Рекуперация тепла что это такое?

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.

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.

Читайте также  Что такое экономайзер парового котла?

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 системах вентиляции — что это такое

Рекуперацией тепла называют возвращение части тепловой энергии, и ее повторное использование в системе отопления дома.

Процесс вентиляции жилых помещений аналогичен процессу проветривания: в помещение подается свежий воздух извне, а отработанные воздушные массы с низким содержанием кислорода, удаляются и выбрасываются в окружающее пространство. Вместе с отработанным воздухом из помещения удаляется тепловая энергия. Задачей рекуперации тепла при вентиляции является охлаждение теплого воздуха перед его выбросом наружу и использование полученного тепла на подогрев воздушных масс, поступающих снаружи. Вопрос рекуперации тепла в системах вентиляции особенно остро стоит в зимнее время года.

Рекуперация тепла в системах вентиляции

Решается он в зависимости от способа вентилирования дома.

Два способа вентилирования – два подхода к рекуперации

В современных жилых домах широко используются два вида вентиляции: естественная и принудительная.

Естественная вентиляция эффективна в домах с высокой тепловой инерцией. Это дома, построенные из камня, кирпича, бетона и железобетона. Как правило, для их возведения используют тяжелые прочные фундаменты-подушки.

Схемы естественной вытяжной вентиляции

В домах с высокой инерцией тепло накапливается в массе дома и запас его может быть достаточным для поддержания комфортных условий в помещении при отключении отопления на протяжении нескольких часов, а то и нескольких суток.

Вентиляционные каналы для удаления отработанного воздуха в инерционных домах располагают в массиве стен, делая их вертикальными с выходом в чердачное помещение. Поступая в вентиляционный канал, теплый воздух движется вверх, нагревая при этом стены канала, а значит, и стены дома, отдавая при этом запас своей тепловой энергии. Затем воздух попадает в подкровельное пространство, подогревая его оставшимся теплом.

Сохраненное в стенах вентиляционного канала тепло в дальнейшем используется для поддержания температуры стен и обогрев дома.

В домах с естественной вентиляцией рекуперация тепла также носит естественный характер и в дополнительном регулировании не нуждается.

Вентиляция в малоинерционных домах

Необходимость управления рекуперацией тепла возникает в домах, оборудованных принудительными вентиляционными системами. Как правило, речь идет о малоинерционных строениях, в конструкции которых присутствуют современные теплоизоляционные материалы.

Вентиляция с рекуперацией тепла в доме

Это могут быть каркасные дома со стенами из сэндвич панелей, дома из пеноблоков или газосиликатных блоков, а также щитовые строения с внутренним слоем из современного высокоэффективного теплоизоляционного материала. Малоинерционные дома имеют небольшой вес по сравнению с традиционными строениями из кирпича или бетона, для их возведения обычно используют облегченные варианты фундамента, отдавая предпочтение ленточному или свайному фундаменту.

Тепловых потерь теплопроводностью через поверхность стен в малоинерционных домах практически нет, однако, в них стены не аккумулируют тепло, а системы естественной вентиляции не эффективны. Для отопления малоинерционного строения достаточно нагревать воздух в помещении. Именно по этой причине одним из наиболее востребованных и экономичных способов отопления в таком доме является воздушная система отопления, в которой в помещение через приточные отверстия подается теплый воздух, а остывшие воздушные массы забираются и после подогрева, вновь подаются в приточные каналы.

Воздухообмен в помещении напрямую зависит от эффективности работы вентиляционной системы и ее конструктивных особенностей. Естественная вентиляция в малоинерционных домах малоэффективна. Для лучшего воздухообмена необходимо использовать системы принудительной вентиляции, обеспечивающие подачу свежего воздуха и удаление отработанных воздушных масс.

Постоянный приток свежего (холодного) воздуха и удаление отработанных (нагретых) воздушных масс приводит к увеличению расходов на отопление. Можно смело сказать, что в малоинерционных домах с вентиляцией могут вылететь в трубу все деньги, затраченные на обогрев жилища, если, конечно, не использовать систему рекуперации тепловой энергии.

Как работает рекуператор тепла в системе вентиляции?

При рекуперации тепла в системе вентиляции стоит задача подогреть поступающий в помещение воздух за счет тепловой энергии уходящих воздушных масс. Подогрев может быть

  • центральным, рассчитанным сразу на все здание и устанавливаемым на центральную вентиляционную систему
  • локальным, обеспечивающим только одно отдельно взятое помещение и устанавливаемый на местную вентиляционную систему

Для этого вентиляционная система дополняется теплотехническим блоком, предназначенным для теплообмена между холодным и теплым воздухом. Теплообменники могут иметь различное устройство и технические характеристики.

Пластинчатые рекуператоры

Самым простым воздушным рекуператором является пластинчатый теплообменник, представляющий собой камеру с параллельными воздуховодами, разделенными металлической перегородкой, играющей роль теплопроводной пластины. Нагретый воздух при соприкосновении с перегородкой с одной стороны, нагревает ее, а холодный воздух, движущийся с противоположной стороны, забирает тепло.

Несмотря на примитивную конструкцию, пластинчатые рекуператоры имеют высокий КПД, величина которого может составлять 90%. Еще одним плюсом пластинчатого рекуператора является отсутствие движущихся частей.

Есть у пластинчатого рекуператора и существенный недостаток: при охлаждении воздуха на пластине образуется конденсат, что при отрицательной температуре наружного воздуха может привести к обледенению рекуператора.

Роторный рекуператор

Этого недостатка лишен роторный рекуператор, представляющий собой вращающуюся пластину, установленную между приточным и вытяжным воздуховодом. Одна половина пластины находится в зоне нагрева и контактирует с теплым воздухом, а вторая половина пластины, наоборот, находится в подающем воздуховоде и контактирует с холодным воздухом, затем происходит поворот на 180 градусов и положение меняется, нагретая пластина попадает в холодный воздуховод, а охлажденная пластина попадает в зону нагрева. Интенсивность теплообмена зависит от скорости вращения ротора и разницы температур холодного и нагретого воздуха. КПД роторного рекуператора может составлять 75-85%.

Вращение роторного рекуператора сопровождается шумом, что является его недостатком. К тому же устройство постоянно нуждается в техническом обслуживании.

Рекуператор с промежуточным теплоносителем

Рекуператоры с промежуточным теплоносителем могут иметь различное устройство, но общим для них является использование теплоносителя (фреон, вода) для передачи тепла от одного воздушного потока другому воздушному потоку. Так, к примеру, в устройстве воздушных рекуператоров большое распространение получили тепловые трубки.

Подведем итоги

Рекуператор тепла является опциональной частью приточно вытяжной вентиляционной системы, использование которой в значительной мере сокращает расходы на отопление и позволяет поддерживать комфортные условия в доме с меньшими расходами.

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.
Читайте также  Как подобрать кондиционер по объему помещения?

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 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%.
Читайте также  Отдушина под домом что это?

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:

Типы систем рекуперации тепла в системах вентиляции

При постройке дома необходимо выбрать и установить систему для рекуперации тепла в системах вентиляции. Существует несколько модификаций вентиляционного оснащения, которое выбирают в зависимости от его производителя. Оборудование природного импульса включает в себя нагнетательные клапаны для стен и окон, обеспечивающие поступление свежего воздуха в комнаты. Для удаления запахов из туалетных и ванных комнат, а также из кухонь устанавливают вытяжные воздуховоды.

  • 1. Преимущества и недостатки воздухообмена
  • 2. Типы рекуператоров
    • 2.1. Разветвлённая система утилизации тепла
    • 2.2. Аппараты смешанного действия
    • 2.3. Вторичное применение материалов и энергии
    • 2.4. Особенности пластинчатой и роторной конструкций

Воздухообмен получается из-за разницы температур в комнате и за её пределами. В летнее время температуры выравниваются как внутри, так и снаружи комнат. То есть воздухообмен приостанавливается. В зимний период эффект проявляется более оперативно, но при этом потребуется больше энергозатрат для нагрева холодного уличного воздуха.

Составная вытяжка является системой с принудительной вентиляцией и с естественной циркуляцией воздуха. Недостатками являются:

  • большая нагрузка на систему отопления;
  • слабый воздухообмен в доме.

К преимуществам можно отнести невысокую цену и отсутствие внешних природных факторов. Но при этом по качеству и функциональности аэрация не может считаться полноценной вентиляцией.

Для обеспечения комфортных условий в новых жилых домах устанавливают универсальные системы вынужденной аэрации. Системы с рекуператором обеспечивают поступление свежего воздуха нормальной температуры с одновременным удалением отработанного воздуха из помещений. Вместе с этим происходит теплоотвод из нагнетательного потока.

В зависимости от типов рекуператоров и размеров помещений, в которых установлена вентиляция, происходит улучшение микроклимата более или менее эффективно. Но даже при установленной рекуперации при коэффициенте полезного действия всего лишь 30% экономия энергоресурсов будет значительной, а также происходит улучшение общего микроклимата в комнатах. Но имеются у теплообменников и недостатки:

  • увеличение потребления электроэнергии;
  • выделение конденсата, а зимой возникает обледенение, что может привести к поломке рекуператора;
  • сильный шум при работе, доставляющий большие неудобства.

Теплообменные аппараты или теплоутилизаторы в системах вентиляции с усиленной теплошумоизоляцией работают очень тихо.

Рекуператоры направленного движения теплоносителей предполагают вентиляцию и утилизацию тёплого отработанного воздуха. Аппарат осуществляет перемещение воздуха в двух направлениях с одинаковой скоростью. С теплоутилизаторами повышается комфортность жизни в домах.

При этом значительно снижаются расходы на отопление и вентиляцию, соединяя оба серьёзных процесса в один. Такие аппараты можно использовать как в жилых, так и в производственных помещениях. Таким образом, экономия денежных средств составит приблизительно от тридцати до семидесяти процентов. Теплоутилизаторы можно разделить на две группы: теплообменники простого действия и тепловые насосы для увеличения запаса утилизируемой теплоты. Теплообменники можно использовать лишь в тех случаях, когда ресурсы источников больше ресурсов микроклимата, которому передаётся теплоэнергия.

Устройства, передающие тепло от источников к потребителям при помощи промежуточных рабочих тел, например, жидкостей, циркулирующих в замкнутых контурах, состоящих из циркуляционных насосов, трубопроводов и теплообменников, находящихся в нагреваемых и охлаждаемых камерах, называются рекуператорами с промежуточными теплоносителями. Такое оборудование широко применяется в разных теплообменниках и циркуляционных насосах при больших расстояниях между источником и потребителем тепла.

Этот принцип используется в разветвлённой системе утилизации тепла и энергопотребителей с разными характеристиками. Работа теплоутилизатора с промежуточным теплоносителем состоит в том, что процесс в нём протекает в диапазоне водяного пара с изменением агрегатного состояния при постоянной температуре, давлении и объёме. Эксплуатация утилизаторов с тепловыми насосами отличается тем, что движение рабочей жидкости в них производится компрессором.

Для утилизации тепла вытяжного воздуха и для согревания приточного воздуха применяют обменники рекуператорного или контактного типа. Могут также устанавливаться аппараты смешанного действия, то есть один — рекуператорного действия, а второй — контактного. Желательно устанавливать промежуточные теплоносители безвредные, недорогие, не вызывающие коррозию в трубопроводах и теплообменниках. До недавнего времени в роли промежуточных теплоносителей выступали только вода или водные гликоли.

В настоящий момент их функции успешно выполняет холодильный агрегат, который работает как тепловой насос в комбинации с рекуператором. Теплообменники располагаются в приточных и вытяжных воздуховодах, а при помощи компрессора осуществляется циркуляция фреона, потоки которого переносят тепло из вытяжного воздушного потока в приточный и обратно. Всё зависит от времени года. Такая система состоит из двух и более приточных и одной вытяжной установки, которые объединяет один холодильный контур, что обеспечивает синхронную работу установок в разных режимах.

С подорожанием материалов или энергии всё актуальнее становится возвращение частей материалов и энергии для вторичного применения в этом же технологичном процессе. Из-за всё большего потребления энергии возникает необходимость в приобретении природного газа, каменного угля, мазута. Вентиляционные и охлаждающие системы используют тепло отводимого воздуха при нагревании нагнетательного микроклимата, что позволяет понизить вдвое расходование тепла системой вентиляции.

Самая простая конструкция у пластинчатого рекуператора. Основой такого теплообменника является герметическая камера с параллельными воздуховодами. Его каналы разделяются стальными или алюминиевыми теплопроводными пластинками. Недостатком этой модели является образование конденсата в вытяжных каналах и появление ледяной корки в зимнее время. При размораживании оборудования поступающий воздух идёт на теплообменник, а тёплые исходящие воздушные массы способствуют растапливанию льда на пластинах. Для предотвращения подобных ситуаций предпочтительнее использовать пластины из алюминиевой фольги, пластика или целлюлозы.

Роторные рекуператоры являются самыми высокоэффективными аппаратами и представляют собой цилиндры с гофрированными металлическими прослойками. При вращении барабанной установки в каждую секцию входит тёплый или холодный поток воздуха. Так как коэффициент полезного действия обуславливается темпом вращения ротора, таким аппаратом возможно управлять.

К достоинствам можно отнести возвращение тепла приблизительно 90%, экономичное расходование электричества, увлажнение воздуха, кратчайшие сроки окупаемости. Чтобы рассчитать эффективность рекуператора, необходимо измерить температуру воздуха и вычислить энтальпию всей системы по формуле: H = U + PV (U — внутренняя энергия; P — давление в системе; V — объём системы).