Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла: принцип действия системы и виды рекуператоров

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла: принцип действия системы и виды рекуператоров

Создание в помещениях комфортного для проживания или нахождения микроклимата — важнейшая задача, которая ставится перед проектировщиками инженерных систем. Одной из наиболее насущных проблем является удаление загрязненного воздуха и подача свежих воздушных масс. Существует несколько способов устройства вентиляции в зданиях. К приточно-вытяжной схеме с рекуперацией тепла сегодня прибегает все большее количество потребителей.  

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла
Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла

Что представляет собой вентиляция с рекуперацией 

Вентиляция в помещениях может быть естественной, принцип действия которой основан на природных явлениях (самопроизвольный тип) или на воздухообмене, обеспечиваемом специально выполненными отверстиями в здании (организованная вентиляция). Однако в данном случае, несмотря на минимальные материальные затраты, зависимость от сезона, климата, а также отсутствие возможности очищать воздух не позволяют полностью удовлетворить потребности людей.

Приточно-вытяжная вентиляция
Приточно-вытяжная вентиляция, воздухообмен

Искусственная вентиляция позволяет обеспечить находящимся в помещениях более комфортные условия, но ее устройство требует определенных финансовых вложений. Она к тому же достаточно энергозатратна. Чтобы скомпенсировать плюсы и минусы обоих видов вентиляционных систем чаще всего используется их комбинирование.

Организация воздухообмена
Организация воздухообмена

Любая искусственная вентиляционная система по своему назначению подразделяется на приточную или вытяжную. В первом случае оборудование должно обеспечивать принудительную подачу воздуха в помещение. При этом отработанные воздушные массы выводятся наружу естественным путем. 

Ознакомьтесь с видами вытяжек без отвода в вентиляцию, а также с их обзором и правилами выбора, в специальной статье на нашем портале.

Основные элементы приточной системы: 

  • воздуховоды, по которым передвигается воздух; 
  • вентиляторы, отвечающие за его приток; 
  • звукопоглотители; 
  • фильтры; 
  • воздухонагреватели, которые обеспечивают подачу воздуха определенной температуры, что особенно важно в холодное время года. 
Вентиляция приточно-вытяжная
Вентиляция приточно-вытяжная

Помимо перечисленного, система может комплектоваться дополнительными модулями для обеспечения комфортного микроклимата. 

Вытяжная система, функционирующая одновременно с естественной вентиляцией, предназначена для удаления отработанных воздушных масс. Основной компонент такого оборудования  вытяжные вентиляторы. 

Оптимальный вариант устройства вентиляции  приточно-вытяжное оборудование, установка которого помогает создать в помещениях необходимые для людей условия. Особенно полезна такая схема в зданиях, отделочные материалы которых не обладают паропроницаемостью, что сегодня не является редкостью.

Приточно-вытяжное оборудование
Приточно-вытяжное оборудование
Вентиляция приточно-вытяжными устройствами
Вентиляция приточно-вытяжными устройствами
Вентиляционная система
Вентиляционная система

В работе приточно-вытяжной вентиляции есть один существенный недостаток  наружу выводится нагретый воздух, а поступают воздушные массы, имеющие температуру внешней среды. Для подогрева расходуется большое количество электроэнергии (особенно это ощутимо в холодный период). Чтобы сократить неоправданные расходы, применяются рекуператоры. 

Рекуперация (применительно к вентиляции)  возврат части тепловой энергии выводимого воздуха в помещении для использования в технологическом процессе. Она может использоваться в централизованных и локальных системах.

Схема вентиляции
Схема вентиляции

Процесс рекуперации осуществляется в специальных теплообменниках (рекуператорах), к которым подведены приточные и вытяжные каналы. Воздушные массы, выводимые из помещения, проходя по рекуператору, отдают часть тепла поступающему с улицы воздуху, но с ним не смешиваются. Подобная схема позволяет существенно снизить затраты на подогрев приточного воздушного потока. 

Устанавливаться рекуператоры могут на различных участках здания: потолках, стенах, полу или на крыше. Их можно монтировать и снаружи здания. Оборудование представляет собой или моноблок, или отдельные модули.

Daikin HRV plus (VKM)
Daikin HRV plus (VKM)

При проектировании вентиляционной системы учитываются многие факторы: 

  • габариты и количество помещений; 
  • назначение строения; 
  • расход воздуха. 

От этого и от типа выбранного рекуператора зависит эффективность устанавливаемой системы. КПД при использовании рекуперации тепловой энергии может варьироваться в пределах 30…90%. Но даже установка оборудования, характеризующегося минимальной эффективностью, приносит ощутимую выгоду.  

Узнайте, как установить кухонную вытяжку с выводом в вентиляцию своими руками, в специальной статье на нашем портале.

Как устроена циркуляция воздушных масс при установке приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором: 

  • при помощи воздухозаборников воздух забирается из помещения и по воздуховодам утилизируется наружу; 
  • до выхода из здания воздушный поток проходит через рекуператор (теплообменник), оставляя там часть тепловой энергии; 
  • через тот же рекуператор направляется холодный воздух, поступающий из вне, который нагревается теплом и подается в помещение.
Рекуператор
Рекуператор

Важно! В противовес рекуперации тепла в теплое время используется рекуперация холода, с помощью которой поступающий в помещение теплый воздух с улицы, наоборот, охлаждается. 

Преимущества использования рекуператоров для вентиляции 

Несмотря на то, что приточно-вытяжная система с рекуперацией тепла обойдется дороже, чем более примитивное оборудование, а тем более устройство естественного воздухообмена, экономия энергоресурсов в данном случае, а также отличный микроклимат в помещениях оправдывают ее установку.

Подключённый рекуператор
Подключённый рекуператор

Воздухообмен при использовании рекуперации характеризуется постоянством. Он не зависит от капризов погоды, времени года и разницы температур вне помещения и внутри его. В помещение поступает чистый воздух. Для этого устанавливаются фильтры, задерживающие до 90% пыли и других взвешенных частиц. 

Эксплуатационный срок подобной техники достаточно большой. Существенно продлить его поможет регулярное обслуживание, включающее смену расходных элементов (они довольно бюджетны).

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла, схема
Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла, схема

Наряду с весомыми преимуществами, вентиляционная система с рекуперацией тепла, как и любое оборудование, обладает некоторыми недостатками.  

Отпугнуть потенциальных клиентов может необходимость высоких первоначальных инвестиций. Однако окупается такое оборудование достаточно быстро  в течение 3…5 лет. Помимо этого, проблемы при эксплуатации техники может доставить образование на стенках рекуператора конденсата. При низких температурах это чревато обледенением прибора, что приводит к снижению эффективности его работы или даже к поломке (чем больше разность между температурой снаружи и внутри строения, там выше риск появления на рекуператоре конденсата). Шум, производимый некоторыми моделями работающих теплообменников, также приносит определенное неудобство. Выходом из положения станет приобретение оборудования с хорошей звукоизоляцией.

Приточно-вытяжная вентсистема VKT с рекуперацией
Приточно-вытяжная вентсистема VKT с рекуперацией

В любом случае оправданием установки дорогостоящей системы станет ее эффективность, то есть экономия энергоресурсов при надлежащем уровне комфорта для людей, создаваемом этой техникой. 

Устанавливается приточно-вытяжная вентиляция с функцией рекуперации на объектах различного назначения: в частных жилых строениях, в общественных зданиях, в офисах, на производстве и складах.

Монтаж приточной установки
Монтаж приточной установки

Сегодня, когда энергоэффективность материалов, техники, различных устройств выходит на лидирующие позиции, ПВВ с рекуператорами становятся все более актуальной. В европейских странах она давно стала устанавливаться повсеместно, тогда как у нас пока не получила широкого распространения. 

Видео — Монтаж приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла

Виды вентиляционного оборудования с рекуперацией 

Сегодня производителями представлен широкий ассортимент вентиляционного оборудования с рекуперацией. Оно может быть центральным, предназначенным для обслуживания всего строения, или децентрализованным. Такие системы устанавливают в отдельных помещениях. Мощность агрегатов также различается.  

Основная классификация техники производится по типу теплоносителя (жидкости или пара), а также по конструктивным особенностям. 

Существует несколько видов рекуператоров: пластинчатые, роторные, тепловые трубки и др. 

Пластинчатые 

Такие рекуператоры могут быть перекрестными и противоточными. Первый вариант относится к наиболее распространенному типу оборудования. Его КПД может доходить до 65%. Агрегат устроен таким образом, что обеспечивается практически полная герметичность, защищающая от смешивания выводящегося и подающегося воздуха. Увеличение КПД может быть достигнуто путем последовательной установки двух рекуператоров или монтажа перекрестно-противоточного устройства.

Пластинчатый рекуператор
Пластинчатый рекуператор

Теплообменник может быть выполнен из нескольких видов материалов. Какие из них наиболее часто применяются при изготовлении агрегатов?

  1. Алюминий. Для разделения потоков воздуха используется фольга из алюминия.  Одним из преимуществ устройств является их бюджетность. Часто используется и возможность их установки для организации циркуляции воздуха в бассейнах. Однако потенциального потребителя может остановить периодические обмерзания, для устранения чего требуется дополнительно обогревать оборудование. Понятно, что из-за этого повышаются затраты на электричество. 
  2. Пластик. Достоинства пластмассового агрегата  практически такие же, как и у алюминиевого аналога. А КПД их выше. Но пластик не относится к прочным и надежным материалам. 
  3. Целлюлоза. Перегородки, выполненные из этого материала, впитывают влагу. Поэтому в помещение поступает воздух, не только подогретый, но и увлажненный.  
Металлический и целлюлозный рекуператоры
Металлический и целлюлозный рекуператоры

Теплообменник с бумажными пластинами практически не обмерзает, соответственно, не нужно тратить время и электроэнергию на оттаивание. Конечно, циркуляция воздуха в помещениях с повышенной влажностью устройствами этого типа не осуществляется.

Цены на различные виды пластинчатых рекуператоров

Рекуператор пластинчатый

Видео — Роторный регенератор или пластинчатый рекуператор?

Роторные 

Конструктивно такие рекуператоры представляют собой вращающийся ротор (цилиндр из профилированного металла), являющийся накопителем тепла, который устанавливается перпендикулярно движению входящих и выходящих воздушных масс. Утилизируемый воздух оставляет тепло в секторе ротора, через который движется. При вращении происходит передача тепловой энергии приходящему воздуху. Сам сектор в это время охлаждается.

Плюсом роторных установок считают возможность плавного регулирования теплоотдачи при изменении скорости вращения
Плюсом роторных установок считают возможность плавного регулирования теплоотдачи при изменении скорости вращения

КПД агрегатов роторного типа может доходить до 80%. Преимуществами оборудования также считаются небольшое аэродинамическое сопротивление и скромные габариты рекуператора. Вместе с теплом роторные устройства способны передавать влагу. Для помещений, в которых сухость воздуха нежелательна, этот вариант  оптимальный.

Роторные рекуператоры отличаются большим КПД по сравнению с пластинчатыми
Роторные рекуператоры отличаются большим КПД по сравнению с пластинчатыми

Устроить полную изоляцию воздушных потоков друг от друга в таких рекуператорах не получается (это технически невозможно). Для изменения скорости вращения ротора используются преобразователи частоты, что позволяет проводить регулировку продуктивности теплового обмена. 

Роторные агрегаты, хотя и очень энергоэффективные, но стоят прилично. При выборе этого вида оборудования необходимо также учитывать, что из-за использования в конструкции движущихся элементов обслуживание рекуператоров необходимо проводить чаще, и оно более серьезное. Роторные модели не используются, если в выходящем воздухе содержатся летучие, сильно пахнущие вещества. 

Цены на различные виды роторных рекуператоров

Рекуператор роторный

Видео — Роторный рекуператор Zencha

Тепловые трубки 

Эти рекуператоры состоят из герметично запаянных трубок, внутри которых находится жидкость, способная закипать при температуре около 0 градусов. Нижний конец трубок подводится к выводимому потоку, верхний  к подающемуся. При прохождении теплого воздуха жидкость закипает, пар поступает в верхний сегмент и нагревает проходящий воздух. После этого конденсат оседает вниз и процесс возобновляется. Устанавливается теплообменник или вертикально, или под небольшим углом. 

Тепловые трубки 
Тепловые трубки

Рекуператоры этого типа характеризуются невысоким коэффициентом полезного действия. Но отсутствие движущихся элементов облегчает обслуживание. 

Гликолевые 

Рекуператоры представляют собой два теплообменника, один из которых находится в приточном канале, а второй  в вытяжном, соединенные трубопроводами. По ним движется теплоноситель  этиленгликолевый раствор. Устанавливать такой рекуператор можно как вертикально, так и горизонтально. Потоки при данной конструкции не смешиваются друг с другом. КПД оборудования варьируется в пределах 50…80%

Гликолевые рекуператоры
Гликолевые рекуператоры

Таблица. Сравнение рекуператоров разных типов. 

 Пластинчатые РоторныеТепловые трубки Гликолевые 
КПД оборудования, %До 65 (при установке двух - увеличение до 80)До 80До 65 До 80 
Передача влаги Только при использовании перегородок из целлюлозы +--
Смешивание потоков Незначительное +--
Необходимость защиты от обмерзания +-++

Цены на различные виды приточно-вытяжных вентиляций с рекуперацией

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией

Видео — Вентиляция с рекуперацией в каркасном доме

На что следует обращать внимание при выборе рекуператора 

На рынке представлена большая линейка рекуператоров. Не стоит слепо доверять обещаниям изготовителя продукции или маркетинговым хитростям продавца. Многие обещают КПД представленного оборудования, доходящий до 99%, или возможность эксплуатации при -50 градусов. Нужно представлять, что оптимальную эффективность агрегаты демонстрируют при температуре окружающего воздуха, не превышающую -10 градусов. При более низких показателях КПД снижается вследствие обмерзания. 

Рекуператоры с двумя вентиляторами, установленными и на вытяжку, и на приток, мощнее, и позволяют обеспечить воздухообмен с большими параметрами
Рекуператоры с двумя вентиляторами, установленными и на вытяжку, и на приток, мощнее, и позволяют обеспечить воздухообмен с большими параметрами

Основные моменты, на которые необходимо обращать внимание: 

  • материал, из которого изготовлен рекуператор, толщину корпуса, наличие дополнительной изоляции;
  • вентиляционный напор и мощность;
  • возможность использования в помещениях различного назначения, тип удаляемой среды;
  • степень автоматизации оборудования;
  • особенности технического обслуживания;
  • габаритные размеры;
  • стоимость агрегатов. 

Чтобы грамотно устроить циркуляцию воздуха, необходимо разработать проектную документацию, учитывающую особенности помещения и специфику его эксплуатации, выбрать подходящее оборудование, качественно провести монтаж агрегатов и пуско-наладку.

Рекуператор, имеющий канальное устройство, размещают на балконе, или навешивают на фасад дома
Рекуператор, имеющий канальное устройство, размещают на балконе, или навешивают на фасад дома

Если все основные этапы выполнены профессионально, установленное оборудование будет в течение долгого срока обеспечивать хорошие условия для находящихся в помещении людей. 

Запахи от готовящейся пищи не попадут в жилые комнаты, если вытяжка над газовой плитой подобрана по мощности и установлена правильно. Данных приборов сегодня на рынке представлено большое количество, и все они имеют разные эксплуатационные характеристики. На нашем сайте вы найдете информацию о том, как устроена вытяжка и как сделать правильный выбор оборудования для вашей кухни.

Видео — Приточно вытяжная вентиляция с рекуперацией в квартире

Ведущий Строительный Сайт России - StroyDay
Adblock
detector