Приточно вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла. Рекуперация тепла в системах вентиляции: принцип работы и варианты исполнения Приточно вытяжная вентиляция с рекуперацией для квартиры

В процессе вентилирования из помещения утилизируется не только отработанный воздух, но и часть тепловой энергии. Зимой это приводит к увеличению счетов на энергоресурсы.

Сократить неоправданные расходы, не в ущерб воздухообмену, позволит рекуперация тепла в системах вентиляции централизованного и локального типа. Для регенерации тепловой энергии используются разные виды теплообменников – рекуператоры.

В статье подробно описаны модели агрегатов, их конструктивные особенности, принципы работы, достоинства и недостатки. Изложенная информация поможет в выборе оптимального варианта для обустройства вентиляционной системы.

В переводе с латинского, рекуперация означает возмещение или обратное получение. В отношении теплообменных реакций, рекуперация характеризуется как, частичный возврат энергии, затраченной на проведение технологического действия с целью применения в этом же процессе.

В локальных рекуператорах предусмотрен вентилятор и пластинчатый теплообменник. «Рукав» приточника изолирован шумопоглощающим материалом. Блок управления компактных вентустановок размещается на внутренней стене

Особенности децентрализованных вентсистем с рекуперацией:

• КПД – 60-96%;
• невысокая производительность – устройства рассчитаны на обеспечения воздухообмена в помещениях до 20-35 кв.м;
• доступная стоимость и широкий выбор агрегатов, начиная от обычных стеновых клапанов до автоматизированных моделей с многоступенчатой системой фильтрации и возможностью регулировки влажности;
• простота монтажа – для ввода в эксплуатацию не требуется прокладка воздуховодов, можно самостоятельно.

  Важные критерии выбора стенового приточника: допустимая толщина стены, производительность, КПД рекуператора, диаметр воздушного канала и температура перекачиваемой среды

  Выводы и полезное видео по теме

  Сравнение работы естественной вентиляции и принудительной системы с рекуперацией:

  Принцип функционирования централизованного рекуператора, расчет КПД:

  Устройство и порядок работы децентрализованного теплообменника на примере стенового клапана Prana:

  Через вентсистему из помещения уходит порядка 25-35% тепла. Для сокращения потерь и эффективной теплоутилизации используются рекуператоры. Климатическое оборудование позволяет задействовать энергию отработанных масс для нагрева поступающего воздуха.

  Есть, что дополнить, или возникли вопросы по работе разных вентиляционных рекуператоров? Оставляйте, пожалуйста, комментарии к публикации, делитесь опытом эксплуатации таких установок. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Современные технологии, пришедшие в нашу страну, подталкивают население также использовать новейшие разработки. Солнечные батареи, регуляторы комнатной температуры и другие умные приборы позволяют не только снизить оплату коммунальных услуг, но и поддержать комфортную температуру в помещении. Конечно, рекуператор для частного дома инновацией назвать нельзя, однако, экономия денежных средств и теплоэнергии налицо.

Данный аппарат представляет собой конструкцию, схожую с системой домовой вентиляции. Их различие заключается в том, что обычное вентилирование выводит из помещения спертый воздух и наполняет его свежим. Рекуператор выполняет аналогичные действия, только привносит в дом подогретый теплый либо охлажденный воздух. Кондиционер осуществляет подобные функции, однако, он требует наличия электроэнергии и хладагента – фреона, утилизатор тепла обходится без него. Нагревание или охлаждение притока происходит за счет теплообмена первичного и вторичного теплоносителя через разделяющую воздушные массы стенку.

Основным звеном приточно-вытяжной установки с рекуператором является теплообменник. Устройство оборудуется тепловым электронагревателем либо вентилятором, обратными клапанами для предотвращения движения воздуха в противоположном направлении и многим другим.

Использование подобной системы позволяет возвращать часть тепловой энергии, обычно теряющейся при проходе через вентиляционные каналы. Теплые массы воздуха свободно циркулируют в теплообменнике, соприкасаются с холодным потоком через разделительную стенку и отдают последнему свою тепловую энергию.

Рекуператор поверхностного типа представляется собой теплообменник, имеющий двойные стенки. Один канал занимает выходящий первичный , другой – вторичный, более холодный. Стенки имеют большую теплопроводность и установлены для предотвращения смешивания разных по температуре воздушных потоков. Исходящий воздушный элемент проходит вдоль короба, приходящий – поперек. В результате отдачи тепла холодному воздуху, в дом поступают прогретые воздушные массы.

Температура входящего воздуха зависит от температуры исходящего потока. Чем теплей будет выходящая струя, тем выше температура приточной.

Принцип действия

Принцип работы рекуператора заключается в том, что он накапливает тепло из удаляемого потока и сообщает его с высоким КПД воздушным приточным массам. Это позволяет не тратиться на и подавать в дом свежий прогретый воздушный элемент.

Принцип действия системы обуславливается двумя принципами:

1. Отработанные или спертые воздушные массы выводятся из комнаты, проходят через керамическую восстановительную камеру и нагревают ее. При этом отдается почти 97% тепловой энергии. При нагревании восстановительной камеры теплообменник автоматически переходит в режим притока свежей струи.
2. Воздух проходит через керамическую восстановительную камеру, нагревается за счет аккумулированного в ней тепла и подается в дом. Остывание регенератора служит сигналом для включения вентилятора в режим вытяжки.

Подобная система вентиляции рекуператором позволяет уменьшить расход газообразного, твердого или жидкого топлива, которые могут быть необходимы для работы других устройств, и создать комфортные условия проживания.

Обратите внимание! Установка приточно-вытяжного рекуператора воздуха для дома позволит сохранить в комнате до 80% тепла.

Преимущества теплоэнергетического устройства

Теплоэнергетическое устройство подобного типа набирает в последнее время большую популярность. Нет необходимости проветривать жилище в летний и зимний период, тем самым выпуская на улицу драгоценное тепло. Летним пыльным днем аппарат снабдит помещение чистым атмосферным воздухом, который предварительно пройдет через воздушный очистной фильтр.

Также нет надобности использовать упомянутую систему в ручном режиме – это за вас сделает автоматика. Холодные массы зимой будут нагреваться за счет исходящего теплого потока, а жаркие летние дни – остывать при отдаче тепла более прохладной струе.

Кроме того, система характеризуется таким рядом преимуществ:

• экономия денежных средств на отоплении;
• экономия на отдельных вытяжных вентиляторах;
• удаление малоприятных тяжелых запахов;
• удаление пыльных частиц;
• простота эксплуатации и монтажа;
• низкие затраты в использовании;

• автоматизация процесса;
• продолжительный срок службы системы.

Даже периодическое использование теплотехнической установки позволит насыщать жилище чистыми атмосферными воздушными массами без потери тепла или, наоборот, увеличения температурного режима.

Качественное проветривание

Установка рекуператора позволит сохранить в доме чистоту совместно с притоком свежего наружного воздуха. Табачный, каминный или дым иного происхождения, углекислый газ или другие нездоровые выбросы, вредные или неприятные запахи – все по силам роторному рекуператору. Работа системы оказывает благоприятное воздействие на организм человека, осушая воздух с повышенной влажностью, что особенно важно для гипертоников, а также людей, имеющих атеросклероз или сердечно-сосудистые заболевания. Кроме того, повышенная влажность грозит и другими недугами.

Экономное отопление

Установив утилизатор, вы обеспечите стабильную экономию не только денежных средств, но и находящегося в доме тепла. Исходящий теплый поток будет прогревать холодный приточный воздух до комфортной температуры, что позволит существенно избежать лишней работы обогревательного оборудования. Теплотехническая система бережно обходится с поступающим в ее короб теплом, практически не позволяя ему вылететь в атмосферу. Нет необходимости также следить за температурой поступающих воздушных масс, это сделает теплообменный аппарат, подавая их лишь с небольшой разницей температуры по сравнению с исходящим потоком.

Важно! По мнению специалистов, экономия электричества или любого вида топлива для обогревающих приборов составляет от 40 до 50%. Конечно, при этом не стоит пренебрегать качественной теплоизоляцией помещения.

Отсутствие дополнительной вентиляции

Газовые плиты, камины, водонагревательные колонки и плачущие металлопластиковые окна требуют дополнительной вентиляции или периодического проветривания. Морозный и жаркий периоды года значительно усложняют этот процесс: первое грозит охлаждением комнаты, второе – пылью и горячим суховеем с низкой влажностью. Если вы решите купить рекуператор воздуха, то обеспечите качественное проветривание всего дома, избежав ненужных финансовых трат и монтажа оборудования для дополнительной вентиляции.

Бесшумная и качественная очистка воздуха

Атмосферный приточный воздух в любом случае приносит с собой частицы пыли, элементы грязи, разбавленные выхлопные газы автомобилей, дымовых труб и промышленных предприятий. Установленный в теплоэнергетическом устройстве воздушный фильтр избавит дом от входящих нежелательных запахов и пылевых частиц. Пройдя качественную очистку, атмосферная струя наполнит комнату не только свежим, но и чистым воздухом. Правда, последнее будет обуславливаться необходимым регулярным уходом за воздушным фильтром и другими элементами системы.

Обратите внимание! Забитый пылью или неочищенный фильтр является питомником для болезнетворных бактерий. Его регулярная чистка и периодичная замена позволит избежать владельцу дома инфекционных заболеваний дыхательных путей.

Утилизаторы для квартиры или дома обладают высокой эффективностью работы и низким уровнем шума, который колеблется в диапазоне 25-35 дБ. Это приравнивается к звуку, издаваемому кондиционером.

Рекуператор для частного дома: виды и характеристики

Приточно-вытяжные рекуператоры могут иметь различные конструктивные особенности. Подобрать подходящий вариант поможет продавец-консультант в любом специализированном магазине теплотехнических устройств.

Существуют такие типы оборудования:

• пластинчатый;
• роторный;
• крышный;
• рециркуляционный водяной.

Все они предназначены для создания благоприятного климата в помещении, будь то квартира, большой особняк или загородный дом.

Статья по теме:

Типы и особенности устройств, дополнительные функции. Расчет мощности по параметрам помещения. Советы по уходу.

Пластинчатый

Является самым распространенным типом ввиду хорошей производительности, простоты эксплуатации и невысокой цены. Рекуператор данного вида представляет собой зафиксированные металлические пластины, обладающие большой удельной теплоемкостью и относительно малым весом. Пластины собраны в своеобразные кассеты, чем слегка напоминают пчелиный улей. Атмосферный воздух проходит через короб аппарата с кассетами и затем нагревается или охлаждается, в зависимости от зимнего или летнего времени года. Образующийся во время работы конденсат отводится через специально имеющийся дренажный отвод или канал.

Наряду с перечисленными достоинствами, система обладает определенным недостатком: образованием в коробе наледи, что особенно проявляется в осенне-зимний период.

Роторный

Рекуператор подобного типа осуществляет приток и отток воздушной струи за счет лопастей. Теплоэнергетическая система насчитывает от одного до двух приводных роторов, в зависимости от модели. Внешне установка похожа на цилиндрическую бочку с барабаном. По мере откачки воздуха из помещения и нагревания цилиндрического короба, происходит забор атмосферной массы.

Преимущества данного аппарата:

• улучшенная эффективность;
• повышенный КПД;
• отсутствие конденсата, а, следовательно, и отводящих желобов;
• отсутствие наледи;

• не осушает воздух, что не требует дополнительного увлажнения;
• регулировка количества подачи и забора воздуха за счет скорости вращения лопастей.

Вместе с тем существуют и минусы:

• увеличенное потребление электроэнергии;
• вращающиеся элементы изнашиваются быстрее, чем неподвижные;
• необходимость дополнительной вытяжки для предотвращения возможного смешивания входящих и отходящих воздушных масс.

Обратите внимание! Прежде чем приобрести роторный рекуператор, нужно учесть его повышенную мощность, что может привести к усилению сечения электропроводки помещения.

Крышный

Данный рекуператор перерабатывает большие массы воздуха. Целесообразность его использования можно объяснить большим особняком, другим жилым или нежилым помещением. Принцип работы во многом схож с пластинчатым агрегатом, однако последний отличается от крышного меньшими размерами. Простота монтажа аппарата, невысокая стоимость обслуживания и эксплуатации сделали его незаменимым в вентиляционных устройствах магазинов, ремонтных мастерских, производственных площадей. Установка же подобного рекуператора на крыше, вообще исключает проникновение каких-либо звуков и шума в помещение.

Гликолевый рекуператор

Гликолевый (или рециркуляционный) регенеративный аппарат сочетает в себе качества пластинчатого и роторного теплотехнических устройств. Его основное отличие от предыдущих заключается в использовании промежуточного теплоносителя. Последним является водно-гликолевый раствор, состоящий из пропиленгликоля или этилена, разбавленного дистиллированной водой. Смесь обладает высокой теплоемкостью, позволяющей утилизировать большое количество тепла, сохраняет свои рабочие качества при минусовых температурах. В суровых низкотемпературных условиях возможна замена указанного теплоносителя на антифриз. Оборудование позволяет работать одновременно с несколькими вентиляционными каналами, рукавами или вытяжками.

Рекуператор для квартиры: расчет и обзор производителей

Квартирное теплоэнергетическое устройство будет лучшим приобретением, особенно если жилище находится в большом городе или центре мегаполиса. Автомобильные и промышленные газы, уличный шум, жара или холод навсегда останутся снаружи помещения. Аппарат не только добавит в квартиру массу чистого воздуха, но и позволит сэкономить на отоплении, вентиляции и очистке входящего атмосферного потока. Это достигается путем простого обмена тепла между приточными и вытяжными потоками, прошедшими через теплоизоляционный короб с очистительным фильтром.

Расчет рекуператора

Произвести расчет требуемого теплоэнергетического устройства можно самому, не прибегая к услугам специализированных компаний. Вычисление КПД и эффективности аппарата обуславливается знанием затрат электроэнергии на приточные или вытяжные массы. Формула расчета такова:

Q = 0,335 x L x (t 1 – t 2),

где L – расход воздушных масс, t 1 – температура притока, t 2 – температура исходящих масс, 0,335 – региональный коэффициент.

Вычисление эффективности производится по такой формуле:

E = Q x n,

где: Q – энергетические или электрические затраты на подогрев или охлаждение струи, n – КПД устройства.

Полезный совет! Прежде чем купить рекуператор для частного дома или городской квартиры, необходимо ознакомиться с их видами, техническими характеристиками и принципом эксплуатации. Возможно, будет необходимо провести подготовительные монтажные работы и составить проект.

Рекуператор ПРАНА

Данный производитель теплоэнергетического и вентиляционного оборудования находится на рынке более 15 лет. Его оборудование имеет большой срок службы, высокую эффективность и приемлемые цены.

Эксплуатационные характеристики аппарата:

• тип – пластинчатый;
• потребление электроэнергии – 5-90 B/час, в зависимости от модели;
• уровень шума – 25-140 дБ;
• длина агрегата – 500 мм;
• входящая струя – 115-650 м³/ч;
• исходящая струя – 105-610 м³/ч;
• КПД – 79-80%, в зависимости от модели.

Весь модельный ряд комплектуется дистанционным пультом управления, работает при температуре атмосферной среды от -15 до 45°C. Относительно невысокая цена рекуператора воздуха, существенное удержание заданной температуры при подогреве или отоплении и небольшие габариты делают данное устройство одним из самых популярных, что подтверждают многочисленные положительные отзывы. Рекуператор Прана можно встроить в стену комнаты или установить на улице. Монтаж аппарата довольно легкий и осуществляется в течение 2-3 часов.

Заметить подобную децентрализованную систему можно только по наличию вентиляционной решетки на стене. Не последним положительным качеством являются теплообменники, изготовленные из меди, обладающей противомикробным эффектом. Средняя цена рекуператора воздуха для дома данного бренда составляет около 25000 руб. Стоимость аппаратов повышенной производительности находится в диапазоне от 50 до 110 тыс. рублей.

Рекуператоры MARLEY

Компактный немецкий утилизатор тепла оснащен керамическим теплообменным элементом, позволяющим проводить эксплуатацию устройства даже при температуре -30ºC. Его промывка и очистка воздушных фильтров представляет собой простую операцию, которую может осуществить обычный пользователь. Продолжительность беспрерывной работы составляет около 6 месяцев, по истечении данного периода засветится контрольная лампочка. Эксплуатация устройства недалеко от автомобильных дорог или в центральной части города заставит прибегать к более частой очистке. Данная операция не занимает много времени и составляет 15-20 минут.

Купить рекуператор воздуха для дома, цена которого составляет 24000 рублей, можно в специализированном магазине. При довольно умеренной стоимости аппарат имеет следующие эксплуатационные характеристики:

1. три фазы мощности – 15, 25 и 40 м³/ч;
2. потребляемая электрическая мощность – от 3,5 до 8 Вт;
3. ротор электродвигателя – бесщеточный;
4. уровень шума – 22, 29 и 35 дБ;
5. утилизация теплоты – 80-85%;
6. площадь обслуживания – от 60 м²;
7. внешние размеры – 285-500 мм. Небольшие габариты агрегата позволяют установить его в стене.

Новая линейка производителя Marley – рекуператор menv 180, который отличается от предыдущих аналогов низким потреблением электроэнергии – всего 3 Вт. Приятными функциональными дополнениями являются:

• контроллеры температуры, углекислого газа и влажности;
• улучшенная аэродинамика;
• низкий уровень шума;
• гидроизолирующее покрытие для работы во влажных жилых или нежилых помещениях;
• высокая категория очистки приточной струи.

Установив подобный рекуператор, цена которого находится в пределах 27500 руб., вы позабудете об уличной копоти и выхлопных газах, пыли, тумане и выбросах промышленных предприятий.

Рекуператор своими руками

Изготовить рекуператор воздуха для дома своими руками может любой умелец. Для этого понадобится:

• два листа оцинкованной стали;
• древесно-слоистый короб для оболочки аппарата;
• пробковые прокладки;
• силиконовый нейтральный герметик;
• контроллер давления;
• металлические уголки;
• теплоизоляционная минеральная вата.

Для проведения работ также пригодятся электрический лобзик, металлические крепежные детали и соединительные фланцы.

Стальные листы необходимо нарезать на прямоугольные пластины размером 200х300 мм. Для этого понадобится в пределах 3–4 м² стали. Нарезку необходимо проводить очень аккуратно, чтобы срезы не имели заусениц и зазубрин. С этой целью рекомендуется использовать специальный инструмент – болгарку или ножовку по металлу.

Затем пластины укладываются друг на друга с зазором не менее 4 мм. Данное расстояние обеспечивается проклейкой по периметру каждого элемента термоизоляционного материала (пробкового, деревянного или текстолитового). После укладки пластин стыки обрабатываются специальным нейтральным герметиком.

Затем изготавливается корпус, который должен иметь соответствующий размер для установки внутри его конструкции из пластин. В стенках корпуса прорезаются отверстия, в которые вставляются заранее приготовленные пластмассовые фланцы, которые должны соответствовать диаметру воздуховодов. Все стыки также тщательно герметизируют.

Когда герметик высохнет, конструкция из пластин помещается внутрь корпуса. Внешние стенки необходимо облицевать теплоизоляционным материалом, например, пенопластом или стекловатой. Готовую конструкцию, с целью повышения эстетической составляющей, можно поместить в деревянный короб.

Обратите внимание! Визуально заметные расщелины и прорезы короба собранного своими руками рекуператора для частного дома необходимо заполнить силиконовой нейтральной герметической массой.

Раньше рекуператоры и системы вентиляции устанавливались только на промышленных производствах, угольных и горнорудных шахтах. Сегодня теплотехнические устройства утилизации вытяжных газов все чаще располагаются в домах и квартирах.

Промышленный аппарат, либо собранный своими руками рекуператор воздуха становится нашим незаменимым помощником. Он подает чистый охлажденный либо подогретый атмосферный воздух, очищает дом от пыли и неприятных запахов и экономит при этом часть денег на обогрев помещения.

Рекуператоры

Приточно-вытяжная вентиляция - это комплексный подход к проблеме вентиляции.

Приточно-вытяжные установки обеспечивают активный приток свежего воздуха в помещение и удаление из помещения отработанных воздушных масс. Все большую популярность приобретают рекуператоры, преимуществом которых является подача свежего воздуха подогретого до комнатной температуры, при минимальных годовых энергозатратах.

Рекуператоры возвращают до 95% тепла, обратно в помещение, практически не создавая дополнительных энергозатрат. Таким образом рекуператоры являются самым экономичным видом вентиляционной установки с подачей теплого воздуха в помещение. Это достигается благодаря сохранению тепла от отработанного комнатного воздуха на теплообменниках.

Последние модели рекуператоров сочетают в себе функции приточно-вытяжной вентиляции и тонкой очистки воздуха от аллергенов, оснащены датчиками углекислого газа, теплообменниками особой конструкции для сохранения оптимально влажностного режима, возможностью управления со смартфона.

Установка рекуператора эффективно помогает справится духотой, контролем влажности помещений, с плесенью и сыростью в доме, конденсатом на пластиковых окнах.

Мы являемся официальным дилером ведущих производителей, и можем предоставить гарантию лучшей цены. У нас можно выбрать и купить любую модель рекуператора с доставкой по Москве и России.

Поступление свежего воздуха в холодный период времени приводит к необходимости его нагрева для обеспечения правильного микроклимата помещений. Для минимизации затрат электроэнергии может быть использована приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла.

Понимание принципов ее работы позволит максимально эффективно уменьшить теплопотери с сохранением достаточного объема замещаемого воздуха. Давайте попробуем разобраться в этом вопросе.

В осенне-весенний период при вентиляции помещений серьезной проблемой является большая разность температур поступающего и находящегося внутри воздуха. Холодный поток устремляется вниз и создает неблагоприятный микроклимат в жилых домах, офисах и на производстве или недопустимый вертикальный градиент температуры в складе.

Распространенным решением проблемы является интеграция в приточную вентиляцию , с помощью которого происходит нагрев потока. Такая система требует затрат электроэнергии, в то время как значительный объем выходящего наружу теплого воздуха ведет к существенным потерям тепла.

Выход воздуха наружу с интенсивным паром служит индикатором существенных потерь тепла, которое можно использовать на обогрев входящего потока

Если каналы притока и отвода воздуха расположены рядом, то можно частично передать тепло выходящего потока входящему. Это позволит уменьшить потребление электроэнергии калорифером или вовсе отказаться от него. Устройство для обеспечения теплообмена между разнотемпературными потоками газов называется рекуператором.

В теплое время года, когда температура наружного воздуха значительно превышает комнатную, можно использовать рекуператор для охлаждения входящего потока.

Устройство блока с рекуператором

Внутреннее устройство систем приточно-вытяжной вентиляции с достаточно простое, поэтому возможна их самостоятельная поэлементная покупка и установка. В том случае если сборка или самостоятельный монтаж вызывает сложности можно приобрести готовые решения в виде типовых моноблочных или индивидуальных сборных конструкций под заказ.

Элементарным устройством для сбора и отвода конденсата является поддон, расположенный под рекуператором с уклоном в сторону сливного отверстия

Вывод влаги производят в закрытую емкость. Ее размещают только внутри помещения во избежание перемерзания каналов оттока при минусовых температурах. Алгоритма надежного расчета объема получаемой воды при использовании систем с рекуператором нет, поэтому его определяют экспериментальным путем.

Повторное использование конденсата для увлажнения воздуха нежелательно, так как вода впитывает многие загрязнители, такие как человеческий пот, запахи и т.д.

Значительно уменьшить объем конденсата и избежать связанных с его появлением проблем можно организовав отдельную вытяжную систему из ванной комнаты и кухни. Именно в этих помещениях воздух имеет наибольшую влажность. При наличии нескольких вытяжных систем воздухообмен между технической и жилой зоной необходимо ограничить с помощью установки обратных клапанов.

В случае охлаждения выходящего потока воздуха до отрицательных температур внутри рекуператора происходит переход конденсата в наледь, что вызывает сокращение живого сечения потока и, как следствие, – уменьшение объема или полное прекращения вентиляции.

Для периодического или разового размораживания рекуператора устанавливают байпас – обходной канал для движения приточного воздуха. При пропуске потока в обход устройства происходит прекращение теплоотдачи, нагрев теплообменника и переход наледи в жидкое состояние. Вода стекает в емкость сбора конденсата или происходит ее испарение наружу.

Принцип устройства байпаса несложен, поэтому при риске образования наледи целесообразно предусмотреть такое решение, так как отогрев рекуператора другими способами сложен и длителен

При прохождении потока через байпас отсутствует нагрев приточного воздуха посредством рекуператора. Поэтому при активации данного режима необходимо автоматическое включение калорифера.

Особенности различных типов рекуператоров

Существует несколько конструктивно различающихся вариантов реализации теплообмена между холодным и нагретым воздушными потоками. Каждый из них имеет свои отличительные особенности, которые определяют основное предназначение для каждого типа рекуператора.

В основе конструкции пластинчатого рекуператора лежат тонкостенные панели, соединенные поочередно таким образом, чтобы чередовать пропуск между ними разнотемпературных потоков под углом 90 градусов. Одной из модификаций такой модели является устройство с оребренными каналами для прохода воздуха. Оно обладает более высоким коэффициентом теплообмена.

Поочередный пропуск теплого и холодного потока воздуха через пластины реализуют за счет загиба краев пластин и герметизацией соединений полиэфирной смолой

Теплообменные панели могут быть выполнены из различного материала:

• медь, латунь и сплавы на основе алюминия обладают хорошей теплопроводностью и не подвержены ржавчине;
• пластмасса из полимерного гидрофобного материала с высоким коэффициентом теплопроводности обладают малым весом;
• гигроскопическая целлюлоза позволяет проникать конденсату через пластину и попадать обратно в помещение.

Недостатком является возможность образования конденсата при низких температурах. По причине небольшого расстояния между пластинами влага или наледь существенно увеличивают аэродинамическое сопротивление. В случае обмерзания необходимо перекрытие входящего потока воздуха для отогрева пластин.

Преимущества пластинчатых рекуператоров следующие:

• низкая стоимость;
• долгий срок службы;
• длительный период между профилактическим обслуживанием и простота его проведения;
• небольшие габариты и масса.

Такой тип рекуператора наиболее распространен для жилых и офисных помещений. Также его используют и в некоторых технологических процессах, например для оптимизации сгорания топлива при работе печей.

Барабанный или роторный тип

Принцип действия роторного рекуператора основан на вращении теплообменника, внутри которого расположены слои гофрированного металла, обладающего высокой теплоемкостью. В результате взаимодействия с выходящим потоком происходит нагрев сектора барабана, который впоследствии отдает тепло поступающему воздуху.

Мелкоячеистый теплообменник роторного рекуператора подвержен засорению, поэтому особенно внимательно нужно отнестись к качественной работе фильтров тонкой очистки

Преимущество роторных рекуператоров следующие:

• достаточно высокий КПД по сравнению с конкурирующими типами;
• возврат большого количества влаги, которая в виде конденсата остается на барабане и испаряется при контакте с поступающим сухим воздухом.

Этот тип рекуператора реже используют для жилых зданий при поквартирной или коттеджной вентиляции. Часто его применяют в крупных котельных для возврата тепла к печам или для обширных помещений промышленного или торгово-развлекательного назначения.

Однако у этого типа устройств есть существенные недостатки:

• относительно сложная конструкция с наличием подвижных частей, включающая электромотор, барабан и ременной привод, что требует постоянного обслуживания;
• повышенный уровень шума.

Иногда для устройств такого типа можно встретить термин “регенеративный теплообменник”, что более правильно чем “рекуператор”. Дело в том, что незначительная часть выходящего воздуха попадает обратно по причине неплотного прилегания барабана к корпусу конструкции.

Это накладывает дополнительные ограничения на возможность использования устройств такого типа. Например, в качестве теплоносителя нельзя использовать загрязненный воздух от печей отопления.

Система на основе трубок и кожуха

Рекуператор трубчатого типа состоит из расположенных в утепленном кожухе системы тонкостенных трубок небольшого диаметра, по которым происходит приток наружного воздуха. По кожуху производят вывод теплой воздушной массы из помещения, которая обогревает входящий поток.

Вывод теплого воздуха необходимо осуществлять именно по кожуху, а не через систему трубок, так как удалить конденсат из них невозможно

Основные преимущества трубчатых рекуператоров следующие:

• высокий КПД, благодаря противоточному принципу движения теплоносителя и поступающего воздуха;
• простота конструкции и отсутствие подвижных частей обеспечивает низкий уровень шума и редко возникающую необходимость в обслуживании;
• долгий срок службы;
• наименьшее сечение среди всех типов устройств рекуперации.

Трубки для устройства такого типа используют или легкосплавные металлические или, что реже, – полимерные. Эти материалы не гигроскопичны, поэтому при значительной разнице температур потоков возможно образовании интенсивного конденсата в кожухе, что требует конструктивного решения по его удалению. Еще одним недостатком является то, что металлическая начинка обладает значительным весом, несмотря на небольшие габариты.

Простота конструкции трубчатого рекуператора делает этот тип устройств популярным для самостоятельного изготовления. В качестве внешнего кожуха обычно используют пластиковые трубы для воздуховодов, утепленные пенополиуретановой скорлупой.

Устройство с промежуточным теплоносителем

Иногда приточный и вытяжной воздуховоды расположены на некотором расстоянии друг от друга. Такая ситуация может возникнуть по причине технологических особенностей здания или санитарных требований по надежному разделению воздушных потоков.

В этом случае используют промежуточный теплоноситель, циркулирующий между воздуховодами по изолированному трубопроводу. В качестве среды для передачи тепловой энергии используют воду или водно-гликолевый раствор, циркуляцию которого обеспечивают работой .

Рекуператор с промежуточным теплоносителем представляет собой объемное и дорогое устройство, чье применение экономически оправдано для помещений с большим площадями

В том случае, если есть возможность использовать другой тип рекуператора, то лучше не применять систему с промежуточным теплоносителем, так как она обладает следующими существенными недостатками:

• низкий КПД по сравнению с другими типами устройств, поэтому для небольших помещений с малым расходом воздуха такие устройства не применяют;
• значительный объем и вес всей системы;
• необходимость дополнительного электрического насоса для циркуляции жидкости;
• повышенный шум от работы насоса.

Существует модификация этой системы, когда вместо принудительной циркуляции теплообменной жидкости используют среду с низкой точкой кипения, например фреон. В этом случае движение по контуру возможно естественным образом, но только в том случае если приточный воздуховод расположен над вытяжным.

Такая система не требует дополнительных затрат электроэнергии, но работает на обогрев только при значительном перепаде температур. Кроме того, необходима точная настройка точки изменения агрегатного состояния теплообменной жидкости, которая может быть реализована методом создания нужного давления или определенного химического состава.

Основные технические параметры

Зная требуемую производительность системы вентиляции и КПД теплообмена рекуператора легко рассчитать экономию на обогреве воздуха для помещения при конкретных климатических условиях. Сравнив потенциальную выгоду с затратами на покупку и обслуживание системы можно обоснованно сделать выбор в пользу рекуператора или стандартного калорифера.

Часто производители оборудования предлагают модельную линейку, в которой вентиляционные блоки с похожим функционалом отличаются объемом воздухообмена. Для жилых помещений этот параметр необходимо рассчитывать согласно таблице 9.1. СП 54.13330.2016

Коэффициент полезного действия

Под коэффициентом полезного действия рекуператора понимают эффективность теплопередачи, которую рассчитывают по следующей формуле:

K = (Т п – Т н) / (Т в – Т н)

В которой:

• Т п – температура поступающего воздуха внутрь помещения;
• Т н – температура наружного воздуха;
• Т в – температура воздуха в помещении.

Максимальное значение КПД при штатной и определенном температурном режиме указывают в технической документации устройства. Его реальный показатель будет немного меньше.

В случае самостоятельного изготовления пластинчатого или трубчатого рекуператора для достижения максимальной эффективности теплопередачи необходимо придерживаться следующих правил:

• Наилучший теплообмен обеспечивают противоточные устройства, затем перекрестноточные, а наименьшую – с однонаправленным движением обоих потоков.
• Интенсивность теплообмена зависит от материала и толщины стенок, разделяющих потоки, а также от длительности нахождения воздуха внутри устройства.

Е (Вт) = 0,36 х Р х К х (Т в – Т н)

где Р (м 3 /час) – расход воздуха.

Расчет эффективности рекуператора в денежном эквиваленте и сравнение с затратами на его приобретение и монтаж для двухэтажного коттеджа общей площадью 270 м2 показывает целесообразность установки такой системы

Стоимость рекуператоров с высоким КПД достаточно велика, они имеют сложную конструкцию и значительные размеры. Иногда можно обойти эти проблемы установкой нескольких более простых устройств таким образом, чтобы поступающий воздух последовательно проходил через них.

Производительность вентиляционной системы

Объем пропускаемого воздуха определяется статическим давлением, которое зависит от мощности вентилятора и основных узлов, создающих аэродинамическое сопротивление. Как правило, точный его расчет невозможен ввиду сложности математической модели, поэтому для типовых моноблочных конструкций проводят экспериментальные исследования, а для индивидуальных устройств осуществляют подбор компонентов.

Мощность вентилятора необходимо выбирать с учетом пропускной способности устанавливаемых рекуператоров любых типов, которая в технической документации указана как рекомендуемая скорость потока или объем пропускаемого устройством воздуха за единицу времени. Как правило, допустимая скорость воздуха внутри устройства не превышает значения 2 м/с.

В противном случае на высоких скоростях в узких элементах рекуператора происходит резкий рост аэродинамического сопротивления. Это приводит к лишним затратам электроэнергии, неэффективном прогреве наружного воздуха и сокращения срока службы вентиляторов.

График зависимости потери давления от скорости потока воздуха для нескольких моделей рекуператоров высокой производительности показывает нелинейный рост сопротивления, поэтому необходимо придерживаться требований по рекомендуемому объему воздухообмена указываемых в технической документации устройства

Изменение направления потока воздуха создает дополнительное аэродинамическое сопротивление. Поэтому при моделировании геометрии воздуховода внутри помещения желательно минимизировать количество поворотов труб на величину 90 градусов. Диффузоры для рассеивания воздуха также увеличивают сопротивление, поэтому желательно не использовать элементы со сложным рисунком.

Загрязненные фильтры и решетки создают значительные помехи движению потока, поэтому их необходимо периодически прочищать или менять. Одним из эффективных способов оценки засоренности является установка датчиков, отслеживающих перепад давления на участках до фильтра и после него.

Выводы и полезное видео по теме

Принцип работы роторного и пластинчатого рекуператора:

Замер КПД рекуператора пластинчатого типа:

Бытовые и промышленные системы вентиляции с интегрированным рекуператором доказали свою энергетическую эффективность по сохранению тепла внутри помещений. Сейчас существует множество предложений по продаже и установке таких устройств как в виде готовых и опробованных моделей, так и по индивидуальному заказу. Провести расчет необходимых параметров и выполнить монтаж можно самостоятельно.

Если при ознакомлении с информацией появились вопросы или вы нашли неточности в нашем материале, пожалуйста, оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.