Рекуператор тепла

Содержание

Рекуператор воздуха: принцип его работы и что это вообще такое

Рекуператор тепла

Любое закрытое помещение ежедневно нуждается в обязательном проветривании, но и этого иногда бывает недостаточно для создания комфортного и приятного микроклимата.

В холодное время года, когда открыты окна в режиме проветривания, быстро уходит тепло, а это приводит к лишним затратам на отопление.

В летнее время года многие пользуются кондиционерами, но вместе с охлажденным проникает и горячий воздух с улицы.

Чтобы уравновесить температуру и сделать воздух более свежим, придумано такое устройство, как рекуператор воздуха. В зимнее время оно позволяет не потерять комнатное тепло, а в летнюю жару не дает проникнуть в помещение горячему воздуху.

Что такое рекуператор?

В переводе с латинского, слово рекуператор означает — обратное получение или возвращение, касательно воздуха подразумевается возврат тепловой энергии, которая уносится с воздухом через систему вентиляции. Такое устройство, как рекуператор воздуха справляется с задачей вентиляции, уравновешивания двух воздушных потоков.

Принцип работы устройства очень простой, из-за разности температуры происходит теплообмен, за счет этого температура воздуха выравнивается. В рекуператоре есть теплообменник с двумя камерами, они пропускают через себя вытяжной и приточный потоки воздуха. Накопленный конденсат, который образуется из-за разности температуры, автоматически удаляется из рекуператора.

Система рекуперации позволяет не только вентилировать воздух в помещении, она значительно экономит расходы на отопление, поскольку эффективно сокращает потери тепла. Рекуператор способен сохранить более 2/3 уходящего из помещения тепла, а это значит, что устройство вторично использует тепловую энергию в одном технологическом цикле.

Классификация устройств

Рекуператоры отличаются схемами движения теплоносителей и по конструкции, а также по своему назначению. Есть несколько типов рекуператоров?

  • Пластинчатые
  • Роторные
  • Водные
  • Устройства, которые можно размещать на крыше.

Пластинчатые рекуператоры

Они считаются самыми распространенными, поскольку цена их невысокая, но они достаточно эффективные.

Теплообменник, расположенный внутри устройства состоит из одной или нескольких пластин из меди или алюминия, пластика, очень прочной целлюлозы, они находятся в неподвижном состоянии.

Воздух, попадая в устройство, проходит через ряд кассет и не смешивается, в процессе работы происходит одновременный процесс охлаждения и подогрева.

Устройство очень компактное и надежное, оно практически не выходит из строя. Рекуператоры пластинчатого типа функционируют без потребления электроэнергии, что является немаловажным преимуществом.

Среди недостатков устройства — в морозное погоды пластинчатая модель работать не может, влагообмен невозможен из-за обмерзания вытяжного устройства.

Его вытяжные каналы собирают конденсат, который замерзает при минусовой температуре.

Пластичный рекуператор

Роторные рекуператоры

Такое устройство работает от электроэнергии, его лопасти от одного или двух роторов должны вращаться во время работы, после чего происходит движение воздуха.

Обычно они имеют цилиндрическую форму с пластинами, плотно установленными и барабаном внутри Вращать их заставляют потоки воздуха, вначале выходит комнатный воздух, а затем, меняя направление, воздух поступает обратно с улицы.

Следует отметить , что роторные устройства имеют больше размеры, но КПД у них гораздо выше, чем у пластинчатых. Они отлично подходят для больших помещений — залов, торговых центров, больниц, ресторанов, поэтому для дома их покупать нецелесообразно.

Среди минусов стоит отметить дорогое содержание таких устройств, поскольку они потребляют много электроэнергии, их непросто установить из-за громоздкости, стоят они дорого.

Для монтажа необходима вентиляционная камера из-за больших размеров роторного рекуператора.

Роторный рекуператор

Рекуператор водяной и размещаемый на крыше

Рециркуляционные устройства переносят тепловую энергию в приточный теплообменник с помощью нескольких теплоносителей — воды, антифриза и др. Данное устройство очень похоже по производительности на пластинчатые рекуператоры, но отличается тем, что очень напоминает водяную систему отопления. Недостатком является невысокий КПД и частое техобслуживание.

Рекуператор, который можно разместить на крыше экономит пространство в комнате.

Его КПД составляет максимум 68%, он не нуждается в эксплуатационных затратах, все эти качества можно отнести к преимуществам такого типа.

Минусом является то, что такой рекуператор сложно монтировать, для него необходима специальная система крепления. Чаще всего такой тип используют для объектов промышленного назначения.

Система рекуперации

В любом жилом доме должна быть спроектирована и смонтирована естественная вентиляция, но на нее всегда влияют погодные условия, в зависимости от времени года, от этого зависит сила проветривания. Если зимой в мороз вентиляционная система работает эффективно, то в летнее время она практически не функционирует.

Герметичность жилого дома можно снизить путем улучшения естественной вентиляции, но она будет давать ощутимый результат только в холодное время года. Здесь есть и отрицательная сторона, например, из жилого дома будет уходить тепло, а поступающий холодный воздух потребует дополнительного обогрева.

Чтобы такой процесс вентиляции не был слишком затратным для хозяев дома, нужно использовать тепло воздуха, отводимое из помещения. Необходимо сделать принудительную циркуляцию воздуха.

Для этого делается разводка сети приточных и вытяжных воздуховодов, затем установить вентиляторы. По ним будет подаваться воздух в отдельные помещения и такой процесс не будет связан с погодными условиями.

Специально для этого устанавливается теплообменник в месте пересечения воздушных масс свежих и загрязненных.

Что дает рекуператор воздуха?

Система рекуперации позволяет свести к минимуму процент смешивания поступающего и вытягиваемого воздуха. Разделители, которые есть в устройстве, осуществляют это процесс. За счет передачи границе энергии потока происходит теплообмен, струи будут проходить параллельно либо перекрестно. Система рекуперации имеет много положительных характеристик.

  • Специального типа решетки на входе воздушных потоков удерживают пыль, насекомых, пыльцу и даже бактерии с улицы.
  • В помещение поступает очищенный воздух.
  • Из помещения уходит загрязненный воздух, в котором могут быть вредные компоненты.
  • Кроме циркуляции происходит очищение и утепление приточных струй.
  • Способствует более крепкому и здоровому сну.

Положительные свойства системы дают возможность применять ее в помещениях различного типа для создания более комфортных температурных условий.

Очень часто они используются в промышленных помещениях, где необходима вентиляция большого пространства.

В таких местах необходимо поддерживать постоянную температуру воздуха, с этой задачей справляются роторные рекуператоры, которые могут работать при температуре до +650оС.

Заключение

Необходимый баланс свежего и чистого воздуха с нормальной влажностью сможет обеспечить система приточной и вытяжной вентиляции. Установив рекуператор можно решить многие проблемы, связанные также с экономией энергетических ресурсов.

Выбирая для своего дома рекуператор воздуха, необходимо учитывать площадь жилого помещения, степень влажности в нем и назначение устройства. Обязательно стоит обратить внимание на стоимость устройства и возможность установки, его КПД, от которого будет зависеть качество вентиляции всего дома.

Вентиляция с рекуперацией тепла. Рекуперация тепла в системах вентиляции: принцип работы и варианты исполнения

Рекуператор тепла

Рекуператор в вентиляции для подогрева входящего воздуха

Буквальное значение термина «рекуперация» – «возврат обратно».

Рекуперация тепла в системах вентиляции подразумевает передачу его части из отработанных воздушных масс, выводимых из помещения, поступающему с улицы холодному воздуху.

Последний в результате способен нагреться на 2/3 разницы между внутренней и наружной температурой. Использование рекуператора воздуха позволяет снизить затраты на обогрев и вентиляцию помещения.

Промышленные устройства данного типа функционируют на электричестве. При этом их можно оставлять включенными круглые сутки.

Принцип работы рекуператора реализуется так: воздушные массы с улицы направляются в обслуживаемое здание по вентканалу.

В вентиляционной установке они проходят очистку от пыли, подогреваются и идут в помещение. Несвежий воздух из туалетов, подсобных комнат, с кухни проходит в аппарат и отдает теплоту массам, идущим извне.

Осуществляется отход использованного воздуха во внешнюю среду после его охлаждения.

Аппараты снабжаются пультами управления, посредством которых можно совершать следующие действия:

  • регулировать температуру поступающих в комнату воздушных масс;
  • настроить периодичность смены фильтров;
  • контролировать скорость вентилятора.

Можно установить режим, при котором в определенные дни или время суток обмен воздуха осуществляется не столь интенсивно. Такой ход помогает экономить энергию.

Разновидности рекуператоров для вентиляции

Встречающиеся в продаже виды рекуператоров различаются конструкцией. Это определяет эффективность устройства, а также может накладывать ограничения на область использования.

Пластинчатый

Модели очень популярны благодаря доступной цене и высокой эффективности. Этому способствует и простая установка. Часто их приобретают для коттеджных построек, помещений коммерческого назначения.

Рекуперация воздуха в них осуществляется во время прохождения через конструкцию из большого числа пластинок.

Строение таких приборов предрасполагает к накапливанию конденсированной влаги, поэтому часто их оснащают затворными приспособлениями, не дающими вентилятору засасывать и направлять воду в вентканал. Зимой возникает риск появления льдинок.

Роторный

Принцип работы роторного рекуператора

Рекуператор тепла оснащен крутящимся ротором. Он осуществляет передачу теплоты между приточным и отточным путями. Скорость движения определяет показатели рекуперации.

Устройства имеют высокий КПД (до 90%) и соответствующую стоимость. Используются в крупных помещениях промышленного и иного назначения.

Открытость конструкции повышает вероятность перемещения запахов из отработанного воздуха в поступающий.

С промежуточным теплоносителем

Обычно в роли жидкого теплоносителя, циркулирующего между парой теплообменных элементов, выступает простая вода. Иногда используется раствор этиленгликоля. Один обменник монтируют в приточном вентканале, второй – в отточном. Жидкость подогревается отработанным воздухом и отдает теплоту приточному.

Благодаря замкнутости конструкции грязь и запахи из вытяжного канала не поступают в приточный. У такого рекуператора невысокий КПД (50-60%), поэтому ставят его в тех местах, где важно исключить смешивание потоков.

Обычно это подразумевает высокую загрязненность отработанного воздуха или его насыщенность вредными соединениями.

Камерный

В основе конструкции – камера, поделенная на 2 зоны перегородкой. Отработанный воздух подогревает одну из частей. Перегородка меняет направление потока воздуха так, что происходит подогрев приточных масс от теплой внутренней поверхности камеры. Устройство достаточно эффективно (до 80%), но существует вероятность попадания запахов и грязи в струю, поступающую в помещение.

Тепловые трубы

В основе этой конструкции – трубочки, наполненные фреоном. Отработанные массы, идя через устройство, передают трубам свое тепло, газ испаряется. При прохождении идущего с улицы воздуха через систему происходит конденсация пара с переходом вещества в жидкую форму. КПД такого рекуперативного устройства невысок (до 70%).

Технические характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе

  • Металлические устройства эффективны в эксплуатации до -10ºС. При пониженных температурах работоспособность заметно снижается. Вследствие чего применяется электрические преднагревательные элементы;
  • При выборе следует изучить толщину корпуса, материал мостиков холода. Толщина 3 см подлежит дополнительной изоляции, когда температура на улице станет ниже -5ºС. Вдвойне придется использовать изоляционный материал, если каркас сделан из алюминия;
  • Следует обращать особое внимание на показатели свободного напора вентиляторов. Может случиться так, что на 500 м3 напор может полностью отсутствовать. Об этом потребители узнают, как правило, когда рекуператор выходит из строя;
  • Большой плюс, когда к автоматической системе можно подключить дополнительные функции. Благодаря усовершенствованной автоматике, снижаются издержки в эксплуатации и повышается работа всего прибора;
  • Основной показатель для принятия решения, на каком рекуператоре остановить свой выбор – это вентиляционный напор и мощность. Предварительно делается расчет, сколько воздуха должно поступать в дом за один час.

Какие преимущества имеет система вентиляции с рекуперацией

Как мы уже не раз отмечали, главное преимущество такой системы — это возможность управлять взаимодействием притока и отвода воздуха. За счёт этого мы значительного снижаем теплопотери вентиляции, хотя продолжаем насыщать помещение свежим воздухом.

Теперь поговорим подробнее о каждом из преимуществ систем вентиляции с рекуперацией.

Эффективность. Естественное удаление воздуха — это не всегда удобное решение, ведь мы становимся зависимыми от обстоятельств, условий окружающей среды, разницы в температурах. В связи с этим намного проще пользоваться системой вентиляции с рекуперацией, способной принудительно гонять воздух. Простой пример принудительной вентиляции — это кухонная вытяжка.

Более сложные устройства способны, ко всему прочему, избавляться ещё и от лишней влаги. Но это простое вытяжное оборудование.

В нашем же случае есть идёт о приточно-вытяжных системах, способных организовать движение воздушных потоков сразу в оба направления, смешивать их и образовывать нужные температуры для комфортного пребывания человека в помещении, то есть осуществлять рекуперацию воздуха.

Выгодность. Следует отметить, что системы с рекуперацией способны окупить свою стоимость за счёт экономии на отоплении и электроэнергии. Расходы ощутимо снижаются, иногда в 5 раз, то есть вы уже платите на 80% меньше, чем обычно.

Поинтересуйтесь у знакомых, во сколько им обходится отопление загородного дома, если у вас такого нет. Цифры окажутся внушительными. Представьте, сколько средств способна сэкономить вентиляция с рекуперацией. В случае износа недорогих элементов можно их заменить без негативных последствий.

В тёплое время года вы сможете экономить на климатическом оборудовании, попутно снижая выбросы в атмосферу вредных веществ. Да, даже с точки зрения экологии вы наносите природе уже значительно меньше ущерба, ведь, ко всему прочему, снижаете нагрузку на сеть. И пусть вам не кажется, что один человек это слишком мало.

Во-первых, это довольно серьёзные объёмы энергии. Во-вторых, людей, которые переходят на вентиляцию с рекуперацией, с годами всё больше.

Практичность. Системы вентиляции с рекуперацией, как правило, малогабаритны, а значит, удобны при монтаже. Расположить такое оборудование можно в санузле, и в шкафу, и встроить в потолок. Моделей сегодня огромное множество, на все вкусы. Так что вам не придётся беспокоиться на счёт интерьера.

Вентиляция с рекуперацией в квартире. Без воздуховодов и СМС

Рекуператор тепла

Написать этот пост меня подтолкнула недавняя статья о приточной вентиляции в квартире. Я было хотел оставить развёрнутый , но понял что правильнее будет написать статью, т.к. мой опыт использования комнатных рекуператоров в качестве основной системы вентиляции может быть интересен многим.

Это КДПВ блок рекуперации/регенерации. Надеюсь, ни у кого нет трипофобии? Итак, всё началось с духоты. Точнее, с утепления квартиры слоем экструзионного пенополистирола по всему периметру (панельная 9-этажка родом из 80-х, с кучей сквозящих углов).

В результате чего, квартира стала условно герметичной и вопрос свежего воздуха встал в полный рост.

Поиск решения

Вводные данные были такие: 5-комнатная квартира со сложной планировкой, площадью 91 м2 с потолками 2.55 и несущими железобетонными стенами. Домовые вент.стояки работают чуть лучше чем никак. Куда тянуть и как размещать воздуховоды — вообще не понятно, прятать их особо некуда, да и начинать новый ремонт желания никакого нет.

Двое маленьких детей играют на полу, что исключает приоткрытые форточки. Но свежий воздух нужен прямо сейчас, т.к. залповые проветривания каждые полчаса совсем не спасают, да и постоянно перемещать всю семью из комнаты в комнату — то ещё удовольствие.

Изучая варианты, наткнулся на концепцию комнатных рекуператоров: по сути тот же бризер, но с блоком рекуперации/регенерации тепла и возможностью работы вентилятора как на приток, так и на вытяжку.

Суть идеи в том, что устройство работает в циклическом режиме, некоторое время (30-60 сек у разных производителей) продувая воздух в одну сторону, а затем в другую (например, разворачивая блок с вентилятором). Получается аналог работы лёгких с «вдохом» и «выдохом».

Центральное ядро из теплоёмкого материала (пластик или керамика) при этом является и теплообменником и временным накопителем тепла — регенератором:
Регенераторы разных моделей, для размещения внутри стены (снизу) или на наружной стене дома (сверху)

Отзывы на такие устройства были противоречивые, но пообщавшись на форуме с одним из создателей подобного девайса, всё-таки решил установить пару штук и посмотреть, какой будет эффект. Выбор пал на простую модель от Vakio. За вполне вменяемые деньги производитель обещал работу при суровом морозе (у нас -40 бывает), до 60 м3*ч с рекуперацией (и до 120 м3*ч — без) и эффективность возврата тепла не менее 80%.

Более подробные характеристики
Что ж, заманчиво.

Установка и первые впечатления

Специалисты по алмазному бурению за пол дня наделали красивых дырок отверстий в наружных стенах (требуется 132 диаметр под гильзу 125 мм) и первые три прибора заняли свои места (по одному в спальне, детской и гостиной). И здесь обнаружилась моя ошибка — толщины стен немного не хватило, в результате оголовки гильз торчали снаружи на 5-7 см.

Пришлось утеплять пеной — не очень эстетично, ну да ладно. Внешний вид и отдельные узлы
Внутренний блок. Фильтр устанавливается сверху.
Обратная сторона. Место прижима к гильзе окружено резиновым уплотнителем. Есть заслонка для ручного перекрытия канала — достаточно герметичная.
Шумоглушитель. Не супер, но вполне работает.


Фильтр F6 и крышка. К сожалению, что-то серьёзное туда не поставить, но для лета, вместо блока регенератора, можно поставить модуль с HEPA от пыльцы и пыли.
Поворотный блок с мощным «серверным» вентилятором, производительность — 101 CFM ~171 м3*ч. Вот страница завода, если кому интересны характеристики.


Главный вопрос, который интересовал — насколько лучше станет качество воздуха? Стало сильно лучше. Собственно, в тех комнатах, где поселились приборы, мы просто перестали открывать форточки и как-либо ещё проветривать. В остальных комнатах — духота ощущалась сразу, свежий воздух туда не доходил. Второй вопрос — рекуперация.

По сравнению с приоткрытой форточкой — небо и земля. Зимой никаких проблем с холодными сквозняками, очень комфортно. Насколько хорошо работает рекуперация? Я решил это проверить и заморочился с измерениями (об этом — ниже), но в целом — думаю вполне в районе обещанных 80%. Ну и третий вопрос — шум. Здесь всё немного грустнее. Шумят.

На 2-3 скорости (из 7) — примерно как кондиционер, на 5-7 — слышно очень хорошо, особенно моменты разворота вентилятора. Но мне здесь повезло, никто в семье не испытывает проблем с этим шумом, спокойно спим даже при максимальной мощности приборов. Как выяснилось — на свежий воздух быстро «подсаживаешься», в итоге хочется ещё больше свежего воздуха.

Так что у нас приборы почти всегда работают на максимуме (только в морозы ставим среднюю скорость).

Нужно больше воздуха!

Через год после установки первых приборов, взяли ещё три, в итоге теперь в квартире по одному в каждой комнате, включая кухню. И вот здесь выяснился неприятный момент: для нормальной работы нескольких приборов, они должны работать в противофазе. Т.е. когда половина из них работает на приток, вторая половина — на вытяжку.

И каждые 40 секунд они меняются ролями, разворачивая вентиляторы. Проблема здесь в том, что приборы «глупые» и не умеют синхронизироваться (у производителя есть более дорогие модификации с заявленной возможностью синхронизации, но насколько это хорошо работает — сказать не могу).

В общем, каждый раз, когда нужно переключить систему в режим рекуперации, приходится проходить по комнатам с секундомером в руках и каждые 40 секунд переводить один из приборов в нужный режим. И ещё повторять эту процедуру в случае если пропало электропитание (авария на подстанции или ещё что).

Не удобно, наличие умных функций здесь бы очень пригодилось. Но в целом, система работает и радует. Окна в квартире практически никогда не открываются, воздух всегда свежий. Настолько привык к работе вентиляции, что однажды проснулся ночью с неприятным ощущением, что что-то не так.

Не сразу понял, что проблема была в духоте — сбой на подстанции обесточил несколько домов и у нас вырубилась вентиляция. Результат прям сразу стал ощутим. Что сказать — к хорошему быстро привыкаешь. Ещё из важных моментов — необходимость работы увлажнителей в зимний период.

Возможно конструкция регенераторов и позволяет вернуть часть влаги обратно, но этот эффект явно минимален и без увлажнителей воздух очень сухой (20-25%). Используем пару ультразвуковых, заливаем воду из осмоса, проблем нет.

Эксплуатация зимой и летом

Для эксплуатации приборов при температуре ниже -10С, предусмотрен так называемый «Зимний режим». При его включении, каждый час запускается пятиминутная усиленная продувка регенератора в режиме вытяжки. Для его отогрева и оттаивания конденсата (который таки намерзает). Это шумно, но терпимо.

Больше раздражает необходимость учитывания этой продувки при синхронизации работы приборов зимой. Ведь если они включат продувку одновременно, то в квартире возникнет вакуум пониженное давление, начнётся подсос грязного воздуха из вент.стояков и подъезда. Да и эффективность такой продувки будет минимальной.

Что в итоге приходится делать? Верно, брать в руки секундомер и проходить по всем комнатам, переключая настройки, теперь уже каждые 6 минут (больше 5 минут и кратно циклам по 40 сек в которых работают приборы). Это меня сильно печалит, так что зимний режим я ставлю один раз, когда на улице начинаются лёгкие минуса и выключаю только весной.

Да, этим приборам очень сильно не хватает автоматизации и привязки к различным системам умного дома. Рекуперация зимой работает, даже в морозы. На удивление, проблем за два года эксплуатации особо не было.

Так, один раз намертво замёрз регенератор, когда супруга совсем отключила прибор, но не перекрыла задвижку воздуховода — в результате за пол дня медленно уходящий воздух забил блок регенератора намёрзшим конденсатом. Но это скорее авария по вине пользователя.

При обычной работе конденсат тоже намерзает, но проблем не создаёт:
Выглядит колхозно, но это моя вина: толщина стены меньше чем надо, гильза подрезана не по размеру и декоративная решётка успешно отвалилась. С весны до осени всё вообще замечательно. Блоки регенераторов вынимаются, часть приборов переводится в режим притока (в комнатах, выходящих на северную сторону), часть приборов — в режим вытяжки (обычно делаю соотношение 4-2, чтобы создать небольшое избыточное давление).

Пыль и фильтры

Квартира находится на 5 этаже, крупных дорог рядом нет, но есть частный сектор. А топят у нас углём. Это реально проблема, зимой иногда над городом бывает «морозный смог» с дымом от угольных ТЭЦ и котелен. Фильтры в приборе стоят F6, моются раз в месяц.

Вода при этом такая, как будто чернильницу опрокинули. Ну и в сухом виде это тоже не очень приятно:
Грязный и чистый фильтр. Фильтры нужно промывать регулярно, иначе производительность приборов падает очень заметно.

Мытый несколько раз фильтр субъективно не отличается по проницаемости от нового. Но здесь я могу ошибаться.

Измеряем КПД и качество воздуха

«Воздух стал свежий» — это конечно слишком субъективно. Нужно было чем-то измерить его качество и, после долгих поисков, остановился на портативном BLATN 128s
Пыль разного размера, CO2, формальдегид, летучие органические. Такие данные были получены зимой, с одним взрослым и одним ребёнком в комнате и рекуператоре на средней скорости. Не супер, конечно.

На высокой скорости показатели чуть лучше, СО2 в районе 850 ppm. Туман, который смогКогда город накрывает смогом от угольных котелен, за окном можно увидеть вот такую картину:

Звук пришлось отключить. т.к. прибор безостановочно вопил тревогу. Ну и значок противогаза как бы намекает.


Прогулявшись с прибором по родственникам, живущим как в квартирах, так и в частных домах, сделал неутешительные выводы: никто не заморачивается с качеством воздуха. CO2 под 1500-2000 ppm встречается через раз, где-то фонит ламинат или новая мебель из ЛДСП. Грустно, в общем.

Для измерения КПД рекуперации взял термогигрометр UNI-T UT333 BT с возможностью построения графика измерений.

Прибор тормознутый и у них страшно глючное мобильное приложение, нормально выгрузить графики так и не смог, но общую картину увидеть можно:
В квартире +26, на улице -8, средняя скорость, пылевой фильтр снят, измерения внутри помещения

Если кратко, КПД рекуперации меняется в течении всего цикла, в зависимости от дельты температур между проходящим воздухом и регенератором, который постоянно остывает/нагревается. Минимальный КПД, в конце цикла «вдоха» я насчитал ~60% (было -8, стало +12, общая дельта 34), средний за весь цикл — 75-80% (примерно, т.к. нет возможности выгрузить данные, есть только такие графики). Вообще, кому интересно покопаться в данных, множество измерений с разными настройками и скоростью вентилятора я выкладывал в соответствующей теме на Форумхаусе, но общие выводы такие: рекуперация работает и в целом соответствует заявленной.

Выводы

Система работает и свою задачу выполняет. Воздух поступает, рекуперация помогает не использовать дополнительный преднагрев. Да, немного шумно, но для нас это явно «меньшее зло». Кто-то может подумать, что при наличии центрального отопления, эта рекуперация нафиг не нужна и можно просто сделать приток над батареей, но в моём случае это не вариант — т.к.

часть зимы батареи у нас просто перекрыты (дом и так перегрет). Из явных минусов — отсутствие автоматизации и некого централизованного управления (сценарии под разные времена года и жизненные ситуации).

Ну и самый важный вопрос — делал бы я такую систему не в квартире а в своём (строящемся) доме? Нет, конечно! При возможности разместить воздуховоды и изначально всё спланировать — централизованная ПВУ с рекуператором, канальным увлажнителем и прочими ништяками будет вне конкуренции. Как по тишине, так и по комфорту.

Однако для многих квартир, где нет возможности/желания устанавливать централизованные ПВУ, подобная распределённая система из комнатных рекуператоров вполне может стать приемлемым вариантом.

  • вентиляция
  • рекуперация
  • CO2

Hubs: Ads AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

Приточно-вытяжная вентиляция (Рекуператоры)

Рекуператор тепла

Рекуперато́р (от лат. recuperator — получающий обратно, возвращающий) — в бытовой вентиляции, любой из приборов передающий температуру выходящего из помещения воздуха поступающему.

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла выполняет две задачи: осуществляет приток свежего воздуха в помещение и удаление из него загрязнённого воздуха.

Рекуператоры для вентиляции классифицируются по следующим типам:

  • По типу устройства теплообмена — реверсивные, перекрестные (противоточные), прямоточные, роторные (в бытовой вентиляции не используются).
  • По конструкции теплообменника — трубчатые, пластинчатые.
  • По материалу из которого изготовлен теплообменник — металлические (алюминиевые, медные или из нержавеющей стали), бумажные, пластиковые, керамические.
  • По возможности возврата влаги – не мембранные и мембранные (энтальпийные).

Принцип работы рекуператоров в бытовой приточно-вытяжной вентиляции

Рекуператор при осуществлении воздухообмена задерживает внутреннюю температуру внутри помещения, причём не важно, положительная эта температура или отрицательная.

Например, если температура в помещении +25 °C, а на улице -25 °C, то при КПД рекуператора в 80% в помещение поступит воздух температурой +15 °C. А если температура в помещении -25 °C, а на улице +25 °C, то при КПД в 80% в помещение поступит воздух температурой -15 °C.

Таким образом в холодное время года воздух подогревается без дополнительных затрат!

Летом, при использовании кондиционера, аналогично происходит охлаждение приточного воздуха, что снижает нагрузку на кондиционер и экономит его ресурс.

Реверсивный рекуператор

Работа реверсивного прибора в холода напоминает дыхание человека через шарф на морозе. При выдохе воздух нагревает шарф, а при и вдохе, проходя через ткань шарфа, воздух подогревается и попадает в лёгкие уже не таким холодным.

Роль шарфа в реверсивных рекуператорах выполняет теплообменник – регенератор.

Принцип работы реверсивного рекуператора

На рисунке видно, как в фазе 1 происходит нагрев регенератора выходящим воздухом, а в фазе 3 – нагрев входящего в помещение воздуха с охлаждением регенератора.

Реверсивные рекуператоры требуют только одно отверстие на улицу.

Перекрёстный рекуператор

Схема работы рекуператоров перекрёстного типа иная. В такого типа приборах обязательно присутствует два отверстия на улицу и два в помещение, так как поток воздуха, в отличие от реверсивных устройств, не меняет направление и всегда направлен одну сторону.

Принцип работы перекрёстного рекуператора

Основное преимущество установки приточно-вытяжной вентиляции с теплообменником состоит в том, что она возвращает до 90% тепла обратно в помещение, а это значит, что затраты на обогрев помещения с установленным рекуператором сократятся, в сравнении с вентилированием через открытое окно.

Благодаря системе рекуперации воздуха, в помещении постоянно поддерживается комфортный микроклимат, особенно это важно для вентиляции загородного дома.

Устройство бытовых рекуператоров

Внутри каждого прибора расположен вентилятор (от 1 до 4х), теплообменник определённого типа и фильтр очистки воздуха.

Устройство реверсивного рекуператора

Устройство прекрёстного рекуператора

Мы расскажем, более подробно, почему необходимо купить рекуператор для частного дома.

Зачем нужна рекуперация

В частные дома в последнее время все чаще приобретают воздухо- и паронепроницаемые конструкции и материалы:

  • многокамерные стеклопакеты на окна и балконы;
  • наружное утепление на клеевой основе;
  • металлические входные двери, укомплектованные уплотнительной резинкой для герметичности;
  • синтетические отделочные материалы.

Если общедомовой вытяжки и естественного проветривания для удаления загрязненного воздуха недостаточно, то для решения этой проблемы необходимо установить приточно-вытяжную систему вентиляции, с рекуперацией тепла, так как это залог комфортного микроклимата, качественного воздухообмена с минимальными затратами на охлаждение или подогрев воздушных масс.

Оборудование с рекуперацией особенно актуально для вентиляции загородных домов.

Поводы для установки приточно-вытяжной вентиляции для частного дома:

1. Экономия на отоплении. Подсчитано, что при организации вентиляции загородного дома на рекуператорах, экономия на энергоресурсах составляет до 60%.

2. Плесень на стенах и окнах. Такое явление в 90% случаях связано с недостаточной вентиляцией помещения, в остальных случаях нужно смотреть теплоизоляцию дома.

3. Конденсат на окнах. В 100% случаях связан с плохим проветриванием помещения.

4. Требуется локальная вентиляция помещения. Часто бывает необходимо автономно вентилировать помещение, не зависимо от других, например спальни или спорт залы. Бытовой рекуператор для частного дома в этом случае идеально решение.

5. При поддержании плюсовой температуры законсервированного дома зимой. Если весной в доме стоит тяжелый запах, а на стенах образуется плесень и конденсат, то установка рекуператора решит эту проблему без существенного увеличения затрат и рисков проникновения в дом злоумышленников.

6. Зимой в доме появляется обратная тяга из вытяжной системы. Частая проблема герметичных домов, решается установкой минимум двух рекуператоров и одного компенсационного пассивного приточного клапана.

Рекуператор имеет некоторые ограничения на установку и использование. Не рекомендуется установка рекуператора если:

  • Общедомовая вытяжная система имеет сильную тягу.
  • Требуется мощная фильтрация приточного воздуха.

При плохой работе общедомовой вытяжной системы, требуется установка минимум двух приборов с возможностью синхронизации.

Рекомендации по выбору оборудования

Существуют различные системы вентиляции с рекуператором: настенные, потолочные, напольные, централизованные, компактные, с электроподогревом, с рекуперацией влаги, с датчиками СО/СО2 и т.д.

Компактные приборы рассчитаны на обслуживание одного помещения, когда как централизованная приточно-вытяжная установка может обеспечить воздухообмен во всей квартире или частном доме.

Профессиональные консультанты с инженерным образованием помогут подобрать и составить расчет приточно-вытяжной вентиляции и подберут наиболее оптимальную модель в соотношении цена-качество-функционал. Перед тем, как заказывать оборудование, Вы можете получить исчерпывающую консультацию от опытного специалиста по телефону, а так же заказать выезд инженера на объект.

В нашем каталоге есть много недорогих, при этом надёжных и производительных рекуператоров. Большинство комнатных приборов может работать также в режимах «только приток» и «только вытяжка», что расширяет спектр выполняемых задач.

Мы также осуществляем монтаж приточно-вытяжной вентиляции «под ключ» и сервисное обслуживание оборудования представленного в нашем каталоге.

Помните, что вложенные в покупку рекуператора для частного дома средства, окупятся уже за один-два сезона. Кроме того, это инвестиции комфортный микроклимат и в здоровье всех членов вашей семьи

Рекуперация тепла. Преимущества термодинамической рекуперации

Рекуператор тепла

Рекуперацией тепла (лат. recuperator — снова приобретающий, отвоёвывающий, снова овладевающий) называется возврат (полностью или частично) теплового потенциала, используемого в том или ином технологическом цикле, для вторичного применения.

Рекуперация тепла (применительно к вентиляции) — это процесс теплопередачи, при котором тепловая энергия вытяжного воздуха посредством контакта с теплообменным устройством переходит к свежему приточному воздуху, за счёт чего происходит его нагрев.

Теплообменное устройство называется рекуператором, причём в последнее время этим термином называют как теплообменник (об их типах ниже), так и более сложное устройство для рекуперации воздушного тепла.

Итогом такого процесса является выброс зимой на улицу уже охлаждённого воздуха и подача в помещения уже подогретого.

Совершенствование строительных норм, появление новых строительных материалов, технологий строительства и увеличение потребности в комфорте ужесточает требования к инженерным системам вновь возводимых зданий, в том числе к вентиляционным системам, делают естественной минимизацию энергопотребления для этих систем.

Пережитком ушедшего века можно считать механическую вытяжку и естественный приток. Такой метод был низкозатратен и на этапе проектирования и строительства позволял экономить на капитальных затратах. По старым строительным нормам воздухообмен в помещениях осуществлялся следующим образом.

Вытяжная вентиляция, естественная, за счёт разницы давления, или принудительная, создавала внутри помещений разрежение воздуха, и для его компенсации через щели и неплотности в окнах и дверях воздух снаружи попадал в комнаты.

С началом отопительного сезона поступающий воздух нагревался системой отопления, спроектированной с колоссальным запасом, с учётом такого нагрева. Эксплуатационные затраты на содержание зданий при такой системе отопления и вентиляции были, конечно, огромными.

При этом воздухообмен в помещениях нормируется весьма условно (советская система здравоохранения совершенно справедливо рекомендовала, по возможности, держать открытыми форточки в жилых помещениях).

Развитие строительных технологий привело к появлению оконных и дверных пакетов, закрывающихся герметично. Такие окна и двери стали значительно экономить тепловую энергию, но сделали практически невозможным воздухообмен в помещениях.

Вдобавок, в результате применения современных строительных материалов, значительно снижается воздухопроницаемость стен. Находиться в таких помещениях — и регулярно проживать в них без системы воздухообмена — стало крайне небезопасно для здоровья. Появилась необходимость оборудовать помещения принудительной приточно-вытяжной вентиляцией.

Что, в свою очередь, вновь увеличило нагрузку на систему отопления за счёт регулярного нагрева приточного воздуха.

А появившиеся и повсеместно распространившиеся системы кондиционирования получают дополнительную нагрузку в жаркий период, так как происходит обратный процесс — на улицу регулярно выбрасывается уже не нагретый, а охлаждённый воздух помещений.

То есть мы вновь вернулись к отоплению улицы, к которому теперь добавилось и кондиционирование её в летний период.

Стремительно дорожающие для потребителя коммунальные услуги и ухудшающееся здоровье населения поставили перед выбором — на чём экономить? Зачем нагревать в помещениях воздух, если он тут же выбрасывается на улицу? С другой стороны, растущее количество аллергиков и астматиков говорит о том, что герметичные помещения небезопасны. Ответ очевиден — необходимо использовать такую вентиляционную систему, в которой тепло, требуемое для подогрева холодного внешнего воздуха, будет отниматься у использованного вытягиваемого воздуха. И, соответственно, наоборот — в жаркую погоду при кондиционировании. То есть вентиляционную систему, в которой применяется рекуперация тепла.

Рекуператор воздуха — приспособление, которое осуществляет энергосберегающую функцию, так как позволяет нагревать холодный нагнетаемый воздух, используя тепло отработанного вытяжного.

Что, в свою очередь, даёт возможность экономить в отопительно-вентиляционной инженерной системе, так как снижает нагрузку на отопление в части нагрева приточного воздуха.

Нагрев же приточного воздуха может составлять до половины всей отопительной мощности при однократном обмене воздуха в помещениях и, конечно, занимать львиную долю отопительной мощности при многократном (трёх-, пятии десятикратном) обмене воздуха.

Таким образом, промышленный рекуператор воздуха (на производствах с многократным обменом воздуха) ещё более жизненно необходим, чем рекуператор для частного дома. Рекуператор воздуха делится на нескольких типов.

Пластинчатый рекуператор

Вытягиваемый и свежий поступающий воздух двигаются поперёк или противотоком во множестве плоских каналов, образованных пластинками из теплопроводного материала, через который, не смешиваясь, обмениваются теплом.

Пластинчатые рекуператоры имеют особенность, связанную с тем, что пластины одновременно контактируют с тёплым и холодным воздухом, — в результате такого контакта при значительной разнице температур на пластинах будет оседать влага, которая при понижении температуры может превратиться в лёд.

Поэтому пластинчатый рекуператор должен оснащаться системой отвода конденсата и системой оттаивания.

Пластинчатые рекуператоры имеют достаточно высокий показатель эффективности — от 50 до 75 %. Они получили достаточно широкое распространение из-за своей относительной дешевизны.

Роторный рекуператор

Ротор рекуператора изготавливается из теплопроводного материала. Вращаясь между потоками вытяжного и приточного воздуха, он осуществляет передачу тепла.

Роторный рекуператор не является изолированной системой, поэтому нужно учитывать, что при наличии запахов или вредных примесей они могут попадать в приточный воздух.

Хотя некоторые производители заявляют о том, что производимые ими роторные рекуператоры не допускают смешивания, на практике порядка 15 % вытяжного воздуха попадает в приточный канал. Для бытовых помещений это вполне допустимо, но не подходит, например, для вредных химических производств.

Степень рекуперации тепла можно регулировать изменением скорости вращения ротора. Роторные рекуператоры демонстрируют высокий показатель эффективности (70– 85 %), а также отличаются достаточно высокой ценой. Существуют как в промышленном, так и бытовом исполнении.

Рекуператор с промежуточным теплоносителем

Такой рекуператор состоит из двух теплообменников, один из которых располагается в приточном канале вентиляции, а другой — в вытяжном.

Между теплообменниками в замкнутой системе циркулирует антифриз, который в теплообменнике вытяжного канала аккумулирует тепло, а в теплообменнике приточного его отдаёт. Риск передачи запахов и загрязнений в такой системе отсутствует.

Теплообмен можно регулировать, изменяя скорость протока антифриза и величину воздушного потока.

Камерный рекуператор

Основу данного рекуператора составляет камера, разделённая заслонкой. Заслонка регулирует движение воздушных потоков с таким расчётом, что тёплый вытяжной воздух нагревает стенки камеры, через которые затем пропускается приточный. Такая система не является изолированной и допускает смешение потоков воздуха, но имеет высокий показатель эффективности — порядка 70–80 %.

Рекуператор – тепловые трубы

Такой рекуператор представляет собой замкнутую систему трубопроводов, закачанных хладагентом, который в результате нагревания вытяжным воздухом испаряется, а при контакте с холодным приточным воздухом вновь конденсируется и принимает жидкое агрегатное состояние. Показатель эффективности находится в пределах 50–70 %.

Рекуператор воздуха, применяемый в системе вентиляции, позволяет добиться значительного снижения нагрузки на отопительную систему.

Однако даже применение рекуператора требует обычно использования дополнительных секций в системе вентиляции.

Для подогрева приточного воздуха применяются электрические нагревательные элементы или жидкостные калориферы, а для охлаждения приточного воздуха до заданной температуры — центральные кондиционеры или чиллеры.

Применение классических типов рекуператоров в системах вентиляции даёт возможность вторично использовать от 45 % тепла вытяжного воздуха.

Однако развитие систем рекуперации не стоит на месте, и способы и эффективность утилизации тепла вытяжного воздуха для сохранения его внутри обслуживаемых помещений постоянно совершенствуются.

Результатом такого развития является, например, система с термодинамической рекуперацией тепла (тепловой насос вида «воздух-воздух» используется совместно с пластинчатым или роторным рекуператором), которая использует контур теплового преобразователя с прямым расширением, размещаемый в виде фреоновых теплообменников в вытяжном и приточном канале приточно-вытяжной установки после классического пластинчатого (или роторного) рекуператора. Такая система, после теплообмена непосредственно в рекуператоре, позволяет получить с вытяжного воздуха ещё какое-то количество тепла для передачи приточному, доводя общий показатель эффективности до 95–100 %. Таким образом, удаётся добиться максимально комфортной, то есть заданной температуры приточного воздуха почти без расхода энергоресурсов.

Ещё одно неоспоримое преимущество термодинамической или активной рекуперации состоит в том, что исключается потребность в дополнительных секциях нагрева и охлаждения.

В настоящее время уже разработаны и производятся установки, сочетающие в себе устройства приточной и вытяжной вентиляции, рекуператор воздуха и тепловой насос вида «воздух–воздух» для активной рекуперации. Данные приточно-вытяжные рекуперативные установки являются отличным универсальным решением для организации системы вентиляции в современных зданиях и сооружениях.

Весь модельный ряд приточно-вытяжных установок (ПВУ) с рекуперацией тепла по своим характеристикам оптимально подходит для реализации проектов приточно-вытяжных вентиляционных систем любых зданий и помещений бытового, служебного или промышленного назначения за счёт использования технологии «активной» рекуперации тепла (встроенная секция охлаждения или нагрева тепловым насосом вида «воздухвоздух»). Значительный эффект энергосбережения демонстрируют промышленные версии рассматриваемых установок.

При этом чем больше производственные мощности или выше требования к воздухообмену, тем значительнее экономия.

Достаточно сказать, что по нормам воздухообмена в ряде промышленных производств (металлургия, химическое производство, кузнечные цеха) и в аспирационных системах требуется пятиили даже десятикратный обмен воздуха ежечасно. Проекты промышленной вентиляции с использованием данных ПВУ достаточно быстро окупаются.

В бытовых приточно-вытяжных установках используются ЕС-кулеры, которые, имея увеличенное давление воздуха и перекачиваемый объём, потребляют до четверти меньше электрической энергии по сравнению с идентичными асинхронными электродвигателями.

Промышленная линейка установок для регулирования производительности комплектуется частотными преобразователями.

Также опционально модели можно дооснастить инверторами и дополнительными теплообменниками, идеально приспособив установку к требованиям конкретного проекта.

Проектирование же системы вентиляции с рассматриваемой установкой позволяет предложить пользователю совершенную вентиляционную систему.
Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.