Рекуперация тепла что это такое?

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

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

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

Рекуперация и вентиляция

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

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

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

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

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

Системы приточного типа с рекуперацией

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

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

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

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

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

Что представляет собой рекуперация влаги?

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

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

Виды рекуператоров

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

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

Теплообменники пластинчатого типа

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

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

К преимуществам такой технологии можно отнести:

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

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

Теплообменники роторного типа

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

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

Теплообменники камерного типа

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

Теплообменники с промежуточным носителем

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

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

Тепловые трубки

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

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

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

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

Что такое рекуперация и принцип ее работы

Рекуперация тепла в доме или промышленном помещении позволяет сэкономить энергетический ресурс, затрачиваемый на использование вентиляционной системы. Данный механизм особенно полезен в условиях ограниченности теплового ресурса или невозможности обеспечить достаточно эффективное отопление помещения.

  1. Описание и принцип работы рекуператора тепла
  2. Разновидности рекуператоров для вентиляции
  3. Пластинчатый
  4. Роторный
  5. С промежуточным теплоносителем
  6. Камерный
  7. Тепловые трубы
  8. Преимущества и недостатки
  9. Выбор установки с рекуператором
  10. Популярные производители

Описание и принцип работы рекуператора тепла

Рекуператор в вентиляции для подогрева входящего воздуха

Буквальное значение термина «рекуперация» – «возврат обратно». Рекуперация тепла в системах вентиляции подразумевает передачу его части из отработанных воздушных масс, выводимых из помещения, поступающему с улицы холодному воздуху. Последний в результате способен нагреться на 2/3 разницы между внутренней и наружной температурой. Использование рекуператора воздуха позволяет снизить затраты на обогрев и вентиляцию помещения.

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

Принцип работы рекуператора реализуется так: воздушные массы с улицы направляются в обслуживаемое здание по вентканалу. В вентиляционной установке они проходят очистку от пыли, подогреваются и идут в помещение. Несвежий воздух из туалетов, подсобных комнат, с кухни проходит в аппарат и отдает теплоту массам, идущим извне. Осуществляется отход использованного воздуха во внешнюю среду после его охлаждения.

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

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

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

Разновидности рекуператоров для вентиляции

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

Пластинчатый

Модели очень популярны благодаря доступной цене и высокой эффективности. Этому способствует и простая установка. Часто их приобретают для коттеджных построек, помещений коммерческого назначения. Рекуперация воздуха в них осуществляется во время прохождения через конструкцию из большого числа пластинок. Строение таких приборов предрасполагает к накапливанию конденсированной влаги, поэтому часто их оснащают затворными приспособлениями, не дающими вентилятору засасывать и направлять воду в вентканал. Зимой возникает риск появления льдинок.

Роторный

Принцип работы роторного рекуператора

Рекуператор тепла оснащен крутящимся ротором. Он осуществляет передачу теплоты между приточным и отточным путями. Скорость движения определяет показатели рекуперации. Устройства имеют высокий КПД (до 90%) и соответствующую стоимость. Используются в крупных помещениях промышленного и иного назначения. Открытость конструкции повышает вероятность перемещения запахов из отработанного воздуха в поступающий.

Читайте также  Как спрятать микроволновку в кухонном гарнитуре?

С промежуточным теплоносителем

Обычно в роли жидкого теплоносителя, циркулирующего между парой теплообменных элементов, выступает простая вода. Иногда используется раствор этиленгликоля. Один обменник монтируют в приточном вентканале, второй – в отточном. Жидкость подогревается отработанным воздухом и отдает теплоту приточному. Благодаря замкнутости конструкции грязь и запахи из вытяжного канала не поступают в приточный. У такого рекуператора невысокий КПД (50-60%), поэтому ставят его в тех местах, где важно исключить смешивание потоков. Обычно это подразумевает высокую загрязненность отработанного воздуха или его насыщенность вредными соединениями.

Камерный

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

Тепловые трубы

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

Преимущества и недостатки

Избыток тепла не выветривается, а идет на подогрев входящего воздуха

Главный плюс этих устройств – возможность регулировать поступление и отход воздушных масс и их соотношение. Благодаря подогреву поступающего с улицы потока отработанными газами снижается количество энергии, затрачиваемой отопительными приборами на достижение нужной температуры воздуха в помещении. Это позволяет экономить на электроэнергии. Это относится к применению устройства в промышленном помещении, покупке недорогой модели для жилища или изготовлению ее своими руками. Приобретать дорогой рекуператор для дома экономически невыгодно.

Механизм позволяет снизить потери тепла при сохранении поступления свежего воздуха в помещение. Обеспечивается сочетание постоянного притока кислорода и поддержания оптимальной температуры. Когда на улице достаточно тепло, пользователь может не подключать обогреватели, что дополнительно помогает экономить электроэнергию. При этом обеспечивается эффективное удаление неприятных запахов и примесей, содержащихся в воздухе. К плюсам можно отнести небольшие размеры установок и простоту монтажа. Они выпускаются в большом числе вариантов – для размещения в санузле, встраивания в нишу и т.д.

К минусам относятся высокие цены на приборы (от 20 до 100 и более тыс. руб.), что побуждает умельцев создавать приспособления пластинчатого типа своими руками. Кроме того, модели с открытой конструкцией могут недостаточно эффективно справляться с удалением запахов и загрязнений из отработанных воздушных масс.

Если прибор пришел в негодность, сложность починки зависит от того, какой блок был поврежден. Устранение неисправностей механической природы, как правило, проще и доступнее, чем сбоев сложной электроники.

Выбор установки с рекуператором

В продаже имеются установки нужной мощности для квартиры

Систему проектируют исходя из назначения обслуживаемого помещения, его площади и внутреннего строения, а также предполагаемого числа людей, которые будут там жить или работать. Сетку воздуховодов монтируют, учитывая потери давления, имеющиеся в вентиляционной системе.

Одним из важных факторов является КПД рекуператора. Зависит он от внутреннего строения устройства, от материала и типа теплообменника:

  • Высокой эффективностью отличаются варианты с ротором, снабженные автоматизацией управления посредством датчиков. Однако зимой такие устройства могут обледеневать.
  • При использовании обменника из бумаги КПД средний (60-70%), но такие модели устойчивы к обмерзанию.
  • У алюминиевых вариантов, конструкция которых располагает к обледенению, для его предотвращения приходится тратить дополнительную электроэнергию.

Чем ниже температура на улице, тем больше расходуется тепла на согревание воздуха

В любом случае эффективность устройств при очень низких температурах (менее -10ºС) склонна понижаться. Также на нее влияет высокая влажность воздуха.

Нужно обращать внимание на толщину стенок устройства и сырье, из которого изготовлены мостики холода. Чем тоньше стенки, тем больше они подвержены зимнему обмерзанию. В продаже часто встречаются модели с параметром в 3 см, что является недостаточным для зимних условий. При приобретении такого прибора его нужно снабдить добавочным изоляционным слоем, когда температура за окном упадет ниже нуля. То же относится к моделям с алюминиевым корпусом.

Еще один важный параметр – свободный напор вентилирующих устройств. Цифра показателя при этом рассматривается не сама по себе, а в привязке к параметрам системы (в частности, давлению), в которой предстоит эксплуатировать прибор. Имеют значение также мощность устройства и его способность обеспечить необходимый объем ежечасного притока воздуха. Плюсом является и качественная автоматика с разносторонним набором опций, предоставляющая возможность регулировки параметров с опорой на показания датчиков. В этом случае пользователю не понадобится постоянно следить за температурными показателями и быстро настраивать систему в соответствии с ними.

Популярные производители

Nova-300 Sensitive — компактный рекуператор для квартиры

К числу недорогих компактных установок относится модель Nova-300 Sensitive датской фирмы Shuft. Продукция компании, представленная на российском рынке, адаптирована под климатические условия страны и может работать без предварительного нагрева при температурах выше -10ºС. Устройство имеет высокоэффективный рекуператор (заявленный КПД – 94%) и качественные фильтры, задерживающие пылинки и неприятные запахи. Производительность модели не очень велика (до 200 кубометров в час), но вполне подходит для обслуживания жилища или офисного помещения. Нагревательный элемент выполнен из керамики. Вентилятор может работать в 3 режимах. У установки имеется модуль WiFi, благодаря которому пользователь сможет настраивать ее посредством смартфона. Есть возможность регуляции параметров температуры и привязки работы устройства к определенным временным интервалам.

Недорогие модели для квартир и офисов производит фирма Electrolux. Одно из таких устройств – EPVS-200. Работает оно практически бесшумно. КПД рекуперационного устройства – 85%, есть блок защиты от вымерзания и 2 режима работы вентилятора. Система позволяет поддерживать влажность воздуха на заданном уровне. Реализована опция дистанционного управления и самостоятельная диагностика неполадок. Недостаток – отсутствие охладителя воздуха.

Итальянская фирма Royal Clima выпускает модели средней ценовой категории с высокой производительностью (330 кубометров в час). Система RCS 350 рассчитана на подвесной монтаж. Работает бесшумно, снабжена пластинчатым теплообменником с КПД 90%. Параметры функционирования могут быть заданы дистанционно посредством пульта. Рекуператор эффективно работает при температурах до -20ºС.

Демократичной ценой (менее 15 тыс. руб.) отличаются модели немецкой фирмы Winzel и украинской Vents. В отличие от предыдущих устройств, эти изделия относятся к установкам децентрализованного типа. Обе они способны работать при низких температурах без вымерзания, обладают высоким КПД рекуператора (88 и 90% соответственно), но имеют небольшую производительность вентиляции (50 кубометров в час). Подойдут для монтажа в квартире или небольшом частном доме.

Децентрализованные установки с пластинчатым обменником производит и Royal Clima. Они оснащены дополнительными функциями (ионизация воздуха, добавочный угольный фильтр), но отличаются высокой ценой. Ежечасная производительность достигает 150 кубометров. Управление осуществляется через пульт.

Использование рекуператоров тепла позволяет сэкономить ресурсы на обогреве помещения при сохранении притока свежего воздуха. Установку необходимо выбирать, опираясь на расчетные параметры системы.

Рекуперация тепла в современной системе вентиляции

Рекуперация тепла — это процесс возврата тепла, процесс его получения назад. В нашем случае рекуперация тепла означает процесс подогрева выходящим из помещения теплым воздухом холодного входящего воздуха, который входит в дом для его проветривания и вентиляции.

Для чего это нужно? Для того, чтобы вы не выбрасывали свои деньги в трубу! Ведь именно в нее улетучивается до 40% всего тепла в варианте с классической естественной вентиляцией. Может быть это тепло нам сохранить и не топить лишнего? Логично! Вот здесь-то нам и пригодится вентиляционная установка с рекуперацией тепла, т.е. с возвратом тепла назад в дом, вместе с очищенным свежим воздухом.

Другими словами, мы возвращаем в дом то тепло, которое собираем из всех помещений дома. Перед тем, как выбросить отработанный спертый воздух из дома, мы пропускаем его через рекуператор, где отбираем у этого воздуха нужное нам тепло, а затем нагреваем этим теплом входящий холодный воздух до определенного значения. В таком процессе заложена гениальная мысль — зачем использовать на отопление воздуха дома дополнительную энергию, которая весьма затратна и стоит денег, если ее можно получить абсолютно бесплатно.

Рекуперация тепла стала основой основ актуальной сегодня системы пассивного дома, плюс к этому она играет ключевую роль в создании эффективной системы воздушного отопления загородного дома.

Виды рекуператорных установок

Рекуператоры бывают двух видов: пластинчатые (рис. 1) и роторные (рис. 2).

рис. 1. Пластинчатый рекуператор

В данном варианте выходящий из помещения воздух нагревает пластины теплообменника, отдает им свое тепло и удаляется на улицу холодным. Входящий же свежий воздух забирает тепло от пластин теплообменника, подогревается и доставляется в помещения уже нагретым. Эффективность пластинчатого рекуператора составляет до 60%, в зависимости от установки. Ключевыми особенностями конструкции являются простота и дешевизна, при этом потоки входящего и выходящего воздуха не перемешиваются, что обеспечивает 100% экологичность такой установки.

рис. 2. Роторный рекуператор

Во втором варианте основу установки составляет алюминиевый барабан, который забирает тепло у выходящего воздуха и отдает его входящему. Роторный рекуператор обладает более высоким КПД, его энергоэффективность достигает 80%. В отличие от пластинчатого варианта ему не нужно отводить влагу, которая собирается в виде конденсата, в данном варианте необходимое ее количество доставляется на увлажнение нужных помещений, что становится особенно актуальным в сухой зимний период. В комплект обоих вариантов вентиляционных установок входят фильтры воздуха, датчики влажности и отработанных газов плюс пульты управления системой.

Основные преимущества систем вентиляции с рекуперацией

Главным преимуществом приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией является экономия энергии. Если вы используете систему вентиляции без рекуперации тепла, то расход электроэнергии на отопление составит от 6 до 10 кВт/ч, в случае же с рекуператором вы будете расходывать в разы меньше — всего 1-2 кВт/ч, ведь входящий свежий воздух уже подогрет и лишнего топить совсем не нужно. Экономия ваших затрат на отопление дома составит внушительные 80%.

Читайте также  Как выбрать мягкую мебель для гостиной?

Больше экономите энергии — меньше денег тратите и больше оставляете себе. Помимо этого, вы уменьшаете нагрузку на сети, что благоприятно сказывается на природе и экологии. Кстати, в летнее время аналогичным образом вы можете охлаждать горячий уличный воздух и снова будете экономить, только теперь уже на кондиционировании. Сниженное потребление энергии для охлаждения помещений в разы уменьшает ваши затраты и снижает вредные выбросы в атмосферу — одни плюсы!

Если вы только планируете постройку своего собственного загородного дома, то узнайте у ваших знакомых расходы на отопление их дома. Мы уверены, что внушительная сумма за газ или электричество вас удивит и совсем не в лучшую сторону. Не повторяйте обидных ошибок, учитесь на чужом опыте, сэкономьте эти затраты в пять раз — они окупятся уже в первую зиму! Равно как окупится и ваше здоровье, наличие чистого свежего воздуха и полное отсутствие пыли, грибка и плесени.

Решили выбрать правильную систему вентиляции с рекуперацией для вашего дома или квартиры? Мы поможем с выбором, а при необходимости — смонтируем и установим.

Внимание! Мы предлагаем лучшее готовое решение для вашего дома — установку системы, в которой совмещены отопление, вентиляция и охлаждение воздуха. В результате в современном доме, достаточно герметичном и утепленном, с успехом можно проживать круглогодично, без водяного отопления и газа.

При этом вся система будет потреблять энергии всего 1,5 кВт/ч — фантастический результат! Например, для правильно утепленного каменного дома площадью 180 кв.м энергозатраты на его обогрев не превысят 10 500 кВт/год, что в деньгах составит всего 2500-4000 руб/мес за его отопление в зимний период.

Ваши действия:

Если у вас каркасный дом, то прочтите здесь

Если у вас деревянный дом, то жмите сюда

Если вы хотите посмотреть нашу фотогалерею, то нажимайте тут

Ориентировочные цены на вентиляционные установки вы можете посмотреть здесь

Рекомендуем прочитать:

• что такое вентиляция и почему нельзя открывать окна >>

• вентиляция и здоровье >>

• почему опасен кондиционер >>

• как снизить затраты на отопление дома >>

• как сохранить молодость кожи >>

• вентиляция и Шекспир: быть или не быть >>

• какая вентиляция лучше — естественная или приточно-вытяжная с рекуперацией >>

• 10 советов владельцам VENTYS >>

• отзывы о правильной вентиляции >>

• система гибких воздуховодов VentyFlex >>

• вентиляция VENTYS: готовые решения >>

Ознакомьтесь:

Вентиляция в загородном доме

Вся продукция успешно прошла контроль качества

Вентиляция в квартире

Понятный путь от оформления до осуществления заказа

Вентиляция в сфере услуг

Планирование времени с учетом сроков установки

Вентиляция бассейнов

Гарантия распространяется на всю продукцию

Основные понятия:

Система вентиляции

Только самое современное оборудование

Пассивный дом

Снижение потерь энергии с каждого квадратного метра

Рекуперация тепла

Возвращаем в дом тепло, которое собираем из дома

Воздушное отопление

Дом отапливается воздухом заданной температуры

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла: виды и преимущества

Как обеспечить помещение свежим воздухом и при этом снизить затраты на отопление? Это можно сделать при помощи приточно-вытяжной вентиляционной установки с функцией рекуперации. Такое техническое решение идеально подходит для концепции «зеленого» дома с минимальным потреблением энергоресурсов. В этой статье мы расскажем о разновидностях вентиляций с рекуперацией тепла, особенностях их конструкции и преимуществах.

Чем вентиляционная установка лучше оконного проветривания

Стабильный воздухообмен в помещении – одно из условий здорового микроклимата в помещениях любого назначения: квартире, частном доме, коттедже или офисе. Традиционное оконное проветривание обеспечивает приток свежего воздуха в помещение, но при этом создаёт много неудобств:

  • по дому гуляют сквозняки, уходит тепло;
  • уличный шум мешает полноценному отдыху и сну;
  • в окна летит пыль, оседая на шторах, подоконнике и потолке;
  • дом открыт для гари, смога и посторонних запахов.

Решением проблемы в этом случае является вентиляционная приточно-вытяжная установка. После ее монтажа окна будут использоваться только в качестве источника естественного света: их можно будет держать закрытыми круглый год, 24 часа в сутки. Благодаря работе вентиляции в доме всегда будет свежий и чистый воздух.

Теплопотери: когда деньги «вылетают в трубу»

Нужно отметить, что конструкция вентиляций такого типа должна предусматривать подогрев подаваемого уличного воздуха. Эта функция востребована в холодное время года: если входящий воздушный поток не нагревать, это приведет к выхолаживанию помещения.

Вентиляция в этом случае станет мощным «кондиционером», подавая холод тогда, когда он совсем не нужен. Даже если в помещении отопление будет работать в полную силу, постоянный ток холодного воздуха сделает проживание в нём невозможным. Тепло будет «вылетать» на улицу, температура упадет на 8-12 градусов, а в комнате будут гулять сквозняки. Вывод прост – приточно-вытяжные вентиляции должны быть снабжены системой нагрева воздуха (калорифером).

Нагрев воздуха с помощью таких систем требует значительных затрат энергоресурсов. Так, блок нагрева приточно-вытяжных вентиляций потребляет 1 кВт электроэнергии в час, на подогрев 55 м³ воздуха, от уличных -30 °C до комнатной температуры.

Тут стоит вспомнить, что продолжительность периода отрицательных температур воздуха в большинстве регионов России может составлять до 6 месяцев. На это время расходы на обогрев воздуха вентиляцией могут превысить затраты на отопление.

Между тем в России пользуются большой популярностью вентиляционные установки с энергоэффективной системой нагрева воздуха. Это стало возможным благодаря использованию технологии рекуперации тепла.

Рекуперация: тепло «вторичного» использования

Рекуперация регенеративно-роторного типа осуществляется путем попеременных циклов охлаждения и нагрева теплообменника – одного из элементов устройства, имеющего цилиндрическую форму. Охлажденные и нагретые воздушные потоки идут параллельно, каждый по своей половине диска. Электрический двигатель рекуператора приводит регенератор в движение, перенося нагретую часть теплообменника в холодный поток воздуха.

В процессе работы рекуператоры не нуждаются в прогревании для удаления наросшего льда и обеспечивают сохранение уровня влажности в помещении. В среднегодовом выражении такое оборудование позволяет сохранять до 50% тепла, уменьшая тем самым расходы на отопление.

Спецификой эксплуатации рекуператоров является частичная диффузия воздушных потоков. В результате такого явления возможно возвращение запахов и биозагрязнений назад, в помещение.

Рекуператор пластинчатого типа обеспечивает обмен тепла при помощи разделяющей мембраны. Смешивание воздушных потоков при этом исключено. Перегородки могут быть разных типов (ребристые, плоские) и выполняются из разных материалов – целлюлозы, металла или пластика. В зависимости от направления тока вентиляции помещения, они могут быть противоточными, перекрестными или прямоточными. КПД такого оборудования составляет 40%.

Преимуществами рекуператоров с пластинчатыми теплообменниками является простота в обслуживании и ремонте. Такие установки способствуют снижению влажности в помещении. Особенность их эксплуатации в том, что появление конденсата на пластинах обменника тепла приводит к обледенению агрегата, вследствие чего он требует периодической разморозки.

Сохраняться может не только тепло, но и прохлада. Принцип рекуперации работает в обе стороны. Летом, когда температура в помещении зачастую ниже, чем на улице, вытяжной воздух способствует сохранению прохлады – на выходе из комнаты он охлаждает теплообменник. Приточный (нагретый) воздух на пути в помещение теряет тепло и попадает внутрь уже охлажденным.

Так блок рекуперации в приточно-вытяжной вентиляции обеспечивает «бесплатный» нагрев воздуха в холодное время года и его охлаждение в жару. Какой объём энергозатрат помогает экономить рекуператор? К примеру, уличный воздух, подаваемый в помещение зимой, нужно будет нагревать до комфортных +20°С. При температуре на улице — 24°С, ТЭН или калорифер должен повышать температуру подаваемого воздуха на 44 градуса.

Теперь рассмотрим возможности блока рекуперации. При той же температуре на улице, средние показатели нагрева поступающего воздуха рекуператором (за счет тепла вытяжного воздуха) составили бы +10°С. Учтем тот факт, что мощность нагревателя и разница температур прямо пропорциональны. Путем простых вычислений (44-10)/44, получаем, что при определенных условиях рекуператор способен компенсировать до 77% от мощности вентиляции с электрическим нагревателем. Из этого можно сделать вывод, что система рекуперации позволяет свести до минимума потери тепла и существенно уменьшить энергозатраты на обеспечение комфортного микроклимата в помещении.

Как устроена приточно-вытяжная вентиляция с рекуператором

Вентиляционная установка с системой рекуперации имеет достаточно простую конструкцию. При желании покупатель может выбрать любой вариант комплектации (типовая, расширенная, максимальная), а покупка и монтаж узлов могут быть произведены поэтапно.

Корпус, воздуховоды, входные и выходные решетки. Как правило, корпус установки изготавливается из сэндвич-панелей и алюминиевого профиля. Предусматривается шумоизоляция, теплоизоляция корпуса, а также защита от вибрации, которая возникает при работе вентиляторов. Если реализуется проект обеспечения воздухообмена в нескольких помещениях, то к установке присоединяются воздуховоды с заслонками и клапанами для распределения воздушных потоков.

Если блок вентиляции предназначен для одного помещения, то на отверстие выхода подаваемого воздуха устанавливается специальная решетка для равномерного распределения воздушного потока по комнате. Входная точка со стороны улицы оснащается защитной воздухозаборной решеткой. Она нужна для того, чтобы в устройство не попадали насекомые и мусор.

Вентиляторы и система фильтров. Для подачи и вытяжки воздуха в устройстве предусмотрены вентиляторы (центробежные или осевые). Мощность вентиляторов, количество скоростей может отличаться в зависимости от модели оборудования.

На входе обеих воздушных потоков устанавливаются фильтры, которые улавливают пыль и другие загрязнения. Они необходимы для того, чтобы элементы теплообменника не забивались жировыми и пылевыми «пробками». Такие фильтры нуждаются в периодической очистке или замене. Если этого не делать, то при работе устройства будет создаваться сопротивление воздушному потоку, что может привести к сбоям и поломке вентиляторов.

Читайте также  Высота бра над диваном в гостиной

Блок рекуперации, дополнительные системы и управление. Основной объём вентиляционной установки занимает рекуператор (в одном устройстве может быть установлен один или несколько таких блоков). Если установку предполагается эксплуатировать в местности с суровым климатом, где часты сильные морозы, то одного рекуператора будет недостаточно для сохранения комфортной температуры в помещении – в вентиляции должен присутствовать электрический нагреватель.

Приточно-вытяжная вентиляция также может быть оснащена дополнительными системами — увлажнителем воздуха, ионизатором, датчиками СО2, генератором холодной плазмы и другим оборудованием. Современные модели вентиляций имеют электронный блок управления, с помощью которого можно устанавливать нужные режимы работы.

Типы и характеристики вентиляций

Роторный рекуператор. Роторный (или, как его еще называют, барабанный) тип устройства. В нем реализован принцип вращения теплообменника. В роторном рекуператоре он представляет собой конструкцию с большим количеством гофрированного металла. При контакте с нагретым воздушным потоком слои металла внутри барабана аккумулируют тепло, которое затем передается входящему потоку уличного воздуха.

К достоинствам рекуператоров такого типа можно отнести:

  • Возвращение основного объёма влаги из помещения. Такой рекуператор не снижает уровень влажности в комнате: влага в виде конденсата оседает на слоях металла в барабане, а затем возвращается в помещение при соприкосновении с входящим потоком воздуха;
  • Более высокий уровень КПД (в сравнении с рекуператорами других типов).

Что нужно учесть при эксплуатации роторных рекуператоров? Они отличаются более сложной конструкцией (это требует периодической проверки состояния и техобслуживания). Среди других особенностей можно назвать уровень шума выше среднего и необходимость в постоянном контроле фильтров, так как теплообменник (из-за своей конструкции) подвержен засорению пылью.

Из-за конструктивных особенностей и технических характеристик рекуператор роторного типа чаще всего используется в зданиях промышленного назначения, в торговых центрах и котельных. В квартирах, частных домах и коттеджах барабанные рекуператоры применяются значительно реже.

Пластинчатый рекуператор. Основной конструктивный элемент пластинчатых систем – это тонкостенные панели, которые поочередно расположены в теплообменнике. Края пластин загнуты, а соединения между ними герметизируются при помощи полиэфирной смолы.

Поочередно расположенные пластины могут быть изготовлены из следующих материалов:

  • Целлюлоза. Благодаря гигроскопичности этого материала влага может оставаться на пластине и затем возвращаться обратно в помещение;
  • Металл. Это могут быть сплавы алюминия, латунь или медь, то есть металлы, которые устойчивы к коррозии и имеют высокий коэффициент теплопроводности;
  • Пластмасса. Этот материал имеет малый вес и не подвержен воздействию влаги.

В теплообменниках пластинчатых рекуператоров поочередность пропуска холодного и нагретого воздушного потока обеспечивается определенным углом загиба краёв пластин. В отдельных моделях воздушные каналы имеют покрытие из серебра, что позволяет увеличить коэффициент теплообмена.

Пластинчатые рекуператоры обладают следующими преимуществами:

  • низкий вес, небольшие габариты;
  • высокий уровень надежности конструкции;
  • длительный срок эксплуатации;
  • высокая ремонтопригодность, простота технического обслуживания;
  • небольшая цена.

Рекуператоры пластинчатого типа наиболее востребованы в жилых помещениях и офисах. Среди особенностей их эксплуатации нужно отметить повышенный риск образования обледенения при отрицательных температурах.

Парокомпрессионный рекуператор. Интегрированный в вентиляционную установку тепловой насос воздух-воздух, осуществляет перенос теплоты за счет низкокипящего хладагента. В приточный и вытяжной каналы устанавливаются оребренные теплообменники, которые соединены с компрессором фреоновой магистралью. Сам по себе он не справится с полноценной рекуперацией, либо стоимость подобного агрегата будет неприличной. Но его достоинством является то, что он способен извлекать из воздуха скрытое тепло.

Парокомпрессионные рекуператоры используют совместно с роторными, либо пластинчатыми. Разные физические принципы работы компенсируют недостатки каждого вида рекуперации по отдельности.

Наивысший КПД традиционных рекуператоров достигается при максимальной разнице температуры снаружи и в помещении, тогда как парокомпрессионный рекуператор достигает максимального КПД при минимальной дельте.

Кроме очевидного улучшения КПД рекуперации, такие комбинированные вентиляционные установки, в летний период способны кондиционировать проветриваемые помещения. Кондиционирование производится круглосуточно с меньшими затратами электроэнергии и не требует дополнительного оборудования.

Что такое рекуперация тепла в системе вентиляции дома

Для создания комфортных условий проживания все застройщики стремятся создать дом, в котором расход на обогрев жилых помещений будет небольшим. Большинство владельцев частных домов полагает, что для создания энергоэффективного жилья необходимо установить теплосберегающие стеклопакеты. Но не многие знают, какую роль играет в сбережении тепла приточно вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла. О ней мы и поговорим сегодня подробно.

Современные жилые объекты теряют до 50% тепла из-за неправильно устроенной вентиляционной системы. Рациональное использование тепла в доме во многом достигается за счет энергии возвращаемого обратно использованного теплого воздуха.

Благодаря такому подходу удается на целый месяц сократить отопительный сезон и таким образом снизить расходы на обогрев жилья. Для этого с комплексом теплоизоляционных мероприятий, направленных на утепление стен, перекрытий, кровли, оконных проемов и полов следует использовать преимущества приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивающей рекуперацию тепла.

Принцип действия вентиляции с рекуперацией

Принцип действия такой вентиляционной системы строится на использовании тепла воздуха, который выводится наружу. Вентиляция с рекуперацией забирает через воздуховоды воздушные массы из помещений с повышенным уровнем влажности:

  • кухни;
  • ванной комнаты;
  • хозяйственных помещений.

Прежде чем вывести воздушные массы наружу, вентиляционная система отправляет их в теплообменник и забирает тепло нагретого воздуха. Оно используется для повышения температуры холодных воздушных масс, поступающих в дом с улицы. Свежий воздух проходит через теплообменник и поступает в дом уже нагретым. Он идет в другие помещения:

  • гостиную;
  • детскую;
  • спальню;
  • кабинет.

Так осуществляется постоянный обмен воздушных масс, с помощью которого можно эффективно использовать тепло воздуха тех помещений, в котором происходит его нагрев.

Конструктивные особенности приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором

Мощность и размер вентиляции зависит от общей площади вентилируемого жилого пространства и особенностей функционального назначения используемых помещений. Самой простой и недорогой системой вентиляции является такая система, в которой рекуперация тепла осуществляется при помощи следующих элементов, находящихся в термически и акустически изолированном стальном корпусе:

  • теплообменника;
  • двух вентиляторов;
  • фильтров;
  • нагревательного элемента;
  • блока автоматики для удаления конденсата;
  • воздуходувов.

Для максимально эффективного использования тепла в доме следует устанавливать комбинированную систему вентиляции: естественную и механическую с рекуперацией тепла в приточно-вытяжных системах.

Естественная вентиляция выполняет роль запасной и может заменить рекуперационную в случае неисправностей в ее работе. Она также используется в теплое время года, когда жилое помещение не нужно отапливать. В холодный сезон воздуховоды естественной вентиляции следует плотно закрывать, чтобы не снижать эффективность работы вентиляции с рекуперацией.

Типы конструкций рекуперационных установок

Для установки принудительной вентиляции с рекуперацией могут использоваться конструкции теплообменников различных типов:

  • пластинчатые рекуператоры, в которых воздух идет с разных сторон пластин. Для них следует устанавливать отводы для конденсата, оборудованные водяным затвором и систему размораживания в случае образования наледи из конденсата. Их эффективность довольно высокая и составляет от 50 до90%;
  • роторные рекуператоры передают тепло от донного воздушного потока другому при помощи ротора. Система является открытой, поэтому требует дополнительной очистки поступающего с улицы воздуха. Рекуперацию тепла здесь можно регулировать при помощи скорости вращения ротора. Энергоэффективность таких ПВУ составляет 75-85%;
  • рекуператоры с промежуточным теплоносителем в виде воды или водно-гликолиевого раствора, циркулирующим между двумя теплообменниками вытяжного и приточного каналов. Нагрев теплоносителя осуществляется теплым воздухом, удаляющимся из помещений. Из-за отсутствия подвижных элементов такая система имеет невысокую эффективность: всего 45-60%;
  • камерные рекуператоры с камерой, разделенной на две части заслонкой. Выходящий воздух отдает тепло одной части камеры. Потом с помощью заслонки меняется направление приточного воздуха и он забирает тепло от нагретых стенок камеры. Запахи и мелкие частицы из воздушных масс удаляются с помощью фильтров приточной вентиляции. Эффективность такой системы составляет 80-90%;
  • тепловые трубки заполненные фреоном, испаряющемся при нагревании воздухом, идущим из дома. Холодный воздух с улицы идет вдоль трубок, превращая пар жидкость. Эффективность такой системы составляет 50-70%.

Выбор подходящего типа приточно вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла зависит от общей площади помещения и его планировки. Помогут правильно подобрать подходящую систему квалифицированные специалисты строительных компаний, занимающиеся монтажом вентиляционных систем для помещений различного назначения.

Монтаж приточно вытяжной вентиляции

Для проведения монтажных работ принудительной вентиляционной системы с рекуперацией с учетом всех технологических требований требуется учитывать все действующие СНиПы и санитарно-гигиенические нормативы. Соблюдение всех требований еще на этапе проектной разработки вентиляционной системы такого типа обеспечивает максимальную эффективность работы вентиляции и предотвращает возникновение опасных ситуаций в ходе ее эксплуатации.

Без разработки индивидуального проекта невозможно добиться качественного проведения монтажных работ. Необходимость учета большого количества факторов и знания действующих технологических нормативов заставляет обращаться к квалифицированным специалистам для проведения таких работ под ключ.

Самостоятельно составить проектную документацию не получится. Отсутствие плана ведения монтажных работ неизменно приводит к ошибкам в работе рекуператоров и снижению их эффективности. Кроме разработки документации и проведения монтажа, вентиляцию нужно будет еще запустить должным образом. Квалифицированные специалисты предлагают комплекс услуг по установке приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла, включающие в себя:

  • разработку индивидуального проекта для конкретного помещения с учетом его площади и эксплуатационной специфики;
  • выбор подходящего типа рекуператора;
  • проведение монтажных работ;
  • проведение пуско-наладочных мероприятий.

Выполнение работ под ключ позволяет избежать грубых ошибок в работе принудительной вентиляционной системы и дает возможность получить реальную экономию на отоплении частного дома. Вложения в услуги квалифицированных специалистов быстро оправдываются сокращением затрат на отопление дома в холодное время года.

Наглядно посмотреть на то, что такое рекуператор в системе вентиляции частного дома, вы можете на видео: