Приточно-вытяжные установки с рекуперацией тепла и влаги

Содержание
  1. О рекуперации в системе приточно-вытяжной вентиляции
  2. Основные характеристики рекуператоров
  3. Основные технические параметры
  4. Коэффициент полезного действия
  5. Производительность вентиляционной системы
  6. Принцип действия ПВУ
  7. Основные составляющие конструкцию рекуператора такие:
  8. Характеристика роторного типа.
  9. Конструкция роторного рекуператора и его работа.
  10. Характеристика пластинчатого рекуперативного устройства.
  11. Рекуператоры, монтируемые на крышах
  12. Характеристика.
  13. Конструкция.
  14. Рекуператор для частного дома: виды и характеристики
  15. Пластинчатый
  16. Роторный
  17. Крышный
  18. Гликолевый рекуператор
  19. Поиск решения
  20. Преимущества теплоэнергетического устройства
  21. Качественное проветривание
  22. Экономное отопление
  23. Отсутствие дополнительной вентиляции
  24. Бесшумная и качественная очистка воздуха
  25. Камерные рекуператоры
  26. Тепловые трубки
  27. Вентиляторы
  28. Нагревательные элементы
  29. Воздуховоды
  30. Что необходимо учитывать в работе различных моделей оборудования
  31. Пластинчатый теплообменник
  32. Роторная система
  33. Жидкостный рекуператор в офисном помещении
  34. Бризер
  35. Компактная модель рекуператора
  36. Проблемы с установкой системы
  37. Автоматика для рекуператоров
  38. Фильтры в рекуператорах
  39. Процесс работы вентиляции
  40. Целесообразность рекуператора в вентиляции
  41. Роторные модели
  42. Энергосбережение в системах вентиляции
  43. Рекуператоры с промежуточным теплоносителем
  44. Принцип работы
  45. Изготовление устройства своими руками
  46. Прямоточно-противоточные системы
  47. Тонкости установки
  48. Что такое вентиляция с рекуперацией тепла
  49. Понятие рекуперации принцип работы теплообменника
  50. Как выбрать
  51. Определение эффективности системы
  52. Усовершенствование рекуператора воздуха для дома
  53. Сколько стоит прибор?
  54. Несколько советов при покупке устройства
  55. Рекуператор для квартиры: расчет и обзор производителей
  56. Расчет рекуператора
  57. Рекуператор ПРАНА
  58. Рекуператоры MARLEY

О рекуперации в системе приточно-вытяжной вентиляции

Этот процесс определяет возврат некоторого количества тепла для повторного подогрева воздуха, поступающего в помещение. Возвращение осуществляется через теплообменник рекуператора, когда часть тепла передаётся из удаляемого воздуха поступающему свежему потоку. А в жаркий период лета теплообменник уменьшает проникновение в комнату вместе с приточным воздухом высокой температуры окружающей среды.

В теплообменниках вытяжной и приточный воздух протекает порознь, имея разную температуру. Холодный воздух, соприкасавшийся с тёплой поверхностью стенки, нагревается. Воздушный поток с повышенной температурой, контактируя с холодной поверхностью, охлаждается.

Основные характеристики рекуператоров

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией применяется на промышленных и общественных объектах, а также на жилых сооружениях. Показатели, по которым различают вентиляционные установки с рекуперацией следующие:

  • по имеющейся мощности.
  • по конструкции теплоносителя.
  • существующие типы могут быть трубчатыми, пластинчатыми и ребристыми.
  • по используемому материалу для передачи тепла. Эту функцию выполняет воздух или жидкость.
  • по ходу движения энергоносителя, направление которого может быть прямым, поперечным или противоточным.
  • от места установки на объекте. Если рекуператор обслуживает помещения всего здания, его называют центральным. К децентрализованным устройствам причисляют те, которые смонтированы для обслуживания отдельных комнат или офисов.

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 = (Тп – Тн) / (Тв — Тн)

В которой:

  • Тп – температура поступающего воздуха внутрь помещения;
  • Тн – температура наружного воздуха;
  • Тв – температура воздуха в помещении.

Максимальное значение КПД при штатной скорости потока воздуха 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.

Зная КПД рекуператора можно рассчитать его энергоэффективность при различных температурах наружного и внутреннего воздуха:

Е (Вт) = 0,36 х Р х К х (Тв – Тн)

где Р (м3/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.

Принцип действия ПВУ

Принцип действия приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла заключается в следующем. Нагретый воздух забирается посредством воздухозаборников в наиболее влажных помещениях (кухня, ванная, туалет, хозяйственное помещение и т. п.) и через воздуховоды удаляется наружу здания. Однако прежде чем покинуть здание, он проходит через теплообменник рекуператора, где оставляет часть тепла. Этим теплом нагревается забираемый снаружи холодный воздух (он также проходит через тот же теплообенник, но уже в другом направлении) и подается внутрь (гостиная, спальни, кабинеты и т. д.). Таким образом, внутри помещения происходит постоянная циркуляция воздуха.

Принцип действия приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла

Приточно-вытяжная установка с рекуператором может быть различной мощности и размеров — это зависит от объемов вентилируемых помещений и их функционального назначения. Самая простая установка представляет собой изолированный термически и акустически и заключенный в стальной корпус набор взаимосвязанных между собой элементов: теплообменник, два вентилятора, фильтры, иногда подогревающий элемент, система удаления конденсата (блок автоматики, элементы электросхемы и воздуховоды в данном контексте не рассматриваются).

Организация воздухообмена в помещениях жилого коттеджа

Через теплообменник в процессе работы установки проходят два потока воздуха — внутренний и наружный, которые при этом не смешиваются. В зависимости от конструкции теплообменника рекуператоры бывают нескольких типов.

Наиболее дальновидные домовладельцы проектируют в своих зданиях сразу две системы вентиляции: гравитационную (естественную) и механическую с рекуперацией тепла (принудительную). Система естественной вентиляции в этом случае является аварийной и служит на случай неполадок в работе приточно-вытяжной установки и используется в основном в неотапливаемый период. При этом следует помнить, что во время эксплуатации системы механической вентиляции воздуховоды гравитационной должны быть плотно закрыты. В противном случае эффективность принудительной вентиляции будет потеряна.

Основные составляющие конструкцию рекуператора такие:

  • корпус для закрепления комплектующих узлов агрегата, обеспечения их сохранности и работоспособности.
  • теплообменник, выполняющий обмен тепла между различными носителями энергии.
  • блок вентиляторов — для перемещения потоков воздушных масс по вытяжке и притоку.
  • нагревательные элементы, поддерживающие необходимую температуру.
  • многоступенчатые фильтры с разной степенью очистки воздуха, задерживающие загрязнения, примеси, запахи.
  • блок автоматики с программируемыми элементами управления процессов рекуперации.
  • контроллер с панелью отображения реального режима работы по таймеру с функцией диагностики узлов, датчиков.
  • воздушные заслонки разной формы с ручным или электрическим приводом, регулирующие пропускную способность воздухопровода.
  • клапана с резиновыми уплотнителями, имеющие ту же функцию что и воздушные заслонки.
  • шумоглушители для поглощения исходящего звука от работающего устройства.

Характеристика роторного типа.

Они занимают широкий сегмент применения в промышленности и в коммунальном хозяйстве. Имея большую поверхность теплообменника, устройства такого вида достаточно эффективны. Возможность регулирования скорости оборотов ротора, позволяет выбирать требуемый оптимальный режим. КПД у него меньше, чем у пластинчатого рекуператора. Объясняется это повышенным потреблением электроэнергии для его оптимальной работы. К недостаткам относятся: большой габарит рекуператора, контроль над вращающимся ротором и частичное попадание воздуха из вытяжной струи в поступающий приток. По этой причине ограничивается использование роторных теплообменников во влажных и токсичных средах.

Конструкция роторного рекуператора и его работа.

Основным узлом является набор теплообменных дисков с лопастями, образующих цилиндрической формы ротор. Вращаясь, он проталкивает потоки воздуха. И в то же время, как теплообменник нагревает его или охлаждает. Диски, количество которых может изменяться, состоят из ячеек, изготовленных из гофрированного листового материала. При монтаже вал барабана ориентируют горизонтально, выдерживая параллельность к направлению движения потоков воздуха. Вращаясь, он прогоняет попеременно сначала нагретый воздух, затем втягивает приточный, передавая ему часть тепла. Структура устройства технически сложная, повышающая его стоимость. При его установке требуется квалифицированный монтаж и умелое эксплуатационное обслуживание.

Характеристика пластинчатого рекуперативного устройства.

Работая по приточно-вытяжной системе, оно предназначено для вентиляции и сбережения тепловой энергии. Основной характеристикой является его эффективность (КПД). Тепловой коэффициент подсчитывают по такой формуле. Разницу температур в помещении после притока и наружного воздуха разделяют на разницу температур удаляемого и наружного воздуха.

Устройство пользуется повышенным спросом заказчиков. Недостатком является появление на пластинах со стороны выхода следов обмерзания. Это объясняется тем, что пластина теплообменника имеет разную температуру с удаляемым воздухом. Поэтому образуется конденсат. Понижение внешней температуры, ускоряет наращивание слоёв обледенения. Обмёрзшие пластины создают сопротивление для проходящей струи воздуха. Из-за этого уменьшается производительность вентиляции, рекуперация замедляется до полной остановки устройства. Работа возобновляется после оттаивания пластин. Степень обмерзания регулирует специальный клапан. При возникновении слоя льда клапан открывается, и входящий воздух некоторое время поступает без подогрева. Вытяжной тёплый воздух направлен на размораживание ледяного слоя, а образовавшиеся влажные потёки сливаются в дренажную ёмкость и в канализацию. В таком режиме расход энергии на работу рекуператора снижается до минимума.
Об устройстве рекуператора и его работа. Состоит он из корпуса, изготовленного из алюминиевого, оцинкованного листа с антикоррозийным покрытием. Стенки внутри корпуса покрыты слоем изоляционного материала. Приточный и вытяжной воздух проходят через встроенные фильтры.

Сравнивая с роторным устройством – потоки воздуха в пластинчатом рекуператоре чётко разграничены. Вытяжной и приточный каналы разделены пластинами. На аэродинамические характеристики и КПД влияет выбранное расстояние между пластинами теплообменника.

Узлы для обмена теплом изготовлены из меди, алюминия или стальных листов. Алюминиевый теплообменник отличается повышенной теплопередачей и устойчивый к коррозии. Для изготовления используют также пластиковые или очень редко целлюлозные материалы. Пластиковые теплообменники имеют малый вес, небольшую производительность и используются для бытовых условий. Бумажные теплообменники редко применяются, но они хорошо трансформируют влагу и тепло. Влага не удаляется в атмосферу, а поступает в комнату вместе с входящим воздухом. Количество набора пластин, разделяющих потоки, может быть разным. Оптимальное расстояние выдерживают от 5 до 9 мм. Регулируя подбором количества кассет, уменьшают появление конденсата. Тепловой элемент оттаивания уменьшает КПД, забирая на своё функционирование часть электроэнергии. Конструкция легко монтируется, надёжна в эксплуатации и небольшой стоимости.

Рекуператоры, монтируемые на крышах

Эти вентиляционные агрегаты используют на объектах с большим рабочим пространством. Они фильтруют, подогревают и подают в здание воздух. Температуру воздуха регулируют канальным нагревателем или охладителем. Его приток осуществляется частично или в полном объёме через пластинчатую конструкцию рекуператора.

Характеристика.

Устанавливают такие приточно-вытяжные системы вентиляции на кровельных перекрытиях зданий через проделанные в них отверстия. Рекуператоры вытягивают собираемый под потолком использованный воздух и выбрасывают в атмосферу, а его тепло передаётся мощной входящей струе. Подачу воздуха направляют сразу под потолок или направляют в рабочую зону. Рекуператор может быть составным узлом в общей схеме вентилирования всего объекта. Устройство простое в эксплуатации.

Конструкция.

Модели агрегатов изготавливают разной мощности, которую измеряют объёмом проходящего воздуха в кубических метрах за час. Основанием устройства служит каркасно-панельная конструкция из алюминиевых профилей. Оптимальная толщина листов теплообменника около 0,2 мм. Для звуковой и тепловой изоляции стенки корпуса заложены минеральной ватой. Рекуператоры комплектуют для подогрева электрическими, водяными и газовыми секциями. Достигаемая эффективность — около 65%. Монтаж приточно-вытяжной вентиляции не вызывает каких-либо трудностей. Для этого необходимо выполнить в кровле окно и укрепить конструкцию — «стакан» для правильного распределения нагрузки. Установка рекуператора на крыше не занимает полезный объём здания.

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.

Рекуператор для дома

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.

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.

Устройство приточно-вытяжной установки пластинчатого рекуператора

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;

Роторный рекуператор

  • 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.

Рекуператоро размещается в блоке приточно-вытяжной вентиляции

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.

Пластиковый рекуператор

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

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.

Система вентиляции рекуператором пользуется широким спросом среди владельцев загородных домов

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;

Рекуператор — часть вентиляционной системы

  • 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.

Работа системы проветривания и нагрева воздуха через рекупиратор

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.

Рекуператор воздуха

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.

Основные составляющие части рекуператора

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.

Камерные рекуператоры

В таком рекуператоре камера разделяется на две части заслонкой. Удаляемый воздух нагревает одну часть камеры, затем заслонка изменяет направление воздушного потока таким образом, что приточный воздух нагревается от нагретых стенок камеры. При этом загрязнение и запахи могут передаваться из удаляемого воздуха в приточный. Единственная подвижная часть рекуператора — заслонка. Агрегат характеризуется высокой эффективностью (80-90%).

Камерный рекуператор

Тепловые трубки

Данный рекуператор состоит из закрытой системы трубок, заполненных фреоном, который испаряется при нагревании удаляемым воздухом. Когда приточный воздух проходит вдоль трубок, пар конденсируется и вновь превращается в жидкость. Передача загрязнений в данной конструкции исключена. Рекуператор не имеет подвижных частей, но имеет сравнительно низкую эффективность (50-70%).

Рекуператор канального типа на основе тепловых трубок

Наибольшее распространение на практике получили пластинчатые и роторные рекуператоры. Причем существуют модели рекуператоров, в которых могут быть установлены последовательно два пластинчатых теплообменника. Они отличаются высокой эффективностью.

Двухступенчатая рекуперация двумя роторами

Объем тепла, забираемого посредством теплообменника, зависит от ряда факторов, в частности, температуры внутреннего и наружного воздуха, его влажности, скорости воздушного потока. Чем больше разница температур внутри и снаружи помещения, чем больше влажность, тем больше будет эффект от работы рекуператора. Кстати, большинство установок имеют возможность монтажа на летний период вместо обычного теплообменника так называемой летней кассеты, что позволяет обеспечивать приток воздуха без процесса рекуперации. Кроме того, в ряде случаев можно изменить направление потоков воздуха внутри установки, благодаря чему они минуют теплообменник.

Основные характеристики и особенности типов теплообменников

Вентиляторы

Движение воздуха обеспечивают вентиляторы — приточный и вытяжной, хотя можно встретить системы с интегрированным приточно-вытяжным вентилятором, который работает от одного двигателя. В простых моделях вентиляторы имеют три уровня оборотов: нормальный, пониженный (используется для работы ночью или в отсутствие жильцов, если это дом или квартира) и максимальный (используется, когда нужен самый высокий уровень воздухообмена). Некоторые современные модели вентиляторов имеют гораздо больше степеней скорости, что позволяет лучше удовлетворить потребности пользователей системы в разных степенях интенсивности вентиляции.

Работой вентиляторов можно управлять автоматически. Панели управления, как правило, устанавливаются внутри помещений в местах, удобных для пользования ими. Временные программаторы обеспечивают установление режима скорости вращения вентиляторов в течение дня или недели. Кроме того, некоторые продвинутые модели могут быть интегрированы в систему «умного дома» и управляться центральным компьютером. Работа рекуператора также может зависеть от уровня влажности в помещениях (для этого необходим монтаж соответствующих датчиков) и даже уровня углекислого газа.

Поскольку система вентиляции должна работать круглые сутки, высокое качество вентиляторов является чрезвычайно важной особенностью приточно-вытяжной установки.

Нагревательные элементы

Конечно, ситуация, когда приточный воздух нагревается за счет удаляемого тепла, была бы идеальной. Но в ряде случаев достичь этого нельзя. К примеру, если за окном -25°С, то температуры удаляемого воздуха, какой бы ни была эффективность теплообменника, будет недостаточно, чтобы согреть приточный воздух до комфортной температуры. В этой связи рекуператоры оборудуются электрической системой дополнительного подогрева подаваемого в помещения воздуха. Как показывает практика, подогрев приточного воздуха нужен уже в том случае, если снаружи температура менее -10’С.

Нагревательный элемент также управляется автоматически и включается в зависимости от программы, если отобранного тепла недостаточно для подогрева приточного воздуха в соответствии с заданными параметрами. Он монтируется обычно вместе с теплообменником. Мощность и размеры нагревательных элементов зависят от мощности всей установки.

Случается, что при большой влажности воздуха и сильном морозе на теплообменнике образуется конденсат, который может замерзать. Чтобы избежать данного явления, существует несколько технических решений.

Например, приточный вентилятор может работать с перерывами (включаться каждые полчаса на пять минут), и работает тогда вытяжной вентилятор, а теплый воздух, проходя через теплообменник, защищает его от образования наледи.

Второе, довольно распространенное решение, заключается в направление части потока холодного воздуха мимо теплообменника. Существует ряд других способов, вплоть до использования электрического нагревателя, который частично подогревает поступающий снаружи воздух перед теплообменником. Образующийся конденсат должен не собираться внутри агрегата, а удаляться через систему трубопроводов либо непосредственно в канализацию, либо в иное предусмотренное проектом место.

При строительстве индивидуальных домов возможно применение конструктивной схемы устройства системы принудительной вентиляции с забором воздуха на определенном расстоянии от дома и доставкой его к приточно-вытяжной установке посредством воздуховодов, находящихся в земле, ниже уровня промерзания грунта. За время прохождения по такому каналу температура воздуха будет увеличиваться, что снижает риск образования конденсата и наледи на теплообменнике и в целом повышает эффективность работы рекуператора.

Воздуховоды

Как мы уже отметили, монтаж приточно-вытяжной вентиляции гораздо легче выполнить в строящемся здании, чем в уже эксплуатирующемся. Следовательно, ее проектирование должно быть элементом всего строительного проекта. Обычно установка размещается на неиспользуемых чердаках (так легче обеспечить забор более чистого воздуха), в подвалах, котельных, хозяйственных и подсобных помещениях. Важно, чтобы это было сухое помещение с положительными температурами. Воздуховоды в неотапливаемое помещение должны быть теплоизолированными. Внутри помещений они обычно монтируются за подвесными потолками.

Алюминиевые или пластиковые гибкие воздуховоды

На практике используются различные типы воздуховодов. Наиболее удобные в монтаже — алюминиевые или пластиковые гибкие воздуховоды в виде трубы, армированные стальной проволокой. Трубы также могут быть утеплены минеральной ватой. Используются и воздуховоды прямоугольного или квадратного сечения. Вентиляционные решетки обычно монтируются в стенах или потолке. Специалисты рекомендуют в качестве наиболее удобного варианта использовать для притока воздуха анемостаты с регулируемым потоком, хотя наиболее часто для этих целей все же используются обычные решетки. Забор приточного воздуха должен производиться в местах, где он наименее подвержен загрязнениям.

В заключении несколько видео по применению приточно-вытяжных установок с рекуперацией тепла:

Устройство и принцип работы пластинчатого рекуператора воздуха.

Использование рекуператора воздуха, как основного средства для борьбы с образованием плесени и грибков в жилом помещении.

Что необходимо учитывать в работе различных моделей оборудования

Каждая система рекуперации воздуха для частного дома обладает своими сильными сторонами и сферами применения.

Система вентиляции в частном доме с рекуперацией предполагает не только поддержание показателей температуры и влажности, но и устранение неблагоприятных запахов. На рынке представлен разнообразный выбор моделей, отличающихся своими функциональными характеристиками и способами установки.

Например, вытяжка, установленная в вентиляцию, позволяет вывести копоть, запах и жир. При этом в помещение поступает чистый воздух, а жирная пыль не оседает на мебели. Такие условия благотворно сказываются на самочувствии, облегчают уборку помещения.

Пластинчатый теплообменник

Конструкция теплообменника такова, что за счет разделения металлическими пластинками потоки воздуха не смешиваются. Это простое инженерное решение обеспечивает более эффективный теплообмен. Для создания подобного оборудования не требуется больших вложений. Благодаря отсутствию подвижных частей, такой прибор прослужит сравнительно долго. В настоящее время КПД таких устройств доходит до 60-65%.

Элементы изготовлены из алюминиевых сплавов. Они не подвержены коррозийным изменениям и обладают высокими показателями теплопередачи.

Роторная система

В таком оборудовании смешивается незначительная часть воздушных потоков, так как изолятором потоков воздуха является щетка с мелкой щетиной. Роторная система занимает большую площадь, чем пластинчатая, но также обладает высоким КПД (до 86% в лучших моделях). Вращающийся ротор и ремень, который его крутит, снижают общую надежность прибора и повышают энергозатраты на рекуперацию.

Жидкостный рекуператор в офисном помещении

Схема жидкостной рекуперации в офисном помещении

Это дорогостоящие модели, при этом КПД у них не выше, чем у аналогичного оборудования. Основным положительным отличием является возможность размещения отдельных блоков на большом расстоянии друг от друга. Поэтому жидкостные рекуператоры применяются в основном в коммерческих зданиях большой площади. В частных жилых помещениях обычно используют пластинчатый или роторный рекуператор воздуха для дома.

Бризер

Система рекуперации воздуха для частного дома и бризер отличаются в своих назначениях. Прямое назначение бризера — нагревать воздух. В нем не происходит процесс теплообмена, поэтому для повышения температуры воздуха потребуется много электроэнергии.

Компактная модель рекуператора

Эта модель – локальная вентиляция с рекуператором в частном доме. Об ее использовании стоит задуматься. Компактные модели можно установить в стенах разных комнат. Они функционируют обособленно, поэтому не требуют подключения к централизованной установке, осуществляющей настройку и контроль работы всех устройств.

В таких моделях за счет встроенных вентиляторов происходит синхронное перемещение двух воздушных потоков. Продуктивность работы изменяется при помощи пульта дистанционного управления. В ночные часы устройство может быть переведено в режим тихой работы.

Чтобы не происходило обмерзание, предусмотрены специальные каналы, рядом с которыми проходит часть теплого воздуха. Но эффективность этой защиты сохраняется только до -15ºС. Активизация режима вытяжки способствует устранению изморози и льда с поверхности теплообменника. Также этот режим справится с очищением воздуха в комнате от удушливого дыма и других загрязнений.

От проникновения мусора с улицы защищает встроенный фильтр. Размер ячеек фильтра подобран таким образом, что не создает особых препятствий для воздушных потоков, но защищает от проникновения насекомых и пуха растений. Для осуществления технического обслуживания с внутренней стороны рекуператора прикреплена съемная крышка.

Проблемы с установкой системы

Потенциальных проблем, связанных с использованием подобного оборудования, практически нет. Некоторые решаются производителем, другие становятся головной болью покупателя. К основным проблемам можно отнести:

  • Образование конденсата. Законы физики определяют то, что при прохождении воздуха с через холодную замкнутую среду происходит образование конденсата. Если температура окружающей среды ниже нуля, то ребра начнут обмерзать. Вся информация, приведенная в этом пункте, определяет существенное снижение эффективности работы устройства.
  • Энергоэффективность. Все вентиляционные системы, работающие совместно с рекуператором, зависимы от энергии. Проводимый экономический расчет определяет то, что полезными будут лишь те модели рекуператоров, которые будут сберегать больше энергии, чем тратить.
  • Период окупаемости. Как ранее было отмечено, устройство предназначено для экономии энергии. Важным определяющим фактором является то, сколько лет необходимо для того, чтобы покупка и установка рекуператоров окупилась. Если рассматриваемый показатель превышает отметки 10 лет, то смысла в установке нет, так как за это время другие элементы системы потребуют замены. Если расчеты показывают, что период окупаемости составляет 20 лет, то возможность установки устройства не следует рассматривать.

Возникновение конденсата на вент. системе

Вышеприведенные проблемы стоит учитывать при выборе теплообменника, которые существует несколько десятков видов.

Автоматика для рекуператоров

Развиваются приточно-вытяжные и в направлении электронной начинки. С целью оптимального распределения потоков производители снабжают установки возможностью автоматической регулировки положения межканальных перегородок. В более совершенных моделях предусматривается также настройка скоростных режимов, индикация температурных показателей и контроль степени загрязненности фильтров с сигнализацией. Кроме этого, современная вентиляция с рекуперацией предоставляет возможность управления внешним канальным нагревателем без подключения к процессу сторонних устройств. То есть в этом случае обеспечивается дополнительный нагрев воздуха до оптимального показателя.

Фильтры в рекуператорах

Как и все современные системы вентиляции, модели с рекуперацией предполагают включение в конструкцию очистительных устройств. Так как теплообмен предполагает максимальное сведение исходящего и нагнетаемого воздушных потоков, фильтры в данном случае играют особенно важную роль. Чаще всего в самих воздуховодах применяются фильтры типа F7, которые исключают прохождение частиц размером в 0,5 мкм. Менее распространены G3, но в зависимости от конструкции может потребоваться и такое дополнение. Для удобства в обслуживании система рекуперации чаще снабжается фильтрами, изготовленными из пластиков и специальных волокон – такие элементы легко мыть и вытряхивать. Как уже отмечалось, современные модели также оснащаются индикаторами, которые определяют момент для произведения замены фильтра.

Процесс работы вентиляции

  • Уличный воздух проходит через шумоглушитель и попадает в сам вентиляционный агрегат.
  • Там он подвергается тщательной очистке, нагреванию и через ещё один шумоглушитель подаётся в помещение.
  • Отработанный грязный воздух выходит из помещения через санузел или другое помещение. При этом он отдаёт тепло входящему свежему воздуху, с помощью чего удаётся сэкономить энергию на его нагревании.
  • Уже охлаждённый воздух по трубам выходит через специальное отверстие в крыше постройки.

Установку можно настраивать с помощью пульта, а именно:

  • Изменять температуру поступающего воздуха;
  • Регулировать скорость вращения вентилятора, отвечающего за воздухообмен;
  • Редактировать интервал времени замены старого фильтра на новый.

Можно настроить устройство так, чтобы оно не тратило энергию впустую, допустим в ночное время суток. Для этого подойдут следующие настройки температуры:

  • Входящий в систему вентиляции воздух имеет температуру -9 °С
  • Поступающий в помещение воздух с помощью рекуператора нагревается до +15 °С
  • Отработанный воздух охлаждается до -3 °С и выводится из помещения по вентиляционной системе.

Благодаря такому температурному режиму приточно-вытяжной вентиляции не приходится задействовать калорифер, дополнительно нагревающий входной воздух, и удаётся сэкономить большое количество электроэнергии.

Для корпуса чаще всего используется листовая сталь, дополняемая слоями других материалов для тепло- и шумоизоляции. При монтаже устройства на стену корпус должен выдерживать давление, создаваемое монтажной пеной, а также не допускать передачу вибрации от работающих вентиляторов.

Если воздух берётся из разных мест или распределяется по всем помещениям здания, требуется присоединить к аппарату систему воздуховодов, оснащаемых клапанами и заслонками для регулировки отдельных потоков. Если же распределение по помещениям не предусмотрено, на выходное отверстие ставится решётка или диффузор для равномерного распределения чистого воздуха, а на уличное входное отверстие устанавливают решётку, для того чтобы предохранить устройство от случайно попавших птиц, насекомых и крупного мусора.

Если в планах есть использовать рекуператор, обеспечивающий нагревание входного воздуха, обязательно также установить вентиляторы, так как создаваемое им аэродинамическое давление не позволяет работать естественной вентиляции. Также нужны фильтры очистки, которые значительно уменьшат засорение тонких каналов теплообменника. Без фильтра придётся намного чаще очищать установку от накопившегося мусора, мешающего правильному функционированию вентиляции с рекуператором.

В одну приточно-вытяжную систему вентиляции может быть встроено несколько рекуператоров, располагающихся в центральной части конструкции. Обычно они занимают основной объём всей системы.

Если зимой ожидаются сильные морозы, тепловой силы одного рекуператора может не хватить и нужно предусмотреть установку обогревающего входящий воздух калорифера. Также, по желанию, возможна дополнительная установка различных ионизаторов, увлажнителей и прочих устройств, помогающих создать требуемый микроклимат в помещении.

У некоторых современных моделей есть электронный блок управления, иногда включающий в себя программируемые настройки, обрабатывающие информацию об условиях внешней среды, и изменяющие работу системы в соответствие с ними. Внешняя часть вентиляции достаточно привлекательна, благодаря чему она будет достаточно хорошо сочетаться с другими элементами интерьера.

Целесообразность рекуператора в вентиляции

Говорить о целесообразности обустройства рекуперативной вентиляции можно, оценив эффективность системы и сопоставив ее достоинства с недостатками.

Необходимость использования рекуперации тепла наиболее актуальна в зданиях с принудительным выводом воздуха. Как правило, это малоинерционные строения, возведенные с использованием инновационных теплоизоляционных технологий (дома из сэндвич-панелей, газосиликатных плит, пеноблоков). В таких постройках стены плохо аккумулируют тепло, а естественный воздухообмен малоэффективен.

Однако проблемы с циркуляцией воздуха характерны и для «традиционных» построек из кирпича и бетона. Наличие герметичных тепло-звукоизолирующих ПВХ-окон блокирует циркуляцию с естественным побуждением – приток свежего воздуха останавливается, а тяга в вентканале стремится к нулю или «опрокидывается».

Решение проблемы «евроокон» — организация принудительной вентиляции. Система восстанавливает воздухообмен, но при этом теплопотери увеличиваются до 60%. И здесь уже не обойтись без тепловой рекуперации.

Эффективность обменного процесса выражается в процентах и показывает количество затраченного тепла от вытяжного воздуха на обогрев свежей «приточки»

Показатель КПД вентиляционной рекуперации тепла:

  • 0% — открытое окно – теплый воздух удаляется в атмосферу, а холодный попадает вовнутрь, понижая температуру в помещение;
  • 100% — приточный воздух разогревается до температуры «отработки» — технически реализовать невозможно;
  • 30-90% — допустимый параметр, хорошей считается рекуперация с эффективностью 60% и более, КПД свыше 80% — отличный теплообмен.

Эффективность системы зависит от типа рекуператора, габаритов помещения и расхода воздуха. В любом случае, использование рекуперационной вентиляции даже с КПД в 30% выгоднее, чем ее отсутствие. Кроме существенной экономии на энергоресурсы, «регенерация» тепла улучшает общий микроклимат в помещении.

Недостатки использования теплообменника:

  1. Энергозависимость. Покупка климатического оборудования оправдана, если потребление электроэнергии будет значительно меньше, чем ее экономия после установки рекуператора.
  2. Выпадение конденсата. Из-за разности температур на стенках теплообменника может конденсироваться влага. Зимой есть вероятность обледенения, что чревато стремительным снижением КПД или выходом рекуператора из строя.
  3. Шумная работа. Некоторые модели в процессе эксплуатации издают гул. Если днем этот недостаток не особо ощутим, то ночью шум доставляет дискомфорт. Рекуператоры с улучшенной изоляцией работают тихо.

Высокие первоначальные инвестиции часто становятся главным аргументом против энергоэффективной вентиляции.

Целесообразно вкладывать деньги в ту систему, которая окупиться в течение 5-8 лет. Надо учесть, что для обслуживания комплекса придется нести дополнительные расходы, например, периодическая замена вентиляторов

Роторные модели

К особенностям таких установок относят низкую стоимость и довольно высокую производительность. Хотя, в плане показателей нагрева свежего воздуха данный вариант уступает пластинчатой конструкции с двойной кассетой. Несмотря на простую конфигурацию рабочих элементов, роторная установка рекуперации грешит неидеальным распределением воздушных потоков. Есть определенный риск, что чистый воздух смешается с удаляемым и в итоге пострадает качество вентиляции как таковой. К недостаткам подобных систем относится и необходимость частого техобслуживания, что особенно невыгодно при эксплуатации в жилых помещениях. Однако сам процесс нагрева достаточно эффективен.

Энергосбережение в системах вентиляции

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 калорифера, 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.

Рекуператоры с промежуточным теплоносителем

В этой конструкции теплоноситель (вода или водно-гликолиевый раствор) циркулирует между двумя теплообменниками, один из которых расположен в вытяжном канале, а другой — в приточном. Теплоноситель нагревается удаляемым воздухом, а затем передает тепло приточному воздуху. Теплоноситель циркулирует в замкнутой системе, и не существует риска передачи загрязнений из удаляемого воздуха в приточный. Передача тепла может регулироваться изменением скорости циркуляции теплоносителя. Эти рекуператоры не содержат подвижных частей и имеют невысокую эффективность (45-60%).

Рекуператор с промежуточным теплоносителем

Принцип работы

Для того чтобы лучше понять, как работает рекуперативная система, следует обратиться к переводу слова «рекуператор». Дословно оно обозначает «возврат использованного», в данном контексте – теплообмен. В вентиляционных системах рекуператор забирает тепло у выходящего из помещения воздуха и отдаёт его входящим потокам. Разница температур разнонаправленных воздушных струй может достигать 50 градусов. В летнее время прибор работает наоборот и охлаждает идущий с улицы воздух до температуры выходящего. В среднем, КПД приборов составляет 65%, что позволяет рационально использовать энергетические ресурсы и существенно экономить на электричестве.

На практике теплообмен в рекуператоре выглядит следующим образом: принудительная вентиляция загоняет в помещение избыточный объём воздуха, в результате чего загрязнённые массы вынуждены покидать помещение по вытяжному каналу. Выходящий тёплый воздух проходит через теплообменник, нагревая при этом стенки конструкции. В это же время навстречу ему движется поток холодного воздуха, который забирает полученное теплообменником тепло, не перемешиваясь при этом с отработанными потоками.

Однако охлаждение выходящего из помещения воздуха приводит к образованию конденсата. При хорошей работе вентиляторов, придающих воздушным массам высокую скорость, конденсат не успевает выпадать на стенки прибора и выходит на улицу вместе с воздушной струёй. Но если скорость движения воздуха была недостаточно высокой, то вода начинает скапливаться внутри прибора. Для этих целей в конструкцию рекуператора включён поддон, который расположен под небольшим наклоном в сторону отверстия слива.

Через сливное отверстие вода попадает в закрытый бачок, который устанавливают со стороны помещения. Это продиктовано тем, что скопившаяся вода может переморозить каналы оттока и конденсату некуда будет отводиться. Использовать собранную воду для увлажнителей не рекомендуется: жидкость может содержать большое количество патогенных микроорганизмов, а потому должна быть вылита в систему канализации.

Однако если наледь от конденсата всё же образуется, рекомендуется установка дополнительного оборудования – байпаса. Данное приспособление выполнено в виде обходного канала, по которому приточный воздух будет попадать в помещение. В результате чего теплообменник не нагревает входящие потоки, а расходует своё тепло исключительно на растапливание льда. Входящий воздух, в свою очередь, нагревается при помощи калорифера, который включается синхронно с байпасом. После того как вся наледь растоплена, а вода выведена в накопительный резервуар, байпас отключается и рекуператор начинает работать в штатном режиме.

Помимо установки байпаса, для борьбы с обледенением используют гигроскопическую целлюлозу. Материал находится в специальных кассетах и поглощает влагу раньше, чем она успевает выпасть в конденсат. Пары влаги проходят через целлюлозный слой и с входящим потоком вновь возвращаются в помещение. Плюсами таких приборов является простой монтаж, необязательность установки сборника для конденсата и накопительной ёмкости. К тому же эффективность работы кассет целлюлозных рекуператоров не зависит от внешних условий, а КПД составляет более 80%. К минусам относят невозможность использования в помещениях с избыточной влажностью и высокую стоимость некоторых моделей.

Изготовление устройства своими руками

Существенно снизить расходы можно при самостоятельном изготовлении конструкции. Принцип ее работы довольно прост. Поэтому при использовании подручных материалов можно провести создание . Рекомендации по созданию рассматриваемой конструкции следующие:

  1. Для начала проводится нарезание труб из алюминия на небольшие части. При выборе трубы следует отдавать предпочтение вариантам исполнения диаметром 10 миллиметров. При этом отметим, что чем больше толщина металла, тем больше труба вбирает в себя тепла.
  2. Следующим шагом можно назвать вырезание двух пластин из листового алюминия. При выборе пластин следует обратить внимание на варианты исполнения толщиной 4 миллиметров. В этих пластинах проводится создание отверстий для ранее нарезанных труб.
  3. В качестве соединительного элемента используется герметик, который невосприимчив к воздействию высоких или низких температур.

Изготовление устройства своими руками

Принцип работы конструкции заключается в следующем:

  • Рекуператор тепла установлен в качестве общего элемента в приточной и отводящей системе.
  • К теплообменнику подключены две трубы с одной стороны, а также две с другой.
  • Для того чтобы повысить эффективность конструкции устанавливаются вентиляторы.
  • Вся система имеет корпус, который защищает механизмы от оказания воздействия с окружающей среды.
  • Трубы выступают в качестве парораспределителя тепла.

Подобным образом создается простейшая конструкция для обмена теплом между двумя системами.

Прямоточно-противоточные системы

Особенностью рекуператоров этого типа является трубчатая конструкция, элементы которой представлены тонкостенными сварными элементами. В процессе работы установки этого типа формируется пристенный вихрь, который повышает теплообмен, но при этом разрушается по мере роста сопротивления в воздушном канале. Чаще всего такие системы применяются в промышленности, где нужен деликатный нагрев одной из рабочих сред. Также прямоточно-противоточное оборудование используют в машиностроении для рассеивания и утилизации тепла. Востребована и бытовая приточная установка с рекуперацией этого типа – ее рекомендуют устанавливать в комнатах с герметичными металлопластиковыми окнами, а также в экологических домах.

Такие рекуператоры, как правило, интегрируют в единый воздуховодный кожух, что в процессе эксплуатации обеспечивает низкое энергопотребление, компактные размеры с возможностью скрытого монтажа, высокую производительность и надежность оборудования.

Тонкости установки

Сборка и монтаж рекуперационного блока могут быть проведены самостоятельно. Самым простым видом самодельного прибора является коаксиальный рекуператор. Для его изготовления берут двухметровую пластиковую трубу для канализации сечением 16 см и воздушную гофру из алюминия длиной 4 м, диаметр которой должен составлять 100 мм. На торцы большой трубы надевают переходники-разветвители, при помощи которых устройство будет соединяться с воздуховодом, а внутрь вкладывают гофру, закручивая её при этом по спирали. Рекуператор подключают к вентиляционной системе таким образом, чтобы тёплый воздух гнался сквозь гофру, а холодный шёл через пластиковую трубу.

В результате такой конструкции смешивания потоков не происходит, а уличный воздух успевает согреться, двигаясь внутри трубы. Для повышения рабочих качеств прибора можно совместить его с грунтовым теплообменником. В процессе испытаний такой рекуператор даёт неплохие результаты. Так, при наружной температуре в -7 градусов и внутренней в 24 градуса, производительность прибора составила около 270 кубометров в час, а температура входящего воздуха соответствовала 19 градусам. Средняя стоимость самодельной модели – 5 тысяч рублей.

При самостоятельном изготовлении и монтаже рекуператора следует помнить, что чем больше будет длина теплообменника, тем более высоким КПД будет обладать установка. Поэтому опытные мастера рекомендуют собирать рекуператор из четырёх отрезков по 2 м каждый, проведя предварительную теплоизоляцию всех труб. Проблему отвода конденсата можно решить установкой штуцера для слива воды, а сам прибор разместить чуть под наклоном.

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.

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

Понятие рекуперации принцип работы теплообменника

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 вентсистеме принцип рекуперации используется для экономии тепловой энергии.

По аналогии происходит рекуперация охлаждения в жаркую погоду – теплые приточные массы нагревают выводимую «отработку» и их температура понижается.

От отработанного вытягиваемого наружу воздуха забирается часть тепла и передается нагнетаемым свежим струям, направленным вовнутрь помещения. Это позволяет снизить теплопотери до 70%

Процесс регенерации энергии осуществляется в рекуперационном теплообменнике. Устройство предусматривает наличие теплообменного элемента и вентиляторов для прокачивания разнонаправленных воздухопотоков. Для управления процессом и контроля качества подачи воздуха используется система автоматики.

Конструкция разработана так, чтобы приточные и вытягиваемые потоки находились в отдельных отсеках и не смешивались – теплоутилизация осуществляется через стенки теплообменника.

Разобраться и понять, что такое вентиляция с рекуперацией поможет наглядная схема циркуляции воздуха.

Через вытяжки во влажных помещениях (туалет, ванная, кухня) происходит отток отработанного воздуха. До того, как удалиться наружу, он проходит сквозь рекуператор и оставляет часть тепла. Подаваемый воздух движется во встречном направлении, нагревается и поступает в жилые комнаты

Как выбрать

Благодаря большому разнообразию рекуператоров, представленных потребителям, выбрать нужную модель не составит труда. Тем более что каждый вид прибора имеет свою узкую специализацию и рекомендованное место установки. Так, при покупке устройства для квартиры или частного дома лучше выбрать классическую пластинчатую модель с алюминиевыми пластинами. Такие приборы не нуждаются в обслуживании, не требуют регулярного ухода и отличаются продолжительным сроком службы.

Такая модель отлично подойдёт и для использования в многоквартирном доме. Это обусловлено низким уровнем шума при её работе и компактными размерами. Трубчатые типовые модели также неплохо зарекомендовали себя для частного использования: они имеют небольшие размеры и не гудят. Однако стоимость таких рекуператоров несколько превышает стоимость пластинчатых изделий, поэтому выбор прибора зависит от финансовых возможностей и личных предпочтений хозяев.

При выборе модели для производственного цеха, непродовольственного склада или подземной автостоянки следует остановиться на роторных приборах. Такие устройства обладают большой мощностью и высокой производительностью, что является одним из главных критериев работы на больших площадях. Хорошо зарекомендовали себя и рекуператоры с промежуточным теплоносителем, однако из-за низкого КПД они не столь востребованы, как барабанные установки.

Немаловажным фактором при выборе прибора является его цена. Так, самые бюджетные варианты пластинчатых рекуператоров можно приобрести за 27 000 рублей, в то время как мощный роторный рекуперационный блок с дополнительными вентиляторами и встроенной системой фильтрации будет стоить порядка 250 000 рублей.

Определение эффективности системы

Для того чтобы определиться с тем, нужно ли устанавливать систему перенаправления тепла, проводят исследования эффективности. Пример подобного расчета приведем на относительно небольшом частом доме. К особенностям подсчета можно отнести:

  • Согласно проведенным подсчетам, через систему вентиляции уходит примерно 35% тепла. За среднее значение возьмем 30%, так современные вентиляционные системы имеют большую эффективности в плане экономии энергии.
  • Средний показать потребляемой мощности составляет 500 ватт. Отметим, что этот показатель выбран с учетом расположения дома в Севастополе. Средняя температура в январе около 3,5 градуса Цельсия. Расход энергии в более холодном климате будет значительно выше.
  • Если установлена пластинчатая конструкция рекуператора, то потребительская мощность будет ограничена на отметке 30 ватт.
  • Показатель КПД системы находится на отметке 40%.

Определение эффективности системы

Согласно проводимым расчетом на основании введенных данных период окупаемости составляет примерно 114 года. Поэтому приобретать пластинчатый теплообменник не имеет смысла для частного дома.

Усовершенствование рекуператора воздуха для дома

Несколько теплообменников, установленных последовательно, повышают общий КПД рекуператора.

Разделение каналов при одновременной установке в комнате двух рекуператоров с вентиляторами приведет к повышению производительности.

Точно подобранный фильтр – это не только хорошая очистка, но и оптимизация нагрузки на вентилятор

Устанавливая рекуператор для частного двухэтажного дома или одноэтажного, на собственном земельном участке, есть возможность сделать особый входной канал. Он монтируется в землю, ниже места ее промерзания. Это обеспечивает работу без сбоев при перепадах температур, а значит, повышает КПД устройства. В городских квартирах лучше устанавливать более компактные устройства. Для этого потребуется расчет согласно существующим нормам и учет функциональных характеристик помещения.

 

Сколько стоит прибор?

На сегодняшний день отечественные производители рекуператоров используют импортные комплектующие, поэтому такие теплообменники стоят недешево. Среди изготовителей, славящихся безупречной репутацией, стоит назвать Теплотекс, собирающий рекуператоры из датского сырья, Машимпекс, работающий на немецких комплектующих, и Данфосс, собирающий изделия из финских пластин.

Схема работы воздухообменника летом

Изображение Модель Рабочая темпе
ратура,
град.
Произво
дитель
ность
м.кв.
Диаметр
Канала,
мм
Уровень
Шума,
ДБ
Средняя
цена,
руб
УВРК 50 МК -40 – +50 13 – 80 150 42 19900
Dantex DV-200HRE -20 + 40 200 146 32 – 39 24444
RCS 350 – 28 – +50 330 144 26 36058
Elicent REC Smart 100/600 – 30 + 45 27 – 53 100 28 – 35 36875
Vents ВУТ 300 В мини – 25 + 50 300 125 28 – 47 42739
Mitsubishi Electric LGH-35RX5-E – 10+46 350 150 31 95670
Electrolux STAR EPVS-1100 – 15 +40 1100 250 41 92330

Несколько советов при покупке устройства

Прежде чем сделать выбор в пользу той или иной модели, следует помнить:

  • Рекуператоры издают рабочий шум. Некоторые производители предлагают бесшумные приборы.

Небольшое устройство впишется в любой интерьер

  • Потребляемая мощность вентиляции с рекуперацией тепла имеет значение, так как устройство работает круглосуточно.
  • Некоторые устройства нуждаются в расходных материалах – фильтрах.
  • На приборе в обязательном порядке должна быть указана производительность.

Некоторые умельцы для дополнительной очистки воздуха оснащают готовые приборы специальными фильтрами из пластика или волокнистых материалов. Но стоит помнить, что за этими фильтрами нужно внимательно следить и своевременно менять на новые.

Фильтры для воздухообменников

Полезная информация! Чтобы не образовалось наледи в устройстве, время от времени нужно отключать вентилятор. Пластины оттают от тепла выходящего воздуха.

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.

Схема обмена воздуха через рекуператор

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 (t1 – t2),

где L – расход воздушных масс, t1 – температура притока, t2 – 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.

Схема подачи теплого воздуха через рекуператор

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.

Монтажный комплект рекуператора ПРАНА

Эксплуатационные характеристики аппарата:

  • тип – пластинчатый;
  • потребление электроэнергии – 5-90 B/час, в зависимости от модели;
  • уровень шума – 25-140 дБ;
  • длина агрегата – 500 мм;
  • площадь обслуживания – от 60 м²;
  • входящая струя – 115-650 м³/ч;
  • исходящая струя – 105-610 м³/ч;
  • КПД – 79-80%, в зависимости от модели.

Рекуператор ПРАНА имеет относительно небольшие габариты

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.

Система подогрева воздуха через теплообменник рекуператора

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.

Рекуператор MARLEY

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 MARLEY очень экономичный в использовании электроенергии

Источники

  • https://turkov.ru/info/articles/pritochno_vytyazhnaya_ventilyatsiya/
  • https://www.tproekt.com/pritocno-vytaznaa-ventilacia-s-rekuperaciej-tepla-princip-dejstvia-obzor-dostoinstv-i-nedostatkov/
  • https://remstd.ru/archives/pritochno-vyityazhnyie-ustanovki-s-rekuperatsiey-tepla/
  • http://remoo.ru/ventilyaciya/rekuperator-dlya-chastnogo-doma
  • https://habr.com/en/post/482778/
  • https://J.Etagi.com/ps/chto-takoe-recupator/
  • https://aquatic-home.ru/rekuperator-dlya-chastnogo-doma.html

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах