При перемещении из зоны вытяжного воздуха в зону приточного воздуха и обратно ротор захватывает некоторое количество воздуха между пластинами, т.е. происходит перемешивание воздуха. Однако на практике перемешивание в роторных теплообменниках DANTEX настолько незначительно, что им обычно пренебрегают (около 5%).
Рекуперация тепла в системах вентиляции: принцип работы и варианты исполнения
В процессе вентиляции из помещения возвращается не только удаляемый воздух, но и часть тепловой энергии. Зимой это приводит к увеличению счетов за электроэнергию.
Рекуперация тепла в системах центральной и местной вентиляции позволяет снизить ненужные расходы без ущерба для воздухообмена. Для рекуперации тепла используются различные типы теплообменников — рекуператоров.
В этой статье подробно описаны типы устройств, их конструктивные особенности, принцип работы, преимущества и недостатки. Информация поможет выбрать оптимальный вариант для проектирования системы вентиляции.
Понятие рекуперации: принцип работы теплообменника
Рекуперация в переводе с латинского означает восстановление или обратное восстановление. В контексте реакций теплообмена рекуперация определяется как частичный возврат энергии, использованной для выполнения технологического действия, для использования в том же процессе.
В технологии вентиляции принцип рекуперации используется для экономии тепловой энергии.
Аналогичным образом в жаркую погоду рекуперируется и холод — теплый приточный воздух нагревает вытяжной воздух, и его температура снижается.
Рекуперация тепла в системах вентиляции помогает снизить эксплуатационные расходы при сохранении нормального воздухообмена.
Имеет смысл использовать рекуператоры тепла в системах механической приточной вентиляции.
Рекуператоры тепла для систем вентиляции размещаются на чердаке или в отдельном помещении, чтобы шум от работы вентиляционной системы не мешал жильцам жилых домов, посетителям спортивных центров или производственных цехов.
Поток рекуперированного воздуха подается в помещение с примесью свежего воздуха через решетки воздуховодов.
В производственных помещениях с рекуперацией тепла и подачей свежего воздуха вентиляционная система устанавливается на чердаке, а воздуховоды прокладываются под потолком.
Помимо рекуперации тепла, вентиляционные установки также фильтруют воздушные массы, избавляя их от пыли и токсичных компонентов
Современные рекуператоры тепла оснащены устройствами, снижающими энергозатраты, что позволяет значительно сократить потребление энергии.
Рекуперация тепла является экономичным решением для систем принудительной вентиляции, но используется только в качестве дополнения. В более холодные месяцы большая часть воздуха продолжает использоваться системой отопления.
Установка регенератора на чердаке
Подача обработанного воздуха через вентиляционную решетку
Система вентиляции в производственном цехе
Регенерация энергии происходит в рекуперативном теплообменнике. Установка состоит из теплообменного элемента и вентиляторов, которые перекачивают воздушные потоки в разных направлениях. Для управления процессом и контроля качества воздуха используется система автоматизации.
Конструкция такова, что потоки приточного и вытяжного воздуха находятся в отдельных камерах и не смешиваются — рекуперация тепла происходит через стенки теплообменника.
Чтобы понять, что представляет собой система вентиляции с рекуперацией тепла, посмотрите на схему циркуляции воздуха.
Отработанный воздух во влажных помещениях (туалетах, ванных комнатах, кухнях) удаляется через системы вытяжной вентиляции. Перед выбросом наружу он проходит через рекуператор и оставляет после себя часть тепла. Приточный воздух движется в обратном направлении, нагревается и поступает в жилые помещения (+).
Целесообразность рекуператора в вентиляции
Пригодность системы рекуперативной вентиляции можно определить, оценив ее производительность и сравнив преимущества и недостатки.
Часть тепла вытяжного воздуха забирается у наружного воздуха и передается потокам свежего воздуха, поступающим в помещение. Это снижает потери тепла до 70 % (+).
Необходимость в рекуперации тепла более актуальна для зданий с принудительной вентиляцией. Как правило, это здания с низким КПД, построенные с использованием инновационных технологий теплоизоляции (дома из сэндвич-панелей, кварцевых газоблоков, пенопластовых панелей).
В таких зданиях стены плохо сохраняют тепло, а естественный воздухообмен неэффективен.
Однако проблемы с циркуляцией воздуха характерны и для «традиционных» кирпичных и бетонных зданий. Наличие герметичных тепло- и звукоизолирующих ПВХ-окон препятствует циркуляции за счет естественной индукции — приток свежего воздуха прекращается, а поток в вентиляционном канале отклоняется или стремится к нулю.
Решением проблемы «евроокон» является организация принудительной вентиляции. Система восстанавливает воздухообмен, но при этом теплопотери увеличиваются до 60 %. И в этом случае без рекуперации тепла не обойтись.
Эффективность процесса обмена выражается в процентах, которые показывают количество тепла, затраченного вытяжным воздухом на нагрев свежего приточного воздуха.
Эффективность рекуперации тепла в вентиляции:
- 0% — открытое окно – теплый воздух удаляется в атмосферу, а холодный попадает вовнутрь, понижая температуру в помещение;
- 100% — приточный воздух разогревается до температуры «отработки» — технически реализовать невозможно;
- 30-90% — допустимый параметр, хорошей считается рекуперация с эффективностью 60% и более, КПД свыше 80% — отличный теплообмен.
Эффективность системы зависит от типа рекуператора тепла, размера помещения и воздушного потока. В любом случае, использование вентиляционной рекуперации тепла, даже при 30% эффективности, более эффективно, чем ее отсутствие. Помимо значительной экономии энергоресурсов, «рекуперация тепла» улучшает общий микроклимат помещения.
Недостатки использования теплообменника:
- Энергозависимость. Покупка климатического оборудования оправдана, если потребление электроэнергии будет значительно меньше, чем ее экономия после установки рекуператора.
- Выпадение конденсата. Из-за разности температур на стенках теплообменника может конденсироваться влага. Зимой есть вероятность обледенения, что чревато стремительным снижением КПД или выходом рекуператора из строя.
- Шумная работа. Некоторые модели в процессе эксплуатации издают гул. Если днем этот недостаток не особо ощутим, то ночью шум доставляет дискомфорт. Рекуператоры с улучшенной изоляцией работают тихо.
Высокие первоначальные инвестиции часто являются главным аргументом против энергоэффективной вентиляции.
Что это такое?
Главная особенность такого устройства, как регенератор, заключается в том, что он представляет собой теплообменник, основанный на рисунке поверхности. Идея довольно проста: тепло, которое уносят с собой отработанные газы, частично сохраняется и может быть использовано повторно. Оно рекуперируется через специальную стенку, которая отделяет газовый поток от основного объема воздуха в установке. Разница с регенераторами заключается в том, что расположение потоков не меняется.
Описывая основные функции рециркулятора для помещения, следует подчеркнуть, что главная функция — это экономия энергии за счет снижения теплопотерь наружу через вентиляцию.
Принцип работы
Технология работы рециркулятора не отличается особой сложностью. Устройство устроено таким образом, что приток и отток свежего воздуха осуществляется одновременно и параллельно. Нагретый отработанный воздух засасывается в канал вентилятором. Теплообменник продолжает работать, как показано на рисунке. После его преодоления воздушный поток выбрасывается на улицу.
В то же время свежий прохладный воздух втягивается в помещение за счет эффекта противотока. Эффект циркулятора при прохождении через другие части заключается лишь в повышении температуры за счет теплообмена. Постоянно движущиеся, но не пересекающиеся потоки воздуха гарантируют рекуперацию не менее 90 %. Это достигается благодаря
- улучшение вентилирования комнат и других помещений;
- эффективная подача свежего воздуха;
- оптимизация его температуры;
- выработка оптимального микроклимата для постоянного нахождения людей и для их работы.
Плюсы и минусы
Современные рециркуляционные установки работают эффективно и надежно. Они работают намного лучше, чем обычные системы приточной и вытяжной вентиляции. И зимой, и летом климат в помещении гораздо ближе к идеальному. Современные батареи и радиаторы, конечно, могут достичь того же эффекта — но они тратят много энергии. В реальности все не так просто.
Преимущества циркуляционных насосов, например, проявляются только в больших домах. Только там можно установить воздуховоды в нужных местах без потери высоты потолка. Серьезным недостатком, безусловно, является цена. Конечно, существуют и относительно недорогие системы рекуперации. Но они охватывают максимум 1-2 комнаты и не всегда работают достаточно эффективно.
Также стоит упомянуть о довольно громком шуме.
Внутри рекуператора постоянно работают вентиляторы, которые, естественно, издают характерный шум. Шум также создается воздушным потоком, как при прохождении по трубам, так и при выходе из помещения через выходные точки. Шум становится громче по мере эксплуатации, так как пыль и другие частицы оседают в рециркуляционном блоке. Фильтры устройства следует заменять относительно часто, особенно в кухнях. Поскольку жир и другие загрязнения могут вывести устройство из строя в течение нескольких лет, рециркуляционный охладитель должен быть оснащен различными системами фильтрации.
Управление вентиляцией и кондиционированием воздуха через общую систему означает, что во всем здании действуют одни и те же правила. Блоки контроля температуры не могут быть интегрированы в большинство систем. Это означает, что в одних помещениях может быть холодно, а в других — жарко. Существуют регенераторы, которые не имеют этой проблемы, но они стоят значительно дороже серийно выпускаемых устройств.
Наконец, в некоторых случаях нельзя исключить замерзание циркуляционных насосов, и для предотвращения этого необходимо принимать специальные меры.
Peкyпepaтop для чacтнoгo дoмa: выбop и пpимeнeниe
При расчете необходимой мощности и КПД следует учитывать максимальную и минимальную температуры в момент установки. При выборе регенератора необходимо учитывать следующие параметры.
- ycтpaнeниe кoндeнcaтa, кoтopый oбpaзyeтcя пpи oxлaждeнии вoздyxa, дoлжнo пpoиcxoдить бeз ocoбыx ycилий;
- пepeмeщeниe вoздyxa пocpeдcтвoм вeнтилятopoв тpeбyeт дoпoлнитeльныx энepгoзaтpaт;
- элeктpoпpoвoдкa дoлжнa cooтвeтcтвoвaть пpoпycкнoй cпocoбнocти пpибopa;
- paзмep peкyпepaтopa и ocoбeннocти eгo кpeплeния тaкжe имeют знaчeниe.
Чтo нeoбxoдимo yчитывaть в paбoтe paзличныx мoдeлeй oбopyдoвaния
Каждая система регенерации воздуха для частного дома имеет свои преимущества и области применения.
Система вентиляции для частного дома — это не только поддержание температуры и влажности, но и устранение запахов. На рынке представлен широкий ассортимент моделей с различными функциональными особенностями и способами установки.
Например, кухонная бонета, установленная в вентилируемом помещении, позволяет устранить копоть, запахи и жир. Она обеспечивает чистый воздух и предотвращает оседание жирной пыли на мебели. Такие условия положительно влияют на самочувствие и способствуют чистоте.
Плacтинчaтый тeплooбмeнник
Теплообменник сконструирован таким образом, что воздушные потоки не смешиваются из-за разделения металлических пластин. Это простое техническое решение обеспечивает более эффективный теплообмен. Это устройство не требует больших инвестиций. Поскольку в нем нет движущихся частей, такой агрегат имеет относительно долгий срок службы. В настоящее время эффективность таких устройств составляет 60-65 %.
Элементы изготавливаются из алюминиевых сплавов. Они нечувствительны к коррозии и обладают высокой теплопроводностью.
Poтopнaя cиcтeмa
В таких устройствах смешивается небольшой процент воздушного потока, так как он изолируется щеткой с мелкой щетиной. Роторная система занимает большую площадь, чем пластинчатая, но также имеет высокий КПД (до 86% в лучших моделях). Вращающийся ротор и приводящий его в движение ремень снижают общую надежность устройства и увеличивают энергию, необходимую для восстановления.
Жидкocтный peкyпepaтop в oфиcнoм пoмeщeнии
Хотя эти модели стоят дорого, они не более эффективны, чем аналогичные агрегаты. Основное положительное отличие заключается в том, что агрегаты можно размещать на большом расстоянии друг от друга. Поэтому жидкостные чиллеры в основном используются в больших коммерческих зданиях. В частных домах для рекуперации бытового воздуха обычно используется пластинчатый или пластинчато-роторный рекуператор.
Бpизep
Система рекуперации воздуха в жилых помещениях и чиллер различаются по своим функциям. Прямой функцией чиллера является нагрев воздуха. Теплообмен отсутствует, поэтому для повышения температуры воздуха требуется много электроэнергии.
Кoмпaктнaя мoдeль peкyпepaтopa
Данная модель представляет собой местную вентиляцию с регенератором в частном доме. Ее использование заслуживает внимания. Компактные модели могут быть установлены на стенах разных помещений. Они работают автономно, поэтому их не нужно подключать к центральной системе, которая управляет и контролирует все устройства.
В этих моделях два воздушных потока движутся в унисон благодаря встроенным вентиляторам. Эффективность работы регулируется с помощью пульта дистанционного управления. В ночные часы устройство может быть переведено в бесшумный режим работы.
Для предотвращения замерзания предусмотрены специальные каналы, по которым проходит часть теплого воздуха. Однако эта защита эффективна только при температуре д о-15ºC. Активация функции вытяжного воздуха помогает удалить иней и лед с поверхности теплообменника. Она также очищает воздух в помещении от застоявшегося дыма и других примесей.
Встроенный фильтр защищает от загрязнений извне. Ячейки фильтра имеют такие размеры, что они не препятствуют потоку воздуха, но защищают от проникновения насекомых и экскрементов растений. Внутри контура имеется съемная крышка для обслуживания.
Oбзop paзличныx мoдeлeй peкyпepaтopoв
В таблице приведены характеристики различных моделей.
Существует несколько способов создания здорового микроклимата в помещении. Для быстрого решения можно установить на стене клапан подачи воздуха. Главное, чтобы он был правильно установлен рядом с радиатором. Такое устройство само по себе не нагревает воздух. Расположение рядом с радиатором позволяет немного повысить температуру подачи. Кроме того, такая система не работает без вытяжных зондов. Они обычно располагаются на кухне и в ванной комнате. Для того чтобы воздух свободно циркулировал от клапана к вытяжным бонетам, полотно внутренней двери поднимают на 20-25 мм или делают вентиляционные отверстия на нижней стороне двери. Нередко вентиляционные отверстия располагаются непосредственно в стенах и оснащаются решетками.
Можно ли рекуперировать влагу?
Одной из проблем рекуперации тепла является сохранение влаги в помещении. Из-за разницы температур между панелями и вытяжным воздухом, последний конденсируется на стенах и превращается в иней. Тогда система включает короткий байпас, чтобы дать панелям возможность разморозиться. Вода уходит через дренаж в дренажную систему, и содержание влаги уменьшается.
Для восстановления влажности без дополнительного увлажнения мы рекомендуем модели с картриджами cellulos e. Благодаря гигроскопичной структуре конденсат впитывается панелями и выводится на сторону приточного воздуха, откуда стекает обратно в помещение. Чтобы правильно выбрать тип и производительность рекуператора, важно учитывать площадь дома или офиса и желаемую температуру. Если вам нужна помощь в точном расчете или другие советы по вентиляции, мы будем рады помочь вам в дальнейшем.
Выбор типа рекуператора
При выборе типа регенератора необходимо учитывать несколько факторов:
- Возможность совмещения приточной и вытяжной установки в одном корпусе
- Габариты установки
- Желаемая эффективность
- Возможность небольших перетечек
- Цена
В прошлом были очень распространены регенераторы с промежуточным теплоносителем. Сегодня они все чаще заменяются роторными теплообменниками. В небольших системах приточной и вытяжной вентиляции (для квартиры, дачи, небольшого офиса или магазина) используются перекрестноточные пластинчатые теплообменники. В системах, где отработанный газ не попадает в приточную зону, предпочтительнее использовать рециркуляторы с промежуточным теплоносителем или фреоновые рециркуляторы.
Есть вопрос? Задайте его специалисту!
- Имя E-mail Тема вопроса
- Вопрос Нажимая кнопку «Отправить», я даю свое согласие на обработку моих персональных данных и принимаю условия «Согласия на обработку персональных данных Пользователей»
Вывод
Рециркуляционная вентиляция является эффективным решением для циркуляции воздуха в умеренном и северном климате. Современные установки позволяют эффективно рекуперировать тепло, восстанавливать затраты на отопление и экономить на счетах за электроэнергию. В этом обзоре мы постарались объяснить основные принципы и типы установок. Также рассмотрен профессионализм проектировщиков и монтажников.
У вас еще остались вопросы? Запросите бесплатную консультацию.
Наши специалисты помогут вам подобрать механические системы для промышленных и коммерческих зданий, исходя из ваших технических параметров и потребностей, а также проконсультируют вас по вопросам восстановления и установки вентиляционных систем.
127495, Российская Федерация, Москва, Дмитровское шоссе, 163А, строение 2
— Алексей Папченко Руководитель технического отдела QWENT
Зачем нужна вентиляция?
Наверное, нет ни одного человека в городе, который не был бы информирован о качестве воздуха, которым он дышит. И все же далеко не каждый задумывается о необходимости оснащения квартиры, офиса или другого жилого помещения качественной системой вентиляции при планировании ремонта или нового строительства.
И все, что окружает вас после этого, также может стать дополнительным источником отравления и без того загрязненного воздуха. К ним относятся строительные и отделочные материалы, содержащие асбест, мебель из ДСП, бытовая или офисная техника и многие другие источники, которые в тех или иных количествах присутствуют в каждом доме.
Кроме того, сам человек в течение своей жизни производит около 16 литров углекислого газа в час. И ему по-прежнему приходится пользоваться бытовой химией, электроплитами или газовыми плитами. О курении даже говорить не приходится. Пластиковые окна с двойным остеклением и толстые двери надежно и надолго сохраняют все вышеперечисленное.
Откуда же должны взяться те 20 литров кислорода, которые необходимы человеку в одно и то же время? Правильно, можно открыть окно и вдыхать копоть, вдыхать полной грудью пыль и впускать комаров и мух. Зимой вы даже можете предложить своей семье или коллегам приятный сквозняк из воздуха с температуро й-25°C.
Второй вариант — установить систему вентиляции и забыть о проблемах с воздухом. Хорошо спроектированная и установленная система вентиляции Marley не только удаляет пыль, запахи и углекислый газ, которые накапливаются со временем, но и обеспечивает очищенный поток воздуха без дополнительных затрат. В дополнение к вентиляции Marley можно установить кондиционер, и тогда вы получите идеальную и комфортную климатическую систему.
Что такое Рекуператор?
Очиститель свежего воздуха — это устройство, которое позволяет проветривать помещение практически без потерь энергии.
По какому принципу работает рекуператор Marley?
Основной секрет заключается в инновационном керамическом теплообменнике, который в течение 70 секунд забирает и нагревает воздух из помещения, а затем в течение 70 секунд отводит тепло из помещения.
При этом затраты энергии ничтожно малы. Ему требуется всего 3,5-7 Вт (не больше, чем выключенному телевизору).
Благодаря своему дизайну он не занимает много места в комнате (все устройства крепятся на стену) и выглядит как хороший вентилятор.
Устройство не создает сквозняков или позволяет их избежать. Его можно установить даже за шторами, так как он втягивает и направляет воздух вдоль стены.
Одним словом, регенератор — это отличное решение для вентиляции.
За счет чего происходит нагревание холодного поступающего воздуха в рекуператоре Marley MEnV-180?
В циркуляторе находится тонкостенный керамический элемент, который удерживает тепло дымовых газов. При изменении направления воздушного потока керамический элемент отдает тепло поступающему холодному воздуху. Это означает, что для обогрева не требуется электричество.
Все очень просто, раз в шесть месяцев индикатор на устройстве сообщит вам о необходимости проверить состояние фильтра. Η
