть, а мебель разваливаться. Данные установки в первую очередь будут поддерживать и необходимый уровень влажности в любом помещении, независимо от времени года.

Виды рекуператоров

В индивидуальных жилых домах наиболее часто устанавливают системы вентилирования, имеющие централизованные теплообменники. Кроме того, сегодня можно выбирать из нескольких видов конструкций рекуперативной вентиляции, но более высоким спросом пользуются нижеперечисленные:

  1. Пластинчатые.
  2. Роторные.
  3. Камерные.
  4. Имеющие промежуточный теплоноситель.

Теплообменники пластинчатого типа

Самые простые конструкции для систем вентиляции. Теплообменник выполнен в виде камеры, разделенной на отдельные каналы, расположенные параллельно относительно друг друга. Между ними находится тонкая пластинчатая перегородка, которая имеет высокие теплопроводные свойства.

Принцип действия основан на обмене теплом воздушных потоков, то есть отработанный воздух, который удаляется из помещения и отдает свое тепло приточному воздуху, который поступает внутрь дома уже теплым, благодаря такому обмену.

К преимуществам такой технологии можно отнести:

  • простую настройку устройства;
  • полное отсутствие каких-либо движущихся деталей;
  • высокую эффективность действия.

Ну, и одним наиболее существенным недостатком в работе такого рекуператора является образование конденсата на самой пластине. Обычно такие теплообменники требуется дополнительно монтировать специальными каплеуловителями. Это необходимый параметр, поскольку в зимнее время конденсат может замерзнуть и остановить устройство. Именно поэтому в некоторых устройствах данного типа есть встроенные системы размораживания.

Теплообменники роторного типа

Здесь главную деталь берет на себя ротор, который располагается между воздуховодными каналами и нагревает воздух при помощи постоянного вращения. Вентиляция с рекуперацией тепла роторного типа имеет очень высокую эффективность работы. Такая система позволяет возвращать обратно в помещение около 80% тепла.

А вот существенным недостатком является неполноценность работы системы относительно грязи, пыли и запахов. В конструкции между ротором и корпусом есть не плотности. Из-за них потоки воздуха могут смешиваться и поэтому все загрязнения могут вновь попасть обратно. И естественно уровень шума здесь на порядок выше, чем у пластинчатого теплообменника.

Теплообменники камерного типа

В рекуператоре данного типа воздушные потоки разделены непосредственно самой камерой. Обмен тепла происходит благодаря заслонке, которая периодически меняет направление потоков воздуха. Данная система обладает высокой эффективностью в работе. А к недостаткам можно отнести только наличие подвижных деталей внутри устройства.

Теплообменники с промежуточным носителем

Принцип работы данного устройства практически аналогичен работе пластинчатого рекуператора. Здесь теплообменником является замкнутый контур из трубки. В нем происходит постоянная циркуляция воды или водно-гликолевого раствора. Эффективность процессов теплообмена напрямую зависит от скорости циркуляции в замкнутом контуре жидкости.

В таком устройстве смешение потоков воздуха полностью исключено. К минусам относится только недостаточная эффективность. Такое устройство способно вернуть примерно 50% забранного из помещения тепла.

Тепловые трубки

Стоит выделить и еще один тип рекуператоров. Рекуперация тепла в доме с использованием тепловых трубок достаточно эффективна. Такие устройства представляют собой запаянные трубки, изготовленные из металла, который обладает высокими тепло проводимыми свойствами. Внутри такой трубки находится жидкость, которая имеет очень низкую температуру кипения (обычно здесь используют фреон).

Такой теплообменник всегда устанавливается в вертикальном положении, причем один из его концов расположен в канале вытяжки, а другой в приточном канале.

Принцип действия прост. Вытягиваемый теплый воздух, омывая трубу, передает тепло фреону, который закипая, перемещается вверх, с большим количеством тепла. А приточный воздух, омывающий верх трубки забирает данное тепло с собой.

К достоинствам можно отнести высокую эффективность, бесшумность работы и высокий коэффициент полезного действия. Так что сегодня можно значительно сэкономить на обогреве дома, частично возвращая его обратно.

Разновидности установок для вентиляции с рекуперацией тепла

Значительная часть энергоносителей, затрачиваемых в холодное время года на обогрев зданий любого назначения, используется для нагрева вентиляционного воздуха. При часто применяется прямоточная схема работы, при которой наружный воздух перед подачей в помещения нагревается до нужной температуры, а вытяжной просто выбрасывается наружу вместе с теплом. Это очень неэкономично, правильное современное решение по энергосбережению — это вентиляция с рекуперацией тепла.

  • 1 Что такое рекуперация и зачем она нужна?
  • 2 Принцип действия и виды утилизаторов тепла
  • 3 Заключение
    • 3.1 Рекомендуем:

Что такое рекуперация и зачем она нужна?

При обогреве частных домов или квартир в зимний период энергоносители затрачиваются на такие цели:

  • Отопление помещений. Через ограждающие конструкции здания: кровлю, полы, наружные стены, окна, постоянно теряется тепло. Задача системы отопления – их компенсировать, на это затрачивается первая часть тепла котельной установки.
  • В каждом помещении происходит определенный воздухообмен, его интенсивность зависит от назначения этого помещения. Приточный воздух с улицы не может подаваться холодным, его требуется нагреть, на что и уходит вторая, иногда более значительная часть тепловой энергии.

В зданиях с естественной вентиляцией нагрузка по нагреву притока ложится на систему отопления. В случае принудительной вентиляции применяются агрегаты с подогревом воздуха, которые для этого используют электричество или горячую воду – теплоноситель, нагреваемый котельной установкой.

Количество тепла на подогрев воздуха посчитать нетрудно, для примера представим расчет расхода энергии на нагрев 1 м3 воздушной смеси от температуры -20 ºС до +20 ºС:

Q = cm Δt, где:

  • Q – количество теплоты, кДж;
  • с – теплоемкость воздуха удельная, равна 1.03 кДж / кг ºС;
  • m – вес 1 м3 воздушной смеси, при температуре -20 ºС равен 1.396 кг;
  • Δt– разница температур, в нашем примере равна 40 ºС.

Q = 1.03 х 1.396 х 40 = 57.52 кДж или 20 Вт.

Учитывая, что на 1 газовую плиту по нормативным документам требуется расход 100 м3/ч воздуха, то тепла на его нагрев понадобится 2 кВт. Общий итог по всем помещениям дома часто превышает затраты на отопление, при этом нагретый воздух просто выбрасывается на улицу вытяжной вентиляционной системой. Такое неэкономное использование энергоносителей приводит к повышенным финансовым затратам. Чтобы отбирать тепло у вытяжного воздуха, существует специальный теплообменник – рекуператор, также называемый утилизатором тепла.

Принцип действия и виды утилизаторов тепла

Независимо от вида рекуператора принцип работы остается неизменным: нагретые воздушные массы, удаляемые из помещений, встречаются с потоком холодного наружного воздуха и отдают ему свое тепло.

Эффективность передачи теплоты зависит от конструкции теплообменника и материалов, из которых он изготовлен. Как правило, самый недорогой рекуператор обладает эффективностью порядка 50%. Для прямого обмена теплом утилизаторы типа «воздух — воздух» бывают двух видов:

  1. Наиболее распространенные – рекуператоры пластинчатого типа, в которых потоки идут под углом в 90º друг к другу, при этом они абсолютно разделены.
  2. Вращающиеся роторные утилизаторы тепла.

Изделия первого типа наиболее часто применяются для вентиляции с рекуперацией тепла, поскольку могут изготавливаться разных размеров под различные расходы воздуха. Обычно представляют собой прямоугольник или куб, каждая сторона которого служит для входа или выхода потока.

Некоторые модели перекрестных рекуператоров имеют обводной канал для работы в летнее время, когда подогрев не требуется. Тогда поток с помощью заслонки направляется в этот канал и не протекает через соты аппарата. Такая функция полезна в переходный и летний период, когда температура на улице выше, чем в помещениях, и дополнительный нагрев наружного воздуха не требуется.

При наличии в доме кондиционера или секции охлаждения приточные установки с рекуператором приносят значительную экономию и летом. Тогда происходит обратный процесс: холодный поток из помещения отбирает тепло горячего приточного воздуха и затраты энергии на его дальнейшее охлаждение значительно снижаются.

Недостатками этого вида изделий являются их немалая стоимость, а также обязательное обслуживание (чистка) для сохранения требуемой теплопроводности. Воздушные потоки, проходящие через перекрестный утилизатор тепла, должны обязательно очищаться в фильтрах, попадание пыли и грязи внутрь изделия надо свести к минимуму.

Производители роторных рекуператоров декларируют их эффективность на уровне до 90%. В действительности она все же выше, чем у пластинчатых и составляет 70—75%.

Изделие имеет цилиндрическую форму и постоянно вращается. Принцип действия такой: горячий поток, проходя сквозь цилиндрический утилизатор, нагревает его. Из-за вращения нагретая часть тут же попадает в струю холодного воздуха, отдавая ему полученное тепло, после чего процесс повторяется и происходит непрерывно.

Подобные приточно-вытяжные установки с рекуперацией тепла редко применяются в частных домах, так как в силу своей конструкции теплообменник имеет приличные размеры. Чаще роторный утилизатор находит применение на промышленных объектах, поскольку способен эффективно работать с большими расходами воздуха. Стоимость его выше, чем у пластинчатого рекуператора, кроме этого, вращающийся утилизатор не сможет функционировать без электроэнергии. Еще один недостаток — неполное разделение потоков из-за наличия вращающейся части в зоне воздушных потоков. В результате свежий приток может содержать до 5% загрязненного вытяжного воздуха.

Заключение

Современная приточно-вытяжная вентиляция зданий должна соответствовать требованиям к экономному использованию энергоносителей. Обогревать атмосферу вытяжным воздухом становится невыгодно, поэтому рекуперация тепла становится все более актуальной. Помогает она и летом, поскольку производство холода – процесс еще более дорогой.

Кандидат технических наук. Начальник Центра образовательных стандартов и программ «Московского государственного строительного университета» ( НИУ «МГСУ» ).

Вентиляция с рекуперацией тепла, или Как не отапливать улицу?

Домашний микроклимат обычно поддерживают при помощи кондиционеров и калориферов, но это не самый экономичный вариант. У него есть альтернатива, еще недостаточно распространенная в нашей стране, хотя и пользующаяся спросом по всему миру

Речь идет о приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла. «Рекуперация» — слово латинского происхождения, означающее «возвращение затраченного». Рекуператор тепла в приточно-вытяжной установке частично возвращает тепловую энергию вытяжного потока, передавая ее приточному воздуху. Тепло возвращается в дом, а не выбрасывается на улицу. Для чего это нужно?

Во-первых, устройство позволяет с комфортом вентилировать помещение, уменьшая разницу температур между вытяжным и приточными потоками. Это особенно важно зимой, когда холодный воздух, поступающий в дом прямо с улицы, может стать причиной простудных заболеваний. При использовании рекуператора в помещение поступает свежий воздух, имеющий среднюю температуру между комнатной и наружной, в результате происходит более безопасное для здоровья проветривание.

Во-вторых, в отличие от других подобных устройств рекуператор осуществляет комфортное проветривание весьма экономным способом. На подогрев или охлаждение воздуха кондиционером и конвектором расходуется электроэнергия. Однако после того, как воздух в помещении прогревается или охлаждается до нужной температуры, его просто выводят во внешнюю среду по вытяжному каналу. Тепловая энергия воздуха вместе с денежными средствами, затраченными на ее производство, буквально выбрасывается на ветер. В рекуператоре, который сам по себе потребляет минимальное количество энергии, прогрев или охлаждение приточного воздуха происходит путем естественного теплообмена, а не с помощью электроэнергии.

Рекуператор возвращает тепло вытяжного потока в поступающий свежий воздух. В основу работы положен принцип: не нужно отапливать улицу!

Схема теплообмена в рекуператоре

Рекуператоры могут быть автономным устройством или представлять собой специальный модуль обычной приточно-вытяжной установки. Распространены в основном два типа конструкции рекуператоров: пластинчатые и роторные.

В пластинчатых воздушные потоки между собой не контактируют и не смешиваются, тепло передается через теплообменную кассету, состоящую из набора тонких пластин большой площади, разделяющих теплый и холодный воздух. Традиционно пластины делают из алюминиевой фольги или из пластика. Алюминиевые дешевле, но применение пластика немного повышает КПД устройства.

У этой изящной конструкции есть важный недостаток: из-за разницы температур приточного и вытяжного воздуха на теплообменных пластинах образуется конденсат, который в зимнее время замерзает и превращается в наледь. Для борьбы с наледью применяют разные средства. В стандартном варианте используют автоматику: срабатывает датчик обледенения, после чего приточный воздух идет в обход теплообменника. Нагревается этот обводной поток уже без рекуперации тепла с помощью встроенного калорифера. Одновременно вытяжной теплый воздух проходит через теплообменник и размораживает кассету. Эта фаза длится от 5 до 25 мин. в час. Экономии энергии все это время не происходит, устройство работает как обычный приточный вентилятор с затратой энергии на подогрев воздуха. Средняя мощность калорифера, применяемого в системе вентиляции, составляет от 1 до 5 кВт. Кроме того, вся конструкция усложняется за счет дренажной ванны и дренажного трубопровода, предназначенных исключительно для отвода и сбора конденсата. Иногда используют предварительный подогрев приточного воздуха во избежание наледи, но в этом случае расходуется дополнительная энергия, и КПД рекуператора все равно снижается. Если номинальная эффективность алюминиевого теплообменника составляет около 65%, то рекуператор с таким теплообменником способен сэкономить в итоге только 45% энергии.

Схема прохождения воздушных потоков в пластинчатом рекуператоре

Другой вариант решения проблемы конденсата — использование кассет из гигроскопической целлюлозы, стенки которых впитывают влагу из вытяжного потока и передают ее на сторону приточного, увлажняя его. В данном случае рекуперируется не только тепловая энергия, но и влага из воздуха. Поступающий в помещение свежий воздух максимально приближен к домашнему по температуре и влажности. Это наиболее комфортный вариант поддержания микроклимата. Отсутствие фазы, когда подогрев приточного воздуха осуществляется при помощи калорифера, позволяет значительно повысить эффективность утилизации тепла (до 60–70%).

У рекуператоров с двойным пластинчатым теплообменником из гигроскопической бумаги КПД достигает 90%. В этих устройствах тепло передается ступенчато через промежуточную зону, благодаря чему образование наледи исключено. Но кассеты из целлюлозы нельзя применять в помещениях с повышенной влажностью, например в ванных комнатах или бассейнах.

Рекуператоры – перспективное оборудование, пока еще недооцененное нашими потребителями в связи с его ценой. В европейских странах такие устройства активно используются, поскольку позволяют сэкономить значительную часть энергии, затрачиваемой на воздухоподготовку. Пластинчатый рекуператор экономит 50–80% энергии, роторный – 70–90% в зависимости от разности температур вытяжного и приточного воздуха. Один из факторов, который влияет на эффективность утилизации тепла, – это тип помещения. Установка вентиляции с рекуператором тепла, где в качестве «нагревателя» служит вытяжной воздух температурой 25–30°С, принесет существенную экономию.

В пластинчатых рекуператорах воздушные потоки изолированы, а в роторных — частично смешиваются

Читать еще:  Металлические заборы: фото и характеристики

Конструкция роторного рекуператора

Главный элемент роторного рекуператора, как легко догадаться, вмонтированный в корпус устройства ротор. Он представляет собой вращающийся цилиндр, заполненный по всему объему слоями профилированного металла, алюминия или стали. Во время работы барабан ротора перемещается по кругу между приточным и вытяжным трактами. Пластины последовательно нагреваются вытяжным и охлаждаются приточным воздухом.

Эффективность происходящего теплообмена зависит от скорости вращения ротора, а ее можно регулировать. Это имеет большое значение для определения реального КПД рекуператора, который совпадает с номинальным КПД теплообменника только в том случае, когда скорость вращения ротора автоматически регулируется в согласии с показаниями датчиков наружной и комнатной температур. В роторном устройстве невозможно исключить частичного смешивания вытяжного и приточного потоков. Фильтры очистки приходится устанавливать как на притоке, так и на вытяжке. Из-за наличия подвижных частей в конструкции необходимо чаще, чем в случае пластинчатых рекуператоров, производить техническое обслуживание. Несмотря на эти недостатки, роторные модели популярны благодаря своей надежности и высокой эффективности возврата тепловой энергии (до 85%).

Монтаж рекуператора производят до отделки интерьера, иначе косметического ремонта не избежать

У потребителей и проектировщиков встречаются два основных предубеждения против приточных установок с рекуперацией тепла. Одно связано с ценой, второе – с пригодностью для наших погодных условий. Сравнивая цены, всегда необходимо учитывать, что окончательная стоимость складывается из цены оборудования и эксплуатационных расходов. Доля затрат на электроэнергию сегодня весьма весомая, а со временем она будет только возрастать. Установки с рекуперацией тепла и без таковой по цене сравнимы, зато в долговременной перспективе рекуператоры приносят ощутимую выгоду.

При оценке полезности использования в доме рекуператора нужно учитывать, что система вентиляции — это лишь одна из статей расхода энергии. Поэтому недостаточно эффективная рекуперация тепла не сильно снижает общие затраты. Может оказаться, что устройство с модулем рекуперации обойдется в два раза дороже обычного, а итоговая экономия составит не более 15%. Однако долговременный эффект покупка рекуператора все равно принесет. Это надежное оборудование, которое проработает много лет, позволяя постоянно экономить на эксплуатационных расходах. При расчетах систем вентиляции исходят из того, что в квартирах их производительность составляет 100–800 м³/ч, в загородных домах — 1000–2000 м³/ч.

‘ >

Схема приточно-вытяжной установки Alasca с двумя теплообменными кассетами, что повышает КПД рекуператора до 90%

При выборе рекуператора необходимо знать требуемую производительность установки. Ее рассчитывают исходя из назначения и планировки помещения. Важную роль здесь играет кратность воздухообмена, которая показывает, сколько раз происходит полная замена воздуха в помещении в течение часа. Для загородного дома кратность обычно составляет от 0,5 до 1. Нормой замены воздуха из расчета на одного человека считается 36 м³/ч. Как правило, специалистам достаточно ознакомиться с планом дома, чтобы сказать, какая модель вам подходит. Установка компактных рекуператоров для одного помещения обойдется в 3000 руб. Для монтажа такой системы потребуется просверлить отверстия диаметром от 75 мм во внешней стене для прокладки воздуховодов. Важнейший в наших климатических условиях параметр, которым нужно интересоваться при выборе оборудования, — нижний предел рабочей температуры. Если устройство не рассчитано на эксплуатацию при температуре ниже –10°С, оно, вероятно, в зимние месяцы останется без дела.

Монтаж установок с рекуперацией тепла

Принципиальных отличий в монтаже обычных «приточек» и приточно-вытяжных установок с рекуперацией тепла нет, однако имеется своя специфика. В простой приточной системе воздух, например, подается снаружи в спальню, а выводится через естественную вытяжку санузла. В системе с рекуперацией будет два канала (приток и вытяжка), и соответственно нужно пробить два отверстия в стенах. Монтаж выйдет дороже, поскольку выполняется больше работ и используется больше воздуховодов, но технически он ничуть не сложнее. Правда, в некоторых моделях необходим дренаж, значит, потребуется предусмотреть еще одну трубу для отвода воды.

Воздуховоды должны быть теплоизолированы, иначе на стенках из-за разницы температур может образовываться конденсат. Рекуператоры не рекомендуется монтировать в спальне, потому что спать при работающем устройстве некомфортно. При установке системы в коттедже существенно помогает наличие фальшпотолков и фальшполов. Есть конструктивные особенности: некоторые модели предусматривают монтаж только в определенном положении (например, не плашмя, а вертикально), другие – универсальны. При выборе места для устройства, требующего дренажа, надо учитывать, что оно должно стоять в теплом помещении, поэтому балкон или лоджия не подходят. Дренаж осуществляется также, как и в обычных сплит-системах: вода отводится по трубе, спрятанной за фальшпотолком и направленной под уклоном к ближайшему стояку.

Вентиляция с рекуперацией: принцип работы

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией.

Проветривание комнат даёт ощутимый эффект, но в зимнее время года это ведёт к лишним финансовым затратам на отопление. С другой стороны, стоит лишь закрыть окно и воздух снова становится спертым, застоявшимся. Намного лучше показывает себя современная вентиляция, а справиться с теплопотерями поможет система вентиляции с рекуперацией.

Принцип работы приточно-вытяжной вентиляции, оборудованной рекуператором.

По своей сути данная система представляет собой воздухообмен помещения с улицей. А рекуперация заключается в теплообмене потоков воздуха внутри керамического элемента, благодаря передаче накопленной энергии входящему воздуху от исходящего потока. То есть, выходящий на улицу воздух отдаёт своё тепло направляющемуся воздуху в дом, что позволяет свежему воздуху оставаться таковым и быть тёплым. Исходящий поток, наоборот, остывает, делая систему в целом энергосберегающей.

Пассивные и активные системы вентиляции.

Наиболее просты в устройстве естественные или пассивные проветриватели (их иногда называют приточные каналы или клапаны), так как являются энергонезависимыми и не требуют для работы электроэнергии и наличия вентиляторов. Применяются они для создания притока свежего воздуха с улицы без необходимости открывать окна или балконные двери.

Специальный клапан устанавливается прямо в наружную стену и выводится на улицу. Монтируется он обычно на уровне окна или выше, по полу его никогда не пускают.

Преимуществом же такого решения, как правило, является возможность регулировки потока воздуха по типу жалюзи, за счёт установленной внутри конической решётки. Дополнительно приточный клапан оборудован москитной сеткой и фильтром от уличной пыли и пыльцы. Приточный клапан полезен в случаях, когда вытяжная вентиляция в квартире работает эффективно.

Активные проветриватели, по сути, мало отличаются в устройстве от первых, но в конструкции обязательно присутствуют вентиляторы. Они нагнетают воздух принудительно, что поднимает эффективность на порядок. С другой стороны, появляется зависимость от электричества, в конструкции больше подвижных частей, подверженных износу и поломкам.

Активная вентиляция по способу проветривания.

Среди активных систем различают приточные и приточно-вытяжные системы вентиляции. Первый тип характеризуется принудительной закачкой воздуха в помещение с естественным пассивным его отводом через каналы вытяжной вентиляции. Возможности их установки весьма разнообразны. Монтаж возможен и непосредственно в воздушный канал или в стену. Принципиальным условием является эффективная вытяжная вентиляция, иначе, постоянное нагнетание воздуха в помещение приводит к повышенному давлению и некоторые метеочувствительные люди этот дискомфорт ощущают на себе.

Несмотря на высокую производительность приточной вентиляции, приточно-вытяжная модель – эффективнее. В ней потоки нагнетаются принудительно вентиляторами в помещение и на улицу, что обеспечивает более активный воздухообмен и постоянную циркуляцию воздуха . Обычно в них конструктивно реализована рекуперация, так как в противном случае дом быстро остынет.

Преимущество наличия рекуператора.

Правильно подобранная и смонтированная вентиляция с рекуператором обладает по-настоящему массой преимуществ. Она даёт постоянный приток свежего и чистого воздуха без пыли, а отработанный выводится, не задерживаясь в доме. При этом, утечки тепла практически исключены, что уменьшает затраты на отопление в холода. А в жаркую же погоду система отчасти выполняет функцию кондиционера, убирая горячий воздух из помещения и охлаждая поступающий.

Правильная организация системы вентиляции для дома и квартиры.

Современные строительные нормы подразумевают создание качественной теплоизоляции. Отчасти для этого требуется максимальная герметичность дверных и оконных проёмов. По этой причине без вентиляции воздух во внутренних помещениях имеет тенденцию застаиваться. При постоянном проживании он ко всему прочему переувлажняется, обедняется кислородом и скапливается много пыли. То есть без притока свежего воздуха просто не обойтись, хотя бы ради здоровья. Простые системы вентиляции окажут положительное влияние на климат в доме, но увеличат затраты на отопление. А вот системы с рекуперацией обеспечат и постоянным притоком свежего воздуха, и не дадут теплу покинуть стены дома.

Выбор такой системы для квартиры происходит на основании трёх факторов – производительности, толщины наружных стен и уровня шума.

Производительность определяется примерно в 30 кубов в час на одного человека. То есть, при проживании в квартире двух человек, стоит брать систему, способную на пропуск 60 кубов воздуха за один час. Важно, что подача воздуха осуществляется постоянно, а используем мы его только то время, пока находимся дома. Поэтому, при проектировании используются поправочные коэффициенты. Например, Российский СНИП по отоплению, вентиляции и кондиционированию, рекомендует применять коэффициент до 0,3. С учетом загрузки жилых помещений рекомендуется установка рекуператора с производительностью 40 куб.метров в час для комнат площадью до 20 кв.м., а для комнат до 30 кв.м. — установить рекуператор с производительностью 60 куб.м. в час. Логика расчета такова, что подобные приборы имеют несколько уровней производительности и на средней скорости подачи, приборы должны полностью заменить воздух в комнате быстрее чем за 2 часа.

Также необходимо знать толщину стен, чтобы подобрать необходимые расходные материалы. Система рекуператора размещается в круглом канале длиной 50 см и состоит из мотора, фильтров и керамического теплообменника, что занимает около 30 см.

То есть, если стена дома меньше 30 см, потребуется дополнительная накладка – бленда. С её помощью можно установить рекуператор в стену от 18 см. В случае, если толщина стены превышает 50 см., используется дополнительный канал для установки в стену до 1 метра. Иногда внешняя стена комнаты граничит с застекленной лоджией, но и на этот случай есть решение — воздушный канал можно проложить через лоджию. используются трубы плоского или круглого сечения.

По шуму для квартиры подойдут системы в районе 20-40 децибел. Если выбранная модель более громкая, стоит устанавливать её в гостиной, столовой, а не в спальне.

Подбор модели вентиляции для частного дома в общих чертах не отличается от выбора вентиляции для квартиры. Однако для некоторых особенно больших или вытянутых комнат лучше ставить несколько рекуператоров, хотя обычно хватает двух. В остальном, каждое жилое помещение рекомендуется оборудовать одним прибором.

Особое внимание уделяется влажным зонам, к которым относятся кухня, ванная и туалет. Эти помещения должны быть обязательно оборудованы естественной вытяжной вентиляцией. В квартирах вытяжная вентиляция организована в виде сателлитов, по которым воздух отводится из каждого помещения в основной вентиляционный канал здания. Если вытяжка слабая, применяются вентиляторы для ванной, санузла или кухни.

Возможный дополнительный функционал рекуператора.

В простейшем виде рекуператор состоит из керамического элемента — теплообменникаи электрического мотора — вентилятора. В современных моделях применяется реверсивный вентилятор с обоюдоравным сечением лопасти крыльчатки.

Он затягивает воздух с улицы и вытягивает из дома. Но у него могут быть несколько режимов работы – только приток или вытяжка, выбор интенсивности рекуперации и ночной режим с пониженным шумом. Управлять им можно непосредственно выключателем, дистанционным пультом или с мобильного приложения по сети Wi-Fi. Также рекуператор может быть оснащен дополнительными фильтрами, от одного до нескольких. Они могут защищать от пыли, пыльцы или представлять собой многослойный картридж. Встроенные функции шумоподавления весьма полезны в шумной местности.

В производственной программе фирмы Marley Deutschland GmbH Вы можете выбрать вентиляцию с рекуперацией для квартиры, своего дома или офиса.

Вентиляция с рекуперацией

Вентиляция с рекуперацией — вид принудительной системы вентиляции помещения, которая специально закачивает свежий воздух и выпускает отработанный. Наряду с ней действует также естественная вентиляция, работающая при открытых окнах и наличии вытяжного канала.

Рекуперация полезна при отсутствии естественной вентиляции или как средство для повышения ее эффективности. Окна обеспечивают воздухообмен только когда открыты, а вытяжные каналы часто либо слишком малых размеров, либо замусорены. Тут и приходит на помощь вентустановка с рекуператором.

«ИНТЕХ-Климат» готова реализовать профессиональные решения по климатическому и другому инженерному оборудованию. Выполним полный цикл работ «под ключ»: проектирование, подбор, поставка, монтаж и обслуживание.

Звоните сейчас: . Отправьте заявку

Что такое вентиляция с рекуперацией тепла

Вентиляция дома с рекуперацией тепла — это одна из систем принудительной вентиляции. В ней, как правило, предусматривается подогрев воздуха. Такую функцию частично выполняет рекуператор — устройство, предназначенное для подогрева воздуха, хотя основной обогрев обеспечивается не им, а за счёт воздухонагревателя.

Конечно, вы могли никогда не слышать о приточной или вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла, но это вовсе не означает, что она — изобретение новое. Скорее всего, вас вводит в заблуждение латинское слово «рекуперация», которое на русский можно перевести как «возврат того, что затратили». Это раскрывает всю суть: рекуператор — это особый теплообменник, то есть устройство, вполне распространённое в вентиляционных системах, хотя в России это используется ещё не так часто, как за границей. Как же происходит рекуперация вентиляции частного дома или квартиры? Давайте рассмотрим её подробнее.

Рекуперация тепла — это возврат тепла, выходящего из помещения. Суть в том, что есть входящий и выходящий воздушные потоки. При этом тот воздух, что выходит из помещения, подогревает встречный за счёт теплообмена. Так происходит в холодное время года, а в жаркие дни, например, летом, исходящий воздух наоборот охлаждает входящие потоки. Но в таких ситуациях правильнее говорить уже про рекуперацию холода.

Очевидно, что такая процедура необходима для того, чтобы пользователь экономил имеющиеся средства, ведь когда вентиляция не оснащена рекуперацией, много тепла уходит на улицу вместо того, чтобы повторно использоваться в помещении. Соответственно, увеличиваются счета за отопление, поскольку, по сути, мы отапливаем улицу, расходуя непомерное количество тепла ни для чего. Именно для того, чтобы избежать подобного расточительства и колоссальных счетов, и стоит задуматься об установке вентиляции с рекуперацией тепла. Ведь так вы возвращаете воздух, который нагрели, не позволяете теплу покинуть помещение, экономите деньги.

Читать еще:  Хрустальные бра

Неудивительно, что вентиляция с рекуперацией становится всё популярнее и классическим вариантам вентиляционных систем нечего противопоставить подобной конструкции. Это логично, ведь принудительная вентиляция с рекуперацией стоит ненамного дороже обычной, а её обслуживание и вовсе элементарно. В связи с этим многие предпочитают забыть о климатическом оборудовании, которое некогда позиционировалось как самое эффективное в сочетании с вентиляционными системами. Рекуперация значительно выгоднее и в плане рационального использования электроэнергии, и в плане экономии расходов за отопление. Её дешевизна сопоставляется с затратами на освещение энергосберегающими лампочками.

Чем ещё привлекает потребителей система приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией воздуха?

Во-первых, такие устройства имеют небольшие габариты.

Во-вторых, они не портят интерьер.

В-третьих, они имеют низкий уровень шума.

В-четвёртых, при минимуме затрат мы получаем максимум эффективности работы.

Пользуются они спросом и в общественных заведениях, среди которых можно перечислить следующие:

  • Кинотеатры и театры.
  • Столовые, кафе, закусочные.
  • Библиотеки.
  • Отели и гостиницы.
  • Вокзалы.
  • Офисы и торговые помещения.

Возможен проект системы вентиляции с рекуперацией частного дома, многоэтажного здания и т.д. Разнообразие подобных устройств позволяет подобрать их на любой случай. Различная мощность таких конструкций дает возможность найти вариант даже для зданий, в которых имеется жилой цокольных этаж.

Важно понимать, что приточная вентиляция с рекуперацией тепла для квартиры или дома — это принудительная система. От естественной её отличает наличие вентиляторов, которые обеспечивают движение воздушных потоков в любое удобное время и не зависят от внешних факторов, таких как тяга, появляющаяся из-за разницы в температурах.

Конструктивные особенности

Рекуперация в вентиляции является довольно новой технологией. Её действие основано на возможности использовать удаляемое тепло для обогрева помещения. Происходит это благодаря отдельным каналам, поэтому воздушные потоки между собой не смешиваются. Конструкция рекуперативных узлов может быть разной, некоторые типы позволяют избежать образования конденсата во время процесса теплоотдачи. От этого также зависит и уровень производительности системы в целом.

Вентиляция с рекуперацией тепла может выдавать во время работы высокий КПД (коэффициент полезного действия), который зависит от типа рекуперативного узла, скорости движения воздушных потоков через теплообменник и от того, насколько велика разница между температурой снаружи и внутри помещения. Значение КПД в некоторых случаях, когда вентиляционная система спроектирована с учётом всех факторов и обладает высокой производительностью, может достигать 96%. Но даже с учётом наличия погрешностей в работе системы минимальный предел КПД составляет 30%.

Целью рекуперативного узла является максимально эффективное использование ресурсов вентиляции для дальнейшего обеспечения достаточного воздухообмена в помещении, а также экономия электроэнергии. С учётом того, что приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией функционирует большую часть суток, а также, принимая во внимание, что обеспечение достаточной кратности воздухообмена требует немалой мощности оборудования, то применение системы вентиляции со встроенным узлом рекуперации поможет сэкономить до 30% электроэнергии.

Недостатком подобной техники можно назвать довольно малую эффективность при установке на больших площадях. При этом расход электричества будет высок, а производительность системы, направленная на теплообмен между воздушными потоками, может оказаться заметно ниже ожидаемого предела. Это объясняется тем, что на малых площадях намного быстрее происходит воздухообмен, чем на крупных объектах.

Работа воздухообмена с подогревом воздуха

Принцип устройства вентиляции с рекуперацией

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла решает три основные задачи:

  • обеспечение помещения свежим воздухом;
  • возвращение тепловой энергии, уходящей с воздухом через систему вентиляции;
  • недопущение проникновения в дом холодных потоков.

Схематически процесс можно рассмотреть на примере. Организация воздухообмена необходима даже в зимний морозный день с температурой за окном -22°С. Для этого включенная приточно-вытяжная система при работающем вентиляторе нагнетает воздух с улицы. Он просачивается через фильтрующие элементы и уже очищенный поступает на теплообменник.

По мере прохождения сквозь него воздух успевает прогреться до +14-+15°С. Такая температура может считаться достаточной, но не отвечающей санитарным нормам для проживания. Для достижения параметров комнатной температуры необходимо довести воздух до требуемых значений с помощью функции догрева до +20°С в самом рекуператоре при помощи калорифера (водяного, электрического) небольшой мощности — 1 или 2 кВт. С такими температурными показателями воздух попадает в комнаты.

Калорифер функционирует в автоматическом режиме: при понижении наружной температуры воздуха он включается и работает, пока не подогреет до требуемых значений. В то же время, отработанный поток уже нагрет до «комфортных» 18 или 20 градусов. Удаляется с помощью встроенной вентиляционной установки, предварительно пройдя через теплообменную кассету. В ней он отдает тепло встречному холодному воздуху с улицы, и лишь потом уходит в атмосферу из рекуператора с температурой не более 14-15°С.

Внимание! Установка металлопластиковых конструкций нарушает естественную подачу свежих потоков воздуха в квартиру или дом. Решает проблему принудительная система, подающая не подогретый воздух с улицы, но и сводящая на «нет» эффективность энергосбережения от пластиковых окон. Приточно-вытяжная вентиляция с рекуператором это комплексное решение проблемы отопления с одновременно функционирующим воздухообменом, активный метод сохранения энергии.

Виды рекуператоров

Покрытие материала роторного барабана может быть разным. Рекуператоры по этому признаку бывают:

  1. Конденсационного типа. Ротор представляет собой алюминиевый барабан без покрытия и переносит только тепловую энергию воздуха. Энергию, которая содержится во влаге воздушного потока, он не перемещает.
  2. Гигроскопического (энтальпийного) типа. Соты алюминиевого барабана покрывают гигроскопическим покрытием с сорбирующими свойствами. Барабан при вращении собирает влагу, перенося её из одного потока в другой. При этом утилизируется как влага, так и скрытая теплота воздуха.
  3. Сорбционного типа. В данном исполнении эффективность энтальпийного рекуператора увеличивают, применяя инновационный сорбент — силикагель. У него очень большая площадь поверхности – 800 м2/г. Из-за этого у силикагеля крайне высокая способность впитывать влагу.
  4. С эпоксидным покрытием. Такое исполнение применяют для защиты алюминиевого барабана от разрушающих воздействий находящихся в воздухе химических соединений. Это может быть высокое содержание хлора в воздухе бассейнов, повышенная концентрация соли в морском воздухе, разрушающие пары в химическом производстве и пр.
  5. С антибактериальным покрытием. Барабан покрывается покрытием, которое эффективно противодействует более 600-м видам микроорганизмов. Его наносят обычно на энтальпийные роторы или с эпоксидным покрытием.

Конструктивное исполнение роторных рекуператоров может быть горизонтальным или вертикальным.

Получив от вас необходимую для расчётов информацию, наши специалисты подберут оптимальный вариант оборудования для вашей вентиляционной системы. Мы предложим вам такой роторный рекуператор, который сможет окупить себя всего за несколько лет. Небольшая вентиляционная установка с таким устройством может окупиться за одну холодную зиму!

Преимущества роторных рекуператоров

  • высокая эффективность, которая достигает 85% (диапазон – 65-85%);
  • они возвращают не только тепловую энергию, но и влагу, что позволяет не применять увлажнители;
  • отсутствуют циклы оттаивания, не нужен отвод конденсата;
  • снижаются затраты на охлаждение помещений в летний период;
  • регулируя скорость вращения ротора, можно в помещениях поддерживать необходимую влажность и температуру.

Особенности оборудования

  • Поочерёдное прохождение приточного и вытяжного воздуха через мельчайшие соты ротора позволяет отработанному воздуху попадать в приточные потоки. Чтобы решить эту проблему, устанавливают устройства, которые отправляют его в вытяжку вместе с частью приточного воздуха. Это приводит к снижению КПД роторного рекуператора.
  • Необходимость постоянного потребления электроэнергии и наличие подвижных частей требуют затрат на обслуживание и эксплуатацию.
  • Частичный перенос загрязнённого воздуха в приток заставляет устанавливать дополнительные фильтры.

Монтаж приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла

Каждый застройщик хочет иметь жильё, в котором рационально сочетались бы комфорт и энергоэффективность. Многие думают, что для этого достаточно утеплить стены и установить современные энергосберегающие окна, но забывают, что без полноценной вентиляции по-настоящему комфортные условия для жизни невозможны. Простая вытяжка будет обогревать воздух на улице, поэтому лучше обустроить приточно-вытяжную вентиляцию с рекуперацией тепла.

  • 1. Энергосбережение в вентиляционных системах
  • 2. Разновидности рекуператоров
    • 2.1. Дополнительные механизмы
    • 2.2. Технические параметры
  • 3. Изготовление своими руками

Серьёзная проблема при вентиляции помещений появляется в холодное время года. Проникающий извне в помещение прохладный воздух оседает вниз, создавая дискомфорт из-за перепада температур. Обычно она решается установкой калорифера в вентиляционную систему для подогрева воздуха. Это требует больших затрат электроэнергии, причём значительная часть тепла уходит через вентиляционные трубы наружу.

Эффективным решением проблемы является размещение входящего и исходящего воздушных каналов в одной связке.

Тогда тепло частично возвращается вместе с входящим потоком в помещение благодаря выравниванию температур между ними. Устройство, которое осуществляет такой теплообмен, — это вентиляционная установка с рекуперацией тепла, благодаря ему часто удаётся отказаться от калорифера и соответственно сэкономить электроэнергию.

Мощность и размер приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла зависит от объёма вентилируемого помещения и его назначения. Основная часть рекуператора — теплообменник, от конструктивных особенностей которого зависит тип всего устройства. Основные разновидности рекуператоров:

  • пластинчатый;
  • роторный;
  • рекуператор с промежуточным теплоносителем;
  • камерный.

Пластинчатый рекуператор имеет высокую эффективность (50—90%). Его теплообменник устроен из набора пластин. Проблемы у этого типа рекуператоров могут возникнуть из-за конденсата, который на них образуется. Поэтому на пластинах должны быть установлены отводы для его устранения.

Сборники конденсата должны оснащаться водяным затвором, препятствующим попаданию воды в канал. Чтобы конденсат не замерзал, необходимо устройство для разморозки.

В этой модели рекуператора нет подвижных частей. Он оснащён клапаном для регулировки количества воздуха, который проходит через него, что обеспечивает нужный уровень теплообмена.

В роторных рекуператорах тепловая энергия переходит от удаляемого к приточному каналу с помощью вращающегося между ними ротора, Скоростью его вращения регулируется и теплообмен. Этот тип прибора является открытой системой, поэтому загрязнения из выводящего воздушного потока могут попасть во входной, если будут неправильно размещены вентиляторы.

В рекуператоре с промежуточным теплоносителем теплообменники размещены внутри воздуховодов. Тепловая энергия передаётся через циркулирующий между воздуховодами теплоноситель. Эффективность этого прибора невысока, в среднем 45−60%.

В камерном рекуператоре тепловой поток регулируется подвижной заслонкой внутри камеры. Периодически поворачиваясь, она направляет прохладный входящий воздух к нагретой вытяжным потоком стенке.

Не гарантирует удаления неприятных запахов и загрязнений из помещения, но имеет очень высокую эффективность, 80−90%.

Результативность работы приточно-вытяжной системы с рекуперацией зависит и от свойств других её составляющих:

  • вентиляторов;
  • фильтров;
  • нагревательных элементов;
  • воздуховодов.

Движение воздушного потока в теплообменнике обеспечивается приточными и вытяжными вентиляторами. Встречается и приточно-вытяжной вентилятор, который вращается одним двигателем.

Вентиляторы бывают разной степени сложности. Простые модели могут работать в трёхскоростных режимах: нормальном; пониженном (ночном); максимальном, когда требуется повышенный уровень воздушного обмена. Есть и многоскоростные модификации, позволяющие более тонко настраивать интенсивность вентиляции.

Поток воздуха, закачиваемый вентилятором внутрь помещения, должен быть очищен от посторонних частиц. Для этого на входе воздухозаборника устанавливают фильтр. Ещё один фильтр устанавливается в начале теплообменника для его защиты от загрязнений, присутствующих в воздухе внутри здания. Фильтры бывают одно- и многоразовые, последние должны легко очищаться от накопившегося мусора, не бояться стирки.

С помощью нагревательных элементов воздушный поток восстанавливает нужный уровень температуры, который неизбежно понижается во время циркуляции воздуха в системе. Они монтируются совместно с теплообменником и управляются автоматически.

От правильности устройства воздуховодов зависит КПД системы рекуперации. Важно не допустить больших потерь тепла при циркуляции воздуха между её элементами. Если помещение, через которое проходит воздуховод, неотапливаемое, он должен иметь теплоизоляцию.

Лучший материал для воздуховодов — трубы из алюминия или гибкого армированного пластика, при необходимости покрытые утеплением из минеральной ваты. Входное отверстие воздухозаборника должно быть размещено в месте, где воздух меньше всего подвергается загрязнениям.

Первое, на что нужно обратить внимание при выборе рекуператора — это показатели напора и мощности вентилятора. При этом нужно ориентироваться на предварительные расчёты объёма воздуха, который должен поступать в помещение в течение часа.

В технических характеристиках особенно важны показатели свободного напора вентилятора. Работоспособность рекуператора напрямую зависит от соотношения этого показателя и объёма вентилируемого помещения. Если этот показатель невысок, а помещение большое — напора может не быть совсем, и устройство может выйти из строя.

Хорошо, если система управления рекуператором допускает подключение дополнительных функций. Усовершенствованная автоматика снижает эксплуатационные издержки и улучшает работу механизма.

Большое значение имеет материал, из которого изготовлен прибор. Изделие из металла эффективно, если используется при температуре не ниже -10℃. Более низкие температуры требуют применения преднагревательных элементов из-за снижения работоспособности механизма.

Толщина корпуса не должна быть слишком маленькой. Если она не больше 3 см, потребуется дополнительная изоляция при понижении температуры от -5℃. Не обойтись без такой изоляции, когда корпус алюминиевый.

Рекуперативная вентиляция особенно актуальна, когда в доме появляются пластиковые окна. Их собственная микровентиляция может оказаться недостаточной для поддержания нужного микроклимата в помещении. Здесь на выручку приходит изготовление самодельной вентустановки с рекуператором.

Такая установка состоит из нескольких составных частей:

  • блока управления;
  • блока вентиляции;
  • вентиляционной трубы;
  • вмонтированных в стену проводов.

Такая установка является реверсивной, в ней используется пара вентиляторов, установленных «спина к спине» и включаемых попеременно, они работают, закачивая или вытягивая воздух из помещения через теплообменник, установленный в трубе. Для большей эффективности устанавливают два таких блока. Работая одновременно, один из них является вытяжкой, а другой — закачкой. При такой рабочей схеме не выпадает конденсат, и быстрее согревается помещение.

Как теплообменник лучше всего использовать маленькие стеклянные шарики, которыми наполняется труба. Чем меньше шарики, тем длиннее путь, проделываемый воздухом, больше сохраняется или отдаётся тепла в зависимости от направления потока.

Направление воздушного потока регулируется таймером, установленным в блоке управления. Интервал между переключениями можно регулировать, высчитав его оптимальную продолжительность в зависимости от температуры воздуха вне помещения.

Применение приточно-вытяжных установок с рекуператором доказало свою эффективность в рациональном использовании тепловых ресурсов. Подобные устройства можно устанавливать как самостоятельно, так и с помощью профессионалов под индивидуальный заказ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector