Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией — что это и где применяется?

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла: принцип действия, обзор достоинств и недостатков

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.

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.

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 интегрированным рекуператором 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.

Основные элементы и их параметры

Корпус с тепло- и шумоизоляцией выполняют как правило из листовой стали. В случае стенового монтажа он должен выдерживать давление, которое возникает при запенивании щелей вокруг блока, а также не допускать вибрацию от работы вентиляторов.

В случае распределенного забора и притока воздуха по различным помещениям к корпусу присоединяют систему воздуховодов. Ее оснащают клапанами и заслонками для распределения потоков.

При отсутствии воздуховодов на приточное отверстие со стороны помещения устанавливают решетку или диффузор для распределения потока воздуха. На приточное отверстие со стороны улицы монтируют воздухозаборную решетку наружного типа во избежание попадания в систему вентиляции птиц, крупных насекомых и сора.

Движение воздуха обеспечивают два вентилятора осевого или центробежного типов действия. При наличии рекуператора естественная циркуляция воздуха в достаточном объеме невозможна по причине создаваемого этим узлом аэродинамического сопротивления.

Наличие рекуператора предполагает установку фильтров мелкой очистки на входе обоих потоков. Это необходимо для уменьшения интенсивности засорения пылью и жировыми отложениями тонких каналов теплообменника. В противном случае для полноценного функционирования системы придется увеличить частоту проведения профилактических работ.

Один или несколько рекуператоров занимают основной объем приточно-вытяжного устройства. Их монтируют по центру конструкции.

В случае типичных для территории сильных морозов и недостаточного КПД рекуператора для нагрева наружного воздуха можно дополнительно установить калорифер. Также по необходимости монтируют увлажнитель, ионизатор и другие устройства для создания благоприятного микроклимата в помещении.

Современные модели предусматривают наличие электронного блока управления. Сложные модификации имеют функции программирования режимов работы в зависимости от физических параметров воздушной среды. Внешние панели имеют привлекательный вид, благодаря чему хорошо могут быть вписаны в любой интерьер помещения.

Решение проблемы возникновения конденсата

Охлаждение поступающего из помещения воздуха создает предпосылки для разгрузки влаги и образования конденсата. В случае высокой скорости потока большая его часть не успевает скапливаться в рекуператоре и выходит наружу. При медленном движении воздуха значительная часть воды остается внутри устройства. Поэтому необходимо обеспечить сбор влаги и вывод ее за пределы корпуса приточно-вытяжной системы.

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.

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.

Пластинчатый перекрестноточный рекуператор

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.

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.

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.

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 теплового насоса.

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.

Коэффициент полезного действия

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

  • 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 (м 3 /час) – расход воздуха.

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.

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.

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла для частного дома: сколько стоит оборудование и как работает

Когда возникает вопрос установки вентиляции, начинаются долгие раздумья, какую выбрать систему. Либо ограничиться естественным притоком и оттоком воздуха, либо делать принудительный монтаж и не зависеть от капризов природы. Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла для частного дома позволяет добиться постоянного воздухообмена. Не зависит от времени года, направления ветра, разницы температур внутри и снаружи помещения. Тратится больше энергии, чем в естественной вентиляции, но с рекуператором экономия тепла очевидна.

Читайте также:  Как выбрать гироскутер для ребенка и взрослого?

Устройство и принцип действия приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла

Чтобы обеспечить постоянный воздухообмен в помещении, очистку поступающего воздуха от пыли и нагрев температуры в частном доме или квартире необходимо установить принудительную вентиляцию. Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла подает очищенный воздух. Экономия тепловой энергии при номинальной мощности составляет около 6 кВт. Рекуператор это устройство, которое возвращает тепло в дом. Относится к категории энергозависимых конструкций, требует подключения к источнику электрической энергии.

При проектировании учитывается:

  1. Количество помещений в доме;
  2. Ожидаемое количество людей;
  3. Назначение помещения.

Расчет сети воздуховодов по дому производится, исходя из потерь давления, которое присутствует в системе вентиляции. В здании с установленной принудительной системой приточно-вытяжной вентиляции воздушный поток поступает с улицы. При прохождении через конденсационный агрегат, воздух очищается от пыли, нагревается до необходимой температуры и поступает в помещение. Достоинство системы в том, что в дом подается очищенный и подогретый воздух в необходимом объеме.

Процесс работает круглосуточно:

  • Воздух с улицы поступает по вентиляционному каналу через шумоглушитель в вентиляционный агрегат;
  • В агрегате воздух очищается от пыли, нагревается и подается через шумоглушитель по вентиляционному каналу в помещение;
  • Отработанный воздух из санузлов и подсобных помещений возвращается обратно в вентиляционную установку и передает свое тепло входящему воздуху, который поступает с улицы;
  • Проходя через вентиляционную установку, уже охлажденный и отработанный воздух выходит на крышу улицы.

С помощью встроенного пульта управления можно настраивать:

  • Температуру входящего воздуха;
  • Скорость работы вентилятора, необходимого при воздухообмене;
  • Интервал замены фильтра регулируется по неделям.

Если необходимо, чтобы ночью или в определенные дни недели воздухообмен был меньше, делаются соответствующие настройки. Например,

  • Температура поступающего воздуха в приточную установку -9 ◦ C;
  • Температура воздуха, которая подается в помещение +15 ◦ C;
  • Температура выходящего из установки отработанного воздуха -3 ◦ C.

При таком режиме калорифер (нагреватель) внутри приточного столба выключен — электроэнергия не тратится впустую для нагрева воздуха. Таким образом, обеспечивается экономия тепловой энергии.

Как работает вентиляционный агрегат

Представляет собой утепленный звукоизолированный металлический ящик. Для правильной работы вентиляционной установки и отображения температур устанавливается датчик для выходящего на улицу воздуха и поступающего из помещения отработанного состава.

  • Холодный воздух с улицы:
    1. Поступает через фильтр;
    2. Очищается от пыли;
    3. Проходит через рекуператор;
    4. В помещение воздух поступает через вентилятор, который создает разницу давлений.

  • Отработанный воздух из помещения:
    1. Проходит через фильтр;
    2. Очищается от крупной пыли;
    3. Проходит через рекуператор.
    4. Через вентилятор уходит на улицу.
  • В агрегат устанавливается роторный теплообменник. Внутри находится тонкий лист алюминия, свернутый в соты. Двигатель вращает соты. Холодный воздух, который заходит с противоположной стороны, нагревается и поступает в помещение.

    При выходе на крышу монтируется приточная установка. Сколько кубометров воздуха поступает, столько кубов вытягивается на улицу. В стояк монтируются вентиляционные трубы. Терморегулятор регулирует температуру, подающего воздуха.

    Вытяжные вентиляторы, устанавливаются отдельно, в зависимости от объема помещения. Воздух по одной трубе из приточной установки подается по воздуховоду в определенные комнаты. По другой трубе воздух выходит из вытяжного зонта на улицу. При работе создается разряжение воздуха.

    Виды блоков рекуперации тепла

    Рекуперация тепла в системе приточной вентиляции явление относительно новое и пока мало распространенное. Существует несколько типов устройств и большой выбор моделей по каждому виду. Приточно-вытяжная вентиляция с подогревом воздуха и рекуперацией выполняет следующие функции:

    • Возврат тепловой энергии;
    • Экономия топлива;
    • Снижение стоимости оборудования;
    • Обеспечение экологических норм;
    • Сокращение транспортных расходов;
    • Снижение стоимости газоочистки;
    • Снижение затрат на систему отопления.

    Роторный (барабанный)

    Теплообменник подходит для местности с суровым климатом. Барабан изготовлен из фольги алюминия. Поступательными движениями тепло переходит от вытягиваемого к подаваемому воздуху:

    • Тепло передается подаваемому воздуху;
    • Смешивание потоков составляет менее 0,1%;
    • Возвращается теплый и увлажненный воздух.

    Помещения меньше высыхают. Полезная мощность составляет 92%.

    Пластинчатый перекрестный рекуператор

    Предназначен для местности с мягкими погодными условиями. Встречные потоки пластинчатого рекуператора разделяются алюминиевой фольгой.

    • Тепло передается подаваемому воздуху;
    • Формируется конденсат;
    • Необходим отвод воды.

    Тепло удаляемого воздуха через алюминиевые пластины нагревает подаваемый воздух. На пластинах теплообменника конденсируется влага, которая попадает из помещений.

    Во время отогрева КПД теплообменника равна нулю, тепловозврат не происходит. Общая эффективность вентиляционной установки падает. Система возвращает до 95% тепла.

    Тепловые трубки

    Данный вид производится как герметично запаянная трубка из материала с хорошей тепловой проводимостью. Внутрь заливается фреон. Рекуператор помещается в воздуховод вертикально (допустимо устанавливать под небольшим градусом). Нижний конец помещается в вытяжке, верхний в приточной вентиляции.

    Теплый воздух проходит по нижнему воздуховоду по дну трубки. Фреон закипает, пары поступают в верхнюю часть и встречаются с приточным воздухом, забирая тепло от фреона. Конденсат оседает на дно трубки, цикл повторяется. Достоинство: нет движущихся частей. Недостаток: слабая работоспособность, система работает на фреоне.

    Устройство с промежуточным теплоносителем

    В качестве теплоносителя используется вода или специальный раствор.

    • Два теплообменника сообщаются между собой трубопроводами;
    • Один из них находится в канале, который вытягивает воздух и получает теплоту;
    • Теплота через теплоноситель переходит во второй теплообменник, размещенный в канале приточного воздуха, где происходит нагрев.

    Потоки не смешиваются друг с другом, но промежуточный теплоноситель снижает эффективность работы до 50%. Дополнительно КПД можно увеличить насосом. Достоинство промежуточных теплоносителей в том, что теплообменники можно устанавливать на расстоянии друг от друга. Монтаж производится в вертикальном и горизонтальном положении.

    Грунтовый теплообменник

    Стоимость эксплуатации системы снижается на 5-10%. Если нет грунтового теплообменника, воздух, попадающий в систему рекуперации, проникает непосредственно с улицы. С грунтовым теплообменником на глубине порядка двух метров в земле прокладывается труба. Температура воздуха ниже промерзания грунта остается всегда стабильной в районе +10◦C.

    Воздух проходит по трубе в земле и попадает в рекуперацию тепла. Разницу температур компенсировать гораздо проще. ТЭНы включаются реже, экономия тепла становится больше.

    Грунтовый теплообменник необходимо делать по проекту. В зависимости от площади дома подбирается система рекуперации, которая определенный объем воздуха забирает с улицы и, проводя через весь грунтовый теплообменник, его разогревает. Важно обратиться к опытному проектировщику. Именно он сможет рассчитать длину и глубину канала.

    Технические характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе

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

    Лучшие приточно-вытяжные системы с рекуперацией тепла

    Vakio

    Это не просто вентилятор с фильтром. По отзывам потребителей, качество модели во много раз превышает цену. Расход электроэнергии от 5 до 20 Ватт в час. Малый расход в связи с тем, что нет греющего элемента, который нагревает воздух.

    Цикл притока и оттока воздуха длится по 40 секунд каждый. Вентилятор разворачивается и работает беспрерывно, выполняя разные функции. Он просто меняет направление воздуха. При этом нет перепадов шума.

    Работает в диапазоне от -47 ◦ C до +50 ◦ C. Есть режим сброса наледи. Устройство снабжено фильтром класс F6: не пропускает не только пыль, но и пыльцу, что особенно важно для тех, кто страдает аллергией. Полностью российская сборка (производитель г. Новосибирск). А значит, прибор идеально подходит для суровой зимы.

    Mitsubishi Electric VL-100EU5-E Lossnay

    Позволяет избежать сквозняков при проветривании и сохраняет микроклимат. Принцип работы предельно прост:

    • Воздух из помещения втягивается вентилятором в камеру с теплообменником;
    • В результате возникающего в комнате разряжения, поступает воздух с улицы;
    • Внутри камеры происходит обмен теплом и влажностью.

    Главный элемент системы: теплообменник Lossnay («Без потерь»). В нем происходит теплообмен между уличным и комнатным воздухом. Летом поступает охлажденный воздух, зимой – теплый. Коэффициент теплообмена рекуператора составляет 80%. Особая конструкция теплообменника позволяет снизить уровень внешнего шума в два раза. Не дает проникнуть с улицы вредным веществам из выхлопным газам.

    За счет тонких стенок в фильтре происходит активный обмен кислородом и влажностью. Теплообменник достаточно время от времени пылесосить, а фильтры промывать водой. К фильтру прилагается защитная сетка вытяжного вентилятора. При необходимости ее тоже можно снять и прочистить.

    Прана

    Компактное недорогое решение для вентиляции в частных домах. Прана решает несколько проблем:

    • Обеспечивает приток свежего воздуха в помещении;
    • Фильтрует и нагревает воздух до нужной температуры за счет тепла удаляемого воздуха;
    • Вытягивает отработанный воздух наружу.

    Рекуператор экономит до 80% затрат, связанных с вентиляцией. Прибор оснащен дистанционным (реостатным) управлением, способен плавно регулировать уровень воздухообмена. Воздух обновляется столько раз, сколько потребуется. Устройство, без внутреннего и внешнего блока устанавливается в течение нескольких часов.

    • Не требует дорогого сервисного обслуживания;
    • Значительно дешевле подвесной вентиляционной системы;
    • Не имеет альтернативы по сумме характеристик и стоимости.

    Можно ли самому сделать систему с рекуперацией

    Системы рекуперативной вентиляции становятся особенно актуальными после установки пластиковых окон. В окнах есть режим микровентиляции, но хотелось бы управлять процессом. Результатом решения вопроса у многих становится самодельная рекуперация.

    Есть множество вариантов самодельных установок. Самые простые, даже, если пульт управления не впечатляет внешним видом, в целом, неплохо справляются с задачей. Основная часть блок управления. Внутрь стены вставляется блок вентиляции. С другой стороны окна монтируется дополнительный блок. Провода лучше закладывать в стенку.


    Основная задача системы менять воздух в комнате, оставляя тепло:

    • Используется два цилиндра: диаметр — 110 мм; длина – 310 мм. С одной стороны трубы встраивается реверсивный вентилятор. Он способен переключать направление подачи воздуха и продувать теплообменник;
    • Два обычных вентилятора подключаются спина к спине. Периодически включаются то один, то другой. Вентилятор способен подавать воздух сквозь трубу в обоих направлениях. Реверсивную модель можно заменить бюджетным вариантом от старых компьютерных системных блоков. Но тогда вместо двух понадобится четыре штуки;
    • В основную часть трубы вставляют теплообменник. Задача забирать тепло у воздуха, выходящего из помещения, и отдавать тепло холодному воздуху с улицы.

    Рекуператор работает циклично, поэтому называется реверсивным. Некоторое время он вытягивает воздух из помещения, нагревая теплообменник. Потом затягивает воздух с улицы, отдавая запас накопленного тепла. Два блока включают для большей эффективности. Пока один вытягивает воздух из помещения, другой подает и наоборот. Такая схема работы позволяет избежать выпадения конденсата.

    Теплообменник представляет собой массу маленьких стеклянных трубочек, которые плотно набиваются в трубу. Они заменяют производственных соты, через которые проходит воздух. Вместо трубочек можно использовать более эффективный вариант – небольшие стеклянные шарики. Воздух в работе постоянно огибает шарики, путь прохождения удлиняется, больше отдается и поступает тепла.


    Блок управления рекуперативной вентиляцией включает:

    • Трансформатор от обычного блока питания;
    • Диодные выпрямители 4 шт.;
    • Интегральный стабилизатор 12 вольт;
    • Выпрямитель на 6-12 вольт, собранный на базе стабилизатора 5 вольт.

    Резистор регулирует напряжение от интегрального стабилизатора 6 12 вольт, подается на вентилятор. Схема управления рекуперативного цикла работает от 12 вольт.

    Отдельно вставляется микросхема таймера, который задает интервалы. Можно установить оптимальное время переключения. Две группы вентиляторов монтируются в двух блоках рекуперативной вентиляции.


    Режим:

    • Вытяжка воздуха;
    • Всасывание воздуха;
    • Обратный возврат — рекуперация.

    Пока один вентилятор засасывает воздух, другой удаляет его из помещения. Через установленное время цикл меняется.

    Дом должен иметь максимально герметичную теплоизоляцию. Естественная вентиляция заведомо не сможет обеспечить необходимый уровень воздухообмена. Механические системы вентиляции успешно справляются с работой. Лучшее решение на сегодняшний день установить принудительную систему с рекуперацией, что позволяет экономить тепловую энергию, особенно, в загородных домах средней и большой площади.

    Вентиляция с рекуперацией: принцип работы

    Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией.

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

    Принцип работы приточно-вытяжной вентиляции, оборудованной рекуператором.

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

    Пассивные и активные системы вентиляции.

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

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

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

    Читайте также:  Как выбрать мощный дизельный генератор (от 100кВт)?

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

    Активная вентиляция по способу проветривания.

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

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

    Преимущество наличия рекуператора.

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

    Грамотная организация системы вентиляции для дома и квартиры.

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

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

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

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

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

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

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

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

    Возможный дополнительный функционал рекуператора.

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

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

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

    Виды и принцип работы вентиляции с рекуперацией

    Рекуперация в вентиляции играет важную роль, так как позволяет повысить эффективность системы благодаря особенностям конструкции. Существуют разные исполнения рекуперационных узлов, каждый из которых обладает своими плюсами и минусами. Выбор приточно-вытяжной вентиляционной системы зависит от того, какие задачи решаются, а также от климатических условий местности.

    Конструктивные особенности, назначение

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

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

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

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

    Виды рекуперативных узлов

    Существует несколько разновидностей применяемого в вентиляционной системе оборудования. Каждый из вариантов обладает достоинствами и недостатками, что необходимо учесть ещё тогда, когда только проектируется принудительная вентиляция с рекуперацией. Различают:

      1. Пластинчатый механизм рекуператора. Он может быть выполнен на базе металлических или пластиковых пластин. Наряду с довольно высокой производительностью (КПД составляет 75%) такое устройство подвержено обледенению из-за образования конденсата. Плюсом является отсутствие подвижных элементов конструкции, что увеличивает продолжительность срока службы устройства. Также существует пластинчатый тип рекуперативного узла с влагопроницаемыми элементами, что исключает возможность выпадения конденсата. Особенностью пластинчатой конструкции является отсутствие вероятности смешивания двух потоков воздуха.

    1. Системы вентиляции с рекуперацией тепла могут функционировать на базе роторного механизма. При этом теплообмен между воздушными потоками происходит благодаря работе ротора. Производительность такой конструкции увеличивается до 85%, однако есть вероятность смешивания воздуха, что может привносить обратно в помещение запахи, которые удаляются за его пределы. К преимуществам можно отнести возможность дополнительно осушать воздушную среду, что позволяет задействовать оборудование такого типа в помещениях специального назначения с повышенным уровнем важности, например, в бассейнах.
    2. Камерный механизм рекуператора представляет собой камеру, которая оснащена подвижной заслонкой, что позволяет запахам и загрязнениям проникать обратно в помещение. Однако данный вид конструкции весьма производителен (КПД достигает 80%).
    3. Рекуперативный узел с промежуточным теплоносителем. В этом случае теплообмен происходит не напрямую между двумя потоками воздуха, а через специальную жидкость (водно-гликолевый раствор) или простую воду. Однако система на основе такого узла имеет низкую производительность (КПД ниже 50%). Применяется рекуператор с промежуточным теплоносителем практически всегда для организации вентиляции на производстве.
    4. Рекуперативный узел на базе тепловых трубок. Работает такой механизм с использованием фреона, который имеет свойство остывать, что приводит к образованию конденсата. Производительность такой системы находится на среднем уровне, плюсом же является отсутствие возможности проникновения запахов и загрязнений обратно в помещение. Вентиляция в квартире с рекуперацией будет весьма эффективна из-за того, что приходится обслуживать сравнительно небольшую площадь. Чтобы иметь возможность эксплуатировать такое оборудование без негативных последствий для него, необходимо подобрать модель на базе рекуперативного узла, который исключает вероятность выпадения конденсата. В местах с довольно мягким климатом, где температура воздуха на улице не достигает критических отметок, допускается использование практически любых видов рекуператоров.

    Вентиляционные системы с разными видами рекуператоров

    Естественная и искусственная приточно-вытяжная вентиляция функционирует по принципу удаления излишков тепла и влаги посредством перемешивания или вытеснения отработанных воздушных масс. Побочный эффект – потеря части теплого или охлажденного воздуха через вытяжки. Для снижения тепловых и энергетических потерь применяется вентиляция с рекуператором. В её основе лежит физический процесс обмена энергией – рекуперация. Это современный способ рационального и экономного использования ресурсов: таким образом снижаются затраты и повышается экологичность.

    Принцип работы и область применения

    Слово «рекуперация» происходит от латинского recuperatio — «обратное получение». Приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением на любом объекте: в частном доме, в квартире, производственном цеху, выставочном зале работает по единому принципу. Внутрь поступает свежий воздух, замещающий собой отработанный, который в свою очередь удаляется через систему вытяжек. В осенне-зимний период его надо нагревать, летом – охлаждать. На это затрачивается много энергии.

    Часть энергии посредством отработанного теплого или охлажденного воздуха удаляется «в атмосферу». Установки для рекуперации передают энергию от выходящих потоков к входящим. Проще говоря, воздух нагревается или охлаждается за счет отработки.

    Схема работы

    Простейшая схема аппарата – это блок, где рядом проходят приточные и вытяжные воздуховоды. Специальный теплообменник нагревает приточку за счет вытяжки – таким образом снижаются затраты на отопление.

    Вентсистемы с рекуперацией применяются в жилых, общественных и производственных зданиях, где используется принудительная приточно-вытяжная система вентиляции. Причина применения – возможность избежать больших тепловых потерь, достигающих до 60%. Даже современные, с минимальной теплопроводностью, ограждающие конструкции не способны сохранить энергию, которая «выдувается в атмосферу».

    Положительные и отрицательные свойства

    Воздухообмен – сложный процесс, на который оказывают одновременное воздействие несколько факторов: климатические показатели, материал ограждающих конструкций, утеплитель, размер и качество оконных конструкций и другие. Поэтому работа рекуператоров, как и любых других установок, оценивается с положительной и отрицательной сторон. Рассмотрим их подробнее.

    Преимущества

    1. Энергоэффективность, соответствует современным тенденциям по экономии ресурсов. Использование установок позволяет сократить затраты на отопление: нагретый или охлажденный воздух используется дважды – первый раз для обогрева/охлаждения воздуха внутри помещения, второй – для нагрева/охлаждения приточки. Кратность воздухообмена увеличивать не надо.
    2. КПД, коэффициент полезного действия, который характеризует процент от общей энергии, затраченный на рекуперацию. КПД может быть нулевым, когда тепло удаляется посредством естественной вытяжки через открытые окна – в этом случае характеризуется максимальными затратами на отопление. Либо приближаться к 100% – приточка полностью перенимает энергию отработки, и дополнительного отопления не требуется. Это идеальный вариант, схема будущего, на данный момент не выполнимая. Есть третий – КПД равен 60-80%. Означает, что в атмосферу удаляется только 40-20% тепловой энергии отработанного воздуха. Большая часть тратится на обогрев приточки. Это значение используется при расчете вентсистемы.

    Недостатки

    1. Неоднозначность: вентилирование с рекуперацией экономически оправдывается только в том случае, когда затраты электрической энергии значительно уменьшаются. Если экономия незначительно, то смысла в проектировании и монтаже нет.
    2. Конденсирование влаги: температура внутри и снаружи рекуператора разная, и с наружной стороны аппарата выпадет конденсат. Летом влага испаряется, а зимой, особенно без должного утепления, конденсат замерзает. Это приводит к снижению коэффициента полезного действия и выходу агрегата из строя.
    3. Шумовая нагрузка. Принцип работы некоторых моделей предусматривает наличие шума, это не критичная проблема, но может доставить неприятности.

    Виды рекуператоров и их особенности

    Все аппараты работают по одному принципу. Различия только в конструкции теплового обменника, а также способе передачи энергии от вытяжки к приточке. Выделяют несколько основных видов рекуператоров:

    • пластинчато-перекресточный;
    • роторный (барабанный);
    • трубчатый;
    • с промежуточным тепловым носителем.

    Пластинчато-перекресточный

    Достаточно эффективная модель. Применяется в системах вентилирования жилых зданий, офисных помещений. Часто используется в узкосегментных технологических процессах, например, повышение эффективности сгорания топлива в печах.

    Состоит из тонких теплообменных панелей, установленных параллельно друг к другу с минимальным зазором. Панели изготавливаются из алюминия или меди, а также из сплавов этих металлов. Есть варианты исполнения с пластиковыми элементами. Основное требование к панелям – высокий коэффициент теплопроводности.

    Читайте также:  Что такое тепловая завеса и как выбрать

    Воздух направляется в узкое пространство между теплопередающими панелями, приточка и вытяжка чередуется, и воздушные потоки проходят перпендикулярно друг к другу.

    Пластинчато-перекресточный рекуператор характеризуется невысокой стоимостью обслуживания, высокой ремонтопригодностью, компактными размерами и небольшой массой. Основной минус – это конденсирование влаги. Она скапливается между теплообменными панелями. Зимой замерзает, коэффициент полезного действия снижается, а в некоторых случаях аппарат ломается. Проблема решается монтажом дополнительного слоя теплоизоляционного материала.

    Роторный (барабанный)

    Мощный, производительный рекуператор. Применяется в системах вентилирования просторных помещений крупных объектов. Часто используется в котельных, как элемент возврата значительной части тепловой энергии.

    В работе используется принцип вращающегося теплового обменщика. Это перфорированный круг, внутри которого многослойный гофрированный металл. С одной стороны подсоединяются воздуховоды приточной системы вентиляции, с другой вытяжной. Теплый воздух от вытяжки проходит сквозь гофрированный металл, нагревая его. А с другой стороны холодные массы приточки забирают тепло.

    Основное преимущество перед конкурентами – это эффективность работы. Высокий показатель КПД достигается благодаря максимальному сближению приточки и вытяжки. Кроме того, барабанные рекуператоры увлажняет воздух: влага оседает в ячейках гофрированного металла, обогащаю сухую приточку.

    Есть несколько минусов. Во-первых, аппарат очень громоздкий, состоит из нескольких блоков. Это усложняет обслуживания, приводя к его удорожанию. Во-вторых, вращение вызывает серьезные шумовые нагрузки. Требуется дополнительная звуковая изоляция. В-третьих, он не герметичен. Часть отработанного воздуха может попасть обратно.

    Трубчатый

    Рекуператор с простой конструкцией, чаще всего используется в системах вентилирования квартир, частных домов и бань. Состоит из тонкостенных металлических трубок с высокой теплопроводностью. Они заключены в стальной или пластиковый утепленный кожух. По трубкам проводится приточный воздух, а по кожуху удаляется отработанный. В теле кожуха производится тепловой обмен.

    Рекуператор трубчатого типа – это недорогой, долговечный и простой в обслуживании аппарат. Рабочее сечение трубы минимального диаметра. Также простота конструкции обуславливает минимальный показатель шума во время работы.

    Основной минус – это образование конденсата: трубки не гигроскопичны, в них часто скапливается вода, которая может замёрзнуть. Также у него большая, по отношению к геометрическим размерам, масса. Что доставляет дополнительные неудобства при монтаже.

    С промежуточным тепловым носителем

    Часто конструктивные особенности здания накладывают ограничения на проект вентиляции. Если воздуховоды приточки и вытяжки расположены на значительном расстоянии, а сблизить их нет возможности, то применяются рекуператоры с промежуточным теплоносителем.

    Тепловая энергия передаются через воду или водно-глюколевый раствор. Он циркулирует между воздуховодами по трубам, перенося тепловую энергию от одной ветки к другой. Циркуляция происходит за счёт работы насосов.

    Подобные системы применяется только в крайних случаях, т.к. у неё очень низкий КПД. Для циркуляции нужна дополнительная электрическая энергия. Также работающие насосы сильно шумят.

    Есть более дорогой и эффективный способ, когда вода заменяются фреоном, и система работает бесшумно, но только при значительной разнице температуры входящих и исходящих воздушных масс. К тому же формула расчета достаточно сложная и доступна только для профессиональных проектировщиков.

    Получить наглядное представление о том, как работает рекуператор, можно в видео:

    Расчет производительности и критерии выбора

    Тип, марка и мощность рекуператора моно рассчитать исходя из производительности системы. Объем воздуха, пропускаемого через систему, зависит от давления, мощности вентиляторов, а также параметров основных узлов. Температура и влажность побираются исходя из нормативных значений, указанных в СНиПах и ГОСТах. Много полезной информации есть в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

    Для полного расчета требуется составление сложной математической модели, поэтому проектировщики часто пользуются результатами экспериментальных исследований рекуператоров, а также способом подбора по исходным данным.

    Существует прямая зависимость между мощностью вентилятора и пропускной способностью рекуператора. Если неправильно подобрать оборудование, то вентилятор будет работать вхолостую или рекуператор не выдаст максимальное КПД. При расчете учитывается максимальная скорость воздушной струи внутри аппарата, не больше 2м/с.

    Забитые кассетные фильтры

    Еще один параметр – это аэродинамическое сопротивление. Он влияет на эффективность работы. Поэтому при подборе рекуператора учитывается схема расположения воздуховодов и количество угловых соединений. Грамотные проектировщики всегда стараются проложить воздуховоды по прямой линии, изгибая поворотов на 90 0 .

    Важное место в процессе рекуперации занимают воздушные фильтры. Когда они забиваются, то скорость потока воздуха уменьшается, поэтому в профессиональных проектах предусматривается установка датчиков давления до и после фильтра.

    Снижение расходов на отопление с помощью рекуперации – прекрасная перспектива, но только в том случае, если система грамотно просчитана, а оборудование правильно подобрано.

    Пример проекта с рекуперационой установкой

    Компания «Мега.ру» предлагает услуги по проектированию вентиляционных и других инженерных систем в Москве и области, а также ближайших регионах. На странице «Контакты» указаны все способы для связи с нашими специалистами.

    Системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией и рециркуляцией тепла

    Рециркуляция воздуха в системах вентиляции представляет собой смешение некоторого количества отработанного (вытяжного) воздуха, к приточному потоку. Благодаря этому достигается снижение затрат энергии на нагрев свежего воздуха в зимний период года.

    Схема приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией и рециркуляцией,
    где L – расход воздуха, T – температура.

    Рекуперация тепла в вентиляции – это способ передачи тепловой энергии от потока отработанного воздуха, к потоку приточного. Рекуперация применяется при наличии разности температур между удаляемым и приточным воздухом, для повышения температуры свежего воздуха. Данный процесс не подразумевает смешения воздушных потоков, процесс передачи теплоты происходит через какой-либо материал.


    Температура и движение воздуха в рекуператоре

    Устройствами, которые осуществляют рекуперацию теплоты, носят название рекуператоры теплоты. Они бывают двух видов:

    Теплообменники-рекуператоры – они передают тепловой поток через стенку. Они чаще всего встречаются в установках систем приточно-вытяжной вентиляции.


    Теплоообименники – рекуператоры

    Регенеративные рекуператоры – в первом цикле, которые нагреваются от уходящего воздуха, во втором охлаждаются, отдавая тепло приточному.

    Система приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией является наиболее распространенным способом использования рекуперации теплоты. Основным элементом данной системы является приточно-вытяжная установка, в составе которой установлен рекуператор. Устройство приточной установки с рекуператором, позволяет передать нагреваемому воздуху до 80-90% теплоты, что значительно снижает мощность калорифера, в котором происходит подогрев приточного воздуха, в случае нехватки теплового потока от рекуператора.

    Особенности применения рециркуляции и рекуперации

    Основным отличием рекуперации от рециркуляции является отсутствием подмешивания воздуха из помещения к наружному . Рекуперация тепла применима для большинства случаев, в то время как рециркуляция имеет ряд ограничений, которые указаны в нормативных документах.

    СНиП 41-01-2003 не допускает повторную подачу воздуха (рециркуляция) в следующих ситуациях:

    • В помещениях, расход воздуха в которых определяется из расчета выделяемых вредных веществ;
    • В помещениях, в которых имеются болезнетворные бактерии и грибки в повышенных концентрациях;
    • В помещениях, с наличием вредных веществ, возгоняемые при контакте с нагретыми поверхностями;
    • В помещениях категории Б и А;
    • В помещениях, в которых производятся работы с вредными или горючими газами, парами;
    • В помещениях категории В1-В2, в которых могут выделяться горючи пыли и аэрозоли;
    • Из систем, с наличием в них местных отсосов вредных веществ и взрывоопасных смесей с воздухом;
    • Из тамбуров-шлюзов.

    Рециркуляция:
    Рециркуляция в приточно-вытяжных установках активно применяется чаще при большой производительности систем, когда воздухообмен может быть от 1000-1500 м 3 /ч до 10000-15000 м 3 /ч. Удаляемый воздух несет в себе большой запас тепловой энергии, подмешивание его в поток наружного, позволяет повысить температуру приточного воздуха, тем самым снизится требуемая мощность нагревательного элемента. Но в подобных случаях перед повторной подачей в помещение, воздух должен пройти систему фильтрации.

    Вентиляция с рециркуляцией позволяет повысить энергоэффективность, решить проблему энергосбережения в случае, когда 70-80% удаляемого воздуха поступает в систему вентиляции повторно.

    Рекуперация:
    Приточно-вытяжные установки с рекуперацией возможно устанавливать практически при любых расходах воздуха (от 200 м 3 /ч и до нескольких тысяч м 3 /ч), как при маленьких так и при больших. Рекуперация так же позволяет передавать тепло от вытяжного воздуха к приточному, тем самым снижая потребность энергии на нагревательном элементе.

    Относительно небольшие установки применяют в системах вентиляции квартир, коттеджей. В практике приточно-вытяжные установки монтируют под потолком (например, между перекрытием и навесным потолком). Данное решение требует от установки некоторых специфических требований, а именно: незначительные габаритные размеры, низкий уровень шума, простое обслуживание.

    Приточно-вытяжная установка с рекуперацией требует обслуживания, что обязывает сделать в потолке люк для обслуживания рекуператора, фильтров, нагнетателей (вентиляторов).

    Основные элементы приточно-вытяжных установок

    Приточно-вытяжная установка с рекуперацией или с рециркуляцией, имеющая в своем арсенале и первый, и второй процесс, всегда сложный организм, требующий высокоорганизованного управления. Приточно-вытяжная установка скрывает за своим защитным коробом такие основные компоненты как:

    • Два вентилятора различного типа, которые определяют производительность установки по расходу.
    • Теплообменник рекуператор – нагревает приточный воздух путем передачи тепла от удаляемого воздуха.
    • Электрический нагреватель – нагревает приточный воздух до нужных параметров, в случае нехватки теплового потока от вытяжного воздуха.
    • Воздушный фильтр – благодаря нему производится контроль и очистка наружного воздуха, а также обработка вытяжного перед рекуператором, для защиты теплообменника.
    • Воздушные клапана с электроприводами – могут быть установлены перед выходными воздуховодами для дополнительного регулирования воздушным потоком и перекрытия канала при выключенном оборудования.
    • Байпас – благодаря которому воздушный поток можно направить мимо рекуператора в теплый период года, тем самым не нагревать приточный воздух, а подавать его напрямую в помещение.
    • Камера рециркуляции – обеспечивающая подмес удаляемого воздуха в приточный, тем самым обеспечивая рециркуляцию воздушного потока.

    Помимо основных составляющих приточно-вытяжной установки в нее также входит большое количество мелких комплектующих, таких как датчики, система автоматики для управления и защиты и т.д.

    Датчик температуры приточного воздуха

    Датчик температуры вытяжного воздуха

    Воздушный клапан с электроприводом

    Датчик температуры наружного воздуха

    Датчик температуры удаляемого воздуха

    Фильтр на притоке

    Термостат защиты от перегрева

    Фильтр на вытяжке

    Датчик фильтра приточного воздуха

    Датчик расхода приточного вентилятора

    Датчик фильтра вытяжного воздуха

    Термостат защиты от замораживания

    Клапан вытяжного воздуха

    Привод водяного клапана

    Клапан приточного воздуха

    Схема управления

    Все составляющие элементы приточно-вытяжной установки должны быть правильно интегрированы в систему работы установки, и выполнять свои функции в должном объеме. Задачу управления работой всех компонентов решает автоматизированная система управления технологическим процессом. В комплект установки включены датчики, анализируя их данные, система управления корректирует работу нужных элементов. Система управления позволяет плавно и грамотно выполнять цели и задачи приточно-вытяжной установки, решая сложные проблемы взаимодействия всех элементов установки между собой.


    Пульт управления вентиляцией

    Несмотря на сложность системы управления технологическим процессом, развитие технологий позволяет предоставить обычному человеку пульт управления от установки в таком виде, чтобы с первого прикосновения было понятно и приятно пользоваться установкой на всем протяжении ее службы.

    Пример. Расчет эффективности рекуперации тепла:
    Расчет эффективности применения рекуперативного теплообменника в сравнении с использованием только электрического или только водяного нагревателя.

    Рассмотрим систему вентиляции, с расходом 500 м 3 /ч. Расчеты будут проводиться для отопительного периода в г. Москва. Из СНиПа 23-01-99 «Строительная климатологи и геофизика» известно, что продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже +8°С составляет 214 суток, средняя температура периода со среднесуточной температурой ниже +8°С составляет -3,1°С.

    Рассчитаем необходимую среднюю тепловую мощность:
    Для того, чтобы нагреть воздух с улицы до комфортной температуры в 20°С, потребуется:

    Данное количество теплоты за единицу времени можно передать приточному воздуху несколькими способами:

    1. Нагрев приточного воздуха электрическим нагревателем;
    2. Нагрев приточного теплоносителя удаляемым через рекуператор, с дополнительным нагревом электрическим нагревателем;
    3. Нагрев уличного воздуха в водяном теплообменном аппарате и др.

    Расчет 1: Теплоту к приточному воздуху передаем посредством электрического нагревателя. Стоимость электроэнергии в г. Москва S=5,2 руб/(кВт*ч). Вентиляция работает круглосуточно, на протяжении 214 суток отопительного периода, сумма денежных средств, в этом случае будет равна:
    Ц 1 =S * 24 * N * n = 5,2 * 24 * 4,021 * 214 =107 389,6 руб/(отоп.период)

    Расчет 2: Современные рекуператоры осуществляют передачу теплоты с высокой эффективностью. Пусть рекуператор нагрел воздух на 60% от требуемой теплоты в единицу времени. Тогда электрическому нагревателю необходимо затратить следующее количество мощности:
    N(эл.нагр) = Q – Qрек = 4,021 – 0,6 * 4,021 = 1,61 кВт

    При условии, что вентиляция будет работать на всем промежутке отопительного периода, получаем сумму за электроэнергию:
    Ц2 = S * 24 * N(эл.нагр) * n = 5,2 * 24 * 1,61 * 214 = 42 998,6 руб/(отоп.период)

    Расчет 3: Для нагрева уличного воздуха используется водяной нагреватель. Ориентировочная стоимость тепла от технической горячей воды за 1 гкал в городе Москва:
    Sг.в .= 1500 руб./гкал. Ккал=4,184 кДж

    Для нагрева нам потребуется следующее количество тепла:
    Q(г.в.) = N * 214 * 24 * 3600 / (4,184 * 106)= 4,021 * 214 * 24 * 3600 / (4,184 * 106) = 17,75 Гкал

    В работе вентиляции и теплообменного аппарата на всем холодном периоде года сумма денежных средств за теплоту технической воды:
    Ц3 = S(г.в.) * Q(г.в.) = 1500 * 17,75 = 26 625 руб/(отоп.период)

    Результаты расчетов затрат на подогрев приточного воздуха за отопительный
    период года:

    Электрический нагревательЭлектрический нагреватель
    + рекуператор
    Водяной нагреватель
    107 389,6 руб42 998,6 руб26 625 руб

    Из приведенных расчетов видно, что самый экономичный вариант это использование контура горячей технической воды. Помимо этого сумма денежных средств, необходимая для нагрева приточного воздуха значительно снижается при использовании рекуперативного теплообменника в системе приточно-вытяжной вентиляции в сравнении с использованием электрического нагревателя.

    В заключении хотелось бы отметить, что применение в системах вентиляции установок с рекуперацией или рециркуляцией позволяет использовать энергию удаляемого воздуха, что позволяет снижать затраты энергии на нагрев приточного воздуха, следовательно снижаются денежные расходы на эксплуатацию системы вентиляции. Использование теплоты удаляемого воздуха является современной энергосберегающей технологией и позволяет приблизиться к модели «умного дома», в котором максимально полно и полезно используется любой доступный вид энергии.

    Получить бесплатную консультацию инженера по вентиляции с рекуперацией

    Ссылка на основную публикацию