Система рекуперации воздуха

Рекуперато́р (от лат. recuperator — получающий обратно, возвращающий) — в бытовой вентиляции, любой из приборов передающий температуру выходящего из помещения воздуха поступающему.

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла выполняет две задачи: осуществляет приток свежего воздуха в помещение и удаление из него загрязнённого воздуха.

Рекуператоры для вентиляции классифицируются по следующим типам:

По типу устройства теплообмена — реверсивные, перекрестные (противоточные), прямоточные, роторные (в бытовой вентиляции не используются).
По конструкции теплообменника — трубчатые, пластинчатые.
По материалу из которого изготовлен теплообменник — металлические (алюминиевые, медные или из нержавеющей стали), бумажные, пластиковые, керамические.
По возможности возврата влаги – не мембранные и мембранные (энтальпийные).

Принцип работы рекуператоров в бытовой приточно-вытяжной вентиляции

Рекуператор при осуществлении воздухообмена задерживает внутреннюю температуру внутри помещения, причём не важно, положительная эта температура или отрицательная.

Например, если температура в помещении +25 °C, а на улице -25 °C, то при КПД рекуператора в 80% в помещение поступит воздух температурой +15 °C. А если температура в помещении -25 °C, а на улице +25 °C, то при КПД в 80% в помещение поступит воздух температурой -15 °C.

Таким образом в холодное время года воздух подогревается без дополнительных затрат!

Летом, при использовании кондиционера, аналогично происходит охлаждение приточного воздуха, что снижает нагрузку на кондиционер и экономит его ресурс.

Реверсивный рекуператор

Работа реверсивного прибора в холода напоминает дыхание человека через шарф на морозе. При выдохе воздух нагревает шарф, а при и вдохе, проходя через ткань шарфа, воздух подогревается и попадает в лёгкие уже не таким холодным.

Роль шарфа в реверсивных рекуператорах выполняет теплообменник – регенератор.

Принцип работы реверсивного рекуператора

На рисунке видно, как в фазе 1 происходит нагрев регенератора выходящим воздухом, а в фазе 3 – нагрев входящего в помещение воздуха с охлаждением регенератора.

Реверсивные рекуператоры требуют только одно отверстие на улицу.

Перекрёстный рекуператор

Схема работы рекуператоров перекрёстного типа иная. В такого типа приборах обязательно присутствует два отверстия на улицу и два в помещение, так как поток воздуха, в отличие от реверсивных устройств, не меняет направление и всегда направлен одну сторону.

Принцип работы перекрёстного рекуператора

Основное преимущество установки приточно-вытяжной вентиляции с теплообменником состоит в том, что она возвращает до 90% тепла обратно в помещение, а это значит, что затраты на обогрев помещения с установленным рекуператором сократятся, в сравнении с вентилированием через открытое окно.

Благодаря системе рекуперации воздуха, в помещении постоянно поддерживается комфортный микроклимат, особенно это важно для вентиляции загородного дома.

Устройство бытовых рекуператоров

Внутри каждого прибора расположен вентилятор (от 1 до 4х), теплообменник определённого типа и фильтр очистки воздуха.

Устройство реверсивного рекуператора

Устройство прекрёстного рекуператора

Мы расскажем, более подробно, почему необходимо купить рекуператор для частного дома.

Зачем нужна рекуперация

В частные дома в последнее время все чаще приобретают воздухо- и паронепроницаемые конструкции и материалы:

многокамерные стеклопакеты на окна и балконы;
наружное утепление на клеевой основе;
металлические входные двери, укомплектованные уплотнительной резинкой для герметичности;
синтетические отделочные материалы.

Если общедомовой вытяжки и естественного проветривания для удаления загрязненного воздуха недостаточно, то для решения этой проблемы необходимо установить приточно-вытяжную систему вентиляции, с рекуперацией тепла, так как это залог комфортного микроклимата, качественного воздухообмена с минимальными затратами на охлаждение или подогрев воздушных масс.

Оборудование с рекуперацией особенно актуально для вентиляции загородных домов.

Поводы для установки приточно-вытяжной вентиляции для частного дома:

1. Экономия на отоплении. Подсчитано, что при организации вентиляции загородного дома на рекуператорах, экономия на энергоресурсах составляет до 60%.

2. Плесень на стенах и окнах. Такое явление в 90% случаях связано с недостаточной вентиляцией помещения, в остальных случаях нужно смотреть теплоизоляцию дома.

3. Конденсат на окнах. В 100% случаях связан с плохим проветриванием помещения.

4. Требуется локальная вентиляция помещения. Часто бывает необходимо автономно вентилировать помещение, не зависимо от других, например спальни или спорт залы. Бытовой рекуператор для частного дома в этом случае идеально решение.

5. При поддержании плюсовой температуры законсервированного дома зимой. Если весной в доме стоит тяжелый запах, а на стенах образуется плесень и конденсат, то установка рекуператора решит эту проблему без существенного увеличения затрат и рисков проникновения в дом злоумышленников.

6. Зимой в доме появляется обратная тяга из вытяжной системы. Частая проблема герметичных домов, решается установкой минимум двух рекуператоров и одного компенсационного пассивного приточного клапана.

Рекуператор имеет некоторые ограничения на установку и использование. Не рекомендуется установка рекуператора если:

Общедомовая вытяжная система имеет сильную тягу.
Требуется мощная фильтрация приточного воздуха.

При плохой работе общедомовой вытяжной системы, требуется установка минимум двух приборов с возможностью синхронизации.

Чертежи устройства

Металлические листы используются для нарезки квадратов, размеры каждой стороны могут варьироваться от 200 до 300 мм. В этом случае необходимо подбирать оптимальное значение, учитывая то, какая система вентиляции установлена в вашем доме. Листов должно быть не менее 70. Чтобы они получались ровнее, рекомендуем одновременно работать с 2-3 шт.

Чтобы рекуперация энергии в системе осуществлялась полноценно, необходимо подготовить и деревянные рейки в соответствии с выбранными размерами стороны квадрата (от 200 до 300 мм). Затем их необходимо аккуратно обработать олифой. Каждый деревянный элемент приклеивается на 2-е стороны металлического квадрата. Один из квадратов необходимо оставить не оклеенным.

Чтобы рекуперация, а вместе с ней и вентиляция воздуха, проходили эффективнее, каждую верхнюю грань реек тщательно промазывают клеевым составом. Отдельные элементы собираются в квадратный «сэндвич». Очень важно! 2-й, 3-й и все последующие квадратные изделия следует поворачивать на 90° по отношению к предыдущему. В такой способ реализовывается чередование каналов, их перпендикулярное положение.

На клей фиксируется верхний квадрат, на котором рейки отсутствуют. Используя уголки, конструкцию аккуратно стягивают и крепят. Чтобы рекуперация тепла в системах вентиляции осуществлялась без потерь воздуха, щели заполняют герметиком. Формируются фланцевые крепления.

Вентиляционные решения (изготовленный агрегат) помещаются в корпус. Предварительно на стенах устройства необходимо подготовить несколько уголковых направляющих. Теплообменник располагают таким образом, чтобы его углы упирали в боковые стенки, при этом вся конструкция визуально напоминает ромб.

Остаточные продукты в виде конденсата остаются в нижней его части. Главная задача заключается в получении 2-х вытяжных каналов, изолированных друг от друга. Внутри конструкции из пластинчатых элементом осуществляется смешивание воздушных масс, и только там. Внизу проделывают небольшое отверстие для отвода конденсата через шланг. В конструкции проделывают 4 отверстия под фланцы.

Оптимально на входе установки предусмотреть место под фильтры. Конструкция покрывается минватой. На этом этапе устанавливается вентилятор, а сам агрегат совмещается с вентиляционной системой.

Самодельный рекуператор воздуха на видео ниже.

Источник: oventilyacii.ru

Продолжаем рассматривать тему приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией – основу комфортного и одновременно неэнергозатратного климата в коттедже. Как мы уже говорили в прошлых публикациях, для обеспечения равномерного воздухообмена во всех коттедже лучше всего подходит центральная установка с разводкой воздуховодов. В этой статье рассматриваем разновидности рекуператоров, которые бывают в приточно-вытяжных системах.

1. Пластинчатые рекуператоры – самые популярные. Пластинчатый рекуператор – некое подобие воздушного теплообменника, состоящего и большого количества секций, разделенных тонкими листами. Основное различие таких рекуператоров – материал пластин, которые могут быть: металлическими, пластмассовыми или целлюлозными. Воздух в таких рекуператорах проходит в разных плоскостях, и за счет этого не смешивается.

Принцип работы пластинчатого рекуператора

Среди плюсов таких рекуператоров можно отметить: низкую стоимость, простоту обслуживания. Кроме того, рекуператор не потребляет электроэнергии (в отличие о других типов).

Пример вентиляционной установки в разрезе с пластинчатым рекуператором. Кстати, в нижних углах этой установки установлены вентиляторы, в верхних – воздушные фильтры

Очевидный минус – пластинчатые рекуператоры в зимнее время могут перемерзнуть, поэтому в сильные холода вентиляционную установку следует выключать. Либо – в ней должен быть электрический или водяной подогреватель приточного воздуха (так называемый преднагреватель).

2. Роторный рекуператор – более серьезная установка. Он представляет собой металлический барабан с набор сеточек, и разделенный металлической пластиной. Этот барабан вращается, а вытяжной воздух, проходящий через рекуператор, нагревает металл барабана. Приточный воздух, проходящий через сеточки тоже самого рекуператора, нагревает и поступает в помещение.

Принцип действия и внешний вид сеточки роторного рекуператора.

Плюсы:

рекуперация не только тепла, но и влаги
практически не восприимчив к обмерзанию (тем не менее, догрев воздуха в зимнее время может понадобится)

Минусы:

потребление электрической энергии на привод барабана
за счет принципа работы может возвращать в помещение не только влагу, но и запахи (однако, в современных моделях не более 5%)

Пример конструкции вентиляционной установки с роторным рекуператором. Отметим большую наполненность установки: приводами, автоматикой.

Роторные рекуператоры бывают нескольких разновидностей, за счет нанесения специальных покрытий на сеточку барабана:

конденсационного типа (простые), без специальных покрытий: рекуператор хорошо возвращает тепло, частично – влагу

гигроскопического типа: рекуператор с повышенной эффективностью возвращает влагу
сорбционного типа: рекуператор с повышенной эффективностью возврата тепла, за счет утилизации скрытого во влаге тепло
с эпоксидным покрытием: рекуператор повышенной надежностью – например, не разрушается от хлорки, которая добавляется в воду бассейнов, и попадает в вытяжку
с антибактериальным покрытием: рекуператор имеет специальное покрытие, которое эффективно борется с различными микроорганизмами.

3. Водяной рекуператор – последний в списке. Если быть правильным – гликолевый, за счет чего теплоноситель в нем не замерзает при работе в зимнее время. Представляет собой два воздушно-гликолевых теплообменника, соединенных жидкостным контуром. Теплообменники устанавливаются на некотором расстоянии друг от друга, а воздух, протекающий через них, не смешивается. В этом плюс рекуператора – запахи из вытяжного воздуха не попадают в свежий приточный воздух.

Принцип работы водяного рекуператора

Еще одно преимущество такого рекуператора – он меньше прочих восприимчив к отложению жиров, и, соответственно, у него меньшая пожароопасностью. Поэтому он иногда применяется в ресторанах и кафе – включая горячие цеха.

Типовая компоновка приточно-вытяжной вентиляционной установки с водяным (гликолевым) рекуператором

А вот минусов у такого рекуператора достаточно.

Во-первых, он самый габаритный.
Во-вторых, его КПД (в исполнении, как на картинке выше) не очень высокий – не более 50%.

Для того, чтобы эффективно рекуперировать (возвращать) тепло в водяных установках, необходимо максимально возможно повышать разницу температуры между теплоносителем в теплообменнике и воздухом. А это возможно только за счет компрессорно-конденсаторного блока или за счет установки теплового насоса. Отсюда третий минус такого рекуператора:

Высокая стоимость.

4. Камерные рекуператоры, трубчатые рекуператоры – не имеют применения в коттеджном строительстве, а значит мы оставим за собой право опустить их в подробном рассмотрении.

Внешний вид и принцип работы трубчатого рекуператора

Не пропустите статьи:

– Вентиляция с рекуперацией в коттедже. Основы

Полный список публикаций: ОГЛАВЛЕНИЕ.

По коммерческим вопросам пишите: azbuka-is@yandex.ru(проектирование, анализ, статьи)

Если Вам статья понравилась, Вы можете помочь каналу развиться, поставив лайк или подписавшись на канал – так я буду знать о Вашем интересе и напишу еще много интересных материалов.

Источник: zen.yandex.ru

Что такое рекуператор?

Рекуператор воздуха — устройство принудительной приточно-вытяжной вентиляции. Установка вытягивает отработанный воздух из помещения, и затягивает свежий, используя принцип удержания тепла.

Система разработана так, что тепло комнатного воздуха сохраняет энергию в устройстве, и частично передает ее в приточный поток воздушной массы. Таким образом, удается подогреть воздух с улицы, еще до того как он попал в помещение. Рекуператор для квартиры состоит из следующих комплектующих:

воздуховод, который выступает корпусом устройства;
теплообменник для сбережения и передачи энергии;
фильтр для очистки воздуха;
реверсивный вентилятор, обеспечивающий продув воздуха по системе;
вентиляционный зонт для защиты внутренней системы рекуператора.

Рекуператор воздуха для дома и квартиры обладает высокой производительностью и низким показателем энергопотребления. Устройства практически бесшумные, поэтому только положительно влияют на атмосферу квартиры.

Вентиляция квартиры в зимний период холодным воздухом поступающим из открытых окон.

Принцип действия теплообменника

Теплообменник может вернуть до 90% тепла, исходящего из квартиры, воздуха. Чем больше размер теплообменника, тем больше его теплоемкость. Аэродинамические свойства детали обеспечивают свободный проход воздушных масс в корпусе.

Цикл работы рекуператора состоит из 4 фаз:

Вытяжной поток попадает к системе теплообменника с помощью вентилятора. Теплообменник сохраняет тепло из воздуха.
Когда теплообменник прогрет, вентилятор направляет холодный воздух с улицы в квартиру.
Проходя через систему теплообменников, свежий воздух быстро прогревается почти до комнатной температуры. Теплообменник остывает.
После охлаждения теплообменника, вентилятор приступает к 1 фазе цикла, и выводит воздух из помещения.

Теплообменники имеют двухстенное строение, благодаря чему приточный и вытяжной потоки воздуха не смешиваются. Примерная схема перемены температур воздуха: вытяжная воздушная масса с температурой +21ºС, выходит наружу с показателем +1ºС. Холодный поток с улицы температурой -5ºС попадает в помещение, прогретым до +15ºС.

Зачем рекуператор в квартире? Функции устройств

Самой главной, выполняемой рекуператором, функцией является обеспечение вентиляции помещения. Использование оборудования дает много других положительных эффектов, выполняя ряд функций:

Экономия электроэнергии;
Проветривание. Вместо отработанного теплого воздуха с низким содержанием кислорода, квартира наполняется свежим;
Отопление. Устройство наполняет квартиру теплым воздухом, даже если на улице -30 градусов;
Очистка воздуха. Избавляет помещение от неприятных запахов и грязи в воздухе;
В отличие от обыкновенного проветривания, во время обмена воздушных масс, в дом не попадает грязь с улицы, пыль, насекомые, а также исключены сквозняки.

В процессе рекуперации передача тепла происходит природным путем, без использования нагревателей. Теплообменник никак не влияет на химический состав воздуха.

Какие бывают рекуператоры?

Назначение у всех типов рекуператоров одинаковое, но вот технология теплообмена значительно отличается. По методу передачи тепла рекуператоры различают:

пластинчатые;
роторные;
с этиленгликолем.

Устанавливаться оборудование может как в стене, так и на крыше. Кровельные устройства имеют другое строение, но принцип работы остается прежним.

Пластинчатые

Самым популярным типом устройств считаются пластинчатые рекуператоры. Теплообменником выступает слоенная кассета из металла с высоким показателем теплопроводности. Каналы расположены так, что приточные и вытяжные потоки воздуха не контактируют между собой, а происходит процесс передачи тепла через металлические пластины. Фильтры способствуют проникновению чистого воздуха в квартиру, а система отвода конденсата обеспечивает сток влаги.

Пластинчатые рекуператоры обычно довольно компактные, и подходят для установки в любом помещении.

Роторные

Механизм теплообмена в устройствах данного типа сложнее предыдущего, поэтому размеры роторных рекуператоров значительно больше, как и производительность. Для работы устройства необходимо движение приводных роторов, поэтому потребляет оборудование больше электричества. Ротор изготавливается из гофрированной стали.

Входящие и исходящие потоки воздуха могут смешиваться, если система не оборудована дополнительной вытяжкой. Скорость вращения вентилятора может регулироваться, в таких случаях можно увеличить или уменьшить подачу воздуха.

Рекуператор с этиленгликолем

Третий тип устройств использует еще один теплоноситель, которые значительно повышает производительность оборудования.

Гликолевые рекуператоры имеют два теплообменника, по которым циркулирует водно-гликолевый раствор. Вещество обладает высоким показателем теплоемкости. Сохраняет намного больше тепла, чем металлические кассеты. Если климат местности слишком холодный, вместо этиленгликоля можно использовать антифриз.

Монтаж гликолевых приборов — процесс сложный, поэтому используется преимущественно на больших территориях, циркуляция воздуха на которых будет происходить намного быстрее.

Крышные рекуператор воздуха

Система приточно-вытяжной вентиляции с выходом на крышу применяется в зданиях с большой площадью как склады, цехи, супермаркеты и другие. Такие устройства называют кровельными рекуператорами. Монтаж и эксплуатация рекуператоров простые. Стоимость такой вентиляции не должна превышать пластинчатой системы, принцип действия которых аналогичен.

Достоинством данного типа выступает хорошая шумоизоляция, поскольку выход наружу находится на крыше здания. В квартире крышный рекуператор установить невозможно, поэтому он используется только в частной собственности.

Как происходит монтаж рекуператора?

Установку рекуператора проводят в комнате, в которой жильцы квартиры проводят много времени, так как воздух в ней самый свежий. Если квартира расположена на 1 этаже, то монтаж нельзя проводить на высоте, ниже 1 м от уровня устойчивого снегового покрова. Расположение устройства около окна приемлемо, и упрощает процесс монтажа. Не рекомендуется устанавливать рекуператор возле внешнего блока сплит-системы. Загрязненный воздух из кондиционера может попасть в рекуператор.

Для монтажа необходимо сделать сквозное отверстие в стене. Для этого используются инструменты с алмазным напылением. Диаметр отверстия напрямую зависит от выбранной модели и варьируется в пределах 150−250 мм. Процесс пыльный, и оставляет много отходов, поэтому лучше с первого раза правильно подсчитать необходимый диаметр отверстия.

Оборудование надежно закрепляется в стене с помощью крепежных деталей, которые обязательно должны быть в упаковке. С улицы на рекуператор надевается решетка. Когда устройство зафиксировано, можно подключать его к линии 220 В.

Особенности работы и эксплуатации

Рекуператор должен быть постоянно подключенным к сети электропитания. Таким образом, эксплуатация устройства будет максимально удобной, благодаря дистанционному пульту управления. Обычно на пульте расположены 4 кнопки:

2 кнопки настройки производительности;
1 кнопка вкл/выкл;
1 кнопка летний режим.

Эффективность работы прибора напрямую зависит от теплообменника, а именно его материала, системы и площади поверхностей кассет.

Расчёт рекуператора

Произвести расчет эффективности рекуператора можно самостоятельно. Коэффициент полезного действия определяется по формуле:

Переменными выступают:

L — расход воздуха;
t — температура приточного воздуха;
t — температура вытяжного воздуха;
0.335 — региональный коэффициент.

Лучшие модели обладают показателем КПД до 80%. Это значит, что при температуре в доме =22ºС, на улице — 16ºС ниже ноля, то приточный воздух будет прогрет до +12ºС.

Для того чтобы определить эффективность устройства, используют формулу:

Переменными выступают:

Q — затраты электроэнергии в процессе рекуперации;
n — коэффициент полезного действия, вычисленный ранее.

Потребляемая мощность оборудования обязательно должна быть указана в инструкции. Однако для точно определения показателя можно провести замеры самостоятельно.

Обзор самых популярных рекуператоров

Подходить к выбору устройства приточно-вытяжной вентиляции нужно серьезно. Для маленькой квартиры нужно брать рекуператор небольших габаритов, низкой потребляемой мощности и с минимальным уровнем издаваемого шума. В складских помещениях чаще используются крышные устройства, которые потребляют много электроэнергии, и могут быть очень шумными, но обладают большой вытягиваемой силой.

Рекуператор ПРАНА

Недорогим и эффективным методом вывести из квартиры отработанный воздух, и наполнить ее свежим является установка рекуператора Прана. Производитель использовал систему медных теплообменников, которые быстро прогревается, и передают тепло в холодные потоки воздушных масс. В рабочем модуле нет фильтров, поскольку материал теплообменника обладает обеззараживающими свойствами. Воздуховоды короткие и прямоточные, поэтому удается полностью сохранить ионный состав воздушной массы.

Потребляемая мощность рекуператоров Прана составляет не больше 30 Вт/час. Диаметр устройств составляет от 15 см, поэтому их можно без проблем вмонтировать в стену даже самых маленьких квартир. Для управления используется дистанционный пульт.

Главные преимущества рекуператоров Прана:

лучшее соотношение цена-качество;
высокая производительность;
экономичность;
простота монтажа и эксплуатации;
компактность.

Ассортимент Прана представлен большим количеством моделей, которые разнятся по цене, функциональности и техническим характеристикам.

Видео: обзор рекуператора ПРАНА

Рекуператор MARLEY

Немецкая техника всегда славится высоким качеством. Рекуператоры Marley от немецкого концерна — не являются исключением. Продукция компании знаменита малой потребляемой мощностью от 3.5 до 8 Ватт. При этом КПД устройств может быть до 85%. Аккумулятор для сбережения тепла керамический. Мощность рекуператоров регулируется по 3 ступеням: 15, 25 и 440 м³/ч. Уровень шума оборудования минимальный, поскольку вентилятор расположен с внешней стороны и оснащен системой подшипников.

Для монтажа в стене необходимо проделать отверстие диаметром 18 см. Благодаря простоте монтажа рекуператор удобен в сервисе. Управление проводится с помощью дистанционного пульта.

Конденсат из влажного вытяжного потока воздуха образуется непосредственно в корпусе, и выходит с прогретым уличным воздухом в случае изменения направления подачи. Такая технология помогает избежать чрезмерно сухого воздуха в квартире.

Видео: обзор рекуператора Marley

Способ самостоятельного изготовления рекуператора

Каждый, кто знаком с инструментами, легко может самостоятельно сконструировать рабочий рекуператор воздуха. Процесс состоит из следующих шагов:

В стене делается отверстие для воздуховода. Диаметр напрямую зависит от размера корпуса.
Листы оцинкованной стали болгаркой нарезаются на пластины 20×30 см. Всего понадобится около 3 кв.м. материала.
По периметру пластин наносится теплоизоляционный материал как пробковый, деревянный и др. Высота теплоизоляции должна составлять от 4 мм.
Пластины укладываются друг на друга. Стыки нужно заделать нейтральным герметиком.
Устройство корпуса. Размер корпуса должен позволять поместить внутрь систему пластин из стали. В стенках корпуса делают 2 отверстия под пластмассовые фланцы. Размер фланцев соответствует размеру воздуховодов. Стыки заделываются герметиком.
Система из стали устанавливается в корпус.
Внешние стенки корпуса обшиваются термоизоляцией как стекловата или пенополистирол.
Для безопасности и эстетичности рекуператор лучше поместить в короб из дерева или пластмассы.

Чтобы рекуператор был максимально эффективен, и не требовал лишних затрат, выбирать его нужно, опираясь на площадь помещения. Но монтаж оборудования также немало влияет на функциональность, поэтому установку следует проводить по инструкции, ведь эффективный рекуператор не только делает воздух в квартире очищенным, но и позволяет экономить на отоплении.

Источник: uteplenieplus.ru

Система рекуперации воздуха