Рекуперация воздуха

Содержание

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла и влаги

Наша компания производит приточно-вытяжные системы вентиляции с применением высокоэффективных энтальпийных рекуператоров, благодаря которым удалось добиться стабильной рекуперации с высоким КПД в сложных климатических условиях.

Необходимо отметить, что энтальпийные рекуператоры TURKOV являются единственными, производимыми в Российской Федерации.

Энтальпийный рекуператор предназначен для передачи приточному воздуху тепла и влаги от отработанного. Помимо влаги из вытяжного воздуха переносится и часть тепла, тем самым увеличивая коэффициент полезного действия рекуператора.

Влагопроизводительность рекуператора зависит от температуры наружного воздуха. Выполненная из полимерной мембраны рабочая область пропускает молекулы водяного пара из увлажнённого вытяжного воздуха и передает сухому приточному.

В рекуператоре не происходит смешивания приточного и вытяжного потоков воздуха.
Молекулы воды проходят через мембрану благодаря диффузии из-за разницы концентрации водяного пара по обе стороны мембраны, размеры ячеек которой настолько малы, что пройти через неё может только водяной пар — для прочих веществ, загрязняющих воздушный поток, мембрана оказывается надёжной преградой.

Обладая свойством губки, пластина рекуператора позволяет ему впитывать влагу без выпадения на поверхности пластин конденсата.

Корпуса приточно-вытяжного вентиляционного оборудования, выпускаемого компанией, неизменно совершенствуется, улучшая свойства теплоизоляции и шумопоглощения.
Благодаря использованию полипропилена, удалось добиться кардинального снижения уровня низкочастотного шума.

Наша компания предлагает широчайший спектр вентиляционного оборудования с рекуперацией, способного удовлетворить потребностям помещений самого разного назначения и масштаба.

Основные отличия приточно-вытяжных систем вентиляции TURKOV

Возможности Zenit Zenit HECO CrioVent
Стабильная работа рекуператора до -25°С до -35°С до -45°С
Возврат тепла (КПД возврата) 71% 86% 89%
Возврат влаги (КПД возврата) 40-50% 40-50% 50-60%
Количество рекуператоров 2 3 4
Предназначены для работы в условиях Юга и Средней полосы России Сибири и Дальнего Востока Сибири и Крайнего Севера
Раздел в каталоге:

Помимо энтальпийных рекуператоров приточно-вытяжная вентиляция может быть оборудована и другими типами рекуперативных устройств, с кратким обзором которых мы и предлагаем вам ознакомиться:

О рекуперации в системе приточно-вытяжной вентиляции

Этот процесс определяет возврат некоторого количества тепла для повторного подогрева воздуха, поступающего в помещение. Возвращение осуществляется через теплообменник рекуператора, когда часть тепла передаётся из удаляемого воздуха поступающему свежему потоку. А в жаркий период лета теплообменник уменьшает проникновение в комнату вместе с приточным воздухом высокой температуры окружающей среды.

В теплообменниках вытяжной и приточный воздух протекает порознь, имея разную температуру. Холодный воздух, соприкасавшийся с тёплой поверхностью стенки, нагревается. Воздушный поток с повышенной температурой, контактируя с холодной поверхностью, охлаждается.

Основные характеристики рекуператоров

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией применяется на промышленных и общественных объектах, а также на жилых сооружениях. Показатели, по которым различают вентиляционные установки с рекуперацией следующие:

  • по имеющейся мощности.
  • по конструкции теплоносителя.
  • существующие типы могут быть трубчатыми, пластинчатыми и ребристыми.
  • по используемому материалу для передачи тепла. Эту функцию выполняет воздух или жидкость.
  • по ходу движения энергоносителя, направление которого может быть прямым, поперечным или противоточным.
  • от места установки на объекте. Если рекуператор обслуживает помещения всего здания, его называют центральным. К децентрализованным устройствам причисляют те, которые смонтированы для обслуживания отдельных комнат или офисов.

Основные составляющие конструкцию рекуператора такие:

  • корпус для закрепления комплектующих узлов агрегата, обеспечения их сохранности и работоспособности.
  • теплообменник, выполняющий обмен тепла между различными носителями энергии.
  • блок вентиляторов — для перемещения потоков воздушных масс по вытяжке и притоку.
  • нагревательные элементы, поддерживающие необходимую температуру.
  • многоступенчатые фильтры с разной степенью очистки воздуха, задерживающие загрязнения, примеси, запахи.
  • блок автоматики с программируемыми элементами управления процессов рекуперации.
  • контроллер с панелью отображения реального режима работы по таймеру с функцией диагностики узлов, датчиков.
  • воздушные заслонки разной формы с ручным или электрическим приводом, регулирующие пропускную способность воздухопровода.
  • клапана с резиновыми уплотнителями, имеющие ту же функцию что и воздушные заслонки.
  • шумоглушители для поглощения исходящего звука от работающего устройства.

Основные виды рекуператоров

Характеристика роторного типа.

Они занимают широкий сегмент применения в промышленности и в коммунальном хозяйстве. Имея большую поверхность теплообменника, устройства такого вида достаточно эффективны. Возможность регулирования скорости оборотов ротора, позволяет выбирать требуемый оптимальный режим. КПД у него меньше, чем у пластинчатого рекуператора. Объясняется это повышенным потреблением электроэнергии для его оптимальной работы. К недостаткам относятся: большой габарит рекуператора, контроль над вращающимся ротором и частичное попадание воздуха из вытяжной струи в поступающий приток. По этой причине ограничивается использование роторных теплообменников во влажных и токсичных средах.

Конструкция роторного рекуператора и его работа.

Основным узлом является набор теплообменных дисков с лопастями, образующих цилиндрической формы ротор. Вращаясь, он проталкивает потоки воздуха. И в то же время, как теплообменник нагревает его или охлаждает. Диски, количество которых может изменяться, состоят из ячеек, изготовленных из гофрированного листового материала. При монтаже вал барабана ориентируют горизонтально, выдерживая параллельность к направлению движения потоков воздуха. Вращаясь, он прогоняет попеременно сначала нагретый воздух, затем втягивает приточный, передавая ему часть тепла. Структура устройства технически сложная, повышающая его стоимость. При его установке требуется квалифицированный монтаж и умелое эксплуатационное обслуживание.

Характеристика пластинчатого рекуперативного устройства.

Работая по приточно-вытяжной системе, оно предназначено для вентиляции и сбережения тепловой энергии. Основной характеристикой является его эффективность (КПД). Тепловой коэффициент подсчитывают по такой формуле. Разницу температур в помещении после притока и наружного воздуха разделяют на разницу температур удаляемого и наружного воздуха.

Устройство пользуется повышенным спросом заказчиков. Недостатком является появление на пластинах со стороны выхода следов обмерзания. Это объясняется тем, что пластина теплообменника имеет разную температуру с удаляемым воздухом. Поэтому образуется конденсат. Понижение внешней температуры, ускоряет наращивание слоёв обледенения. Обмёрзшие пластины создают сопротивление для проходящей струи воздуха. Из-за этого уменьшается производительность вентиляции, рекуперация замедляется до полной остановки устройства. Работа возобновляется после оттаивания пластин. Степень обмерзания регулирует специальный клапан. При возникновении слоя льда клапан открывается, и входящий воздух некоторое время поступает без подогрева. Вытяжной тёплый воздух направлен на размораживание ледяного слоя, а образовавшиеся влажные потёки сливаются в дренажную ёмкость и в канализацию. В таком режиме расход энергии на работу рекуператора снижается до минимума.
Об устройстве рекуператора и его работа. Состоит он из корпуса, изготовленного из алюминиевого, оцинкованного листа с антикоррозийным покрытием. Стенки внутри корпуса покрыты слоем изоляционного материала. Приточный и вытяжной воздух проходят через встроенные фильтры.

Сравнивая с роторным устройством — потоки воздуха в пластинчатом рекуператоре чётко разграничены. Вытяжной и приточный каналы разделены пластинами. На аэродинамические характеристики и КПД влияет выбранное расстояние между пластинами теплообменника.

Узлы для обмена теплом изготовлены из меди, алюминия или стальных листов. Алюминиевый теплообменник отличается повышенной теплопередачей и устойчивый к коррозии. Для изготовления используют также пластиковые или очень редко целлюлозные материалы. Пластиковые теплообменники имеют малый вес, небольшую производительность и используются для бытовых условий. Бумажные теплообменники редко применяются, но они хорошо трансформируют влагу и тепло. Влага не удаляется в атмосферу, а поступает в комнату вместе с входящим воздухом. Количество набора пластин, разделяющих потоки, может быть разным. Оптимальное расстояние выдерживают от 5 до 9 мм. Регулируя подбором количества кассет, уменьшают появление конденсата. Тепловой элемент оттаивания уменьшает КПД, забирая на своё функционирование часть электроэнергии. Конструкция легко монтируется, надёжна в эксплуатации и небольшой стоимости.

Рекуператоры, монтируемые на крышах

Эти вентиляционные агрегаты используют на объектах с большим рабочим пространством. Они фильтруют, подогревают и подают в здание воздух. Температуру воздуха регулируют канальным нагревателем или охладителем. Его приток осуществляется частично или в полном объёме через пластинчатую конструкцию рекуператора.

Характеристика.

Устанавливают такие приточно-вытяжные системы вентиляции на кровельных перекрытиях зданий через проделанные в них отверстия. Рекуператоры вытягивают собираемый под потолком использованный воздух и выбрасывают в атмосферу, а его тепло передаётся мощной входящей струе. Подачу воздуха направляют сразу под потолок или направляют в рабочую зону. Рекуператор может быть составным узлом в общей схеме вентилирования всего объекта. Устройство простое в эксплуатации.

Конструкция.

Модели агрегатов изготавливают разной мощности, которую измеряют объёмом проходящего воздуха в кубических метрах за час. Основанием устройства служит каркасно-панельная конструкция из алюминиевых профилей. Оптимальная толщина листов теплообменника около 0,2 мм. Для звуковой и тепловой изоляции стенки корпуса заложены минеральной ватой. Рекуператоры комплектуют для подогрева электрическими, водяными и газовыми секциями. Достигаемая эффективность — около 65%. Монтаж приточно-вытяжной вентиляции не вызывает каких-либо трудностей. Для этого необходимо выполнить в кровле окно и укрепить конструкцию — «стакан» для правильного распределения нагрузки. Установка рекуператора на крыше не занимает полезный объём здания.

Рекуператор с водяной циркуляцией

Тепловым энергоносителем является вода или антифриз, поступающий в приточное устройство из отдельно размещённого вытяжного теплообменника. Работа рекуператора с водяной циркуляцией сходственна с течением водяного обогрева. Полезность действия пластинчатого теплообменника с водяной циркуляцией достегает 50—65%.
Приточно-вытяжную вентиляцию с рекуператорами такого типа применяют редко, когда есть возможность собрать теплообменную магистраль. Работа этой системы требует частого контроля. Слабым местом является наличие насоса, обеспечивающего циркуляцию теплообменного вещества. А также дополнительных узлов, регулирующих работу системы. Они увеличивают расход электроэнергии. При большом удалении приточного и вытяжного теплообменников применять такой вариант нецелесообразно. Рекуператор выполняет только функцию теплообмена без трансформации влаги.

Конструкция.

Основными узлами приточно-вытяжной системы вентиляции с рекуперацией тепла являются два теплообменника. Они установлены отдельно в приточном и вытяжном воздуховоде. Соединяют их изолированным гибким трубопроводом. Он допускает более лёгкий выбор места размещения узлов и монтажа системы. Рекуператор с водяной циркуляцией комплектуют насосом, расширительным баком, контроллером, индикатором давления. Температурными датчиками. Воздушными, предохранительными и управляющими клапанами. При устройстве единой системы рекуперации возможны соединения нескольких теплоносителей. Разные пути вытяжки и притока воздуха обеспечивают работу рекуператора без образования следов обледенения. Исключён перенос загрязнений выходящим воздухом входному потоку.

Подбор приточно-вытяжной вентиляционной установки

Существуют специальные программы выбора вентиляционных установок. Используя компьютер, и в соответствии с предъявляемыми требованиями, подбирают оборудование с учётом производительности, расхода воздуха, подходящей комплектации. Программа смоделирует установку с необходимыми габаритами и характеристиками. Реально можно проанализировать оптимальное соединение узлов и составляющих элементов. Выполнение программы не требуют специального обучения. Подбор приточно-вытяжной вентиляционной установки облегчён демонстрацией на мониторе результата выбора. Указывают только её состав, заложив необходимую информацию с предлагаемых вариантов. Выбор ведётся автоматически, согласно введённым заказчиком данных. Дальше, как в игровом конструкторе, убирают или дополняют требуемые узлы. Например, добавить секцию водяного подогрева, указав её параметры. Или включить другие элементы регулировки и комплекты автоматики.

Кратко о монтаже рекуператора

До установки приточно-вытяжной системы вентиляции выполняют первичный проект монтажа. Примерно оценивают рамки стоимости будущей работы. Изучив все особенности объекта, условия заказчика и возможности исполнителя, устанавливают точную цену. Потом составляют подробный проект с согласованной окончательной ценой.

Монтируют рекуператоры на стенах, потолках, крышах на полу. Располагают их, в каком угодно положении и на внешней стороне здания. Монтажный проём в стене выполняют диаметром до 250 мм алмазным инструментом. Рабочий модуль устройства находится в стене. На торце размещают вентиляционные решётки. Отверстие в стене располагают под наклоном около 3 градусов к фундаменту здания. Наружный патрубок должен выходить за поверхность стены не менее 5 см.

Монтаж крышного рекуператора выполняют по специальному проекту на несущей части перекрытия. Его устанавливают в круглую или квадратную конструкцию, изготовленную из оцинкованной стали. Или же в железобетонный стакан, закладываемый при строительстве здания. Его размер по диаметру 700—1450 мм. Перед монтажом рекуператора предварительно закрепляют кожух, защищающий от попадания в каналы посторонних предметов.

Для перемещения воздуха прокладывают два воздуховоды. Первый — главный, приточный. Он большего диаметра. Служит для забора и разделения потоков воздуха каждому потребителю. Второй — меньшего диаметра для отвода использованной атмосферы. С целью бесшумной эксплуатации и предотвращения образования конденсата трубопроводы полностью изолированы. Укрепляя трубы за подвешенным потолком, они «съедают» размер комнаты по высоте на 20 см. Большая протяжённость воздухопроводов, создаёт увеличенное сопротивление потоку воздуха. В таком случае устройство комплектуют дополнительными вентиляторами, поддерживающими необходимый напор.

Список вопросов по выбору приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией

Заказчику необходимо.

  1. Получить от менеджера или продавца информацию о производителе оборудования. Продолжительностью существования фирмы, её положение на рынке сбыта и отзывы покупателей.
  2. Уточнить производительность рекуператора в месте его установки. В соответствии с размерами, планировкой помещения или дома. Информацию можно получить от специалистов компании.
  3. Определить сопротивление воздушного потокам после монтажа установки, с учётом размеров и сгибов воздуховода. Расчёт выполняется проектировщиком.
  4. Выбор типа и мощности рекуператора, учитывая расход воздуха и сопротивлением трубопроводов. Выполняет проектировщик.
  5. Определение класса (энергопотребление) рекуператора. Заказчик получает ответ на вопросы: расходы на эксплуатацию системы, количество сэкономленной энергии, расчёт расходов на отопительный сезон.
  6. Проверить наличие сертификата и срок действия гарантии. Она выдаётся на комплектующие узлы рекуператора и всей приточно-вытяжной системы вентиляции. Чем лучшее качество комплектующих узлов — тем дороже будет стоить устройство.
  7. Сравнить паспортный КПД с реальным коэффициентом. Он зависит от:
    — разницы температуры воздуха в помещении и наружной среды;
    — типа кассеты теплообменника;
    — влажности воздуха;
    — правильной компоновки системы и её размещение на объекте.

КПД для разных типов рекуператоров.

  • Для бумажного пластинчатого теплообменника он составит 60—70%. При промерзании установки её размораживает сама система, снижая при этом производительность. Наивысший показатель достигают при отсутствии функции оттаивания и дополнительного подогрева поступающего воздуха.
  • Для алюминиевого пластинчатого теплообменника КПД составит до 63%. Иногда производительность уменьшается до 45%. Это связано с частым процессом оттаивания теплообменника. Образование на поверхности льда устраняют увеличением расхода электроэнергии.
  • В роторном рекуператоре КПД регулирует «автоматика». Она реагирует на показания датчиков температуры, размещённых снаружи и в помещении. Однако, при появлении ледового наслоения КПД снижается.

Ориентировочная характеристика некоторых бытовых рекуператоров.

Основные показатели Количество Единица измерения Примечание
Приток (поступление) 115—135 куб.м. в час Единовременное осуществление вытяжки и притока. Регулировка воздухообмена осуществляется в границах с 13—160 кубометров в течение одного часа.
Вытягивание 105—125 куб.м. в час
Размеры рекуператора
Диаметр цилиндрической формы до 200 мм.
Длина корпуса 535 мм.
Установочное отверстие до 250 мм.
Энергопотребление ниже 32 Вт. / час
КПД не более 83 %
Регулирование Внешним пультом, реостатом
Площадь обслуживания 60 м2
Теплообменник Медный. Экономит до 70% тепла.
Корпус Утеплённый корпус антишумовой изоляцией
Место применения Квартира, офис, здание

Из всего вышеизложенного можно увернно сказать:

Очевидно, что приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией компании от TURKOV находится на самом острие современных инженерных технологий.

Ещё раз напомним основные отличительные особенности приточно-вытяжных установок вентиляции TURKOV и пригласить в наш каталог для знакомства с подробными описаниями оборудования:

Возможности Zenit Zenit HECO CrioVent
Стабильная работа рекуператора до -25°С до -35°С до -45°С
Возврат тепла (КПД возврата) 71% 86% 89%
Возврат влаги (КПД возврата) 40-50% 40-50% 50-60%
Количество рекуператоров 2 3 4
Предназначены для работы в условиях Юга и Средней полосы России Сибири и Дальнего Востока Сибири и Крайнего Севера
Раздел в каталоге: Купить… Заказать… Выбрать…

Остались вопросы?

Рекуператор воздуха для частного дома

Рекуператор воздуха вызывает интерес уже не только у озадаченных состоянием экосистемы, но и попросту желающих сэкономить людей. Мы расскажем, какую выгоду сулят установки рекуперации, как они функционируют и в чём особенность монтажа такой системы в собственном доме.

О принципе рекуперации

Термин рекуперация происходит от латинского слова, означающего обмен, передачу чего-либо. В контексте вентиляции под этим понятием подразумевается передача тепла от вытяжного воздуха приточному без смешивания двух потоков. Первоначально интерес к устройствам рекуперации диктовался преимущественно тенденциями новаторства и перспективами экологической безопасности. Позже стало понятно, что это по-настоящему действенный способ оптимизировать энергетическую эффективность здания.

Принцип работы рекуператора воздуха

Принцип возвратного теплообмена имеет количественное выражение. Эффективность теплопередачи тепла растёт вместе с повышением разницы температур. Также ввиду отсутствия смешивания потоков очевидно, что полноценная работа устройства возможна только при достаточно высоком отношении площади теплового контакта к массе проходящего через рекуператор воздуха.

По сути и принципу действия каждый рекуператор — это экономайзер, собирающий отходы низкопотенциальной энергии и направляющий их для совершения полезной работы. Для рекуперации тепла не свойственен высокий КПД, однако в хорошо утеплённых зданиях утечки тепла через вентиляцию относятся к основным потерям, поэтому их сокращение — важнейшая задача для обеспечения как можно более низкого теплового баланса.

Технологические решения

Рекуператоры тепла имеют множество технических реализаций, среди которых есть как локальные приточно-вытяжные установки, так и оборудование для монтажа в централизованные системы. В любой отдельно взятой модели разработчики стремятся продумать каждую мелочь, ведь для таких устройств прирост по одному из показателей неизбежно вызывает ухудшение других параметров.

Например, чтобы успеть отдать максимум тепла вытяжной воздух должен проходить по как можно большему пути, что неизбежно увеличивает общее аэродинамическое сопротивление системы вентиляции. Получается, что для корректной работы высокоэффективного рекуператора необходим либо разгонный участок очень большой протяжённости, либо принудительное перемещение воздуха с вытекающей из этого зависимостью от электроснабжения.

В соответствии с устройством и принципом действия различают пластинчатые, трубчатые и роторные рекуператоры — это три наиболее популярных типа, которые пригодны к использованию в гражданской сфере благодаря простоте конструкции.

Пластинчатые рекуператоры — это ёмкости со сложным лабиринтом перегородок, по которым во встречных направлениях перемещаются два потока воздуха. Это наиболее простой тип конструкции, получивший наибольшее распространение в бытовых рекуператорах. Главный недостаток — увеличение аэродинамического сопротивления в точке установки.

Пластинчатый рекуператор

Трубчатые рекуператоры устроены сложнее, по сути, они представляют собой один крупный канал, в котором проложены несколько трубок меньшего диаметра. Для достижения площади теплового контакта, сопоставимой с пластинчатой конструкцией, требуется увеличение длины каналов, что приводит к повышению материалоёмкости, негативно сказывается на габаритах и стоимости прибора. Но есть и позитивный аспект: завихрения воздуха при движении через систему трубок способствуют более эффективной теплопередаче, не замедляя вытяжной поток.

Трубчатые рекуператоры

Роторные рекуператоры используют для теплообмена рабочее тело — набор тонких вращающихся дисков, которые нагреваются при прохождении через тёплый канал и остывают в холодном. Недостаток таких рекуператоров — технологические зазоры между дисками, которые хоть и незначительны, но всё же приводят к частичному смешиванию потоков.

Приточно-вытяжная установка с роторным рекуператором

В целом все конструкции имеют примитивное устройство, что сказывается на эффективности, поэтому многие производители дополняют классическую схему прибора некоторыми интересными решениями. Усиленная работа ведётся над поиском материалов, хорошо поддающихся обработке и как можно лучше передающих тепло. В пластинчатых рекуператорах стенки изготавливают гофрированными или устанавливают на них оребрение, трубчатые теплообменники выполняют тонкостенными из цветных металлов.

Одним из самых интересных решений служит установка элементов Пельтье, причём за счёт положительного COP их количество буквально ничем не ограничено. Тот же принцип используется и в рекуператорах, совмещённых с системой воздушного отопления: тепловые насосы в таких установках обладают гораздо более широким диапазоном рабочих температур и увеличенным коэффициентом прироста мощности.

В наиболее продвинутых рекуператорах работает система двойного обращения потока. Тёплый вытяжной воздух подаётся изначально на более холодную часть теплообменника, где за счёт большой разницы температур наблюдается существенное увеличение эффективности теплопередачи. Также в процессе образуется конденсат, который подогревается и передаётся на испаритель внутри приточной камеры. Это помогает нивелировать осушение воздуха при нагреве, кроме того, вода как носитель скрытой теплоты способствует ещё более интенсивному переносу энергии. Некоторые моменты продуманы до мелочей: например, двигатели специально размещают в начале вытяжного и конце приточного тракта, а также снабжают качественным оребрением для полного возврата паразитного тепла.

Определение производительности

Для рекуператора как части вентиляции наиболее важными являются три параметра: приведённое аэродинамическое сопротивление, допустимый проток и эффективность, выраженная в отношении возвращённого тепла к общему количеству энергии, содержащейся в воздухе при действующей дельте температур. Это отношение непостоянно: чем холоднее приточной воздух, тем в целом эффективнее работает рекуператор, причём зависимость этих изменений не линейная. Поэтому так важно обращать внимание на диаграммы изменения основных характеристик в зависимости от прочих условий.

Q = S · v · 3600

где:

  • Q — пропускная способность вентканала, м3/ч;
  • S — площадь сечения канала, в м2;
  • v — скорость потока, м/с.

Kt = (T3 – T1) / (T2 – T1)

где:

  • Kt — коэффициент эффективности рекуператора по температуре;
  • T1 — температура наружного воздуха, °C;
  • T2 — температура воздуха в помещении, °С;
  • T3 — температура приточного воздуха, °С.

Первоначальный критерий — допустимая величина протока — определяется параметрами системы вентиляции. Разумеется, воздухообмен не может быть ниже норм, установленных СНиП: 3 м3/ч·м2 или 30 м3/ч на каждого человека при норме обеспеченности пространством менее 20 м3/чел. При этом общая кратность воздухообмена за час должна составлять не менее 0,35. Если параметры системы вентиляции на данный момент не соответствуют норме, рекуператор выбирается по нормативным требованиям, а система вентиляции впоследствии дорабатывается.

Если производительность рекуператора с принудительным движением воздуха превышает пропускную способность системы вентиляции более чем на 50%, избыточный шум устраняется установкой глушителя. Также нужно помнить, что производительность вентилятора на приточном канале выше, чем на вытяжном, разницу нужно выбирать в соответствии с количеством дополнительных точек естественного удаления воздуха.

Воздушный рекуператор тепла и влаги

Не существует определённых требований к энергоэффективности установки, в целом этот параметр важен для определения выгодности покупки. Оценить условный КПД прибора можно по онлайн-калькуляторам и данным от производителя, за точку отсчёта принимается разница температур приточного воздуха. Дополнительно нужно обратить внимание на ограничения по влажности воздуха и разнице температур, из-за несоответствия этих показателей возможно обмерзание рекуператора зимой.

Управление рекуператором

Как правило, рекуператоры служат активным элементом принудительной системы вентиляции или как минимум подразумевают возможность регулировать интенсивность воздухообмена. Можно назвать несколько способов наладить взаимодействие между рекуператором и остальными компонентами.

В самом простом случае рекуператор не имеет устройств принуждения потока, но при этом оснащается регулируемой заслонкой. Она необходима, чтобы обеспечивать корректное соотношение между пропускной способностью теплообменника и текущей мощностью вентилятора в зависимости от места расположения последнего. В одном случае встроенный в рекуператоре блок управления регулирует скорость вращения вентилятора, но также возможен вариант, где используется ПЛК со встроенным пропорциональным регулятором, настройка которого проводится опытным путём.

ПЛК для управления вентиляцией

В другом случае рекуператор служит единственным устройством принуждения потока и, соответственно, только скорость работы его вентиляторов определяет интенсивность воздухообмена. Для таких устройств предусмотрено ручное переключение режимов, а также внутренние алгоритмы управления, оптимизирующие теплообмен в зависимости от текущей разницы температуры. Самые совершенные в плане эргономики установки подключаются к системе общедомовой автоматизации и самостоятельно подстраивают производительность в зависимости от количества людей или опираясь на данные комнатных газоанализаторов.

Место и способ установки

Рекуператоры бывают напольной и подвесной потолочной установки. Есть и третий вариант — точечные стеновые рекуператоры, которые монтируются в каждом помещении, соседствующим с улицей, и не требуют прокладки дополнительных коммуникаций.

Варианты потолочной установки интересны возможностью спрятать техническое оснащение дома в полости подвесных или натяжных потолков. Такие устройства немного дороже из-за требований к компактности, в то же время для их подключения не требуются дополнительные обводные каналы. Очевидный минус такого типа размещения — повышенная шумность, обусловленная малым удалением работающих двигателей от вентиляционных решёток.

Способ установки рекуператора в квартире

Напольные (и настенные) рекуператоры ориентированы на установку в технических помещениях. Их производительность не ограничена габаритами, но требуется качественно выполнить систему обвязки. Как правило, устройства этой категории используют по совместительству с системами воздушного отопления и кондиционирования.

Монтаж рекуператора

Сама установка и подключение рекуператора ограничиваются его механическим креплением к капитальной поверхности и стыковкой с общим вытяжным и приточным каналами. После этого места соединений герметизируются, а сам рекуператор облачается в специальный корпус, выполняющий одновременно функцию теплозащиты и шумопоглощения.

Гораздо сложнее дело обстоит с проектированием систем вентиляции, если в них предусмотрена установка рекуператора. Для канальных рекуператоров требуется прокладка двух воздуховодов в каждую жилую комнату для забора и подачи воздуха. При этом важно рассчитать живое сечение вентиляционных решёток и правильно подобрать раструбы, чтобы избежать возникновения дополнительных шумов.

Установка приточно-вытяжной вентиляции

В структуре общедомовой вентиляции рекуператоры обеспечивают воздухообмен только между жилыми помещениями. Вытяжные каналы из кухни и санузлов обычно устраиваются в обход теплообменника из-за чувствительности последнего к грязному воздуху и высокой влажности. На такой случай можно рекомендовать установку дополнительного узла фильтрации воздуха с жироулавливающими и дисперсными фильтрами. Также можно сделать выбор в сторону многоканальных рекуператоров, конструкцией которых предусмотрено подключение вспомогательного контура вентиляции для технических помещений.

Плюсы — минусы вентиляции с рекуперацией

Энергоэффективная система, берегущая тепло

Помимо материала, из которого выполнены элементы теплообменника, рекуператоры отличаются и по направлению воздушных потоков. В наиболее распространенном перекрестноточном типе рекуператоров потоки приточного и исходящего воздуха идут перпендикулярно друг другу, а в противоточном – в противоположных направлениях. Это связано с тем, что для эффективного обмена теплом потоки, в идеале, не должны соприкасаться друг с другом и перемешиваться.

Используя такой принцип работы, пластинчатый рекуператор обеспечивает бесперебойный подогрев входящего воздуха в холодное время года и сводит к практическому минимуму тот распространенный эффект вентиляционно-обогревательных систем, который принято называть «обогревом улицы». Что и является главной особенностью так называемых энергоэффективных систем.

Рекуператоры, в отличие от обычных систем вентилирования воздуха, способны не только достаточно успешно выполнять функции теплообмена, но и бороться с неприятными запахами, а отдельные виды позволяют справляться с повышенной влажностью помещения. Если вы не готовы приобретать пластинчатый рекуператор, вы можете попробовать изготовить его самостоятельно по данной инструкции.

Монтажные работы

Рекуператор устанавливается в подготовленном канале приточно-вентиляционной системы. Корпус не должен контактировать со стеной, так как вибрации могут ей передаваться, что негативно отразится на несущей конструкции в целом. Рекомендуется также использовать специальную антивибрационную защиту в виде демпферных подкладок для рекуператора. Когда опорная основа с ножками и профильными крепежными элементами будет готова, можно приступать к интеграции корпуса. Обычно установка роторного рекуператора осуществляется в специальный технический блок, рассчитанный по размерам на конкретную модель. Фиксация реализуется с помощью комплектной соединительной фурнитуры – в базовый набор включаются уголки, метизы, уплотнители и подкладки. Далее к ротору могут подсоединяться вспомогательные технологические контуры. На этом этапе соединение выполняется посредством фитингов, адаптеров и переходников соответствующих размеров.

Пластинчатый теплообменник

Теплообменник пластинчатого рекуператора основан на перекрестном прохождении через него приточно и вытяжного воздуха. Сам пластинчатый рекуператор представляет собой набор пластин с незначительным зазором между пластинами. При прохождении воздуха через зазор между пластинами,

часть тепла поглощают пластины и передают его следующей ячейке, через которую проходит холодный приточный воздух. Таким образом, используя материал с хорошей теплопроводностью, достигается обмен тепловой энергии через пластины теплообменника рекуператора, воздушные потоки при этом не смешиваются. Теплый загрязнённый воздух удаляется из помещения через пластинчатый теплообменник на улицу, а на смену поступает свежий воздух с улицы, предварительно нагретый в результате передачи тепла.

Для предотвращения загрязнения пластинчатого теплообменника рекуператора, приточный и вытяжной воздух проходит очистку от вредности и в помещение поступает свежий, чистый и нагретый воздух.

При значительной разнице температуры наружного воздуха на улице и температуры воздуха в помещении, в результате передачи тепловой энергии, образуется конденсат, который увеличивает коэффициент теплопередачи. В то же время образование конденсата требует его утилизации, наличие поддона собирает конденсат и направляет его в канализацию.

Использование рекуператора сокращает эксплуатационные расходы на подготовку приточного воздуха в летний зимний период года. Повышает уровень полноценного использования оборудования и умешает загрязнение окружающей среды.

Пример расчета эффективности рекуперации:

Расход воздуха составляет 600 м3/ч

t1- температура воздуха после рекуперации;

t2- температура воздуха на улица (-15);

t3- температура воздуха в помещении (+25)

Коэффициент эффективности рекуперации составляет Кэф = 60%

Рассчитаем температуру воздуха после рекуператора:

t1 = t2 + Кэф ( t3-t2 )= (-15) + 0,60 ( 25 – (-15))=+9С

Теперь подсчитаем требуемое количество энергии для нагрева воздуха от -15С до +9С, что составит:

P(Wt)= Lm3/h*0,34*t = 600м3/ч*0,34*24 = 4896 Вт

Принцип рекуперации воздуха

Чтобы понять достоинства и плюсы от использования рекуперационных теплообменников, сначала необходимо разобраться в самой сути их работы. В дословном переводе с латинского рекуперацией называют «возврат использованного, потраченного».

Именно эффект возврата энергии используется в климатических устройствах данной конструкции. Проходящие сквозь блок воздушные потоки обмениваются между собой тепловой энергией, позволяя впоследствии кондиционеру поддерживать комфортную температуру, затрачивая меньше энергии. В особо холодные дни это позволяет заметно сэкономить на обогреве помещения.

Пример: температура воздуха на улице достигла отметки в минус 20 Со. Для комфортного самочувствия жителей кондиционер должен создать в помещении температуру хотя бы на уровне + 25 Со. Разницу температур подсчитать несложно – 45 градусов по Цельсию. Конечно, какая-то часть воздуха нагреется благодаря теплоемкости стен, мебели, теплообмену между приходящим и выводимым потоками. Но все равно кондиционеру потребуется значительное количество энергии для поддержания комфорта.

Пластинчатый и любой другой рекуператор выбранной конструкции позволяет вывести точку соприкосновения холодного и теплого воздуха за пределы помещения. Устройство проводит активный теплообмен между ними, позволяя привходящему потоку свежего воздуха достичь более комфортного значения температуры, нежели изначальное.

Пластинчатое устройство плюсы и минусы

Такой механизм представляет собой оптимальный вариант для создания собственноручной конструкции. Из основных преимуществ пластинчатого оборудования выделяются:

  • высокие значения КПД, достигающие 65%;
  • в аппарате отсутствуют многоуровневые или движущиеся детали, что обеспечивает простой монтаж и продолжительный эксплуатационный срок;
  • нет необходимости в подключении к источнику электроэнергии — это предотвращает лишние денежные траты.

Пластинчатый рекуператор эффективный, долговечный, но в мороз может покрыться коркой

Необходимо сказать и про отрицательные стороны, присущие каждому функциональному прибору. Они таковы:

  1. Отсутствует функционал по обмену водой, имеется только тепловая передача.
  2. С наступлением холодного времени года агрегат покрывается ледяной коркой.
  3. Конструкция выполнена из специальных труб, пересеченных между собой. Монтаж таких элементов пластинчатого рекуператора своими руками обязателен, но является задачей не из простых.

Мастерим рекуператор самостоятельно

Для того чтобы сделать рекуператор воздуха своими руками нам необходимо следующее.

  1. Тонкий листовой металл от 0,5 мм до 1 мм или алюминий 2 мм: плоский или профилированный: 4 м2.
  2. Листовая пробка (оргстекло, пластик) толщиной 2 или 4 мм.
  3. Жесть, фанера или ДСП для корпуса.
  4. Минеральная вата или другой эффективный утеплитель.
  5. Переходники под вентиляционные трубы диаметром 150 мм.
  6. Герметик (только нейтральный).
  7. Крепёж (в зависимости от материала корпуса).

Схема действия рекуператора — Фото 06

Принимаем, что установка рекуператора будет производиться в существующую систему вентиляции. Главная и единственная ответственная часть нашего устройства – теплообменник. Это набор пластин с расстоянием между ними 4 мм (2 полоски технической пробки).

Если самая нижняя пара пластин просматривается насквозь, то следующая пара, лежащая сверху, повёрнута на 90° и не просматривается. Схемой теплообмена рекуператор своими руками ничем не отличается от промышленного.

Пластины для рекуператора — Фото 07

Пластины должны быть ровными, размером 200 х 300 мм или 300 х300 мм. Резать металл надо так, чтобы края не имели заусениц и не изогнулись. Количество пластин ограничиваем высотой пакета пластин: максимальная высота набора – 300 мм. Основа теплообменника– лист ДСП или металла,4 угловые стойки по высоте теплообменника с верхней обвязкой и верхняя панель из любого материала.

Для придания нашей конструкции жёсткости дистанционные полоски закрепляем герметиком: не только по краям, но и по центру пластин. Изготавливаем короб для теплообменника и рекуператор своими руками почти готов.

Утепляем короб, прорезаем 4 отверстия, устанавливаем патрубки под гибкие воздуховоды диаметром 150 мм. Таким образом обеспечиваем вход-выход для вытяжки и вход-выход для приточного воздуха.

Короб для теплообменника — Фото 08

В центре короба закрепляем теплообменник, устраиваем перегородки так, чтобы приток и вытяжка пересекались только внутри теплообменника.

Важно знать, что внутри короба, на пластинах теплообменника, будет появляться конденсат. Ему надо обеспечит естественный сток

Подобным образом устроены все рекуператоры воздуха для дома, квартиры или хозяйственного помещения.

Теплообменник — Фото 09

Встраиваем рекуператор в принудительную систему вентиляции. И только теперь возможно определение КПД изготовленного устройства. Для этого необходимо иметь следующие данные:

  • температуру приточного воздушного потока на входе, t1;
  • температуру приточного воздушного потока на выходе из рекуператора, t2;
  • температуру вытяжного воздуха на входе в рекуператор,t3.

Формула для расчёта КПД (%) = ·100.

Основные компоненты рекуперационной системы

В состав рекуперационной системы входит, помимо основного блока с пластинами и вентилятор. Кроме того, рекуператоры оснащаются:

Системой отвода конденсата, неизбежно образующегося на пластинах, дабы избежать попадания воды в воздушный канал или образования в нем наледи. Такой конденсатосборник обязательно оборудуется водяным затвором, блокирующим работу вентилятора в случае появления избыточного количества влаги.
В качестве устройства, регулирующего интенсивность воздушных потоков, используется специальный перепускной клапан

Важной конструктивной особенностью такого клапана и пластинчатого рекуператора является полное отсутствие подвижных деталей.

Как уже говорилось выше, теплообменники пластинчатого рекуператора могут быть выполнены из различных материалов. Каждый из них обладает своими свойствами, достоинствами и недостатками.

Попробуем сравнить их между собой:

  1. Алюминиевые пластины или теплообменники из оцинкованной стали. Такие системы пользуются достаточно высокой популярностью из-за своей относительно невысокой стоимости. Однако, такой пластинчатый рекуператор обладает сравнительно невысоким КПД, поскольку регулярно нуждается в использовании режима оттаивания.
  2. Пластиковые теплообменники обладают более высоким коэффициентом полезного действия и эффективность, но и стоят значительно дороже.
  3. Пластины из специальной бумаги также отличаются высокой эффективностью, но такие теплообменники нельзя применять в помещениях с высоким уровнем влажности (бассейны, автомойки, некоторые промышленные помещения), поскольку конденсат довольно легко преодолевает стенки кассеты.
  4. Используются также и рекуператоры с двойной бумажной кассетой. Их КПД существенно выше, за счет дополнительного прогрева воздуха, но, все же, они также боятся большого уровня влажности воздуха.

Как самостоятельно сделать рекуператор

Устройства для рекуперации воздуха – это дорогостоящее оборудование, имеющее длительный срок окупаемости: 3-5 лет для более дешевых агрегатов и более 8 лет – для дорогих. Однако при наличии минимальных технических знаний и монтажных навыков можно существенно сэкономить семейный бюджет и сделать рекуператор воздуха для дома своими руками.

Проще всего самостоятельно изготовить конструкцию с пластинчатым рекуператором. Для этого понадобятся:

  • Материал для пластин – листовой металл толщиной 0,5-1,5 мм, листы гетинакса или текстолита, пластик (сотовый поликарбонат или полипропилен) – 6,5-7 м2;
  • Материал для прокладок толщиной 2-3 мм, шириной не более 10 мм – проолифленные деревянные рейки, техническая пробка, шнур, пластик, оргстекло;
  • Материал для корпуса – фанера, жесть, ДСП, МДФ, пластик;
  • Четыре фланца под трубы воздуховодов;
  • Уголок для стоек;
  • Нейтральный герметик (силиконовый);
  • Клей;
  • Утеплитель – рулонный и минеральная вата (стекловата);
  • Два фильтра;
  • Два вентилятора;
  • Крепеж.
  1. Нарезают квадратные пластины со стороной 200-300 мм. Потребуется около 70 штук. Обязательное условие – заготовки должны быть одинакового размера, иметь ровные края без загибов и заусенцев. Поэтому лучше воспользоваться электроинструментом и резать сразу несколько листов, сложенных пачкой.
  1. Прокладки нарезают в размер стороны квадрата.
  1. На каждую пластину, кроме последней, наклеивают параллельно три полосы прокладок – по противоположным краям и середине.
  1. Заготовки собираются в блок. Для этого верх полос намазывают клеем. Укладывают панели друг на друга, поворачивая каждую последующую на 90 градусов и выравнивая края. Последней приклеивают пластину без прокладок. Для повышения прочности, на кассету во время высыхания клея кладут груз.

  1. Стягивают кассету уголками. Щели заполняют герметиком.

Пластинчатый теплообменник из пластика (сотового полипропилена)

  1. Собирают корпус. Внутренняя высота и длина короба равна диагонали пластинчатого теплообменника, а ширина – его высоте. Если в корпус будут устанавливаться фильтры и вентиляторы, то необходимо предусмотреть под них место.
  1. В заранее предусмотренных местах вырезаются четыре отверстия (обычно по два в боковых стенках), в которые вставляют фланцы. Герметиком обрабатывают стыки.
  2. Монтируют крепление для теплообменника. Поскольку в нем образуется конденсат, то рабочее положение должно обеспечивать свободный сток жидкости. Располагают теплообменный блок в вертикальном положении на ребре, угол между краями пластин и дном должен составлять 45 градусов. К стенкам корпуса крепят направляющие для теплообменника, выполненные из уголка. Так блок пластин можно будет свободно достать для обслуживания.
  3. В нижней части короба вырезают небольшое отверстие и устраивают отвод для конденсата.
  4. Собирают рекуператор. Обеспечивают герметичность образованных четырех отсеков, чтобы движение воздушных масс осуществлялось только через каналы теплообменника.
  1. На входе потоков устанавливают вентиляторы и фильтры – монтировать их можно в корпусе, если предусмотрено место, либо прямо в подводящих патрубках.
  1. Обеспечивают защиту от обмерзания. Монтируют электрику и необходимую автоматику.
  1. Подсоединяют входящие и выходящие воздуховоды. Корпус закрывают. При необходимости (установка на чердаке), рекуператор утепляют снаружи или заключают в теплоизоляционный кожух.

Роторные рекуператоры

Роторный рекуператор — один из видов рекуператоров воздуха. Принцип работы данного рекуператора — роторный теплообменник, вращающийся с определенной скоростью. Этот теплообменник вращаясь нагревается в зоне вытяжного канала, а затем охлаждается в зоне приточного канала. В результате тепло из вытяжного воздуха передается в приточный. Так-же возвращается часть влаги в результате конденсации из вытяжного воздуха и испарения в потоке приточного воздуха с улицы. Роторные рекуператоры обладают более высоким КПД, чем пластинчатые, за счет отсутствия режима разморозки. В пластинчатом рекуператоре для разморозки требуется периодически пускать поток холодного воздуха через байпасный (обводной) канал напрямую в помещение мимо рекуператора, а в роторном автоматикой регулируется скорость вращения ротора таким образом, чтобы не случилось обмерзания.

Откуда же берется конденсат и обмерзание теплообменника рекуператора… Всё просто. Из вытяжного теплого воздуха. В вытяжном воздухе содержится влага. При прохождении через холодные стенки рекуператора (т.к. эти стенки сильно охлаждаются приточным воздухом с улицы) воздух сжимается по законам физики и, как из губки, из него начинает выпадать лишняя влага. Вот она то как раз и замерзает на стенках теплообменника, превращаясь в лёд.

Роторный рекуператор обладает следующими достоинствами:

1. Высокий КПД засчет отсутствия обмерзания. (63-87%)

2. Частичный возврат влаги. Позволяет обходиться без увлажнителей воздуха.

3. Регулируемая скорость вращения рекуператора. Позволяет регулировать интенсивность возврата тепла исходя из общей производительности приточно-вытяжной установки с роторным рекуператором.

4. Компактность. По сравнению с пластинчатым рекуператором занимает значительно меньше места, а следовательно и приточно-вытяжная установка с роторным рекуператором будет существенно компактнее чем с пластинчатым.

А теперь поговорим о недостатках роторных рекуператоров:

1. Передача вытяжного воздуха в приток. В микроканалах роторного рекуператора поочередно проходят то вытяжной, то приточный потоки воздуха — часть вытяжного воздуха попадает в приток. Для минимизации этого явления на роторные рекуператоры устанавливаются продувочные сектора, в которых микроканалы рекуператора продуваются приточным воздухом, который сразу отправляется обратно в вытяжку. А при таком действии снижается общий КПД, т.к. часть сохраненного тепла летит с продувочным воздухом обратно туда, где мы это тепло и взяли — в вытяжку.

2. Сложная конструкция роторного теплообменника включает в себя сам ротор, ремень, привод ротора. Чем больше составляющих — тем чаще техобслуживание и вероятность выхода из строя. С одной стороны это хорошо, т.к. преимущества данной конструкции весомы и роторные рекуператоры не уступают по объемам продаж пластинчатым. А с другой — если у Вас нет желания или специальных людей, которые будут обслуживать рекуператор — это несомненно минус.

3. Привод роторного рекуператора потребляет электроэнергию. Немного конечно, но если делать проекцию на годы эксплуатации — получится кругленькая сумма. Хотя с другой стороны затраты на питание привода роторного рекуператора в сотни раз меньше, чем выгода от его использования.

Мы производим и поставляем роторные рекуператоры.

Процесс создания рекуператора

Алгоритм действий является следующим:

Материал нужно разложить и разрезать его на пластины квадратной формы так, чтобы размер граней составлял 20-30 см. Всего нужно будет изготовить около 70 единиц таких кассетных заготовок. Разрезать материал необходимо с помощью электрического лобзика, чтобы пластины получились идеально ровными.
Затем следует подготовить пробку или деревянные рейки, чтобы их параметры соответствовали сторонам квадрата. Их нужно приклеить к противоположным сторонам каждой из заготовок за исключением последней

После этого важно дождаться полного высыхания клея.
Далее нужно приступать к процессу сборки квадратов в кассету. Схема рекуператора предполагает укладку каждого из листов по отношению к предыдущему под углом в 90 °

Последней частью конструкции станет пластина, на которую ничего не было наклеено.
После этого будущий рекуператор нужно стянуть каркасом. Здесь потребуется воспользоваться уголком.
Все щели важно обработать посредством силиконового герметика, не вызывающего коррозии металла.
Далее следует изготовить крепления для фиксации фланцев на кассетных стенках. Нижнюю часть детали необходимо оснастить специальным дренажным отверстием, куда должна входить отводящая конденсат трубка.
На корпусных стенках фиксируются направляющие, изготовленные из уголков. Для проведения любых профилактических работ кассету всегда можно будет достать.
Деталь монтируется внутри корпуса, параметры которого полностью совпадают с диагональю квадрата.
Изготавливая рекуператор своими руками, важно помнить и об укладке изоляционного материала, которым в данном случае выступает минеральная вата. Необходимо взять слой этого утеплителя толщиной в 40 мм и закрепить его изнутри на корпусных стенках.
Чтобы избавить себя от проблемы появления наледи, конструкцию следует оснастить датчиком давления, который должен быть установлен на месте прохождения теплого воздуха.
Завершается процесс сборки установкой готового рекуператора в вентиляционную систему.

Как правило, КПД таких самостоятельно изготовленных механизмов равен приблизительно 65 %, чего вполне достаточно для поддержания в жилом помещении благоприятного микроклимата.

Достоинства и недостатки пластинчатого рекуператора

Как уже говорилось ранее, этот механизм станет оптимальным вариантом для собственноручного конструирования. К преимуществам рекуператора такого типа принято относить следующие:

  • высокий КПД (40-65 %);
  • отсутствие каких-либо сложностей в конструкции прибора (аппарат не имеет никаких движущихся элементов, что существенно продлевает срок его службы);
  • отсутствие лишних денежных затрат, поскольку электроэнергия для его функционирования не нужна.

Однако практически невозможно найти механическое оборудование, которое не имело бы абсолютно никаких отрицательных сторон. Так, из недостатков пластичного рекуператора принято выделять следующие:

  • прибор не оснащен функцией обмена водой, а существует возможность только тепловой передачи;
  • оборудование склонно к появлению на нем льда в холодный период года. Но эта проблема является решаемой: с целью предотвратить обмерзание прибор можно либо выключить, либо оснастить его особым клапаном, именуемым байпасным;
  • конструкция такого рекуператора имеет пересеченные между собой трубы;
  • избежать установки этих элементов не получится, а сам процесс является довольно непростым.

Описание процесса

Чтобы конструкция получилась правильной и надежной, необходимо придерживаться определенного алгоритма действий. Особых знаний не понадобится, но смекалку и сообразительность проявить придется:

  1. Материал укладывается на ровную поверхность, разделяется режущим инструментом на квадратные пластины со сторонами 20−30 см. Таких заготовок понадобится несколько десятков. Идеально ровными пластины получаются при использовании электролобзика.
  2. Затем подготавливаются деревянные рейки, пробковый материал. Их параметры в точности должны соответствовать сторонам нарезанных предварительно квадратов. Они наклеиваются на противоположные стороны заготовок, последняя остается пустой. Процесс приостанавливается до полного просыхания клея.

Собирая рекуператор самостоятельно, важно выполнять действия последовательно

На следующем этапе квадраты собираются в единую кассету. Каждый лист аккуратно укладывается под углом в 90° относительно предыдущего. Завершающий элемент рекуператора — неоклеенная пластина.
Подготовленная функциональная установка закрепляется в каркасе при помощи строительного уголка.
Имеющиеся отверстия, щели, обрабатываются герметиком, который предотвращает коррозийные процессы.
Обязательно делаются крепления, фиксирующие фланцы на сторонах кассеты с пластинами. Нижняя часть оснащается дренажным проемом, через который выводится трубка с конденсатом.
Корпусные стенки оснащаются направляющими, которые выполнены из прочных уголков.
После этого подготовленная рабочая деталь помещается в коробку, соответствующую параметрам.
Не стоит забывать про изоляционный материал, прокладываемый в рекуператоре. Он прочно крепится на внутренней стороне корпусных стенок конструкции.
Предотвращение наледи в зимнее время обеспечивается за счет монтажа датчика давления. Он обычно монтируется в зоне, через которую поступает теплый воздушный поток.
Завершающий этап — устройство готового к применению рекуператора в общую вентиляционную систему.

Существует огромный выбор охладительных систем, устанавливаемых в жилых, производственных объектах. Но для собственных нужд вполне реально изготовление рекуператора для теплообменника самостоятельно, сэкономив при этом денежные средства.

Обслуживание устройства

Поверхности ротора и самого корпуса требуют регулярной очистки. Пластины очищаются и при необходимости дополнительно обрабатываются антикоррозийными составами. Также следует регулярно проверять направленность вращения ротора, а в приводной системе – качество натяжения ремня

Поскольку рекуператор работает в тесной связке с другими функциональными компонентами вентиляции, то важно проверять и их состояние тоже. В частности, ревизии подвергается фильтр, воздуховодные каналы, пылеуловители, клапаны с датчиками и т

д. Если есть возможность, то роторный рекуператор будет не лишним изъять из места установки и полностью проверить на герметичность. Дело в том, что при наличии даже незначительных зазоров резко ухудшается качество поступающего воздуха.

Механизм рекуперации воздуха является простейшим способом согрева помещения. Холодный уличный воздух подвергается предварительному обогреву практически без дополнительных энергозатрат. Разумеется, роторные рекуператоры воздуха при подключении к сети потребляют энергию для своей функции, но она расходуется в целом на обеспечение циркуляции потоков. Тот же пример с пластинчатыми рекуператорами показывает, насколько малоэффективна в работе может быть установка без электропривода. Также энергообеспечение требуется для питания управляющей инфраструктуры, которая обеспечивает работу всего приточно-вентиляционного комплекса. Обычно это минимальные затраты, но в результате они значительно упрощают процесс эксплуатации оборудования.

(голосов пока нет)

РАСЧЕТ ВОЗДУХО-ВОЗДУШНЫХ РЕКУПЕРАТОРОВ ДЛЯ ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНОЙ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА

Опубликовано в 2015, Выпуск Июнь 2015, ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ | Нет комментариев

Баишева Л.М.1, Жиркова М.В.2

1Аспирант,

2старший преподаватель,

Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова

РАСЧЕТ ВОЗДУХО-ВОЗДУШНЫХ РЕКУПЕРАТОРОВ ДЛЯ ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНОЙ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА

Аннотация

В работе представлен расчет параметров рекуператоров, установленных в приточно-вытяжных устройствах систем вентиляции воздуха. Для расчета впервые используется температура наружного воздуха tн=-50°С, характерная для населенных пунктов в условиях Севера. Отмечено несоответствие теоретических результатов расчета с экспериментальными данными.

Ключевые слова: рекуператор, вентиляция воздуха, конденсация влаги.

Baisheva L.M.1, Zhirkova М.V.2

1Postgraduate,

2senior lecturer,

North-Eastern Federal University in Yakutsk

ANALYSIS OF AIR-TO-AIR RECUPERATOR IN THE NORTH

Abstract

Keywords: recuperator, ventilation, condensation of moisture.

Затраты теплоты на подогрев приточного наружного воздуха при современных методах теплозащиты ограждающих конструкций составляют в жилых домах до 80% тепловой нагрузки на отопительные приборы, а в общественно-административных зданиях более 90%. Поэтому энергосберегающие системы отопления в современных конструкциях зданий могут быть созданы только при условии утилизации теплоты вытяжного воздуха на нагрев приточного наружного воздуха. Наибольший интерес представляют приточно-вытяжные установки систем вентиляции с вращающимся и пластинчатым рекуператорами.

Применение воздушных рекуператоров в суровых климатических условиях ограничено из-за возможного обмерзания вытяжной части теплообменной установки. Устранение обмерзания позволит существенно расширить температурный диапазон работы воздушных рекуператоров в области низких температур.

Для обеспечения бесперебойной работы рекуператора необходимо на его входе для наружного воздуха поддерживать температуру не ниже -20ºС. В то же время температура кипения хладагента в испарителе, находящемся в канале уходящего воздуха, не должна опускаться ниже 0… 5ºC для недопущения его обмерзания .

В настоящий момент широко применяется общепринятая методика расчета параметров приточного и удаляемого воздуха на выходе из теплообменника на примере стационарного воздушного пластинчатого теплоутилизатора , представленного на рисунке 1. В качестве исходных данных начальную температуру приточного воздуха принимают равной -5°C. Однако суровые климатические условия Республики Саха (Якутия) предполагают значения температур наружного воздуха в среднем -50°C в холодный период года.

В данной работе будет рассмотрен расчет воздухо-воздушных рекуператоров для приточно-вытяжной системы вентиляции в условиях Севера по вышеуказанной методике.

Расход приточного и удаляемого воздуха 5000 кг/ч. Начальная температура удаляемого воздуха tуд.=20°С, влажность φ=25%, влагосодержание d= 3,5 г/кг, Iн= 29 кДж/кг, tр=0,1°С, Iр=9 кДж/кг. Теплообменная поверхность рекуператора собрана из пластин, между которыми расположено оребрение δр=0,15 мм, образующие каналы в виде равносторонних треугольников (β=60º). Просвет между пластинами 3 мм. В рекуператоре подогревают приточный воздух с начальной температурой tн=-50°С, Iн=-50 кДж/кг. Размеры фронтального сечения в каждом канале рекуператора fфр=0,7х0,7 м, глубина l=0,3 м. Схема движения теплообменивающихся сред противоточная.

Рис. 1 – Схема устройства воздухо-воздушного рекуператора

Сперва определяем живое сечение для прохода воздуха по формуле

(1)

где величину параметра определяем по табл. Х.1 , которая равна 0,857 м2/м3:

Затем определяем площадь теплообменной поверхности в потоке удаляемого ( ) и приточного ( ) воздуха

, (2)

где по табл. Х.1. равна 1905 м2/м3:

Определяем эквивалентный диаметр теплообменника Dэкв по табл. Х.1 Dэкв=1,77·10-3 м и массовую скорость воздуха в живом сечении теплообменника

, (3)

Плотность удаляемого воздуха (tуд.=20°С) ρ1=1,205 кг/м3, а плотность приточного воздуха (tн=-55°С) ρ1=1,534 кг/м3.

Скорости потоков удаляемого и приточного воздуха соответственно равны: ω1=11,02/1,205=9,145 м/с, ω2=11,02/1,534=7,187 м/с.

Определяем значения критерия Re, принимая коэффициенты кинематической вязкости ν1=15,11·10-6 м2/с и ν2=9,55·10-6 м2/с:

(4)

Затем определяем значения Nu по формуле:

(5)

Определяем коэффициенты теплообмена α1 и α2, принимая λ1=2,57·10-2 Вт/(м·К) и λ2=2,04·10-2 Вт/(м·К):

(6)

Определяем показатель оребрения одной и другой поверхности по формуле:

, (7)

считая ŋр=1 и :

Определяем коэффициент теплопередачи:

(8)

Определяем коэффициент теплопередачи учитывающий тепло- и массоперенос, по формуле:

(9)

вычисляя снас по формуле:

, (10)

Для определения снас используется таблица значений коэффициентов A, B, C, D (при барометрическом давлении 101,3 кПа), зависящих от температуры наружного воздуха и относительной влажности. И максимально возможная низкая температура воздуха -20°С. Если рассматривать tн=-50°С, то можно сделать вывод, что отношение коэффициентов В/Д стремится к нулю. Следовательно, снас=св.

Тогда получаем:

Определяем безразмерные параметры, характеризующие режимы работы теплообменников без выпадения конденсата (Fo´1 и W1) и при выпадении конденсата на поверхности (Fo´I1 и WI1):

(11)

, (12)

(13)

, (14)

Используя найденные значения определяем значения относительного перепада температур θ2 при работе теплообменника в режиме “сухого” теплообмена по формуле:

(15)

Используя найденные значения , определяем значения θI2 при работе теплообменника в режиме выпадения конденсата на всей поверхности по формуле:

(16)

Определяем температуру приточного воздуха после утилизатора при работе его в “сухом” режиме по формуле:

, (17)

Если влагосодержание удаляемого воздуха увеличить, то рекуператор будет работать в условиях выпадения конденсата на всей поверхности.

Определим температуру приточного воздуха после утилизатора при работе его в режиме с выпадением конденсата на всей поверхности при следующих параметрах удаляемого воздуха: tуд=20 ºС; d=14,5 г/кг; IТ=57 кДж/кг:

, (18)

Таким образом, по результатам расчета можно сказать, что чем ниже температура наружного воздуха, тем выше температура приточного воздуха после утилизатора с выпадением конденсата на всей поверхности. Этот вывод не соответствует экспериментальным данным. Поэтому необходимо разработать новую методику расчета температуры приточного воздуха после рекуператора с выпадением конденсата в зависимости от температуры наружного воздуха ниже -31 ºС.

Литература

  1. Вишневский Е.П. Особенности обеспечения эффективной работы пластинчатых теплообменников рекуперативного типа в суровых климатических условиях // С.О.К. 2005. № 1.
  2. Дискин М.Е. Эффективность рекуперации теплоты в системах вентиляции при температурах наружного воздуха ниже температуры опасности обмерзания. АВОК. 2006. № 4.
  3. Богословский В.Н. и др. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение: Учебник для вузов / В.Н. Богословский, О.Я. Кокорин, Л.В. Петров; Под ред. В.Н. Богословского. – М.: Интеграл 2014 – 367 с., ил.

References

Качество воздуха определяется главными характеристиками – чистотой, влажностью, а также насыщенностью кислорода. Все эти параметры помогают урегулировать именно правильная выполненная вентиляция, а также встроенная климатическая техника. Для этого часто используются рекуператоры воздуха.

В том месте, где отлажена работа всех систем, человек будет чувствовать себя всегда прекрасно. Его работоспособность повысится, и принесет неплохие результаты. В этом случае стоит воспользоваться таким устройством как рекуператор.

Общая информация о рекуператоре для частного дома

Рекуператор – это устройство для обмена воздухом, которое будет применять тепло от выходящей смеси для подогрева поступающей. Оно распространено достаточно длительное время и используется для улучшения эффективности многих печей. В последние годы рекуператоры можно встретить и в домашнем применении. Сейчас можно найти такие приспособления от любых производителей по привлекательной цене.

Рекуператоры могут быть абсолютно разными по конструкции, а также по параметрам работы. Но принцип действия и их обычно простой:

  1. Есть встроенные вентиляторы, которые создают два потока воздуха. Холодный и чистый заходит с улицы и выталкивает теплый влажный.
  2. Выходящий воздух не перемешивается с чистым, благодаря встроенному принципу работы.
  3. Оба потока проходят стадию через теплообменник.
  4. Конденсат, который образуется после охлаждения воздуха, выводится наружу.

Сейчас многие хотят установить для себя такие ненавязчивые приспособления, но перед этим лучше всего рассмотреть основные достоинства и недостатки конструкций. Именно это позволит найти для себя то, что действительно понадобится.

Плюсы рекуператора в частном доме

Если говорить о положительных сторонах использования таких приспособлений, то к ним можно отнести следующее:

  • Комфорт во время применения, а также хорошая эффективность. Если необходимо монтировать вентиляцию в помещении, то такая система – это оптимальный вариант. Если же там уже выполнен ремонт, то это единственный возможный вариант. Рекуператор идеально решит проблемы с вентиляцией, а монтаж ни в коем случае не нарушит никакие процессы. Стоимость работ достаточно малая, а эффективность лучшая.
  • Можно регулировать температуры и иные параметры для помещений. Такая система обслуживает только одну комнату и там поддерживается определенный микроклимат. Это особенно важно для тех людей, кто любит спать в прохладном помещении.
  • Можно ставить только по нужде. Это большое преимущество, которое позволяет установить рекуператоры поэтапно. Ничего не будет мешать установке сначала в одном помещении, а после и в других комнатах.
  • Нет монтажа воздуховодов. Для рекуператоров не требуются воздуховоды в помещении. Достаточно установить только по одному прибору в каждую комнату и вопрос будет решаться.
  • Не нужно занижать потолки. Всё это исходит из предыдущего пункта, потому что там нет разветвленных каналов.
  • Можно устанавливать на чистовую отделку. Поставить рекуператор можно абсолютно в любой момент.
  • Установка обойдется в несколько раз дешевле. На практике можно заметить, что рекуператоры выходят в 2, а то и в 3 раза дешевле, нежели классические системы. Причём, все санитарные нормы будут соблюдаться.
  • Малая стоимость эксплуатации. Это в большинстве случаев касается бытовых рекуператоров, энергопотребление которых составит до 700 рублей в год при круглосуточной работе.
  • Прекрасно подходит установка для людей, страдающих от аллергии. Отличительной особенностью является то, что подаваемый воздух не содержит никаких примесей.
  • Мобильность. Каждый надежный рекуператор можно в любой момент снять и переместить на другое место. Такая процедура стоит намного дешевле, нежели монтаж или прокладка трубопроводов.

Как видно, у рекуператоров существует огромное количество преимуществ. Именно поэтому сейчас их используют многие и остаются довольными. Но перед покупкой, всё же, нужно рассмотреть еще и недостатки таких систем, чтобы быть полностью в курсе всего.

Минусы рекуператора в частном доме

Если говорить об отрицательных характеристиках, то здесь нужно выделить следующее:

  • Рекуператор висит на стене, а значит, занимает место. Внутрення конструкция есть у любого элемента, а размер уже будет отличаться. Но на вертикальной конструкции блок всё равно будет присутствовать.
  • Уровень шума. Если в стандартной схеме можно сделать беззвучный режим работы, то с рекуператорами это сделать сложнее.
  • Непрямая интеграция для умного дома. Это выполнить абсолютно невозможно. Исключение составляет лишь использование модулей.
  • Нет возможности организации эффектной вентиляции для огромных помещений. Предел для установки – это 300 квадратных метров. Если площадь превышает, то лучше обратиться к центральным системам, которые будут работать эффективнее.
  • Стоимость на профессиональные модели слишком высока.

Вывод и рекомендации

На сегодняшний день рекуператор – это приспособление, которое завоевало внимание многих пользователей. Но перед выбором нужно обращать внимание на несколько главных критериев:

  1. Производитель. Сейчас на рынке представлено огромное количество рекуператоров от любых производителей. Это могут быть как зарубежные, так и отечественные бренды. Лучше всего обращать внимание на более проверенные марки, которые уже зарекомендовали себя.
  2. Учет собственных предпочтений. Здесь нужно учитывать количество человек в помещении, объём, способ отопления, а также вид помещения. Это позволит подобрать действительно качественный прибор.
  3. Цены. Сейчас рекуператоры есть со многими дополнительными функциями. Если они вам нужны, то обязательно обращайте на них внимание. Если же они не понадобятся, то тогда лучше всего исключить их и сэкономить деньги.
  4. Технические характеристики прибора. От этого напрямую будет зависеть эффективность от работы.

Рекуперация воздуха

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *