Для чего нужен рекуператор в системе вентиляции
Что выбрать: вентиляционную установку с рекуператором или без?
Вентиляция воздуха в помещениях – одна из составляющих поддержания в них оптимальных для человека параметров микроклимата. В теплое время года эта задача решается достаточно просто. В холодное время года подаваемый в помещения воздух нужно подогревать. Один из вариантов его подготовки – использование приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором.
Зачем нагревать подаваемый в помещения воздух
При расчете систем вентиляции для помещений учитывают три параметра: требуемую кратность воздухообмена, объем помещений и объем воздуха, необходимый для полного воздухообмена. При этом необходимо принимать во внимание назначение помещения. Так, количество свежего воздуха, необходимое одному человеку при низкой физической активности, составляет 20 м 3 /час. При средней физической активности эта цифра возрастает до 45 м 3 /час, при высокой – до 60 м 3 /час.
Помимо этого, важна температура и влажность воздуха. Между ними есть прямая зависимость: чем холоднее воздух, тем меньше влаги он может содержать. Оптимальной для человека считается температура 21–22 °С и влажность 40–60 %. При этих показателях в одном кубическом метре воздуха содержится около 9 г воды. В холодное время года влажность воздуха понижается до 30 %. Соответственно, для создания комфортных условий его перед подачей в помещения нужно подогревать и увлажнять.
Зачем нужны рекуператоры
Само понятие рекуперации означает возвращение части энергии для ее повторного использования в рамках того же технологического процесса. Это явление активно используют, например, в железнодорожном транспорте (в частности, в локомотивах на электротяге). Применительно к системам вентиляции рекуперация позволяет выполнить теплообмен между двумя воздушными потоками (подаваемым в помещения и удаляемым) для уменьшения энергозатрат на подготовку воздуха.
Назначение и ценность рекуператоров легко понять на примерах. Так, в зимнее время приточно-вытяжная вентиляция без рекуператора будет подавать в помещения воздух, имеющий температуру, допустим, −20 °С. Его нужно нагреть до приемлемых +20–22 °С. При объеме помещений до 1000 м 3 на это может понадобиться порядка 14 кВт электроэнергии. Рекуператор позволяет снизить эту цифру до 1–1,5 кВт. В теплое время года ситуация обратная: в помещения подается нагретый до +35…40 °С воздух, а удаляется охлажденный до комфортных +20 °С. Рекуператор позволяет охладить его до подачи, снизив затраты на электроэнергию, потребляемую системой кондиционирования.
Какими могут быть и чем отличаются рекуператоры
Основной параметр рекуператора – его КПД. Он говорит о доле тепловой энергии, которую рекуператор может использовать повторно. Различают несколько видов таких устройств, отличающихся конструкцией и КПД:
Так работает пластинчатый перекрестно-потоковый рекуператор в системе вентиляции
Эффективность устройств этого вида достигает 60 %. Это не самое высокое значение, но рекуператоры отличаются компактностью и невысокой ценой, в их конструкции нет подвижных деталей, которые нуждаются в электропитании и подвержены износу. Их слабое место – возможность обмерзания со стороны вытяжки при отрицательных температурах (ниже −5 ⁰С). Чтобы избежать этого, в вентиляционном канале перед входом в рекуператор со стороны улицы устанавливают электронагреватель.
Так работает роторный рекуператор в системе вентиляции
Эффективность таких устройств достигает 85 %, и они могут выравнивать не только температуру, но и влажность воздуха. При этом они габаритней и дороже перекрестно-поточных аналогов, у них есть движущиеся части, нуждающиеся в электропитании и подверженные износу. Обмерзание ячеек рекуператоров возможно, но при более низкой температуре: −20 ⁰С и ниже. Чтобы избежать этого, в сильные морозы нужно уменьшать скорость вращения ротора. Слабое место устройств – возможность смешивания удаляемого и приточного потоков воздуха. Поэтому устанавливать их для обслуживания помещений с вредными выбросами или специфическими запахами (кухни, санузлы, залы для курящих и прочие) не стоит.
Так схематично можно изобразить систему вентиляции с промежуточным теплоносителем
Плюсы и минусы систем вентиляции с рекуператорами
Из минусов следует отметить четыре момента:
Главный плюс использования установок приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором – экономия электроэнергии для подготовки воздуха. Она доходит до 85 %. Кроме того, снижается потребность в электроэнергии самой установки. Так, установки без рекуператора комплектуют электронагревателем. Чтобы нагревать воздух от −25 ⁰С до +20 ⁰С с производительностью 200 м 3 /час (это минимальный приток свежего воздуха для дома или квартиры площадью 100–160 м 2 ), его мощность должна быть не менее 3 кВт. Устранить такой перепад температур с помощью одного рекуператора тоже не получится, но при его использовании мощность электронагревателя будет уже не 3, а 1 кВт.
Для дачных домов площадью 100–160 м 2 тоже удобно использовать системы вентиляции с рекуператором. Из-за высокой стоимости подключения газоснабжения помещения часто отапливают с помощью электричества. Чаще всего в этом случае выделяется лимит в 15 кВт в месяц. И эту электроэнергию нужно использовать не только для отопления, но и для освещения, подогрева воды, приготовления пищи, подключения бытовых электроприборов и прочего. Рекуператор позволяет снизить затраты на подготовку воздуха в системе вентиляции с 10 до 1–1,5 кВт. Серьезный аргумент в пользу его использования.
В короткой перспективе системы вентиляции с рекуператором однозначно дороже аналогов без рекуператора. Но если их устанавливать для длительного использования, экономический эффект перевесит дополнительные вложения.
Рекуператор для дома: просто о сложном
Проблема снабжения жилья свежим воздухом возникла тогда, когда установка пластиковых окон стала массовым явлением. В современных мегаполисах к этому добавилась общая загрязненность воздуха «коктейлем» из автомобильных выхлопов, пыли и промышленных выбросов. Эту проблему можно решить при помощи бризеров, проветривателей и приточных клапанов, оснащенных фильтрами. Также существует такой класс устройств, как рекуператоры, которые не только обеспечивают жилище свежим, очищенным воздухом, но и позволяют снизить затраты на отопление.
Что такое рекуператор воздуха
Воздух, поступающий с улицы нагревается без использования электричества благодаря рекуперации.
А зачем вообще нужны дополнительные системы вентиляции?
Но постоянно держать окна открытыми – тоже не вариант. В итоге нам приходится выбирать: либо духота, спертость воздуха и плохое самочувствие, либо сквозняки, шум, пыль и табачный дым. «Активные» встраиваемые системы вентиляции нужны для того, чтобы владельцам квартир и коттеджей не нужно было выбирать из двух зол.
Все современные приточные системы вентиляции, в том числе и рекуператоры, используют один и тот же принцип – они обеспечивают доступ «уличного» воздуха в квартиру, при этом очищая его от различного рода загрязнителей. Эти системы могут отличаться:
Однако, как мы говорили выше, важной опцией рекуператора является энергосбережение. Самую большую выгоду от установки данного устройства получат владельцы частных домов и коттеджей – ведь отапливая свои квадратные метры, они платят за каждый градус тепла. Проветривание по «старинке», с помощью открытых окон приводит к увеличению затрат, так как теплый воздух в буквальном смысле вылетает в форточку. Для владельцев квартир с системой централизованного отопления проблема экономии не так существенна (за исключением тех, у кого стоят счетчики тепловой энергии). Здесь более актуальны вопросы качественной вентиляции, которые также можно решить с помощью рекуператора.
Принцип работы рекуператора на простом примере
В отличие от других современных систем «активной» вентиляции, устройство рекуператора не подразумевает наличия встроенного нагревателя воздуха. Этот прибор использует принцип обратного получения тепла, забирая его у удаляемого из помещения воздуха. Для этой цели в конструкцию рекуператора входит теплообменник.
Проще всего объяснить процесс рекуперации можно на аналогии с шарфом, который мы используем зимой, дыша через него. На выдохе шарф удерживает тепло, а на вдохе – передает его морозному воздуху: в легкие к нам он попадает уже согретым.
Рекуперация воздуха является самым естественным, простым и экономным решением задачи сохранения тепла при работе системы вентиляции.
Обзор рекуператора VAKIO
Проветриватели, использующие принцип рекуперации, не так давно появились на российском рынке и представлены небольшим количеством моделей. Один из наиболее популярных является настенный рекуператор VAKIO, выпускаемый российской производственной компанией. В отличие от многих бризеров, это устройство может работать в 3 режимах.
Свежий воздух нагревается от теплообменика и поступает в помещение
Загрязненный воздух удаляется из помещения и нагревает теплообменик
Эффективность рекуператора. VAKIO способен обеспечить чистым, свежим воздухом помещение с площадью до 30 кв.м. Работая как обычная «приточка» он подает до 120 м³ воздуха в час, в режиме «приток-вытяжка» производительность составляет 60 м³ в час.
Потребление электроэнергии. Не более 18 ватт в час.
Класс очистки. Помимо воздухообмена, к назначению рекуператора относится также и удаление из воздуха различных загрязнений. Для этого в конструкции прибора предусмотрена система фильтров, которые обеспечивают медицинский класс очистки.
Монтаж. Vakio устанавливается в отверстие в стене. Внутри канала размещается вентилятор и теплообменник. Установка прибора обычно занимает около 1 часа и не повредит ремонту помещения.
Сравнение рекуператора VAKIO с другими устройствами подобного типа
При разработке рекуператора VAKIO были учтены все недостатки рекуператоров от других производителей. Приведем для сравнения несколько характеристик прибора:
Обзор рекуператора VAKIO
НЕ ЗНАЕТЕ ЧТО ВЫБРАТЬ?
ПОЗВОНИТе НАМ 8 (495) 185-02-02
ПОТОМУ ЧТО НИКАКАЯ СТРАНИЦА В ИНТЕРНЕТЕ НЕ РАССКАЖЕТ ПРО
ДОМАШНЮЮ ВЕНТИЛЯЦИЮ ЛУЧШЕ, ЧЕМ МЫ
Вентиляция с рекуперацией тепла: зачем нужна и как использовать
Вопросы, рассмотренные в материале:
Каждый человек, разумеется, по-своему представляет, как должно быть обустроено комфортное жильё. Для одного первостепенное значение будет иметь внешний вид, интерьер помещений, другой же посчитает самым важным различные удобства. Но чему бы мы ни отдавали предпочтение, в любом случае большинство согласится, что для того, чтобы жильё называлось комфортным, необходимо, чтобы в нём была оптимальная температура — в холодное время года тёплая, а в жаркую погоду — прохладная.
Конечно, как бы мы ни создавали такие условия, они всегда связаны с определёнными затратами. Мы можем использовать устройства вроде кондиционеров, вентиляторов, обогревателей. Кто-то предпочтёт осуществить ремонт таким образом, чтобы сделать помещения герметичными. И такой ход действительно позволит сберечь внутреннюю температуру, Но нельзя забывать, что в подобных случаях не избежать одной серьёзной неприятности — жильё перестанет проветриваться, так что ни о каком комфорте речь уже идти не будет. Единственный выход — сделать вентиляцию, чтобы обеспечить движение воздуха. Кто-то, возможно, обеспокоится о том, не возникнут ли в связи с этим дополнительные расходы на электроэнергию. Но они даже снизятся, если ваш выбор — вентиляция с рекуперацией тепла для частного дома, квартиры или промышленного объекта. Что это такое, как работает? Об этом и многом другом расскажет данная статья.
Что такое вентиляция с рекуперацией тепла
Вентиляция дома с рекуперацией тепла — это одна из систем принудительной вентиляции. В ней, как правило, предусматривается подогрев воздуха. Такую функцию частично выполняет рекуператор — устройство, предназначенное для подогрева воздуха, хотя основной обогрев обеспечивается не им, а за счёт воздухонагревателя.
Конечно, вы могли никогда не слышать о приточной или вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла, но это вовсе не означает, что она — изобретение новое. Скорее всего, вас вводит в заблуждение латинское слово «рекуперация», которое на русский можно перевести как «возврат того, что затратили». Это раскрывает всю суть: рекуператор — это особый теплообменник, то есть устройство, вполне распространённое в вентиляционных системах, хотя в России это используется ещё не так часто, как за границей. Как же происходит рекуперация вентиляции частного дома или квартиры? Давайте рассмотрим её подробнее.
Рекуперация тепла — это возврат тепла, выходящего из помещения. Суть в том, что есть входящий и выходящий воздушные потоки. При этом тот воздух, что выходит из помещения, подогревает встречный за счёт теплообмена. Так происходит в холодное время года, а в жаркие дни, например, летом, исходящий воздух наоборот охлаждает входящие потоки. Но в таких ситуациях правильнее говорить уже про рекуперацию холода.
Очевидно, что такая процедура необходима для того, чтобы пользователь экономил имеющиеся средства, ведь когда вентиляция не оснащена рекуперацией, много тепла уходит на улицу вместо того, чтобы повторно использоваться в помещении. Соответственно, увеличиваются счета за отопление, поскольку, по сути, мы отапливаем улицу, расходуя непомерное количество тепла ни для чего. Именно для того, чтобы избежать подобного расточительства и колоссальных счетов, и стоит задуматься об установке вентиляции с рекуперацией тепла. Ведь так вы возвращаете воздух, который нагрели, не позволяете теплу покинуть помещение, экономите деньги.
Неудивительно, что вентиляция с рекуперацией становится всё популярнее и классическим вариантам вентиляционных систем нечего противопоставить подобной конструкции. Это логично, ведь принудительная вентиляция с рекуперацией стоит ненамного дороже обычной, а её обслуживание и вовсе элементарно. В связи с этим многие предпочитают забыть о климатическом оборудовании, которое некогда позиционировалось как самое эффективное в сочетании с вентиляционными системами. Рекуперация значительно выгоднее и в плане рационального использования электроэнергии, и в плане экономии расходов за отопление. Её дешевизна сопоставляется с затратами на освещение энергосберегающими лампочками.
Чем ещё привлекает потребителей система приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией воздуха?
Во-первых, такие устройства имеют небольшие габариты.
Во-вторых, они не портят интерьер.
В-третьих, они имеют низкий уровень шума.
В-четвёртых, при минимуме затрат мы получаем максимум эффективности работы.
Пользуются они спросом и в общественных заведениях, среди которых можно перечислить следующие:
Возможен проект системы вентиляции с рекуперацией частного дома, многоэтажного здания и т.д. Разнообразие подобных устройств позволяет подобрать их на любой случай. Различная мощность таких конструкций дает возможность найти вариант даже для зданий, в которых имеется жилой цокольных этаж.
Важно понимать, что приточная вентиляция с рекуперацией тепла для квартиры или дома — это принудительная система. От естественной её отличает наличие вентиляторов, которые обеспечивают движение воздушных потоков в любое удобное время и не зависят от внешних факторов, таких как тяга, появляющаяся из-за разницы в температурах.
Схема вентиляции с рекуперацией
Какие преимущества имеет система вентиляции с рекуперацией
Как мы уже не раз отмечали, главное преимущество такой системы — это возможность управлять взаимодействием притока и отвода воздуха. За счёт этого мы значительного снижаем теплопотери вентиляции, хотя продолжаем насыщать помещение свежим воздухом.
Теперь поговорим подробнее о каждом из преимуществ систем вентиляции с рекуперацией.
Эффективность. Естественное удаление воздуха — это не всегда удобное решение, ведь мы становимся зависимыми от обстоятельств, условий окружающей среды, разницы в температурах. В связи с этим намного проще пользоваться системой вентиляции с рекуперацией, способной принудительно гонять воздух. Простой пример принудительной вентиляции — это кухонная вытяжка. Более сложные устройства способны, ко всему прочему, избавляться ещё и от лишней влаги. Но это простое вытяжное оборудование. В нашем же случае есть идёт о приточно-вытяжных системах, способных организовать движение воздушных потоков сразу в оба направления, смешивать их и образовывать нужные температуры для комфортного пребывания человека в помещении, то есть осуществлять рекуперацию воздуха.
Выгодность. Следует отметить, что системы с рекуперацией способны окупить свою стоимость за счёт экономии на отоплении и электроэнергии. Расходы ощутимо снижаются, иногда в 5 раз, то есть вы уже платите на 80% меньше, чем обычно. Поинтересуйтесь у знакомых, во сколько им обходится отопление загородного дома, если у вас такого нет. Цифры окажутся внушительными. Представьте, сколько средств способна сэкономить вентиляция с рекуперацией. В случае износа недорогих элементов можно их заменить без негативных последствий. В тёплое время года вы сможете экономить на климатическом оборудовании, попутно снижая выбросы в атмосферу вредных веществ. Да, даже с точки зрения экологии вы наносите природе уже значительно меньше ущерба, ведь, ко всему прочему, снижаете нагрузку на сеть. И пусть вам не кажется, что один человек это слишком мало. Во-первых, это довольно серьёзные объёмы энергии. Во-вторых, людей, которые переходят на вентиляцию с рекуперацией, с годами всё больше.
Практичность. Системы вентиляции с рекуперацией, как правило, малогабаритны, а значит, удобны при монтаже. Расположить такое оборудование можно в санузле, и в шкафу, и встроить в потолок. Моделей сегодня огромное множество, на все вкусы. Так что вам не придётся беспокоиться на счёт интерьера.
Виды рекуператоров для вентиляции
Рекуператор — это теплообменник, хотя и особый. Он соединён с каналами вентиляции, которые производят вытяжку и приток воздуха. Грязный воздух из помещения отдаёт тепло поступающим потокам, то есть, производится процедура рекуперации.
Пластинчатые рекуператоры отличаются от обычного тем, что препятствуют смешиванию воздуха. В них рекуперация производится несколько иначе. Ряд пластин находятся близко друг к другу, за счёт чего воздух может, не соприкасаясь, передавать тепло. Материл в таких системах вентиляции — это, как правило, алюминиевая фольга, известная своей теплопроводностью. Встречаются изделия из пластика. Они дороже, но эффективнее.
Вентиляция с рекуперацией, выполняемой при помощи пластинчатых теплообменников, часто страдает из-за наледи. Дело в том, что поверхности рекуператора покрываются льдом из-за конденсата. Это не самым благоприятным образом сказывается на качестве работы устройства. И тогда обладателю вентиляции с рекуперацией приходится изощряться, чтобы заставить наледь растаять. Соответственно, тратится и время, и усилия, и электроэнергия.
Тем не мене, некоторые разработчики предусмотрели, как обеспечить защиты вентиляции с рекуперацией от наледи. Для этого придумана технология, которая нагревает входящий поток воздуха до той температуры, при которой конденсат уже просто не может замёрзнуть.
К слову, это не единственный выход. Другие разработчики предложили оснащать системы вентиляции с рекуперацией кассетами из гигроскопической целлюлозы. Мы экономим на подогреве воздуха, так как такая целлюлоза сама впитывает влагу, а потом возвращает её на выходе. Но использовать их можно только в тех случаях, когда нет переувлажнения воздуха.
Роторные рекуператоры. В системах вентиляции с рекуперацией, использующих эти устройства, воздух смешивается. Принцип работы следующий: металлический ротор вращается, обеспечивая движение воздуха наружу и внутрь. Скорость вращения, как правило, регулируется.
Как ясно, рекуперация в данном случае имеет ряд недостатков, например, она обходится намного дороже из-за наличия элементов, со временем выходящих из строя. Но высокие показатели эффективности, достигающие 90%, способствуют популярности таких изделий.
В сущности, целесообразность приобретения такого устройства во многом зависит от эффективности организации рекуперации воздуха. Качественное изделие обычно способно себя окупить.
Рекуператоры с промежуточным теплоносителем. Это устройство имеет два отсека, разделённых ёмкостью жидкостью, способной передавать тепло от исходящего входящему воздуху.
Разумеется, рекуперация в данном случае устроена очень безопасно, ведь загрязнения не передаются между потоками. Предусмотрена регулировка скорости. Износ маловероятен. Но недостатком является низкая эффективность, составляющая от 45 до 60%.
Камерные рекуператоры. Заслонка делит отсек на две половины. Вращаясь, она меняет местами воздушные потоки. Изменение температуры происходит от стенок камеры.
Хотя рекуперация воздуха в данном случае имеет высокий показатель эффективности — от 70 до 80%, а износ маловероятен, здесь свойственна передача грязи и неприятных запахов.
Тепловые трубки. Это устройство для рекуперации создано из герметично соединённых трубок. В них находится вещество, которое способствует изменению температуры воздуха. Чаще всего это какой-нибудь из фреонов.
Замкнутость позволяет избежать утечек вещества. Оно просто перетекает в разные стороны трубки. Эффективность такого оборудования находится в районе 50 – 70%.
Как выбрать приточные вентиляционные установки с рекуперацией тепла
О чём следует помнить, выбирая вентиляцию с рекуперацией? Купить надо такое оборудование, чтобы не пожалеть, так что спросите продавца о следующих нюансах:
Первым делом задайте продавцу следующие вопросы:
Тут вам потребуется специалист, способный произвести подробный расчёт, исходя из особенностей вашего помещения. Понятно, что купить приточно-вытяжную вентиляцию с рекуперацией тепла для квартиры и трёхэтажного дома — не одно и то же.
Тут вам снова потребуется консультация специалистов. Важно не просто ограничиться какими-то общими характеристиками, указанными в таблице из Интернета, а произвести подробный расчёт, например, учитывающий количество изгибов в воздуховоде и многие другие нюансы. Соотношение расхода воздуха и сопротивления системы — один из самых главных факторов выбора.
Заметьте — мы говорим «коэффициенты», а не «коэффициент». Почему? Неужели он не один. На самом деле нет. Есть заявленный — это некоторое усреднённое значение. А есть реальный КПД, который является объективным показателем. От чего же он зависит. Факторов множество. Тут и влажность и воздуха, и то, как организована система, и температуры внутри и снаружи.
Вот некоторые рекомендации по расчёту КПД рекуператора:
Что ещё следует учесть, выбирая рекуператор для вентиляции?
Советы, как выполнить монтаж приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией
Теперь поговорим о том, как выполнить монтаж приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией. Начнём с того, как выбрать наиболее подходящее место для установки.
Собственно, эти советы по монтажу вентиляции с рекуперацией воздуха не могут быть применены во всех без исключения случаях. Вполне возможно, что у вас имеются другие условия и места, где можно оборудовать подобную систему. Многое зависит от планировки здания и габаритов оборудования.
Забор воздуха для вентиляции с рекуперацией лучше оборудовать с той стороны, где ветер бывает реже. Это позволит избежать пыли и мусора, либо, как минимум, снизить их количество. При этом важно убедиться, что поблизости нет дымоходов, труб и любых других мест, откуда может выходить нежелательный воздух.
Установка. Крайне не рекомендуется производить монтаж вентиляции с рекуперацией воздуха самостоятельно. Это рискованное предприятие, которое может привести к неприятным последствиям. Если вы читаете данную статью, то вряд ли являетесь специалистом в области установки вентиляции с рекуперацией, так что мы рекомендуем обратиться за помощью к профессионалам.
На этом всё. Надеемся, что материал оказался для вас полезным!
P.S. Вы всегда можете позвонить в компанию «Формула Климата», и наши специалисты проконсультируют вас по всем возникшим вопросам.
Если вам понравился материал, поделитесь им, пожалуйста, в социальных сетях;)