Рекуперация тепла в системах вентиляции: принцип работы и варианты исполнения

Примеры проектирования

Чтобы не ошибиться с выбором рекуператора, следует рассчитать КПД и эффективность работы прибора. Для расчёта КПД используют следующую формулу: K= (Тп – Тн) / (Тв – Тн), где Тп обозначает температуру входящего потока, Тн – уличную температуру, а Тв – температуру в помещении. Далее нужно сопоставить своё значение с максимально возможным показателем КПД приобретаемого прибора. Обычно это значение указывается в техническом паспорте модели либо другой сопроводительной документации. Однако при сравнении желаемого КПД и указанного в паспорте следует помнить, что по факту данный коэффициент будет несколько ниже, чем прописан в документе.

При самостоятельном проектировании прибора следует учитывать, что максимальной эффективностью теплообмена обладают противоточные устройства. За ними следуют перекрёстно-точные, и на последнем месте расположились однонаправленные воздуховоды. Кроме того, насколько интенсивным будет теплообмен, напрямую зависит от качества материала, толщины разделительных перегородок, а также от того, насколько длительным будет нахождение воздушных масс внутри прибора.

Схема управления

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

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

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

Рассмотрим систему вентиляции, с расходом 500 м3/ч. Расчеты будут проводиться для отопительного периода в г. Москва. Из СНиПа 23-01-99 «Строительная климатологи и геофизика» известно, что продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже +8°С составляет 214 суток, средняя температура периода со среднесуточной температурой ниже +8°С составляет -3,1°С.

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

N = G * C* ρ(в-ха) * (tвн-tср )= 500/3600 * 1,005 * 1,247 * = 4,021 кВт

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

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

Расчет 1: Теплоту к приточному воздуху передаем посредством электрического нагревателя. Стоимость электроэнергии в г. Москва S=5,2 руб/(кВт*ч). Вентиляция работает круглосуточно, на протяжении 214 суток отопительного периода, сумма денежных средств, в этом случае будет равна:Ц1=S * 24 * N * n = 5,2 * 24 * 4,021 * 214 =107 389,6 руб/(отоп.период)

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

При условии, что вентиляция будет работать на всем промежутке отопительного периода, получаем сумму за электроэнергию:Ц= S * 24 * N(эл.нагр) * n = 5,2 * 24 * 1,61 * 214 = 42 998,6 руб/(отоп.период) Расчет 3: Для нагрева уличного воздуха используется водяной нагреватель. Ориентировочная стоимость тепла от технической горячей воды за 1 гкал в городе Москва:Sг.в .= 1500 руб./гкал.  Ккал=4,184 кДжДля нагрева нам потребуется следующее количество тепла:Q(г.в.)  =  N  *  214  *  24  *  3600 / (4,184 * 106)= 4,021  * 214 * 24 * 3600 / (4,184 * 106) = 17,75 ГкалВ работе вентиляции и теплообменного аппарата на всем холодном периоде года сумма денежных средств за теплоту технической воды:Ц3 = S(г.в.)  *  Q(г.в.) = 1500 * 17,75 = 26 625 руб/(отоп.период)

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

Электрический нагревательЭлектрический нагреватель+ рекуператор Водяной нагреватель
107 389,6 руб42 998,6 руб 26 625 руб 

Из приведенных расчетов видно, что самый экономичный вариант это использование контура горячей технической воды. Помимо этого сумма денежных средств, необходимая для нагрева приточного воздуха значительно снижается при использовании рекуперативного теплообменника в системе приточно-вытяжной вентиляции в сравнении с использованием электрического нагревателя.В заключении хотелось бы отметить, что применение в системах вентиляции установок с рекуперацией или рециркуляцией позволяет использовать энергию удаляемого воздуха, что позволяет снижать затраты энергии на нагрев приточного воздуха, следовательно снижаются денежные расходы на эксплуатацию системы вентиляции. Использование теплоты удаляемого воздуха является современной энергосберегающей технологией и позволяет приблизиться к модели «умного дома», в котором максимально полно и полезно используется любой доступный вид энергии.

Получить бесплатную консультацию инженера по вентиляции с рекуперацией

Получить!

Технические характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе

Металлические устройства эффективны в эксплуатации до -10ºС. При пониженных температурах работоспособность заметно снижается. Вследствие чего применяется электрические преднагревательные элементы;
При выборе следует изучить толщину корпуса, материал мостиков холода. Толщина 3 см подлежит дополнительной изоляции, когда температура на улице станет ниже -5ºС

Вдвойне придется использовать изоляционный материал, если каркас сделан из алюминия;
Следует обращать особое внимание на показатели свободного напора вентиляторов. Может случиться так, что на 500 м3 напор может полностью отсутствовать

Об этом потребители узнают, как правило, когда рекуператор выходит из строя;
Большой плюс, когда к автоматической системе можно подключить дополнительные функции. Благодаря усовершенствованной автоматике, снижаются издержки в эксплуатации и повышается работа всего прибора;
Основной показатель для принятия решения, на каком рекуператоре остановить свой выбор – это вентиляционный напор и мощность. Предварительно делается расчет, сколько воздуха должно поступать в дом за один час.

Каковы затраты на выполнение вентиляции?

Стоимость естественной вентиляции в первую очередь связана с расходами на строительство дымоходов, а также на вентиляционные решетки и диффузоры. Для механической вентиляции приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла не нужна, но вы должны заплатить за изолированные приточно-вытяжные воздуховоды, приточно-вытяжную вентиляцию и за самый дорогой рекуператор во всей комбинации. Наземный теплообменник не является обязательным элементом такой установки, но оказывает значительное влияние на эффективность рекуперации тепла, и многие люди решают сделать это, хотя это и не дешево.

Стоимость установки во многом зависит от количества комнат в доме – это приводит к количеству вентиляционных каналов, диффузоров, решеток и диффузоров. В случае односемейных домов с естественной вентиляцией обычно можно установить все воздуховоды в двух дымоходах, но если нужен третий, стоимость монтажа явно возрастает. В системе с рекуперацией тепла используются относительно дешевые оловянные шланги (хотя есть и более дорогие системы пластиковых труб). Их количество не оказывает большого влияния на общую стоимость установки. Цена рекуператора самая большая. Прежде всего это означает, что стоимость вентиляционной системы с рекуперацией тепла значительно выше, чем у натуральной.

Любой, кто думает, что с помощью механической вентиляции сможет сэкономить много благодаря тому, что они не будут делать дымоходы, потому что это возможно только в некоторых случаях. Если в доме есть котельная и камин, то для установки вентиляции все еще необходимы дымоходы. Тогда отставка только из эфирных каналов не сильно изменится в смете. Смета расходов предполагает, что значительная экономия будет вызвана только полным отказом от дымоходов и, следовательно, от камина и котла, которые могут быть заменены тепловым насосом или электрическим отоплением. Дымоход также не нужен в случае газового котла с закрытой камерой сгорания, при условии, что он оборудован концентрической трубой для отвода воздуха и газа, которая подает воздух непосредственно в камеру сгорания и, конечно же, выпускает из нее пары.

Канальный теплообменник

Канальный (трубный) теплообменник чаще всего изготавливают из тонкостенных канализационных труб из ПВХ. Такие трубы достаточно жесткие, устойчивые к механическим нагрузкам и коррозии. Кроме того, в последнее время специально для почвенных теплообменников стали производить трубы из полипропилена, имеющие лучшую теплопроводность, чем ПВХ. На внутренние стенки таких труб наносят слой, предотвращающий развитие микроорганизмов.

Глубина. Трубы укладываются на глубине не менее 1,5 м, обязательно с уклоном, обеспечивающим естественное стекание воды, которая образуется в теплообменнике в результате конденсации водяного пара из воздуха.

Оптимальный диаметр труб теплообменника для односемейного дома - 200-250 мм (он обеспечивает скорость протекания воздуха порядка 3 м/с).

При большем диаметре уменьшается скорость протекания воздуха, и его контакт с почвой длится дольше. Казалось бы, благодаря этому теплообмен становится более эффективным. На самом деле это не так: в теплообменнике с большим диаметром большинство частиц воздуха не вступает в непосредственный контакт с их стенками, а значит, не обменивается с ними теплом. Идеальным решением были бы многочисленные, отдаленные друг от друга тонкие каналы, по которым бы медленно проходил воздух (именно так построен теплообменник рекуператора). Но такой теплообменник получился бы неоправданно дорогим.

Длина трубы. Какой длины должны быть трубы? Теоретически — чем длиннее, тем лучше, поскольку захватывается большее количество тепла. Однако вместе с длиной растет сопротивление протеканию. Оптимальная длина составляет 35–50 м. В более длинных трубах теплообмен увеличивается уже незначительно.

Форма трубы. Труба теплообменника не должна иметь много изгибов, поскольку каждое колено — это дополнительное сопротивление протеканию воздуха. По этой же причине необходимо избегать колен с углом изгиба менее 90°.

Если участок возле дома не настолько большой, чтобы разместить на нем достаточно длинный, более или менее прямой отрезок трубы, можно уложить параллельно несколько труб. В этом случае время контакта воздуха с почвой будет короче, но поверхность обмена теплом будет большей.

Где укладывать? По мере возможности труба укладывается недалеко от дома, поскольку температура почвы там обычно немного выше. Расстояние труб от дома, а также между соседними рядами труб должна быть не меньше 1 м.

Входное отверстие (через которое в трубу подается воздух) нужно прикрыть козырьком, чтобы защитить теплообменник от атмосферных осадков. Кроме того, входное отверстие должно находиться на высоте, которая делает невозможным засыпание снегом. А для защиты от попадания загрязнений в теплообменник следует на входе установить воздушный фильтр.

Пластинчатые рекуператоры

Пластинчатые рекуператоры, в отличие от роторных, не имеют движущихся частей и не нуждаются в обслуживании, поэтому идеально подходят для применения в квартирах, офисах и коттеджах. Эти рекуператоры имеют несколько разновидностей:

  1. Самые простые и недорогие – перекрестноточные теплоутилизаторы, в которых потоки приточного и вытяжного воздуха движутся перпендикулярно друг другу. Такой рекуператор имеет посредственные характеристики: тепловая эффективность на уровне 40–45% и склонность к обмерзанию даже при слабом морозе. Обмерзание происходит, когда теплый и влажный вытяжной воздух охлаждается приточным потоком с отрицательной температурой. Влага из вытяжного воздуха конденсируется на холодной поверхности рекуператора и замерзает. На иллюстрации видно, что в области со снежинками воздух из помещения контактирует с поверхностью, имеющей отрицательную температуру. По мере обмерзания вытяжного канала поступление теплого воздуха из помещения снижается, область с отрицательной температурой растет и постепенно весь вытяжной канал заполняется льдом. Из-за указанных недостатков рассматриваемое техническое решение имеет ограниченно применение, однако на базе нескольких перекрестноточных модулей можно собрать более эффективный каскадный рекуператор.

  2. Каскадный перекрестноточный рекуператор уже можно применять в регионах с холодным климатом. Так, тепловая эффективность трехкаскадного рекуператора составляет около 70%, а минимальная температура наружного воздуха, при которой он может устойчиво работать – минус 25–30°С. На иллюстрации видно, что конденсация влаги происходит, преимущественно, в модуле, который имеет положительную температуру. А в модуль с отрицательной температурой попадает уже осушенный воздух с небольшим влагосодержанием. Однако каскадные рекуператоры не лишены недостатков: более сложная конструкция приводит к образованию перетоков между каналами из-за неплотностей в местах соединений модулей. Перетоки воздуха приводят к падению тепловой эффективности рекуператора и проникновению запахов из вытяжного канала в приточный. Кстати, проверить качество сборки вентустановки с рекуператором можно с помощью фонарика: выключите свет и посветите фонариком в один из каналов – полоски света в другом канале покажут места, где будут происходить перетоки воздуха.

  3. Энтальпийный перекрестноточный рекуператор обеспечивает частичный перенос влаги из вытяжного в приточный поток воздуха. Традиционные пластинчатые рекуператоры изготавливают из алюминия, который не впитывают и не пропускают влагу. Основой же энтальпийного рекуператора является мембрана из специального материала, который пропускает молекулы водяного пара, увлажняя приточный воздух. Трехкаскадный энтальпийный рекуператор возвращает около 40–50% влаги, при этом мембрана, из которой изготовлен теплоутилизатор, не должна намокать и обмерзать, так как со временем это приводит к её разрушению. По этой причине энтальпийный рекуператор нельзя использовать совместно с канальным увлажнителем воздуха, а также для обслуживания помещений с влагоизбытками (бассейны, сауны) и других помещений с относительной влажностью воздуха выше 50%.

  4. Противоточные рекуператоры. Максимально возможная тепловая эффективность пластинчатого рекуператора определяется взаимным расположением потоков воздуха. Эффективность перекрестноточного модуля не может превышать 50%, поэтому для увеличения общей эффективности рекуперации используют каскадирование. Расплачиваться за это приходится усложнением конструкции, возникновением перетоков, увеличением габаритов и стоимости оборудования. В тоже время повысить эффективность рекуперации можно простым способом, направив потоки приточного и вытяжного воздуха навстречу друг другу – такая схема обеспечивает максимально возможную эффективность и не требует каскадирования. Противоточные рекуператоры сложнее в изготовлении и потому дороже, однако с развитием технологий появилась возможность выпускать относительно недорогие противоточные рекуператоры с заданной эффективностью. Тепловая эффективность противоточного теплоутилизатора определяется его размерами и может достигать 90%. Другим его преимуществом является стабильная работа при температуре наружного воздуха до минус 35 градусов: конденсация влаги происходит там, где поверхность рекуператора имеет положительную температуру, затем весь конденсат стекает в поддон и удаляется из рекуператора. Еще одним преимуществом такого рекуператора является практически полное отсутствие перетоков, поскольку он выполнен в виде единого модуля.

Основные типы рекуператоров для частного дома

Пластинчатый теплообменник

Он считается наиболее функциональным и относительно недорогим. Она имеет разновидности:

  • Алюминий, выгодно отличающийся своей ценой;
  • Пластик с более высокой эффективностью, чем металл;
  • Целлюлозный – самый эффективный, но неустойчив к высокой влажности.

    Пластинчатые приборы очень неприхотливы в использовании, редко выходят из строя и не требуют использования электроэнергии

Недостатком этого устройства считается замерзание в зимний период.

Вращающиеся устройства

Внутри этого устройства находятся пластины, которые вращаются при движении воздуха.

Эти устройства характеризуются высокой эффективностью и устойчивостью к влаге.

Скорость вращения ротора можно изменять, что повышает эффективность работы агрегата. Недостатком роторного рекуператора является необходимость в расходных материалах – фильтрах. Ротор требует периодического обслуживания и работает от электричества.

Рекуперация тепла в системах вентиляции может быть реализована с помощью воды. Тепло от проходящего воздуха передается жидкости. Преимущество этого типа воздухообмена в том, что воздушные потоки не смешиваются, а теплообменники расположены в разных местах. Недостатков у водяных теплообменников много: они потребляют много энергии, требуют дополнительной циркуляции жидкости и имеют низкую эффективность.

Водяной теплообменник

Рекуператоры для крыши.

Используется в основном для подсобных помещений – ангаров, гаражей. Просты в установке и очень эффективны, но имеют высокую стоимость.

Принцип работы крышного воздухообменника

Энергосбережение в системах вентиляции

В осенне-весенний период при вентиляции помещений серьезной проблемой является большая разность температур поступающего и находящегося внутри воздуха. Холодный поток устремляется вниз и создает неблагоприятный микроклимат в жилых домах, офисах и на производстве или недопустимый вертикальный градиент температуры в складе.

Распространенным решением проблемы является интеграция в приточную вентиляцию калорифера, с помощью которого происходит нагрев потока. Такая система требует затрат электроэнергии, в то время как значительный объем выходящего наружу теплого воздуха ведет к существенным потерям тепла.


Выход воздуха наружу с интенсивным паром служит индикатором существенных потерь тепла, которое можно использовать на обогрев входящего потока

Если каналы притока и отвода воздуха расположены рядом, то можно частично передать тепло выходящего потока входящему. Это позволит уменьшить потребление электроэнергии калорифером или вовсе отказаться от него. Устройство для обеспечения теплообмена между разнотемпературными потоками газов называется рекуператором.

В теплое время года, когда температура наружного воздуха значительно превышает комнатную, можно использовать рекуператор для охлаждения входящего потока.

Пластинчатый рекуператор воздуха

Вытягиваемый и свежий поступающий воздух двигаются поперёк или противотоком во множестве плоских каналов, образованных пластинками из теплопроводного материала, через который, не смешиваясь, обмениваются теплом. Пластинчатые рекуператоры имеют особенность, связанную с тем, что пластины одновременно контактируют с тёплым и холодным воздухом – в результате такого контакта, при значительной разнице температур, на пластинах будет оседать влага, которая, при понижении температуры, может превратиться в лёд. Поэтому пластинчатый рекуператор воздуха должен оснащаться системой отвода конденсата и системой оттаивания. Пластинчатые рекуператоры имеют достаточно высокий показатель эффективности – от 50% до 75%. Они получили достаточно широкое распространение из-за своей относительной дешевизны.

эффективность 50-65% эффективность 60-75%

Основные типы рекуператоров для частного дома

Пластинчатый воздухообменник

Считается самым функциональным и сравнительно недорогим. Имеет разновидности:

  • алюминиевые, выгодно отличающиеся ценой;
  • пластиковые, имеющие более высокий коэффициент полезного действия по сравнению с металлическими;
  • целлюлозные – самые эффективные, но неустойчивые к повышенной влажности.

Пластинчатые устройства очень неприхотливы в обслуживании, редко выходят из строя и не требуют использования электричества

Минусом этого прибора считается обмерзание зимой.

Роторные приборы

Внутри этого устройства находятся пластины, которые вращаются при движении воздуха.

Устройства отличаются высоким коэффициентом полезного действия и устойчивостью к воздействию влаги

Скорость вращения ротора можно менять, что увеличивает производительность прибора. Минусом роторного рекуператора является необходимость применения расходных материалов – фильтров. Ротор нуждается в периодическом обслуживании и работает на электричестве.

Стоимость дополнительных работ:

Приточная вентиляция — наиболее доступная и наименее сложная разновидность бытового аэрационного устройства. Его миссия — оптимизация микроклимата в комнате за счет миграции внутреннего и наружного воздушных потоков. В итоге отработанный воздух, отягощенный вредными газами, выводится на улицу и уступаем место богатым кислородом воздушным массам .Согласитесь, находиться долго в духоте невозможно. Нехватка свежего воздуха негативно влияет на уровень комфорта и общее самочувствие людей

Поэтому важно позаботиться о достаточном воздухообмене и обустроить эффективную приточную вентиляцию

Работы по установке бытовой вентиляции

проще, чем кондиционер. основная задача при монтаже сделать отверстие в стене , а установка прибора обычно занимает около1 часа и не повредит вашему ремонту. Монтажные бригады используют профессиональное оборудование для алмазного бурения, к которому подключаетсяпромышленный пылесос с подачей воды для смачивания пыли. это позволяетне оставлять грязи и пыли после работы.Необходимо заранее сказать консультанту о наличии вентфасада. если это облицовочный кирпич, то монтаж не чем не отличается от обычного. если это композитные листы, то необходимо только выбрать место для прибора так, что бы отверстие не попало в профиль, к которому крепятся листы. если это керамогранит, то возможно либо установить трубу под фасад, без вывода наружу (в этом случае качество воздуха такое же как на улице), либо просверлить вентфасад, но в случае повреждения плитки ее восстановление будет за счет клиента.

согласно действующим строительным нормам отверстия диаметра менее 200 мм согласовывать не требуется. отверстие закрывается декоративной решеткой с улицы, поэтому не портит внешний вид здания, в отличие от внешних блоков кондиционера. данную решетку также возможно покрасить в цвет фасада.

*Существует 3 варианта если установка на лоджии и балконе:

1. если на лоджии нет пластиковых окон или допускается их постоянное положение в режиме проветривания, то можно установить бризер так, чтобы он забирал воздух непосредственно с лоджии. это не мешает притоку свежего воздуха ни летом, ни зимой. к тому же зимой даже на не утепленной лоджии температура выше уличной, что позволит расходовать еще меньше энергии на нагрев воздуха. такой вариант установки распространен в новых домах, где лоджии застеклены уже на этапе строительства.

2. если на лоджии стоят герметичные пластиковые окна и/или лоджия полностью утепленная, то делается два отверстия: одно в стене между комнатой и лоджией, второе – непосредственно во внешней стене лоджии. гибкий воздуховод соединяет оба отверстия, воздух забирается непосредственно с улицы. в таком случае прибор располагается в помещении таким образом, чтобы минимизировать длину воздуховода.

3. если лоджия полностью утеплена и соединена с комнатой, то отверстие делается непосредственно на перегородке лоджии и прибор ставится на перегородку. в этом случае необходимо чтобы дверь на лоджию всегда оставалась открытой.

Изготовление рекуператора воздуха для дома своими руками

Простой пластинчатый рекуператор  можно изготовить собственноручно.

Для работы нужно подготовить:

  • четыре квадратных метра листового материала: железа, меди, алюминия или текстолита;
  • пластиковые фланцы;
  • ящик из жести или фанеры, МДФ;
  • герметик и минвату;
  • уголки и метизы;
  • пробковые листы на клеевой основе.

Устройство теплообменника

Последовательность действий:

  • Из листового материала нужно изготовить квадратные пластины размером 200 на 300 миллиметров. Всего потребуется семь десятков заготовок. Главное в этом этапе – аккуратность и точное соблюдение параметров.
  • На заготовки наклеивается пробковое покрытие с одно стороны. Одна заготовка остаётся без покрытия.
  • Заготовки собираются в кассету, поворачивая каждую последующую на девяносто градусов. Пластины между собой скрепляются клеем. Пластина без покрытия – последняя.
  • Кассету нужно скрепить каркасом, для этого используется уголок.
  • Все стыки тщательно обрабатываются силиконом.
  • На боках кассеты крепятся фланцы, внизу просверливается дренажное отверстие и вставляется трубка для отвода влаги.
  • Чтобы устройство можно было периодически вынимать, на стенках корпуса делаются направляющие для уголков.
  • Полученное устройство вставляется в корпус, стенки которого утеплены минеральноватным материалом.
  • Остаётся только вставить воздухообменник в систему вентиляции.

Виды блоков рекуперации тепла

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

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

Роторный (барабанный)

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

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

Помещения меньше высыхают. Полезная мощность составляет 92%.

Пластинчатый перекрестный рекуператор

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

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

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

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

Тепловые трубки

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

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

Устройство с промежуточным теплоносителем

В качестве теплоносителя используется вода или специальный раствор.

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

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

Грунтовый теплообменник

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

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

Грунтовый теплообменник необходимо делать по проекту. В зависимости от площади дома подбирается система рекуперации, которая определенный объем воздуха забирает с улицы и, проводя через весь грунтовый теплообменник, его разогревает

Важно обратиться к опытному проектировщику. Именно он сможет рассчитать длину и глубину канала

Принцип действия и особенности агрегата

Понятие процесса

За счет такой схемы организации установка будет экономить тепло в доме. За короткий промежуток времени и с небольшими затратами электрической энергии будет сформирован идеальный микроклимат в доме.

Экономическая целесообразность теплообменника рекуперативного типа зависит и от остальных факторов:

  • Цены на энергоносители.
  • Цена установки устройства.
  • Затраты, которые связаны с обслуживанием устройства.
  • Продолжительность использования системы.

Обратите внимание, рекуператор воздуха для дома является важным, но далеко не единственным элементом, который требуется для эффективной вентиляции в жилом помещении. Вентиляция вместе с рекуперацией является комплексной системой, которая функционирует лишь при условии работы в профессиональной «связке»

Эффективность устройства

При понижении температуры окружающей среды эффективность агрегата уменьшается, но все же сделать рекуператор воздуха для частного дома своими руками важно, так как при существенной разнице система отопления будет перегружена. Если за окном лишь 0 градусов, то в жом будет попадать воздух с температурой в +16 градусов. Бытовые агрегаты с легкостью справляются со своей задачей

Эффективность устройства рассчитать несложно, если использовать следующую формулу:

Бытовые агрегаты с легкостью справляются со своей задачей. Эффективность устройства рассчитать несложно, если использовать следующую формулу:

Ƞ=(tпост –  tулицы)/(tкомн –  tулицы)

  • tпост – это температура поступившего воздуха (после рекуперации).
  • tулицы – температура на улице.
  • tкомн – температура в доме по рекуперации.

Основные разновидности конструкции

Специалисты уделяют особое внимание тому, что системы рекуперации с вентиляцией для тепла есть нескольких разновидностей:

  • Пластинчатые.
  • Роторные.
  • С отдельными теплоносителями.
  • Трубчатые.
КонструкцияКПДОсобенности
Теплообменник пластинчатого вида с перекрестным токомОт 60 до 80%Средний КПД, небольшие потери давления, конструкция компактная, удобно подключать.
Комбинированное устройство из двух пластинчатых теплообменников с перекрестным токомОт 70 до 80%Высокий КПД, но из-за этого потери давления выше, удобно подключать.
Теплообменник противоточный на пластикахОт 80 до (!) 90%Высокий КПД при умеренных потерях давления, требуется место для установки, конструкция дороже вышеописанных.
Теплообменник противоточный канального типаОт 85 до 95%Самый высокий КПД, относительно большие потери давления, потребуется дополнительно пространство для установки.
Роторный теплообменникОт 75 до 85%Из-за риска переноса запахов подойдет только для вентиляции, которая рассчитана на одну квартиру, имеет небольшое сопротивление потоку.

Итак, давайте рассмотрим их подробнее.

Пластинчатый вид отличается от остальных видов тем, что в его конструкции есть алюминиевые листы. Такая установка считается наиболее сбалансированной даже с точки зрения стоимости и значения теплопроводности (КПД от 45% до 72%). Устройство отличается также простотой выполнения, доступной ценой и отсутствием каких-либо подвижных элементов. Для установки не потребуется специальная подготовка. Вы сможете провести ее без сложностей дома, собственноручно.

Роторные устройства являются самыми популярными. В их конструкции обязательно присутствует вал вращения, который питается от электричества, а еще 2 канала для воздухообмена с противотоками. Как именно работает подобный механизм? Один из участков ротора начинает прогреваться от воздуха, а после он поворачивается и тепло переходит к холодным массам, которые сосредоточены в соседнем канале. Но, несмотря на высокий уровень КПД у такой установки есть ряд весьма ощутимых недостатков:

  • Большой вес.
  • Требуется регулярный ремонт и техническое обслуживание.
  • Сложно починить устройство своими руками, сделать его вновь работоспособным.
  • Воздушные массы смешиваются.
  • Зависимость от электроэнергии.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий