Вентиляция с рекуперацией

Если вентиляционная система давно уже стоит в помещении, качественно и эффективно работает, то все равно есть один вопрос, который необходимо уточнить. Речь пойдет об утечке тепла во время вытягивания использованного воздуха. Когда он выходит, то с ним исчезает и тепло, в итоге — дополнительные траты на энергоресурсы. Согласно статистике системы вентиляции и другие коммуникации занимают до 75% всей электроэнергии в доме. Вентиляция местная и общеобменная решает проблему, и позволяет уменьшить расходы значительно. Ниже все самые важные характеристики, виды, преимущества и минусы, особенности работы, производительность таких устройств.

Содержание статьи:

1. Вентиляция с рекуперацией тепла — назначение и преимущества
2. Разные типы теплообменников: характеристика и особенности работы
3. Рекуператор и системы вентиляции
4. Расчет
5. Особенности монтажа — рекомендации

 

Вентиляция с рекуперацией тепла — назначение и преимущества

Начнем со значения слова «Рекуперация». Произошло от латинского «recuperatio», что значит «возмещение, получение». То есть общий смысл таков: это возвращение части энергии или материалов, которые расходуются в процессе технологических процессов. А также — повторное применение полученных ресурсов в тех же процессах.

Специалисты Инмик рекомендуют вентиляционные устройства с рекуператорами для установки, потому что они имеют очень важное преимущество: помогают значительно сэкономить потребление энергоресурсов, а значит, сократить финансовые затраты.

Особенно актуален такой вариант, когда есть ограничения в потребляемом объеме электричества, а вентиляционную систему остановить не представляется возможным. Тогда вентиляция — очень хороший выход. Можно и охладить приточный поток воздуха в знойные летние месяцы: приходящий воздушный поток отдает тепло отработанному и входит в помещение уже прохладным.

Принцип работы

Нагрев поступающего воздуха использованным осуществляется в теплообменнике. В приборе обязательно должны быть теплообменный элемент и вентиляторы, прокачивающие потоки воздуха. Вытягиваемый и чистый воздух напаравляются в разные стороны. Чтобы управление было простым, удобным и эффективным, система вентиляции с рекуперацией тепла управляется с помощью автоматики. Она же помогает контролировать качество поступающего воздуха.

• Устройство так сконструировано, что поступаемый и загрязненный воздух не смешиваются между собой. А тепло проникает через стенки рекуператора.
• Рекуперационная система применяется в приточно–вытяжной вентиляции и центральных кондиционерах при наличии у них рекуперационных устройств (теплообменников).
• При расчетах обязательно учитывается такая важная характеристика: Коэффициент Эффективности Рекуперации Тепла. Он обозначает разницу между полученным теплом и самым высоким показателем возможного количества тепла, которое можно было бы получить. Показатель колеблется от 30 до 90% и зависит от модели рекуператора, производителя и цены.

Вентиляция с рекуперацией тепла — устройство, полностью зависимое от электрической сети, энергозависимая конструкция. Чаще прибор устанавливается с наиболее эффективной приточно–вытяжной системой вентиляции.

Она способна поставлять и забирать воздух в равномерном сбалансированном режиме, не зависит от погодных условий, дополнительно позволяет контролировать уровень влажности, чистоты и температуру воздуха. Если есть теплообменник, то при номинальном показателе мощности экономия энергоресурсов составляет не менее 6 кВт.

Обязательно ли нужен теплообменник

Чтобы дать правильный и аргументированный ответ, необходимо сравнить преимущества и недостатки вентиляции с рекуперацией.

Достоинства

1. Рекуперационная система вентиляции — технология достаточно новая в России. Основное ее достоинство, как ранее упоминалось, в сбережении тепла и в его эффективном использовании для подогрева поступающего воздуха. Конструкция узлов в установке может отличаться, но воздушные потоки прибывающего и устраняющегося воздуха не смешиваются никогда. Производительность системы напрямую зависит от возможности появления конденсата.
2. Есть приборы, изготовленные из гигроскопической целлюлозы, которые позволяют избежать появления обледенения и конденсата, увеличивают коэффициент производительности вентиляции с рекуперацией тепла.
3. Чтобы получить максимальный эффект от использования, желательно устанавливать теплообменник в помещениях, где применяется механический тип вентиляционной системы. Актуально устройство в домах, изготовленных с высоким уровнем теплоизоляции.
4. Применяются для строительства такие материалы: газосиликатные плиты, сэндвич — панели, пеноблоки. В результате стены плохо сохраняют тепло, и рекуператор очень выручает, нагревая воздух до нужной температуры. Вентиляционная система же обеспечивает полноценный воздухообмен. Естественный тип вентиляции в данном случае не имеет нужного эффекта.
5. Но установка данной системы не менее актуальна и для стандартных привычных зданий из бетона и кирпича. Проблема с нормальной циркуляцией и нагревом воздуха появилась в последние десятилетия, когда активно стали устанавливать стеклопакеты и герметичные двери. Поступление чистого воздуха естественным путем стало проблематичным, тяга начинает понижаться до нулевой отметки или опрокидывается.
6. Наладить сбалансированную циркуляцию воздуха можно в этой ситуации только с помощью механической (принудительной) системы вентиляции. Воздухообмен налаживается, но потеря энергоресурсов возрастает до 50 – 60%. На выручку приходит вентиляция. Хорошим КПД является 30 – 80%. Теплообмен уже при 60% — это отличный результат.

Уровень эффективности устройства во многом зависит от нескольких критериев.

• Тип теплообменника.
• Скорость прохождения воздушных потоков через рекуператор.
• Учет разницы между температурой за пределами здания и внутри.
• Площадь помещения.
• Расход воздуха.

Даже КПД 30 – 40% лучше (показатель будет стабильным, даже если вентиляционная система установлена с некоторыми ошибками), так как сберегается энергия. К тому же общее состояние и показатели воздуха становятся качественней в комнате или цеху, микроклимат более комфортный. Поэтому установка вентиляционной системы с теплообменником полностью себя оправдает и окупит, поможет сэкономить немалые средства и сократит потребление энергоресурсов.

Важно: данные приводятся из расчета, что вентиляционная система будет работать практически целые сутки, оборудование будет мощным, а процесс воздухообмена отлаженным и регулярным, без сбоев.

Недостатки

Есть некоторые минусы, о которых знать при проектировании и монтаже обязательно нужно.

1. Зависимость от электрической сети. Установка рекуператора будет оправдана, если энергии будет уходить меньше, чем показатель экономии после введения в эксплуатацию.
2. Малая эффективность на слишком большой площади помещения. В данном случае расходы на электроэнергию будут достаточно высоки, а итоговый результат от теплообмена между поступающим и выталкиваемым воздухом значительно слабее, чем первоначально ожидалось.
3. Появление конденсата. Если установлен вид теплообменника, который страдает от обледенения и выпадения конденсата, то производительность прибора может резко падать. В некоторых моделях поступающий воздух на время (пока стечет влага в дренажную ванну, и рекуператор просохнет) вводится за пределами устройства и практически не нагревается. А это нарушает температурный режим и сбалансированность в работе системы.
4. Высокий уровень шума. Если в устройстве не предусмотрены изоляционные материалы, то вентиляция с рекуперацией — довольно шумная. Особенно возникает дискомфорт в ночное время, когда явно слышен гул.

Поэтому перед окончательным принятием решения, составлением проекта и расчетами необходимо очень внимательно отнестись к выбору рекуперационного устройства. В этом с удовольствием поможет наша команда Инмик.

К сведению: следует приобретать такую систему, которая смогла бы окупиться через 5 – 8 лет. Нужно также учесть, что периодически придется делать вложения в ремонт (замена вентиляторов и прочее).

 

Разные типы теплообменников: характеристика и особенности работы

То, как сконструирован рекуператор, определит в будущем экономичность вентсистемы. Всего активно устанавливается 5 видов теплообменников. Рассмотрим детальней, что каждый из них собой представляет.

Пластинчатый рекуператор

Наиболее известный тип рекуператора, имеющий приемлемую стоимость и довольно эффективный. Рекомендуется для установки в не слишком больших строениях: мини–ресторанах, коттеджах, дачах, частных предприятиях.

• Выглядит в виде кассеты со множеством пластин. С разных сторон ряда пластин, независимо друг от друга, проходят воздушные потоки приточные и вытяжные, они пересекаются, но (что важно) не перемешиваются. Таким образом чистый воздух получает только нужное тепло, но не загрязненные микрочастицы отработанного.
• Пластины могут изготавливаться из алюминия или стали. Теплообмен происходит за счет одновременного нагревания и охлаждения пластин в герметичной камере рекуператора.
• В наличии есть также отводы для конденсата, который образуется после возможного обледенения пластин (когда поступает холодный воздух с улицы зимой).

Плюсы пластинчатого рекуператора

1. Устройство легко установить и настроить даже самостоятельно.
2. Поступаемый и использованный воздух не соприкасаются друг с другом.
3. Компактность и сравнительно невысокая стоимость.
4. В устройстве нет деталей, которые приходят в движение и трутся.
5. Высокий уровень эффективности — в пределах 30 – 80%.
6. Возможность устанавливать в небольших по площади строениях.

Есть один существенный недостаток: возникновение наледи и конденсата. Образующаяся вода стекает в дренажную ванну, которая соединяется с канализацией. Во время просушки пластин, поступающий воздух проходит в обход теплообменника и не нагревается.

Есть несколько путей решения вопроса.

• Подогревать поступающий холодный воздух перед поступлением его в рекуператор. Тогда наледи и конденсата не будет.
• Установка пластин из гигроскопической целлюлозы, обладающей способностью впитывать влагу из выходящего воздушного потока. Затем она передается заходящему свежему воздуху.

Если планируется приобрести и установить перекрестную вентиляцию с рекуперацией тепла, то следует ознакомиться с особенностями и характеристиками пластин, с материалом.

1. Алюминиевая фольга. Идеальный вариант для помещений с повышенной влажностью воздуха: бань, бассейнов. Цена невысокая, но есть способность подсушивать воздух, поэтому не рекомендуется для комнат, где живут люди.
2. Пластины из пластика, аналогичные по характеристикам с металлическими, но более эффективны.
3. Рекуператор из целлюлозы. Оптимальный вариант, решающий проблему обмерзания и поддерживающий допустимый уровень влажности.

Последний вариант наиболее удобен, и именно его желательно устанавливать в жилых помещениях или зданиях, где постоянно находится много людей.

Роторный

Рекуператор отличается от предыдущего вида формой: представляет собой цилиндр, внутри которого находятся прослойки, выполненные из гофрированного металла. Когда барабан начинает вращаться, в него по очереди входят слои приточного и использованного воздуха в каждый отсек. Скорость ротора можно регулировать.

Состоит из вала вращения и двух каналов для поступления отрабортанного и свежего воздушного потока. В процессе работы в одном канале происходит повышение температуры от использованных воздушных масс. Далее, по мере вращения барабана, тепло переходит к воздухопотоку с улицы и нагревает его.

Плюсы:

• Установка вентиляции с рекуперацией именно с таким теплообменником позволяет сэкономить энергоресурсы на 65 – 90%.
• Не обязательно дополнительно устанавливать комплектующие для контроля увлажнения, так как роторный рекуператор частично справляется с этой проблемой.
• Окупается прибор в течение четырех лет.

Роторный теплообменник является достаточно эффективным устройством, но назвать его лидером нельзя. Есть и недостатки у прибора.

• Загрязненный воздух в незначительных количествах проникает обратно в помещение (3 – 8 %).
• Сама конструкция достаточно сложная, создающая вибрацию и гул. Некоторые элементы периодически нуждаются в дополнительном обслуживании.
• Из–за сложных комплектующих стоимость устройства недешевая.
• Монтировать роторный рекуператор необходимо в просторной камере, занимающей немалое место, что неудобно в небольших помещениях.

Благодаря немаленьким объемам, этот вид теплообменника предпочтительно монтировать только на производстве.

Важно: чтобы избежать смешивания воздушных потоков, делаются промежуточные сектора, в которые поступает дополнительный чистый воздух для продувания. Но следует учесть, что КПД снижается.

Камерный

Камера условно делится на 2 части. В одну попадает отработанный воздух, который нагревает. Затем с помощью специальной заслонки потоки меняются местами: поступающий заходит в уже нагретую предварительно камеру, и таким образом его температура увеличивается. Сам короб закрытый, а движущаяся деталь в нем — заслонка. Она и определяет всю работу данного вида вентиляционной системы, получается в результате циклический взаимообмен потоков.

Достоинства

• Эффективность до 90%.
• Если используют качественную теплоизоляцию, затраты на электричество значительно уменьшаются.
• Установка простая, но придется проконсультироваться со специалистами при расчетах параметров.
• Прибор не подвержен обледенению, и уровень влажности остается в норме.

Камерный рекуператор подходит для регионов, где длительное время на протяжении года температура на улице и внутри здания значительно различается.

Минусы устройства

1. Движущиеся комплектующие (заслонка) требуют постоянного дополнительного обслуживания.
2. поступающий и загрязненный воздух нередко смешиваются и отработанный воздушный поток снова проникает в строение.

Чтобы избежать смешивания, устанавливается фильтр, но он снижает производительность.

Теплообменник с промежуточным носителем

Имеет еще несколько названий: гликолевый агрегатор или связанный теплообменник. Отличается гибкостью и универсальностью. Один рекуператор монтируется в приточный канал, а другой — в вытяжку.

Входят такие компоненты: циркулярный насос, расширенный бак, контроллер, воздушный и предохранительный клапан, датчик температуры, индикатор давления.

Между обменниками, которые между собой не сообщаются, потоки не смешиваются, циркулирует водно–гликолевый (или вода) состав. Нагретый комнатный воздух передает тепло чистому прохладному. Система замкнутая.

Характеристика устройства

• КПД низкий: всего до 50%.
• Скорость движения антифриза можно выбирать.
• В данном случае воздуховоды в приточно–вытяжной вентиляции с рекуперацией могут быть размещены на максимально далеком расстоянии друг от друга (до 800 м).
• Теплообменник монтируется вертикально или горизонтально.
• Если погода холодная, то появляется обмерзание. Но можно обойтись без разморозки — функционал антифриза позволяет это делать.
• Система окупается в течение нескольких лет.
• При необходимости можно делать комплекс из одной вытяжки и нескольких приточных каналов (для слишком большого помещения).

При использовании этого рекуператора следует следить, чтобы воздушные потоки были равными. Рекомендуется приобретать и устанавливать, если воздух с улицы сильно загрязнен и смешивание потоков приточного и вытяжного воздуха недопустимо.

Тепловые трубки

Устройство включает множество трубок из металла или алюминия, наполненных фреоном. Основа работы базируется на изменении вещества в трубках: использованный воздух нагревает их, и вещество испаряется. Поступающий воздух проходит между трубок, нагревается от пара, а испарения превращаются в конденсат и потом снова в жидкость. Так происходит цикл, который повторяется.

Технологические особенности

• КПД до 65%.
• В приборе нет движущихся составляющих, поэтому рекуператор работает абсолютно без шума.
• Устройство простое, не требующее специальных навыков при установке.
• Небольшой вес и размеры.
• Не требуются дополнительные энергоресурсы. Циркуляция естественная.

Большое преимущество, что поступающий и использованный воздух не перемешиваются. Но есть и небольшие недочеты.

• Температурные границы не должны быть слишком высокими. При высокой температуре все вещество из трубок испаряется, а если она низкая, то пар образуется медленно.
• Трубки не слишком прочные: возможно изменение формы и нарушение герметичности.

Эти теплообменники в большинстве случаев монтируются в зданиях с небольшой площадью: офисных кабинетах, ресторанах, административных зданиях.

 

Рекуператор и системы вентиляции

Классификация вентиляционных систем подразделяется на 3 группы: приточную, вытяжную и смешанную, приточно–вытяжную. В каждой рекуператор играет дополнительную роль и может устанавливаться по желанию заказчика. Специалисты Инмик рекомендуют воспользоваться данным устройством для экономии энергоресурсов.

Вытяжная вентиляция с рекуперацией

Теплообменник в данной вентиляционной системе устанавливается только некоторых видов (с промежуточным носителем, и только одна часть). Функция вытяжной вентиляции в заборе использованного воздуха.

В работе рекуператора загрязненный воздушный поток необходим для процесса нагрева. Его тепло передается поступающему холодному воздуху. Поэтому вытяжная система с рекуперацией не функционирует сама по себе, а тесно взаимосвязана с приточной.

По этой причине основной упор при монтаже вентиляционной рекуперационной системы делается на максимально продуманный проект, чтобы поступающий и загрязненный воздух не смешивались в устройстве, но теплообмен был эффективным.

Приточная вентиляция с рекуперацией

Этот тип предусматривает наличие теплоутилизатора, который располагают в межпотолочной зоне, в подвале или на чердаке. В большинстве случаев применяются перекрестно–точечные рекуператоры, не требующие много места. КПД их достигает 90%, но даже при 30% происходит значительная экономия тепла, а значит и финансов.

Устройство выбирается в зависимости от размеров здания и цели. Если это производство, то можно устанавливать роторные рекуператоры. В более маленьких по площади строениях применяются другие виды. Следует знать при подборе модели: небольшая мощность прибора не позволит обогревать большое строение.

Располагается рекуперационная система централизованно (теплообменник устанавливается таким способом, чтобы через него проходили все воздуховоды) или нецентрализованно (с устройством соединен воздуховод только с одного помещения).

Приточно–вытяжная вентиляция с рекуперацией: централизованный вариант

Устанавливается комплекс в период ремонта (до внутренней отделки) или при полной замене вентиляционной системы. Специалист поможет выбрать приточно–вытяжную установку с встроенным рекуператором, который должен обладать достаточной мощностью. Обязательно учитывается размер здания, расчитывается объем воздуха.

Данная система, оснащенная рекуператором, успешно справляется с обогревом поступающего воздуха отработанным, работает сбалансированно и слаженно, без возникновения сквозняков. Именно данный вид вентиляционной системы подойдет для помещений со стеклопакетами и герметично закрывающимися дверями.

Если система моноблочная, то ее комплектующие таковы: вентилятор, нагреватель, система фильтрации, различные типы рекуператоров, автоматика. Иногда дополнительно есть в наличии таймер отсрочки работы, регулятор уровня мощности, приспособление для контроля влажности и прочее.

Среди таких устройств лидерами являются: Dantex (Великобритания), Daikin (Япония), Dantherm (Дания), Вентс (Украина).

Децентрализованная приточно–вытяжная система с рекуперацией

Её монтируют непосредственно в стену фасада здания или через оконный проем. Главная функция системы — максимально улучшить качество подаваемого воздуха в помещение.

Составляющие: рекуператор (почти всегда пластинчатый), вентилятор, рукав оснащается шумопоглащающими материалами, блок управления встраивается внутри комнаты.

Преимущества

• Приспособлены для помещений максимум 30 м2.
• КПД высокий — до 95%.
• Цена приемлемая, простота установки и наличие других функций в разнообразных моделях (ассортимент широкий).
• Не требуется установки воздуховодов. Стеновой клапан (или оконный) может установить человек, не имеющий навыков.

Рекомендуемые производители: Aerovital (Германия), Вентс (Украина), O’Erre (Италия) и прочие

На что обратить внимание при выборе модели стенового клапана:

• производительность;
• КПД рекуператора;
• толщина стены;
• диаметр сечения воздушного канала;
• температурный режим перекачиваемой среды.

 

Расчет

Команда Инмик предлагает обратиться к нашим специалистам, провести установку системы поэтапно, с соблюдением всех норм.

1. Сначала необходимо проконсультироваться с менеджером по телефону (звонки бесплатны). На этом этапе заказчик предоставляет в электронном виде документы на здание, включая техпаспорт, план и разрешительные бумаги, утвержденные местными и государственными органами самоуправления.
2. Мастер едет на объект, и после получения информации, нужных замеров поможет подобрать подходящее устройство. Здесь нужно узнать площадь помещения и его прямое назначение.
3. Немаловажно учесть планировку строения. Если комнаты раздельны, то вентиляционных установок может быть несколько.
4. Оговаривается примерное или точное количество людей, которые постоянно или временно находятся в здании.
5. При выборе вентиляции с рекуперацией учитывается бытовая техника и технические агрегаты (установки), которые есть в наличии.
6. После выбора модели составляется проект, который затем утверждается заказчиком. Он имеет 2 части: графическую и расчетную. Составлять проект необходимо, чтобы контролировать процесс, не сталкиваться с непредвиденными обстоятельствами и ознакомиться более подробно со всеми характеристиками устройств.
7. Далее происходит монтаж установки с последующей выдачей гарантийного талона.
8. В конце сотрудничества подписываются акты выполненных работ, сдачи и приема.

 

Особенности монтажа — рекомендации

Для монтажных работ первостепенно знать, граничат ли стены с улицей. Если этого нет, то монтаж осуществляется с удлинением: прямым или под углом. Если к примеру, балкон утеплен, то рекуператор можно установить через стеклопакет.

Если установка планируется в коттедже, то лучшим местом для монтажа будет котельная, чердак, подвал, подсобное помещение. Желательно, чтобы разводка с рекуператором располагалась в помещении с проведенным там отоплением.

Если же его нет, то участки с теплообменником нужно хорошо утеплить, воздуховоды с рекуперацией на улице также. Рекуперационную систему лучше установить вдали от комнат, где находятся люди из–за высокого уровня шума.