Все о рекуператорах воздуха. Рекуператор воздуха что это?

Дополнительные трудности возникают на этапе проектирования системы вентиляции, когда необходимо установить рекуперационный канал. Существует срочная необходимость в установке пары воздуховодов для приточного и вытяжного воздуха в каждой квартире. Здесь очень важны правильные расчеты, от которых зависит уровень шума.

Все о рекуператорах воздуха

Каждое закрытое помещение должно систематически проветриваться. Но этого иногда недостаточно для создания здорового климата в доме. Благодаря техническому прогрессу каждый может приобрести регенератор, который обеспечивает хороший микроклимат в помещении и снижает расходы на отопление.

Описание и принцип действия

Воздушный теплообменник — это теплообменник, который имеет специальную конструкцию и используется для вентиляции помещений. Известно, что при проветривании помещений теряется большое количество тепла, а благодаря работе данного устройства этого можно избежать, снизив нагрузку в процессе отопления.

Конструкция агрегата способствует теплообмену между потоками воздуха, поступающими в помещение и покидающими его принудительно приточным или вытяжным воздухом.

Во время работы устройства воздушные потоки не смешиваются. Воздухообменник работает просто, восстанавливая тепловую энергию, переносимую воздухом через систему вентиляции. Благодаря разным значениям температуры происходит теплообмен, и температура газовых масс выравнивается.

Воздухообменник состоит из двухкамерного теплообменника, при этом каждая из камер может пропускать как вытяжной, так и приточный воздушные массы. Теплообменник сконструирован таким образом, что при разнице температур образуется конденсат, который автоматически удаляется устройством. Система воздуховодов обратного воздуха вентилирует воздух в помещении и снижает затраты на отопление за счет минимизации теплопотерь. Эта технология способна сохранить 2/3 всего тепла, выходящего из помещения, поскольку устройство использует тепловую энергию технологического цикла.

Виды

Существует несколько типов рециркуляторов, которые отличаются по конструкции и принципу работы. Сегодня востребованы 3 типа рециркуляторов воздуха.

Роторный

Роторная арматура характеризуется наличием ротора в конструкции. Корпус обычно изготавливается из нержавеющей стали или оцинкованного листового металла. Ротор вращается приблизительно горизонтально под действием источника питания. Одним из важнейших рабочих элементов регенератора являются гофрированные нити из алюминия, которые наматываются на специально разработанный вал.

При вращении полоски соприкасаются с горячим и холодным воздухом. Эффективность регуляторов циркуляции составляет 85 %.

Среди многочисленных недостатков этого устройства — его большие размеры и наличие движущихся частей, которые могут изнашиваться и нуждаются в регулярной замене.

Пластинчатый

Коаксиальный пластинчатый теплообменник с подогревом приточного воздуха оснащен ограждением приточного и вытяжного воздуха алюминиевыми пластинами. В этих частях возникает конденсат. Если погода ледяная, вы можете обнаружить, что крепление трубы покрыто льдом. Электрический обогреватель поможет растопить лед. В процессе нагрева не происходит теплообмена, поэтому эффективность равна нулю. В этом случае эффективность также ниже. После нагрева холодного воздуха эффективность увеличивается до 90 %.

Рециркуляционный водяной

Рециркуляционные или крышные рециркуляторы передают тепловую энергию теплообменнику приточного воздуха с помощью воды, антифриза. По своим характеристикам это устройство непосредственно аналогично пластинчатому теплообменнику. Основное отличие водяного блока в том, что он работает как система нагрева воды. Недостатком этого устройства является его низкая эффективность и необходимость частого технического обслуживания. Коллектор этого типа может быть установлен на потолке для экономии места в помещении. Кроме того, он не требует частого технического обслуживания.

Камерный

В этой модели тепло и холод встречаются в общей камере, разделенной заслонкой. Кроме того, эта конструкция имеет некоторые движущиеся части. Через некоторое время лезвие может вращаться и менять направление. Тепло передается через стенки камеры.

Принцип работы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией

Как это работает? Устройство поглощает тепло из выходящего воздушного потока и передает его входящему свежему воздуху. В результате температура свежего воздуха очень близка к комнатной и практически не требует подогрева. Это экономит наши затраты на электроэнергию.

Давайте поговорим о конструкции блоков. Внешне коллектор представляет собой коробку с входными и выходными отверстиями. Внутри находится ключевой компонент — теплообменник, который отвечает за передачу тепловой энергии. Противоположные воздушные потоки проходят через это устройство, но не смешиваются благодаря пластинчатому или мембранному сепаратору.

Рекуператор также оснащен фильтрами, которые очищают входящий и выходящий потоки. Это важно для здоровья находящихся в помещении людей и для защиты теплообменника от пыли и грязи. Вентиляторы отвечают за поток воздуха. Корпуса обеспечивают надежную работу и хорошую изоляцию. Устройства обычно оснащены автоматической системой, которая позволяет регулировать производительность системы вентиляции в зависимости от потребностей пользователя. Дополнительная информация о компонентах системы вентиляции.

Виды рекуператоров, их особенности, преимущества и недостатки

На рынке представлены различные типы рециркуляторов. Давайте поговорим о каждом из них.

Пластинчатый тип представляет собой кассету с металлическим корпусом, содержащим пластины (отсюда и название) из оцинкованной стали, алюминиевой фольги, пластика или полимеризованной бумаги. Пластины разделяют потоки воздуха и предотвращают их смешивание. Производительность этого типа рециркулятора зависит от материала пластины:

• металлические — не лучший выбор. Замерзают в мороз и долго оттаивают. При обмерзании воздух периодически приходится пускать через обводной канал, минуя рекуператор, сразу в помещение;
• пластиковые такой проблемы не имеют, но стоят дороже. В эксплуатации — гораздо эффективнее. Их можно использовать в помещениях с высокой влажностью. И пластиковые, и металлические пластины образуют конденсат, для сбора которого в конструкции предусмотрен поддон. При установке таких рекуператоров нужно предусмотреть дренаж;
• теплообменники из полимеризованной бумаги высокоэффективны, не образуют конденсат и не сушат воздух. Не подойдут для влажных помещений.

Рециркуляторы имеют цилиндрическую форму и состоят из алюминиевого ротора, окруженного корпусом из оцинкованной стали. При вращении барабана он нагревается в зоне выхлопа и охлаждается в зоне всасывания, отдавая тепло наружному воздуху. Рециркуляционные установки более эффективны, чем пластинчатые контуры. Автоматика регулирует скорость вращения ротора и предотвращает образование инея. Поэтому размораживание не требуется.

Энтальпийные установки технически более совершенны. Он возвращает не только тепло, но и влагу. Эффективность системы оценивается в 80-85 % благодаря эффективному теплообмену. Принцип работы заключается в многоступенчатом восстановлении. Что это значит? Внутри коллектора находится мембрана, которая действует как губка: она поглощает тепло и влагу из вытяжного воздуха и отдает их в приточный воздух. Смешивание воздушных потоков не происходит. Отсутствие конденсата: поверхность мембраны поглощает точно определенный объем влаги.

Преимущества систем рекуперации энтальпии:

• высокая эффективность;
• отсутствие конденсата;
• не промерзают;
• качественная циркуляция воздуха с дополнительным увлажнением.

Устройство не использовалось в течение длительного времени. До сих пор было собрано мало статистических данных о фактическом сроке службы, надежности и долговечности энтальпийных рециклеров. Производители утверждают, что они могут прослужить до 10 лет, но на практике это не подтвердилось. В настоящее время эти устройства в основном используются в системах вентиляции с относительно небольшим расходом воздуха.

Насколько целесообразно заказывать вентиляцию с рекуперацией?

Рекуператор приточного и вытяжного воздуха — это долгосрочная инвестиция. Цена вентиляционной установки с регенератором в среднем на 50 % дороже. Это оборудование окупится в течение многих лет. Срок окупаемости и целесообразность установки также зависят от климатических условий. Полезный материал о важности систем приточной и вытяжной вентиляции.

ВАЖНО: Рециркуляторы хорошо работают при большой разнице температур. Если наружная температура составляе т-15°C, а внутренняя +20°C, вентиляция с рециркуляцией является экономически эффективной.

Если вы живете в мягком, южном климате, нет причин тратить слишком много денег на регенератор: Разница температур небольшая. Это оборудование идеально подходит для умеренного и северного климата с суровыми зимами и длительным межсезоньем.

Как действует рекуператор

В упрощенном виде работу устройства можно объяснить следующим образом: Тепло уходящих воздушных потоков накапливается и объединяется с поступающими воздушными массами. Высокая эффективность этого процесса снижает затраты на отопление и одновременно обеспечивает поступление свежего теплого воздуха в помещения.

Система рекуперации воздуха основана на двух принципах:

1. Вывод отработанных потоков из дома происходит по керамической восстановительной камере, нагревающейся при этом. Отдача тепловой энергии при этом достигает до 97%. Это нагревание порождает автоматический запуск режима притока свежести.
2. Входящие струи свежести проходят по смежным камерам керамической восстановительной системы, нагреваются от сохранённого тепла и попадают в помещение уже подогретыми. При остывании регенератора происходит включение режима вытяжки у вентилятора.

Такой принцип воздухообмена позволяет экономить на использовании любого топлива (жидкого, твердого, газообразного) и в то же время обеспечивает достаточный комфорт проживания.

Преимущества устройства

Этот тип агрегата становится все более популярным, поскольку нет необходимости в вентиляции летом и зимой, что позволяет высвободить ценные градусы. При нагревании устройство создает приток воздуха, который очищается специальным фильтром.

Все процессы полностью автоматизированы. Зимой приток свежего воздуха нагревается, а летом охлаждается.

Регенеративная вентиляция имеет ряд преимуществ:

• существенно экономятся финансы на отопление;
• система значительно экономнее отдельных вытяжных вентиляторов;
• качественно удаляются неприятные тяжёлые запахи и частицы пыли;
• простота при монтаже и эксплуатации;
• практически отсутствие затрат на использование устройства;
• все процессы автоматизированы;
• срок эксплуатации системы достаточно продолжительный и не требует постоянного вмешательства.

Устройство используется постоянно или периодически. Независимо от этого, в доме всегда свежий воздух высокого качества без потерь тепла и свежести.

Классификация рекуператоров

Основные различия между агрегатами заключаются в принципах теплового потока, конструктивных особенностях и предназначении. Существуют различные типы рециркуляторов:

1. Пластинчатыми.
2. Роторными.
3. Водными.
4. С размещением на крышах.

Пластинчатые

Наиболее популярным типом является пластинчатый теплообменник для вентиляции благодаря своей низкой цене и хорошим эксплуатационным характеристикам. Структура теплообменного блока в центре агрегата состоит из одной или нескольких статически закрепленных медных, алюминиевых, пластиковых или целлюлозных пластин. Движение воздуха в кассетах не смешивается с одновременным охлаждением или нагревом воздушных потоков.

Особенностью этого типа является его компактность и надежность. Агрегаты практически не ломаются. Работа происходит без использования электроэнергии, что является большим преимуществом. Основным недостатком данного типа установки является невозможность эксплуатации в сильные морозы, так как абсорберы замерзают и влагообмен невозможен (конденсат замерзает в каналах вытяжного воздуха).

Роторные

Работает от электричества, заставляя лопасти ротора (одну или две) вращаться и перемещать воздушный поток. Вращающийся воздухоочиститель обычно имеет цилиндрическую форму с плотно прилегающими лопастями и барабаном посередине. Они вращаются за счет движения выходящего комнатного воздуха и приточного наружного воздуха. Этот тип характеризуется большими размерами, но и значительно большей производительностью по сравнению с ламинарным типом. Поэтому покупать такой агрегат в частный дом невыгодно; он больше подходит для больших объемов, таких как больница, ресторан, торговый центр или концертный зал. Основными недостатками являются высокие эксплуатационные расходы, потребление энергии, неудобство, первоначальная стоимость и необходимость наличия вентиляционной камеры.

Водный

Принцип работы теплообменника заключается в передаче тепловой энергии к теплообменному элементу водой или другой жидкостью (антифриз и т.д.).

Производительность этого типа агрегата аналогична производительности пластинчатых теплообменников, но работает он по принципу системы водяного отопления. Недостатками являются низкая эффективность и необходимость частого технического обслуживания.

Устройства, с размещением на крышах

Главное преимущество этого типа агрегата — экономия пространства в помещениях. Его КПД составляет не более 68 %, но он практически не требует обслуживания. Недостатком данного типа устройства является проблематичность установки и необходимость сложной процедуры монтажа. Этот тип регенератора не подходит для бытового использования, но обычно применяется в промышленности.

Советы по выбору

Когда мы спрашиваем вас, что выбрать — регенератор или морозильник, мы рекомендуем вам взвесить, что для вас важнее — свежий, чистый воздух, который помогает вам чувствовать себя комфортно и снижает риск аллергии и астмы, или экономия 500 рублей.

Система рекуперации эффективна в помещениях без общего вытяжного вентилятора. В городских квартирах он часто сталкивается с главным воздуховодом, в результате чего образуются застойные зоны.

С другой стороны, воздуховоды стимулируют общую систему вентиляции и оснащены высококачественной системой фильтров. Зимой они нагревают очищенные воздушные потоки до оптимальной температуры, предотвращая сквозняки, поэтому их можно устанавливать в детских комнатах, спальнях, кухнях и других жилых помещениях. А если вы уже сделали ремонт, компактный заборник теплого воздуха — Breezer — органично впишется в существующий интерьер без необходимости переделки.

Теперь, когда вы знаете, что такое рекуперация воздуха и чем она отличается от отопления и очистки с регулируемым расходом воздуха, вы, надеюсь, сделаете правильный выбор для создания и поддержания комфортного климата для вас и вашей семьи.

Тепло и комфорт для вашего дома круглый год!

Автор.

Преимущества и недостатки рекуператоров разных видов

Регенераторы изготовлены по энергоэффективной технологии. Их цена вполне доступна для кошелька среднего человека. Они снижают затраты на отопление помещений зимой и охлаждают приточный воздух летом. Чтобы понять, какой кондиционер выбрать, нужно знать не только преимущества каждого типа агрегата. Рассмотрите недостатки вентиляционных систем с теплообменниками:

• Для роторных, камерных теплообменников и в меньшей степени пластинчатых рекуператоров свойственна возможность смешения приточных и вытяжных потоков. Попадание грязного воздуха в приток особенно нежелательно для систем вентиляции, обеспечивающих воздухообмен чистых помещений. Поэтому в больницах и на некоторых производствах с повышенными требованиями к чистоте воздуха рекомендуется использовать рекуператоры с промежуточным теплоносителем или приборы, работающие на фреоне;
• Рекуператоры создают дополнительное пневмо сопротивление воздушной сети, которое обязательно учитывается конструкторами, при выборе мощности приточного вентилятора;
• Рекуператор — достаточно дорогое устройство, цена которого повышает общую стоимость вентустановки. Соответственно возрастает стоимость регламентного обслуживания оборудования, хотя энергосберегающий эффект позволяет пользователям это удорожание игнорировать;
• Вентиляционные установки оснащенные системами возврата тепла отличаются более значительными габаритами. Особенно большие размеры у пластинчатых теплообменников, а для рекуператоров с разнесенными теплообменниками (с промежуточным теплоносителем) потребуется место для размещения трасс трубопроводов и узлов обвязки.

Рекуператоры для дома, квартиры, промышленности

На рынке представлено достаточное количество инновационных вентиляционных установок. Подходящее устройство следует выбирать в зависимости от его производительности. Выбирая кондиционер для своего дома, обратите внимание на раздел приточно-вытяжных установок в магазине HOROS. Здесь вы найдете самые надежные бренды в мире. Рассчитайте необходимую подачу воздуха в соответствии с типичной кратностью воздухообмена. Согласно СНиП, это значение составляет 0,35 1/ч. Если ваш дом среднего размера, с площадью поверхности 120 квадратных метров и объемом 450 кубических метров, вам потребуется система с производительностью 450*0,35=160 кубических метров/час. Учитывая 10% запас хода, мы выбрали часы немецкой марки Blauberg KOMFORT EC с производительностью 180 куб.м/ч. Это центральное устройство. Преимущество в том, что вы можете распределить приток и отток по всем комнатам вашего дома с помощью теплообменника, оснащенного системой воздуховодов.

Аналогично, при выборе вытяжного вентилятора для квартиры расчеты также покажут нам, какое устройство лучше. Для трехкомнатной квартиры со спальнями объемом 50 и 100 кубических метров потребности в чистом воздухе, рассчитанные по вышеуказанному методу, составляют 17,5 и 35 кубических метров в час соответственно. Для воздухоочистителей мы выбираем два моноблочных устройства. Для небольшого помещения идеальным решением будет установка Winzel Comfo, также производства Blauberg. В режиме рекуперации он работает в диапазоне 10-25 куб. м/час, что соответствует размерам небольшой комнаты. Аналогичным образом мы выбираем устройство для большой комнаты.

Главной особенностью промышленной вентиляции является большой объем помещений и необходимый воздухообмен. Промышленная система вентиляции отличается от бытовой тем, что увеличивает объем воздуха на несколько порядков. Если у вас швейный цех с 35 сотрудниками, рассчитайте мощность регенератора в соответствии с количеством сотрудников. Согласно СНиП, на одного работника требуется не менее 30 кубометров в час. Получается, что производительность вентиляционной установки должна составлять 1050 кубических метров в час. Принимая во внимание складской отдел HOROS, мы выбрали для нашей компании регенератор Blauberg KOMFORT EC производительностью 1200 куб. м в час.

Эффективность рекуператоров

Широкое использование рециклеров делает необходимым разработку методов оценки их эффективности. Для производителей вентиляторов и экспертов существует два основных фактора эффективности. Один рассчитывается по температуре воздуха, другой — по энтальпии. Температура измеряется в трех точках системы:

• На воздухозаборе уличного воздуха — tу ;
• На притоке, в районе приточной решетки — tп ;
• На месте квартирной вытяжки — tв .

Затем коэффициент восстановления температуры (kr) может быть рассчитан по следующей формуле:

kr = (tp — tu)/(tv — tu)

Принцип энтальпии учитывает не только температуру, но и влажность или относительную влажность. Предполагается, что этот расчет, хотя и более сложный, чем расчет температуры, является более точным на порядок. Параметры температуры и влажности измеряются в тех же точках, что и в предыдущих расчетах. Затем для каждой точки рассчитывается энтальпия, которая определяется как количество тепла в воздухе, деленное на единицу веса (1 кг). Значение энтальпии получают из рассчитанных i-d графиков на пересечении изометрий измеренных комнатной температуры и относительной влажности. Формула для расчета коэффициента восстановления энтальпии следующая:

kr = (Ep — Eu)/(Ev — Eu).

• Эп — энтальпия воздуха на приточной решетке;
• Эу — энтальпия на воздухозаборе;
• Эв — энтальпия воздуха на вытяжке.

По сути, все методы расчета сводятся к определению процента тепловой энергии, которая возвращается в дом. В среднем за год 30-40% тепловой энергии, используемой для нагрева ввода, может быть восстановлено путем рекуперации. При наружных температурах около точки замерзания (-5…+5 °C) возврат тепловой энергии увеличивается до 70 %. Было показано, что эффективность утилизаторов зависит от климатических условий. Это объясняет, почему устройства более популярны в странах с мягким климатом. Несмотря на сложные условия российской зимы, регенераторы очень популярны в нашей стране. В основном это модели с возможностью дополнительного электрического подогрева приточного воздуха и модели с байпасом для сброса излишков приточного воздуха.

Перед покупкой вытяжного вентилятора важно учесть размеры помещения, структуру здания, а также функциональность и расположение обычных вытяжных вентиляторов.

Консультация с инженером по вентиляции компании Khoros всегда бесплатна.

Мы поможем вам найти оптимальное решение по вентиляции для вашего здания.