Стеллажи, телефон (495) 642 02 91
Проектирование, продажа, монтаж лестниц и стеллажей. Стеллажи из различных материалов, простой конструкции и функционального дизайна, обеспечивающее безопасность хранения и удобство доступа.

Стеллажи всех видов

 

Роторный рекуператор принцип работы


Рекуператоры воздуха. Виды и принцип работы

С развитием технологий энергосбережения на рынке систем вентиляции и кондиционирования особую популярность получили рекуператоры воздуха – устройства для передачи тепловой энергии от вытяжного воздуха к приточному. В рамках данной статьи мы расскажем о принципе работы, видах и устройстве рекуператоров, их преимуществах и недостатках и критериях подбора.

Что такое рекуператор и каковы его функции

Рекуператор – это устройство, которое предназначено для передачи тепловой энергии от вытяжного выбрасываемого воздуха к приточному воздуху, подаваемому в помещение. В данном случае под тепловой энергией понимается как тепловая, так и холодильная, то есть вытяжной воздух может отдавать приточному как своё тепло, так и свой холод, соответственно, нагревая или охлаждая его.

Основной функцией рекуператора является получение полезной энергии от  удаляемого воздуха из помещения. Эта функция дополняется условием: потоки не должны смешиваться, то есть приточный воздух не должен хоть сколько-нибудь значительно загрязняться отработанным вытяжным воздухом.  В системах вентиляции и кондиционирования такое получение энергии актуально как зимой, так и летом.

В зимнее время задачей рекуператора является осуществление «бесплатного» нагрева приточного воздуха за счёт вытяжного. Для этого холодный поток воздуха с улицы и тёплый вытяжной поток воздуха из помещения подаются в теплообменник, где вытяжной воздух нагревает приточный. Так как вытяжной воздух всё равно был бы выброшен на улицу, можно говорить о том, что данный нагрев происходит «бесплатно».

Для вентиляционной установки такой нагрев позволяет существенно сэкономить на мощности электрического или водяного калорифера. Предположим, температура подаваемого в помещение воздуха зимой должна составлять +18 °С, а наружная температура составляет -26 °С. Таким образом, мощность нагревателя в системе без рекуператора следовало бы рассчитывать исходя из нагрева на 18-(26)=44°С.

При использовании рекуператора приточный воздух может быть нагрет за счёт вытяжного воздуха, например, до температуры +10 °С. В этом случае мощность нагревателя следовало бы рассчитывать исходя из нагрева всего на 18-10=8 °С. Так как мощность нагревателя прямо пропорциональна разнице температур, то рекуператор позволил бы сэкономить (44-8)/44 = 82% мощности вентустановки.

Виды, устройство и принцип работы рекуператоров

Какого бы вида он ни был, рекуператор по своей сути – это теплообменник. Это может быть один теплообменник, в котором приточный и вытяжной потоки воздуха обмениваются теплом через тонкие стенки, или два теплообменника. Во втором случае в первом теплообменнике вытяжной воздух отдаёт своё тепло некоторому промежуточному теплоносителю, а во втором теплообменнике этот промежуточный теплоноситель отдаёт своё тепло приточному воздуху.

Выделим основные виды рекуператоров и рассмотрим каждый из них в отдельности:

  • Роторный рекуператор
  • Пластинчатый перекрестно-точный рекуператор
  • Рекуператор с промежуточным теплоносителем
  • Камерный рекуператор
  • Фреоновый рекуператор

Роторный рекуператор

Роторные рекуператоры DANTEX имеют одни из самых высоких показателей эффективности на рынке. Они представляют собой большое колесо (ротор), ось вращения которого совпадает с линиями движения воздуха, а расположена она между потоками таким образом, что половина ротора находится в зоне вытяжного воздуха, а вторая половина – в зоне приточного воздуха.

Ротор не является сплошным и представляет собой набор соединенных между собой пластин. Воздух может свободно проходить между пластинами, в буквальном смысле, сквозь ротор.

 

Роторный рекуператор

Медленно вращаясь, некоторая часть ротора сначала контактирует с вытяжным воздухом, который её нагревает. Спустя некоторое время эта часть ротора переходит в зону приточного воздуха, где нагревает его, отдавая накопленное ранее тепло. Сразу после этого она вновь переходит в зону вытяжного воздуха и нагревается. Цикл замыкается.

Во время перехода из зоны вытяжного воздуха в зону приточного и обратно, ротор между пластинами увлекает за собой некоторое количество воздуха, то есть, наблюдается смешивание потоков. Однако на практике смешивание потоков в роторных рекуператорах DANTEX настолько мало, что им обычно пренебрегают (составляет около 5%).

Пластинчатый перекрестно-точный рекуператор

Ещё один вид рекуператоров, предназначенных для применения в моноблочных приточно-вытяжных установках – это перекрестно-точные рекуператоры на базе пластинчатого теплообменника.

В отличие от роторных, данные аппараты не имеют движущихся частей. Они представляют собой пластинчатый теплообменник, по каналам которого движется приточный и вытяжной потоки воздуха. Эти каналы чередуются. Таким образом, каждый поток вытяжного воздуха через стенки контактирует с двумя потоками приточного воздуха, а каждый поток приточного – с двумя потоками вытяжного.

 

Приточно-вытяжные установки с пластинчатым рекуператором

Перекрестно-точные рекуператоры DANTEX спроектированы таким образом, чтобы максимизировать площадь контакта между потоками. Именно этим и объясняется высокая эффективность теплообмена и, как следствие, высокая эффективность рекуперации тепла (до 70%).

Помимо обычных перекрестно-точных, в вентустановках DANTEX также применяются гексагональные рекуператоры. Они представляют собой смесь перекрестно-точного и противоточного теплообменников. Противоточные аппараты имеют более высокую эффективность, поэтому такой симбиоз идёт на пользу, и эффективность рекуперации вырастает до 77%.

 

Гексагональные пластинчатые рекуператоры в приточно-вытяжных установках

Рекуператор с промежуточным теплоносителем

Третий вид рекуператоров – аппараты с промежуточным теплоносителем. Такие установки имеют два ключевых преимущества. Во-первых, они позволяют реализовать принципы рекуперации для раздельных и даже удалённых друг от друга приточных и вытяжных установок. Во-вторых, ими могут быть дополнены существующие системы вентиляции, которые изначально не предполагали рекуперацию тепла.

Итак, рекуператор с промежуточным теплоносителем представляет собой два теплообменника, устанавливаемых, соответственно, в приточной и вытяжной системах вентиляции, которые соединены трубопроводами с теплоносителем.

 

Рекуператор с промежуточным теплоносителем

Рекуператор с промежуточным теплоносителем

Зимой вытяжной воздух нагревает теплоноситель. Далее он при помощи насоса перекачивается в теплообменник приточной установки, где отдаёт своё тепло, нагревая приточный воздух. После этого он вновь направляется в теплообменник вытяжной установки.

Расстояние, на которое может перемещаться теплоноситель, практически не ограничено, поэтому вентустановки могут находиться на значительном удалении друг от друга, например, одна в подвале здания, а вторая – на кровле. Не стоит забывать, что увеличение трассы теплоносителя требует установки более мощного насоса, повышает стоимость трубопроводов и их монтажа, а также повышает потери тепла. Таким образом, чрезмерное увеличение трассы ведёт к удорожанию системы и снижению её эффективности. Тем не менее, в рамках здания такие системы достаточно широко распространены и окупают себя.

Камерный рекуператор

В рекуператорах камерного типа роль теплопередающей поверхности играет стенка камеры. При помощи специальной заслонки траектория движения вытяжного воздуха регулируется таким образом, что он проходит через одну половину камеры и нагревает её, а приточный воздух – через другую половину камеры.

Вскоре заслонка поворачивается, и теперь приточный воздух проходит через первую (нагретую) половину камеры, за счёт чего нагревается сам. В свою очередь вытяжной воздух проходит через вторую (остывшую) половину камеры и нагревает её. Далее заслонка возвращается в прежнее положение, и процессы повторяются.

Фреоновый рекуператор

Во фреоновых рекуператорах задействованы сразу два физических явления – смена агрегатного состояния вещества, и тот факт, что жидкость имеет более высокую плотность, нежели пар, вследствие чего жидкость всегда оказывается в нижней части ёмкости. Рассмотрим эти явления более подробно.

Во фреоновом рекуператоре между потоками вытяжного и приточного воздуха расположены кольцеобразные трубки с хладагентом. Поток вытяжного воздуха всегда должен быть ниже приточного и контактировать с нижней частью трубок. В них накапливается жидкий хладагент, который забирает тепло из вытяжного воздуха, выкипает и поднимается наверх, в зону приточного воздуха. Там он отдаёт своё тепло, конденсируется и опускается вниз.

 

Фреоновый рекуператор

Эффективность рекуператора

Важнейшей характеристикой рекуператора является его эффективность. Она показывает, как сильно рекуператор смог нагреть приточный воздух относительно идеального варианта. За идеальный вариант при этом принимается случай, когда приточный воздух нагрет до температуры вытяжного воздуха. На практике такой вариант недостижим, и нагрев происходит до некой промежуточной температуры Tп. Формула эффективности выглядит следующим образом:

K=  (T_П-Т_Н)/(T_В-Т_Н ), где:

  • ТП – температура приточного воздуха после рекуператора, °С,
  • ТН – температура наружного воздуха (приточный воздух до рекуператора), °С,
  • ТВ – температура вытяжного воздуха до рекуператора, °С.

Данная формула учитывает изменение явного тепла в потоках воздуха. Однако у потоков может меняться и относительная влажность, и тогда лучше прибегать к расчёту эффективности рекуператора по полному теплу. Формула схожа по виду с предыдущей, но отталкивается от энтальпий потоков воздуха:

K=  (I_П-I_Н)/(I_В-I_Н ), где:

  • IП – энтальпия приточного воздуха после рекуператора, °С,
  • IН – энтальпия наружного воздуха (приточный воздух до рекуператора), °С,
  • IВ – энтальпия вытяжного воздуха до рекуператора, °С.

Первая формула позволяет быстро оценить эффективность рекуперации. Для более точных результатов следует использовать вторую формулу.

Преимущества и недостатки рекуператоров разных типов

Преимущество рекуператоров очевидно – они позволяют существенно сэкономить на нагреве приточного воздуха зимой и охлаждении приточного воздуха летом.

Среди недостатков рекуператоров выделяют следующие:

  • Они создают дополнительное аэродинамическое сопротивление в сети. Действительно, как любой другой элемент в сети вентиляции, рекуператоры имеют некоторое сопротивление, которое следует учитывать при выборе вентилятора. Впрочем, это сопротивление не велико (обычно не более 100 Па), и к существенному увеличению мощности вентилятора не приводит.
  • Рекуператоры повышают как стоимость вентиляционной установки, так и стоимость её обслуживания. Как и любое другое решение, направленное на повышение энергоэффективности системы, рекуператоры стоят определенных денег и требуют регулярного технического обслуживания. Однако опыт многократно доказал, что затраты на рекуперацию тепла гораздо ниже получаемой выгоды.
  • Роторные, камерные и в гораздо меньшей степени пластинчатые рекуператоры имеют один недостаток, который может быть критичным на некоторых объектах – в них возможны перетечки потоков воздуха. В этом случае опасность представляет перетекание вытяжного воздуха в приточный. Такие перетечки нежелательны в системах вентиляции чистых помещений и не допустимы, например, в инфекционных отделениях больниц и операционных. Причиной служит опасность перетекания вирусов, которые попали в вытяжку из какого-либо помещения, в приточный поток воздуха с последующим распространением по всем помещениям объекта. Как результат, на таких объектах применяют рекуператоры с промежуточным теплоносителем или фреоновые рекуператоры.
  • Рекуператоры увеличивают габариты вентиляционной установки. В первую очередь это касается пластинчатых рекуператоров, так как они представляют собой воздухо-воздушные теплообменники и имеют достаточно крупные размеры. Кроме того, это касается рекуператоров с промежуточным теплоносителем ввиду наличия двух отдельных теплообменников, двух линий трубопроводов и узлов обвязки возле каждого из теплообменников.

Выбор типа рекуператора

При выборе типа рекуператора следует учитывать несколько факторов:

  • Возможность совмещения приточной и вытяжной установки в одном корпусе
  • Габариты установки
  • Желаемая эффективность
  • Возможность небольших перетечек
  • Цена

В прежние годы большое распространение имели рекуператоры с промежуточным теплоносителем. Сегодня их всё чаще заменяют роторными. В небольших приточно-вытяжных установках (для квартиры, коттеджа или маленького офиса или магазина) применяются пластинчатые перекрестно-точные рекуператоры. Наконец, на объектах, где перетекание вытяжного воздуха в зону притока не допустимо, предпочтение следует отдавать рекуператорам с промежуточным теплоносителем или фреоновым рекуператорам.

Роторный рекуператор: устройство и принцип действия

Нет человека, который бы не знал о важности кислорода, поэтому обустройство качественной вентиляции — вполне понятное желание. Однако у данных систем, удаляющих отработанный воздух и обеспечивающих непрерывный приток свежего, есть один недостаток. В холодное время года они выбрасывают на улицу теплый воздух, замещая его холодным. Из-за такого транжирства на его нагрев тратится дополнительная энергия, а ее нельзя назвать дешевой. Жарким летом все наоборот: комфортный прохладный воздух удаляется из помещений, а на его смену приходит духота, превращающая дом в настоящую «душегубку». Чтобы не отапливать улицу и обеспечить благоприятный микроклимат в жилье в любой сезон, можно использовать роторный рекуператор.

Вентиляция в компании с рекуперацией

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Самый простой вид — естественная вентиляция, принцип ее действия основан на природных явлениях. Воздухообмен обеспечивает организация специальных отверстий-продухов в здании: нижние являются приточными, а верхние — вытяжными. Однако такие системы очень далеки от совершенства. Плюс у них один — минимальные материальные затраты. Минусов много: это невозможность очистки воздуха, полная зависимость от климата, от сезонов года. Альтернатива — принудительная вентиляция. Она обходится гораздо дороже, зато такая система гарантирует оптимальный микроклимат в помещениях.

Искусственная вентиляция разделяется на приточную и вытяжную. Первая обеспечивает постоянную подачу свежего воздуха, а отработанные массы эвакуируются естественным образом. В такую систему входят:

  • воздуховоды, по которым проходит воздух;
  • вентиляторы, «заставляющие» его попадать в помещение;
  • фильтры, останавливающие до 90% пыли, более крупного мусора;
  • воздухонагреватели, без которых трудно и очень некомфортно зимой.

В эту систему могут входить различные дополнительные модули.

Вытяжная вентиляционная система, которая призвана помогать естественной вентиляции, наоборот, отвечает за удаления отработанных масс, практически лишенных кислорода. Главный элемент этого оборудования — вытяжные вентиляторы.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Приточная или вытяжная искусственная вентиляция недостаточно хорошо действует «в одиночку», поэтому оптимально приточно-вытяжное оборудование в комплексе. Однако в работе системы есть одно слабое место — удаление нагретого воздуха, замещение его холодным.

Чтобы сделать его комфортным, хозяева расходуют довольно большое количество электроэнергии, особенно чувствительны расходы в холодный сезон. Недостаток способна исправить рекуперация, которую используют как в централизованных, так и в локальных системах.

К оборудованию — рекуператорам — подводят вытяжные и приточные каналы. Устанавливать приборы можно в любом месте: снаружи здания (например, на крыше), на потолке, стене, полу. Они могут быть моноблоками либо отдельными модулями.

Рекуператор — лишь часть принудительной вентиляции, поэтому такое «возвращающее» оборудование рассматривают только как элемент общей системы.

Знакомство с оборудованием

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Незнакомое слово «рекуператор» происходит от латинского «recuperatio», которое означает «возвращение». В нашем случае это часть тепла зимой или прохлады летом. Роторный рекуператор, как и его пластинчатый «коллега», совершает теплообмен: передает тепло от выходящего отработанного воздуха приточному холодному. Или, наоборот, забирает часть тепла от входящего, смешивая его с комфортными прохладными исходящими массами. Результат его рекуперативной зимней «деятельности» — снижение затрат на электроэнергию, тратящуюся на отопление помещений.

Устройство

Все приборы отличаются конструктивно, призваны выполнять свои задачи, которые в большей степени отличаются масштабами. Если сравнивать два популярных вида устройств — роторный и пластинчатый рекуператор, то последний предназначается для небольших помещений. Первый, герой этой статьи, способен справиться с более серьезной задачей — сделать комфортным помещение достаточно большой площади.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Рассматриваемый теплообменник состоит из стального оцинкованного (алюминиевого для небольших моделей) корпуса, ременного привода и ротора. Основа прибора — барабан, вращающийся с помощью двигателя. Этот цилиндр сделан из двух видов алюминиевой фольги: гладкой и гофрированной (60-120 мкм). Они намотаны друг на друга. В состав роторной конструкции входят осевые подшипники, датчик для контроля вращения ротора, а также уплотнительная лента, изолирующая воздушные потоки.

Внутри барабана располагаются каналы — коаксиальные и треугольные. Его устанавливают перпендикулярно движению воздушных масс. Исходящий воздух оставляет тепло в том секторе ротора, через который проходит. Вращаясь, прибор передает тепловую энергию приточным массам, а сам нагретый сектор охлаждается.

Характеристики

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

КПД роторных рекуператоров — 70-85% (87%). Помимо сохранения тепла устройства выполняют еще одну работу: они передают влагу. Для помещений, где постоянно повышен (или понижен) уровень влажности, такое дополнительное оборудование — наилучший вариант.

Полностью изолировать исходящие и входящие потоки друг от друга невозможно технически. Но такую задачу не ставят, потому что смешивается всего около 5%, либо цифра эта немногим больше. Есть возможность изменять скорость вращения теплообменника: для регулировки продуктивности используют преобразователи частоты.

Роторные конструкции более эффективны, чем их пластинчатые соперники, но из-за сложности конструкции и более высокого КПД стоят они совсем недешево. Однако оборудование, благодаря высокой эффективности, окупается за 1-2 года. Его устанавливают в качестве дополнительного элемента вентиляционной системы в помещениях средней площади: в гаражи, офисы, частные дома, на небольших складах.

Соперники роторного рекуператора

Есть и другие разновидности рекуперативных теплообменников, которые нередко становятся элементами приточно-вытяжных систем.

Пластинчатые

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Эти приборы самые популярные, потому что относительно просты, им не нужна электроэнергия и серьезное обслуживание. Низкая стоимость — еще одно большое преимущество. Такие приборы — теплообменники, состоящие из большого количества пластин, между которыми оставлены минимальные расстояния. Материалы для их изготовления сильно различаются: это может быть металл, пластмасса либо целлюлоза. Рекуперация в устройствах происходит в разных плоскостях, поэтому потоки теплого и холодного воздуха не смешиваются.

Минус есть — это скопление конденсата, промерзание в сильные холода, поэтому приборам зимой требуется регулярное оттаивание. По этой причине в морозы вентиляционную установку отключают, либо устанавливают дополнительный элемент — подогреватель приточного воздушного потока.

Водяные

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Если называть их корректно, то они гликолевые, спиртовые, так как обычная жидкость в зимнее время быстро замерзнет. Это оборудование состоит из двух теплообменников, которые соединены жидкостным контуром. Такие элементы устанавливают на расстоянии друг от друга, поэтому воздушные потоки тоже не смешиваются.

Еще одно достоинство прибора — минимальное отложение жиров, а значит, меньшая пожароопасность. По этой причине их часто устанавливают в кафе и ресторанах, даже в горячих цехах. Недостатки у устройства есть — это самые большие габариты, не слишком впечатляющая эффективность, едва превышающая 50%, высокая цена из-за необходимости дополнительного оборудования — теплового насоса.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Другие виды — камерные, трубчатые рекуператоры — не используют для устройства вентиляции в частных домах, поэтому их описывать большого смысла не имеет. Если рассматривать это «трио» претендентов в качестве моделей для самостоятельной сборки, то лидер один — это простой пластинчатый прибор.

Виды роторных рекуператоров

Модели различаются покрытием роторного барабана. Рекуператоры бывают:

  1. Гигроскопическими (энтальпийными). В этих приборах соты алюминиевого барабана покрывают материалом, обладающим сорбирующими (поглощающими) свойствами. Вращаясь, барабан собирает влагу, поэтому может переносить ее из одного потока в другой. В результате утилизируется как конденсат, так и скрытая теплота воздуха.
  2. Сорбционными. Это гигроскопический тип, но с улучшенными характеристиками благодаря инновационному сорбенту — силикагелю. Его главное свойство – повышенная способность впитывать влагу.
  3. Конденсационными. Это самые обычные конструкции. Алюминиевый ротор лишен дополнительного покрытия, поэтому он переносит только тепловую энергию, а полностью перемещать влагу не в состоянии.
  4. С эпоксидным покрытием. Оно предназначается для защиты алюминиевого барабана от химических соединений, находящихся в воздухе. Например, от концентрации морской соли, хлора в бассейнах, от паров на химическом производстве.
  5. С антибактериальным покрытием. Оно способно остановить около 600 видов микроорганизмов. Такую защиту наносят на энтальпийные роторы, на барабаны с эпоксидным покрытием.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

В быту обычно используют обычные конденсационные приборы, гигроскопические — там, где постоянно повышенная влажность. Остальные виды приобретают для помещений с неблагоприятными (вредными) условиями труда. Роторные рекуператоры отличаются по внешнему виду, различно их конструктивное исполнение: они могут быть как вертикальными, так и горизонтальными.

Плюсы и минусы роторных приборов

К основным преимуществам вращающегося оборудования относится:

  • более высокий КПД зимой;
  • снижение затрат на охлаждение летом;
  • полная автоматизация процесса рекуперации;
  • частичная нормализация влажности в помещении;
  • отсутствие циклов оттаивания, потребности в отводе конденсата.

Самое большое преимущество этих сложных устройств — эффективность. Чтобы понять и сравнить, необходимо познакомиться с цифрами. Если роторные приборы имеют КПД 70-85%, то пластинчатые «простачки» гарантируют меньшую отдачу — всего 50-65%.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Некоторые минусы этих рекуператоров-профессионалов незначительны, но упомянуть лучше сразу все претензии. В этом списке:

  • более высокая цена из-за сложности конструкции;
  • определенный уровень шума во время работы;
  • возможное смешивание встречных воздушных потоков;
  • необходимость обеспечить источник питания;
  • подвижные элементы — причина, по которой оборудованию необходимо частое, непростое техническое обслуживание;
  • массивность некоторых моделей приборов, она требует обустройства довольно просторной вентиляционной камеры.

Если говорить о минусах, то чаще самый последний недостаток (большие размеры) не дает возможности установить роторное устройство в бытовых условиях.

Критерии для выбора рекуператора

В магазинах представлен относительно широкий ассортимент пластинчатых и роторных рекуператоров, поэтому подобрать оптимальный прибор бывает непросто. В этом случае не рекомендуют слепо доверять ни обещаниям изготовителя, ни похвалам из уст продавцов.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Если «продажные люди» гарантируют КПД, доходящий до 99%, а также эксплуатацию, возможную в условиях -50°, то можно утверждать, что это неправда. Оптимальную эффективность приборы обеспечат только до определенных температурных значений. Это до -10° для пластинчатых моделей и до -23° для роторных рекуператоров. Более низкие показатели уже снижают КПД.

Обращать внимание при выборе устройства необходимо на следующие моменты:

  • способ монтажа — в стене или снаружи здания;
  • используемые материалы и толщина корпуса;
  • присутствие дополнительной изоляции;
  • вид, мощность и напор вентиляции;
  • климатические условия региона;
  • особенности обслуживания;
  • степень автоматизации;
  • тип удаляемой среды;
  • объем помещения;
  • габариты;
  • цена.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Плюсом станет наличие встроенных фильтров, электронагревателя, возможность регулировать интенсивность работы. Для небольших помещений идеальным все же будет пластинчатый вид рекуператора, для больших площадей — роторный прибор.

По сравнению с более популярным и простым пластинчатым оборудованием, роторный рекуператор достаточно сложен. Зато устройство дает возможность решить сразу несколько проблем — обеспечить лучший подогрев (охлаждение) воздуха, повысить влажность. Большая эффективность этого прибора для бытового применения часто не самый важный фактор, поэтому перед принятием окончательного решения нужно хорошо подумать о целесообразности его приобретения.

Чтобы познакомиться с относительно новой конструкцией, можно посмотреть очень информативное видео:

Видео загружается...

Роторные рекуператоры: принцип работы, расчет воздуха и площади теплообмена. Какой рекуператор лучше

Важность достаточной вентиляции в помещении – неоспоримый факт. Недостаточное количество свежего воздуха негативно сказывается на самочувствии человека. Однако не всегда проветривание может решить эту важную задачу. Например, летом, при работающем кондиционере проветривание будет подавать в помещение разогретый уличный воздух, а зимой – наоборот. Именно для того чтобы обеспечить адекватную вентиляцию без дополнительных энергозатрат, необходим рекуператор. Наиболее популярны роторные модели этих устройств.

Особенности

Роторный рекуператор имеет в своей конструкции вращающийся с заданной скоростью теплообменник.

В нем присутствуют два канала – вытяжной и приточный. Именно они позволяют обеспечивать качественную вентиляцию.

К плюсам роторных моделей рекуператоров можно отнести следующие моменты:

  • очень высокий коэффициент полезного действия (КПД 70-90%), особенно в зимнее время;
  • уменьшение времени работы кондиционера в летнее время, за счет эффективного охлаждения помещения;
  • процесс рекуперации полностью автоматизирован;
  • нет необходимости беспокоиться о конденсате, так как отсутствуют циклы оттаивания.

Однако, как и у любых технически приспособлений, у рекуператоров роторного типа есть и свои минусы, среди них:

  • высокая, по сравнению с другими моделями, стоимость;
  • есть некоторый шум при работе;
  • может происходить смешивание холодного и горячего воздуха;
  • некоторые модели имеют очень большие габариты, что делает невозможным их использование в маленьких помещениях;
  • устройство требует частого обслуживания, так как состоит из множества подвижных элементов, которые иногда могут выходить из строя.

Существует несколько видов роторных рекуператоров.

  • Сорбционные. В этих моделях в качестве сорбента используется силикагель. Благодаря этому материалу барабан роторного рекуператора отлично впитывает влагу, не позволяя конденсату образовываться и нарушать работу устройства.
  • Эпоксидные. Такой тип покрытия внутренней части рекуператора позволяет защитить алюминиевый барабан от агрессивного воздействия некоторых химических соединений в воздухе. Рекуператор с эпоксидным покрытием отлично противостоит влиянию морской соли, хлора и химических реагентов в условии крупных производств.
  • Энтальпийные. В этом типе приборов внутренний барабан покрыт материалом, который поглощает не только влагу, тем самым не давая образовываться конденсату, но и тепловую энергию.
  • Конденсационные. На таких моделях специальное покрытие на барабане отсутствует. Они не способны отводить конденсат, отсюда и их название.
  • Антибактериальные. В этом случае на внутреннюю поверхность рекуператора наносится специальная пропитка с антимикробным действием. Такое устройство способно очистить и защитить воздух в помещении от 600 видов известных патогенов.

В обычных (непроизводственных) условиях чаще всего используются самые бюджетные, конденсационные рекуператоры.

Если в помещении высокие показатели влажности, то оправданно устанавливают гигроскопические роторные модели. Другие виды предназначены в большей степени для обеспечения эффективной вентиляции помещения на вредных производствах.

Принцип работы

Роторный рекуператор работает на схеме передачи тепла от вытяжных потоков к приточным. Свежий воздух, попадая в ротор, нагревается под действием пластин и проникает в помещение. Прибор работает от сети, а настройка позволяет подобрать оптимальную скорость движения ротора. Два потока воздуха не смешиваются друг с другом, но взаимодействуют и именно за счет разницы температур и происходит теплообмен. Горячий воздух в рекуператоре охлаждается, а холодный – нагревается.

Чем отличается от пластинчатого?

Пластинчатые рекуператоры явно проигрывают роторным моделям, главным образом из-за отсутствия у них электропривода. В пластинчатых устройствах можно лишь изменить направление пластин и ограничить либо увеличить пропускную способность. В роторных приборах все устроено лучше. Он более гибок в настройках, не промерзает в зимнее время и показывает лучшие результаты по энергосбережению в сравнении с пластинчатыми моделями. Как следствие, последние стоят значительно дешевле роторных моделей.

Как рассчитать КПД?

Для того чтобы подобрать оптимальную модель рекуператора, следует провести некоторые расчеты, которые позволят определить КПД. Особенно актуальны эти данные для тех, кто хочет самостоятельно изготовить рекуператор.

Разницу температуры воздуха после рекуперации и до рекуперации следует разделить на разницу температуры отработанного воздуха и до рекуперации.

Полученное значение необходимо умножить на 100%. Площадь теплообмена необходимо рассчитывать только при самостоятельном изготовлении всех элементов рекуператора.

Обзор моделей

На рынке вентиляционных устройств представлен огромный ассортимент роторных рекуператоров. Рассмотрим наиболее популярные в быту устройства.

LESSAR (Швеция)

Производится фирмой Heatex и имеет следующие характеристики:

  • номинальная мощность – 39 Вт;
  • расход воздуха – 470 м3/ч;
  • класс используемых фильтров – F5;
  • размеры – 900х553х850 мм;
  • вес – 79 кг.

Примечательно, что модели этого производителя имеют преимущественно напольный тип.

KomfoVent (Прибалтика)

Имеет следующие характеристики:

  • мощность – 58 Вт;
  • расход воздуха – до 250 м3/ч;
  • класс фильтров – F5;
  • размеры – 550х310х790 мм;
  • вес – 40 кг.

Устройства KOMFOVENT долговечны и надежны, рекуперируют тепло и влагу, имеют коэффициент полезного действия в 92%.

Breezart (Россия)

Основные технические характеристики следующие:

  • мощность – 3,6 КВт;
  • расход воздуха – 2700 м3/ч;
  • класс фильтров – F5;
  • размеры – 3093х1040х999 мм;
  • вес – 265 кг.

Роторные рекуператоры этого производителя чаще используются в промышленных или коммерческих целях, чем в быту, ввиду своих больших размеров. Устройство можно подключать к системе «Умный дом».

Эффективная вентиляция в помещении бытового или промышленного назначения – необходимое условие для безопасности и здоровья находящихся в нем людей.

Роторные рекуператоры – оптимальный вариант, позволяющий не только обеспечивать приток свежего воздуха, но и сохранять комфортный микроклимат.

О роторном рекуператоре смотрите далее.

Роторный рекуператор: принцип действия, установка

Концепция теплового обмена позволяет минимизировать затраты на обогрев и охлаждение обслуживаемых сред. В данном случае рассматриваются воздушные потоки, характеристики которых определяют параметры микроклимата в частных домах, производственных помещениях и т. д. Практически тепловой обмен организует система рекуперации. Она выступает своего рода временным аккумулятором тепла, собирая и отдавая его энергию. Чаще всего используется роторный рекуператор, который ценят за высокую производительность, возможность гибкой настройки и другие положительные качества.

Конструкция рекуператора

Рекуператоры практически не используются как самостоятельное оборудование. Чаще всего их вводят в приточно-вытяжные вентиляционные установки, в которых функция рекуперации выступает дополнительным опционалом. Сам же рекуператор представляет собой металлический теплообменник регенеративного класса. Рабочую основу составляет цилиндрический ротор, вращение которого и приводит к движению воздушных масс. Ротор формируется пакетом тонких пластинок, аккумулирующих тепло. В свою очередь, приточно-вытяжная установка с роторным рекуператором может включаться в более крупную инженерную сеть. В простых исполнениях она выступает средством вентиляции воздуха, а на промышленных предприятиях также выполняет задачу утилизации тепла от технологических газовых сред. Впрочем, полный спектр функций рекуператора стоит рассмотреть отдельно.

Функции рекуператора

Главная задача заключается в сборе тепла для разных целей. Обычно – для последующего распределения тепловой энергии в новых поступающих массах воздуха, и реже – для ее гашения. В обоих случаях достигается сокращение энергозатрат на использование специального теплообменного оборудования. Вместе с этим рекуператор остается вентиляционным аппаратом, служащим для обновления воздуха в помещении. В зависимости от модификации, роторный рекуператор может выполнять очистку воздуха и даже ароматизацию. По крайней мере избавление от неприятных запахов является распространенным свойством таких устройств. Более функциональные модели также дают возможность регуляции температурного режима. В этом случае отдача накопленной энергии происходит с определенными параметрами, которые можно устанавливать вручную или автоматически – опять же, это зависит от возможностей конкретной модели.

Принцип работы

Действие рекуператоров такого типа базируется на передаче тепла от выходящих потоков воздуха (например, согретого комнатного) к холодным массам свежей воздушной среды. Проходя между роторными пластинами, воздух согревает их, а с другой стороны поступают новые уличные потоки холодного воздуха и нагреваются от аккумулированного тепла. Объемы исходящего и входящего воздуха определяются размерами и силовым потенциалом, с которым работает роторный рекуператор. Принцип работы агрегата предусматривает взаимодействие вращающихся пластин с приводом, подключенным к электросети. Как раз наличие электропривода позволяет тонко настраивать установку на работу с определенным скоростным режимом. В среднем же скорость вращения составляет 1 об./мин.

Разновидности устройства

В стандартном исполнении рабочий механизм рекуператора делится на несколько сегментов – от 4 до 12. Такие модели применяют для удаления лишнего тепла, образующегося в результате выполнения технологических операций на предприятиях. Это конденсационные роторы, активирующие свою функцию, когда температура обслуживаемого воздуха опускается ниже «точки росы». К особенностям конденсационных агрегатов относят способность металлических элементов противостоять воздействию влаги. Распространены и высокотемпературные устройства, предназначенные для работы в условиях повышенных температур. Бытовой роторный рекуператор не рассчитан на ликвидацию излишек тепла. Такой механизм применяют именно для его распределения в потоках свежего воздуха. Однако и подобные модели предусматривают возможность регуляции нагрева.

Сравнение с пластинчатыми моделями

По сравнению с роторными агрегатами, пластинчатые модели не имеют привода и осуществляют теплообмен в автономном режиме. Пользователь может вручную путем изменения направления аккумулирующих пластин изменять лишь пропускную способность механизма. Из этого можно сделать выводы о плюсах и минусах обеих систем. Но для начала стоит сказать об общих преимуществах. И роторный, и пластинчатый рекуператор имеют небольшие размеры и достаточную производительность. Это избавляет от необходимости применения дополнительных приспособлений, в том числе силовых. Если же говорить об отличиях, то роторный механизм более гибок в регулировках, избавлен от риска промерзания в зимнее время и энергоэффективен. Но в то же время он отличается более сложным устройством и предусматривает определенную долю смешивания отработанных потоков и свежего воздуха.

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.

Управление рекуператором

Роторный механизм редко управляется отдельно от основной приточно-вентиляционной системы. В новейших конструкциях применяется возможность электронного управления устройством через контроллерный пульт. В автоматическом режиме владелец может задавать такие параметры, как скорость вращения, процентное соотношение между объемами впуска и выпуска воздуха, степень очистки, временные рабочие интервалы и т. д. Параметры работы механизма отслеживаются с помощью датчиков, которые, в частности, фиксируют пропускную способность оборудования. Также приточная установка с роторным рекуператором может настраиваться на специальные режимы эксплуатации. Одним из современных режимов такого типа является работа в условиях поддержания постоянного давления воздушной среды. Данная программа позволяет исключить риск перегрузки электропривода с последующим перегревом.

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.

Заключение

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.

Роторный рекуператор: преимущества системы, особенности изготовления своими руками

Автор Евгений Апрелев На чтение 5 мин Просмотров 2.4к.

Рекуператор, являющийся по своей сути теплообменником, позволяющим значительно сокращать энергетические затраты, необходимые для подогрева воздушных масс в холодное время года, считается самой перспективной разработкой в области вентиляции. С учетом технической и тепловой терминологии, роторный рекуператор, используемый, как правило, в вентиляционных технических системах, правильнее будет называть регенератором, ведь процесс передачи тепловой энергии происходит за счет поочередного соприкосновения стандартных теплообменных поверхностей с различными типами теплоносителей.

Роторные рекуператоры воздуха на данный момент являются вторыми по своей распространенности разновидностями теплообменников, применяемых в приточных и вытяжных вентиляционных системах.

К основным преимуществам роторных приточных установок можно отнести:

  • высокая эффективность. За счет отсутствия обмерзания КПД роторного рекуператора может достигать 65-85%;
  • осуществление возврата не только лишь тепловой энергии, однако, и влаги, что позволяет обходиться без дополнительного применения увлажнителей поступающего воздуха;
  • отсутствие циклов оттаивания и потребности в организации отводов конденсируемой жидкости;
  • значительное снижение затрат на охлаждение в летний период времени;
  • возможность регулировки общей интенсивности и скорости вращения роторов.

Среди недостатков роторных теплообменников выделяют:

  • передачу вытяжных воздушных потоков в приток – поочередность прохождения вытяжного и приточного воздуха через микроканалы ротора приводит к попаданию в приток некоторого объема вытяжного воздуха. Для максимального уменьшения возникновения подобных ситуаций на роторные рекуператоры тепла устанавливаются специальные устройства, позволяющие сразу отправлять продувочный приточный воздушный поток в вытяжку. Эти воздействия приводят к снижению общего уровня КПД, поскольку, таким образом, теряется часть сохраненной ранее тепловой энергии;
  • сложная конструкция – теплообменник роторного типа, как правило, включает множество компонентов, что, в свою очередь, увеличивает количество необходимых этапов технического обслуживания и вероятности возникновения поломки устройства в целом;
  • наличие подвижных частей и необходимость потребления электроэнергии – учитывая электрическое питание привода ротора необходимо делать соответствующую проекцию на последующую эксплуатацию.

Виды и основные характеристики рекуператоров роторного образца

Роторный теплообменник – это небольшое устройство цилиндрической формы, плотным образом заполненное продольными слоями гофрированной стали, которым оснащаются вентиляционные установки на основании осевого направления. Принцип и механизм действия работы роторного оборудования основаны на вращательных движениях барабана рекуператора, пропускающего первоначально теплый, а затем и холодный воздух. При этом происходит последовательное нагревание и охлаждение ротора, позволяющее передавать часть тепла поступательным холодным воздушным потокам. Подобный вид теплового утилизатора считается наиболее производительным и эффективным, однако, несмотря на это, является достаточно громоздким. В связи с этим, роторные установки применяются зачастую на объектах с большой площадью и с возможностью расположения вентиляции в просторных камерах.

Сегодня выпускается несколько модификаций рекуператоров:

  • стандартное выполнение механизма – предполагает разделение регенератора на 4, 6, 8 или 12 секторных частей. Подобные рекуператоры используются при удалении излишней теплоты отработанного воздуха и являются представителями конденсационных роторов, переносящих влагу в тех случаях, когда отработанные воздушные массы ниже температуры, так называемой «точки росы». При этом матрица основного ротора наматывается из алюминия устойчивого к воздействиям морской водой;
  • высокотемпературные – такие виды теплообменников предназначены для удаления явной теплоты воздушных потоков с температурой, достигающей значений + 250 градусов;
  • энтальпийные – применяются при удалении полной тепловой энергии с дополнительным осуществлением передачи влаги.

Помимо этого, в зависимости от конструктивного исполнения приточная установка с роторным рекуператором подразделяется на горизонтальный и вертикальный ротор.

Особенности самостоятельного изготовления роторного устройства

Первоначально для обустройства приточной роторной установки необходимо произвести определенный расчет роторного рекуператора, заключающийся в определении общей эффективности (производительности) и сроков окупаемости оборудования. Расчет определяется по следующей схеме:

    • требуемое количество тепла (Q):

Q = C (удельная теплоемкость воздуха) х М (масса нагреваемого воздуха) х dT (разница температур)

Ек = Q/ КПД калорифера

    • ежегодные затраты электроэнергии (Е):

Е = Ек х 24 (часов в сутках) х 30 (количество дней в месяце) х 7 (количество отопительных месяцев)

    • объем экономии количества электроэнергии (Рэлек.):

Рэлек. = Е х КПД при расходе системы рекуперации

Экономия в денежном эквиваленте = Рэлек. х стоимость 1кВт/эл.энергии

    • срок окупаемости энергоэффективности установки с использованием роторного рекуператора (Т):

Т = стоимость роторного рекуператора / экономия в денежном эквиваленте

Для того чтобы создать роторный рекуператор своими руками следует придерживаться некоторых основных правил:

  • правильное определение размера будущего вентиляционного устройства;
  • выбор материалов и инструментов;
  • оснащение конструкции крепежными элементами.

Для более эффективного соединения воздуховодов, корпус рекуператоров лучше выполнять из стали, а вращающиеся роторы из алюминия. В работу ротор необходимо приводить, используя клиноременную передачу. При осуществлении эксплуатации рекуператоров при очень высоких температурах двигатель монтируется за пределами корпуса теплообменника, а ремень меняется на цепь.

Чтобы не допустить обмерзание роторного рекуператора необходимо постараться оборудовать внутри агрегата специализированный датчик, позволяющий своевременно фиксировать перепады давления.

В целях обеспечения должной шумоизоляции работающего устройства, роторный рекуператор оснащается минеральной ватой или стекловолокном, а все щели обрабатываются силиконовым герметиком.

Применение такой довольно простой вентиляционной конструкции позволит значительно снизить затраты на отопление помещений в зимнее время, одновременно обеспечив при этом нормально функционирующую вентиляционную систему.

Ротационно-пластинчатый теплообменник - сравнение

В настоящее время часто приходится слышать, что за вентиляцию в доме отвечают вентиляционные установки, а именно оснащенные роторным теплообменником. Почему так, если известно, что это не самое удачное решение, и все же оно выбрано.

Прежде всего, это, конечно же, реклама и декларирование трейдерами не до конца проверенных данных. На самом деле чаще всего называют два основных преимущества ротационных теплообменников:

  • высокая эффективность,
  • рекуперация влаги.

Итак, давайте рассмотрим эти два аспекта.

РОТАЦИОННЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК VS. ПЛАСТИНА: ЭФФЕКТИВНАЯ

Максимальный КПД ротора реально не превышает 85%. С другой стороны, эффективность противоточных теплообменников может достигать 96%. Так что это намного выше, чем так называемый блесны. Как видите, существуют конкурирующие решения теплообменников, дающие большую эффективность, чем роторный теплообменник.

РОТАЦИОННЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК: РЕКУПЕРАЦИЯ ВЛАГИ (?)

Для обсуждения этого вопроса необходимо заранее представить конструкцию ротационного теплообменника.Он изготовлен из гладкой и гофрированной алюминиевой фольги, намотанной вокруг оси вращения. Таким образом, чередующиеся витки фольги образуют набор каналов. Алюминий обладает способностью поглощать тепло, и в результате это явление использовалось для рекуперации тепла из воздуха. Отработанный воздух из помещений проходит через теплообменник, нагревая его, затем теплообменник вращается и попадает в поток холодного свежего воздуха. Затем воздух отводит тепло от алюминия и направляет его в комнаты дома.Таким образом, теплообменник совершает 3-20 оборотов в минуту.

Что касается рекуперации влаги, то она достигается за счет покрытия теплообменник с гигроскопичным веществом. Это вещество впитывает влагу с удаляется воздух, а затем выпускается на приточный воздух. Конечно, пока гигроскопический материал не "пропитается" жир и другие вещества, присутствующие в воздухе, удалены. Однако неизвестно, насколько долгим может быть этот период. Уже, производители не заявляют о стойкости гигроскопического эффекта в такие условия.

РОТАЦИОННЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК: РАЗДЕЛЕНИЕ ПОТОКА (?)

При роторном теплообменнике вряд ли можно говорить о разделении потоков вытяжного и приточного воздуха. Таким образом, свежий воздух проходит по тем же каналам, что и отработанный воздух! Кроме того, во вращающемся теплообменнике всегда удаляется воздух. Затем его загоняют обратно в дом. Так что часть воздуха, который мы удаляем из кухни или туалета, мы потом выдуваем в комнаты! Задумывались ли мы когда-нибудь, какие загрязнители, вирусы и бактерии возвращаются в помещения таким образом, а не удаляются? Сколько из них аккумулируется в гигроскопическом материале?

Окончательный выбор всегда остается за инвестором.Хотя это хорошо знайте, что Санэпид никогда не даст согласия на установку обменника вращается в объекте, для которого его решение является обязательным. Этот потому что свежий воздух проходит по тем же каналам, что и отработанный воздух.

РОТАЦИОННЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК VS. ПЛАСТИНА: ГЕРМЕТИЧНОСТЬ

Ротационный теплообменник из-за своей конструкции негерметичен, что вызывает дополнительное перемешивание воздушных потоков.

ОГРАНИЧЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ

Из-за этих отрицательных свойств теплообменники поворотные не следует применять на объектах, где:

  • есть кухни, где вытяжной воздух содержит много паров жира,
  • расположены курительные комнаты - потому что запахи будут переноситься в помещения, где не курят,
  • бассейны расположены - потому что влажность будет избыточной .

ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ

При установке механической системы вентиляции мы это учитываем снабжение свежим воздухом и экономия. Центральный блок с теплообменником роторный, несомненно, потребляет больше электроэнергии, чем поперечная пластина. Этот поскольку дополнительный привод ротора (привод вращающийся теплообменник). Работает без остановки и это также создает дополнительный шум.

СРАВНЕНИЕ ПРЕИМУЩЕСТВ И НЕДОСТАТКОВ - РОТАЦИОННЫЙ И ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК (КРЕСТ)

Cross Exchanger Ротационный обменник
Отдельные воздушные потоки Свежие воздушные потоки по тем же каналам, что и у истощенных
NO Moving in the CRU. наличие движущихся частей
- Дополнительная энергия для обеспечения вращения теплообменника (даже 70 Вт/ч)
Температурный КПД до 93% Температурный КПД до 85% Нет влаги рекуперация Рекуперация влаги из гигроскопичного материала покрытия теплообменника
.Рекуператор

, а с каким обменником?

Рекуператоры с перекрестноточным теплообменником. Рекуператор перекрестного тока изготавливается из небольших алюминиевых, стальных или пластиковых пластин, расположенных перпендикулярно друг другу, через которые потоки приточного и вытяжного воздуха проходят крест-накрест. Воздушные потоки отделены друг от друга и не смешиваются. КПД перекрестного теплообменника колеблется от 50% до 70%. Эти устройства, благодаря своей конструкции и относительно низким производственным затратам, обычно используются в небольших частных домах или небольших офисах.Недостатком перекрестноточных теплообменников является то, что без дополнительной системы защиты от замерзания теплообменник будет замерзать при температуре ниже -2 градусов С, что негативно сказывается на работе всей установки, а значит и на уровне комфорта проживания внутри здания. . Преимуществом, однако, является простота конструкции и низкие производственные затраты.

Рекуператоры с противоточным теплообменником. Рекуператоры с теплообменником тока относятся к последнему поколению устройств. Принцип работы противоточного теплообменника аналогичен перекрестноточному теплообменнику, с той лишь разницей, что противоточный теплообменник выполнен из пластин, расположенных параллельно, поэтому холодный и горячий потоки воздуха текут в противоположных направлениях друг к другу.Эти потоки не смешиваются друг с другом, а эффективность противоточного теплообменника, т.е. рекуперации тепла, достигает 95%. что является их самым большим преимуществом. Недостатком, однако, является высокая стоимость производства.

Рекуператоры с роторным теплообменником. Роторный теплообменник выполнен в виде цилиндра и выполнен в виде вращающегося ротора из гофрированного алюминиевого листа, намотанного на цилиндр. Он находится в постоянном движении и приводится в действие дополнительным двигателем. Такая конструкция устройства позволяет свежему воздуху поступать в каналы внутри ролика, а использованная единожды тепловая энергия передается при вращении ролика.В устройствах с роторным теплообменником рекуперация тепла колеблется от 70% до 85%. К сожалению, этот тип теплообменника иногда негерметичен, что приводит к смешиванию свежего воздуха с отработанным. Это приводит к тому, что в дом проникают неприятные запахи. Преимуществом ротационных теплообменников является отсутствие явления конденсации водяного пара, благодаря чему зимой отсутствует риск заморозков.

Рекуператоры с энтальпийным теплообменником. Энтальпийный теплообменник работает аналогично противоточному теплообменнику, с тем отличием, что благодаря своей конструкции, помимо тепловой энергии, он также рекуперирует часть влаги из потока вытяжного воздуха в поток приточного воздуха, что в очередь позволяет контролировать уровень влажности внутри здания.Идеальное решение при слишком сухом воздухе зимой. Теплоутилизация в рекуператорах с энтальпийным теплообменником колеблется от 85 до 95 %, но в случае этих теплообменников можно говорить и об энтальпийной утилизации, превышающей 100 % (когда в расчет принимается энергия, содержащаяся в водяном паре). учетная запись). Преимуществом данного теплообменника является отсутствие конденсата, а значит, отсутствие обледенения и проблем с замерзанием теплообменника при низких температурах, а кроме того, больший комфорт внутри здания за счет воздуха с повышенной влажностью (особенно в зимние месяцы).

.

Рекуператор: Что это такое? Как это работает?

Что такое рекуператор?

Рекуператор является сердцем рекуперации, т.е. приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла . Он питается от электроэнергии . Его основная задача подача свежего воздуха внутрь дома и вытяжка использованного наружу. Если рекуператор подключен к качественной механической системе вентиляции, он гарантирует рекуперацию тепла из использованного воздуха, что на приведет к снижению счетов за отопление на .

В центральной части рекуператора расположен теплообменник , который является важнейшей частью устройства, от которой зависят параметры рекуперации тепла . Среди доступных обменников можно выделить:

  • перекрестноточный теплообменник,
  • противоточный теплообменник,
  • роторный теплообменник.

Самыми качественными являются противоточные теплообменники - они рекуперируют значительный процент тепла из отработанного воздуха.

В чем уникальность ИВЛ с рекуперацией тепла? В упомянутом теплообменнике использованный отработанный воздух из здания превышает приточного свежего воздуха. Эти потоки проходят друг через друга, но не смешиваются друг с другом. Между ними происходит энергообмен, благодаря чему свежий воздух, подаваемый внутрь дома, нагревается.

Рекуператор также включает в себя фильтры , задача которых останавливать любое загрязнение воздуха, пыль и насекомых . Они не только защищают воздуховоды и теплообменник, но и гарантируют, при использовании фильтров соответствующего типа, подачу свежего воздуха в дом, чистого воздуха , что очень важно в наше время, учитывая все более избыточный воздух. нормы загрязнения, особенно в осенне-зимний период.

Рекуператор как механическая вентиляционная установка с рекуперацией тепла, отвечает за регулярный воздухообмен в здании . Отработанный воздух выводится из здания, а свежий воздух - вдувается, с одновременной рекуперацией тепла из выводимого из здания потока. Это происходит в теплообменнике, где оба потока воздуха проходят друг друга и передают друг другу энергию.

Постоянный воздухообмен в здании повышает вентиляционный комфорт жильцов .Теплообменник пытается компенсировать разницу температур между двумя воздушными потоками. Благодаря этому зимой, когда в здание вдувается свежий, но холодный воздух, этот поток предварительно подогревается использованным воздухом и вытяжным воздухом из дома. Это решение позволяет избежать потерь тепла и сэкономить на отоплении.

Рекуператор постоянно подменяет воздух в здании, обеспечивая жильцам доступ к свежему воздуху. Как постоянный воздухообмен, так и рекуперация тепла невозможны при естественной и традиционной вентиляции.Хотя воздух и меняют, но без сквозняков и охлаждения не обойтись.

Теплообмен происходит и летом. За исключением того, что воздух внутри дома холоднее, чем снаружи. Это приводит к тому, что приточный воздух охлаждается потоком отработанного воздуха . Это связано с тем, что теплообменник всегда производит обмен энергией между приточным и выхлопным потоками.

К рекуператору можно подключить блок охлаждения или грунтовый теплообменник , которые дополнительно снижают температуру приточного воздуха , что в большей степени влияет на вентиляционный комфорт жильцов.

С чего начать выбор рекуператора?

Перед выполнением любых работ, связанных с рекуператором и ИВЛ с рекуперацией тепла, , проект необходимо выполнить. Каждая специализированная компания начинает свою деятельность именно с этого. Только правильно составленный проект, и последующая сборка в соответствии с ним, гарантируют постоянный воздухообмен в здании и достаточный вентиляционный комфорт.

Вопреки видимости, инвестору не стоит начинать с покупки рекуператора, так как без проекта он не в состоянии определить какой мощности должно быть устройство для выполнения своей роли.Кроме того, рекуператор - это не только устройство , это часть более крупной системы , которая состоит из труб, арматуры, вытяжной и приточной решеток, а иногда и других устройств, например, грунтового теплообменника, холодильного агрегата. или тепловой насос.

Стоит помнить, что каждое здание отличается, имеет разное расположение комнат, разную площадь (в том числе отдельных помещений), а также дифференцированную потребность в свежем воздухе, которая зависит от количества жителей и времени нахождения в помещении. дом .

Рекуператор является сердцем механической вентиляции с рекуперацией тепла, поэтому должен быть максимально приспособлен к зданию, и потребностям жильцов. Именно поэтому проект должен быть сдан в эксплуатацию до покупки и установки устройства. Не зная планировки комнат, размеров дома, потребности в свежем воздухе и сопротивления потоку в установке, мы не сможем правильно подобрать мощность рекуператора.

Из чего состоит рекуператор?

Механическая система вентиляции с рекуперацией тепла должна соответствовать определенным стандартам и правилам, действующим в области вентиляции .Поэтому каждый рекуператор изготовлен из:

  • два вентилятора , среди которых вентиляторы постоянного тока считаются энергосберегающими и переменного тока, потребляющие больше энергии,
  • теплообменник , который может быть перекрестным, противоточным или вращающимся ,
  • автоматики управления , благодаря которой именно вентиляция настраивается на нужды жителей , одновременно ограничивая необходимость вмешательства пользователя,
  • корпус, гарантирующий надежность изготовления и достаточную изоляцию ,
  • фильтры , улучшающие качество воздуха в здании,
  • компоненты, поддерживающие его работу, напр.байпас, автономный обогреватель, система защиты от замерзания.

На рынке представлены различные типы и модели рекуператоров, и при выборе устройства для себя стоит потратить некоторое время и ознакомиться с их характеристиками, рабочими параметрами, стоимостью эксплуатации, а также условиями гарантии и организацией обслуживания единиц отдельных производителей.

На что обратить внимание при выборе рекуператора?

Специалисты компании помогут подобрать рекуператор после составления проекта установки.Однако стоит знать, что означают отдельные параметры , , чтобы выбор был максимально осознанным и понимать, почему профессионалы рекомендуют именно это, а не, например, более дешевое решение.

Инвестор должен обратить внимание на эффективность и давление, эти параметры тесно связаны между собой. Пропускная способность воздушный поток через блок, и статическое давление способность преодолевать сопротивление потоку, которые вызваны, среди прочего, диффузорами и сетью воздуховодов.

Совместимость этих двух параметров заключается в том, что чем меньше сопротивление воздуха, тем больше его расход . Вот почему вы должны обратить внимание на них обоих. Некоторые производители для удобства ставят графики, которые показывают взаимосвязь между этими двумя параметрами.

Примерные значения можно найти в интернете, но помните, что без индивидуального проекта они остаются чисто информативными. Они могут существенно отличаться даже в домах одинакового размера.

Что такое теплообменник?

Теплообменник, расположенный в рекуператоре, часто называют устройством . Может быть разных размеров и встроенных. Теплообменники также могут различаться по материалу, из которого они изготовлены. Самые распространенные – из пластика, меди, алюминия и даже специальной бумаги с пропиткой. Однако для инвестора наиболее важными параметрами должны быть:

  • поток воздуха,
  • эффективность рекуперации тепла,
  • потеря давления.

Популярными являются три типа теплообменников :

  • теплообменник противоточный, с параллельным расположением вытяжного и приточного каналов. Воздух течет в них в противоположных направлениях . Эффективность рекуперации тепла может достигать выше 90% . Однако этот тип теплообменника не свободен от недостатков, таких как сложность очистки, повышенное гидравлическое сопротивление и возможность обледенения.Однако это не меняет того факта, что в настоящее время является самым популярным типом обменников .
  • перекрестноточный теплообменник имеет выпускной и приточный каналы, расположенные перпендикулярно . Они достигают максимальной эффективности 70% . Однако они просты в уходе, дешевы и несложны в конструкции. Их низкая эффективность привела к тому, что, несмотря на выгодную цену, они теряют популярность.
  • роторный теплообменник цилиндрический и каналы расположены параллельно его оси .Валик приводится в движение, благодаря чему отработанный воздух и свежий воздух проходят по одним и тем же каналам. Это делает принцип работы этого обменника совершенно отличным от двух других . Он достигает КПД от до 90% , а также полностью морозоустойчив даже при очень низких температурах, поэтому этот тип теплообменника наиболее популярен в Скандинавии. Самым большим недостатком этого решения является риск выхода из строя двигателя, отвечающего за вращение ролика, а также склонность двух воздушных потоков к незначительному смешиванию.

Теплообменник расположен в рекуператоре, между вытяжным и приточным вентилятором . Через него должен проходить весь транспортируемый воздух, чтобы между потоками происходил обмен энергией.

Вентиляторы направляют воздух. Свежий воздух забирается снаружи, который проходит через теплообменник и забирает тепло вытяжного воздуха, выводимого из здания. Оба воздушных потока в теплообменнике идут рядом, но не смешиваются, благодаря чему инвестор может быть уверен, что домочадцы дышат только свежим воздухом.

Использование грунтового теплообменника обеспечивает подачу в рекуператор предварительно подогретого или охлажденного воздуха в зависимости от времени года.

Как работают вентиляторы?

Вентиляторы являются, после теплообменника, самым важным и самым дорогим элементом приточно-вытяжной установки. Они должны сочетать в себе производительность , давление и долговечность, энергоэффективность и тихую работу.

Среди параметров, которые следует отметить также уровень шума .В документацию обычно включают только значение звукового давления, создаваемого центральным на определенном расстоянии — обычно 1 метр. Это значение указывается в децибелах.

Следует помнить, что рекуператор обычно размещают в подсобном помещении, гараже или на чердаке. Это места, где жильцы не находятся постоянно, поэтому работа устройства может создавать легкий шум, который в остальной части здания не будет слышен .Здесь также важен профессиональный дизайн и исполнение. Шум также может создаваться движением воздуха и самими каналами, которые начинают вибрировать под воздействием потока воздушного потока.

Вентиляторы не должны вращаться слишком быстро , так как их вращение может создавать неприятный шум. С другой стороны, низкая скорость вращения влияет на размер диаметра вентилятора, что, в свою очередь, отражается на стоимости вентиляционной установки.

Гарантия чистого воздуха, или несколько слов о фильтрах

Фильтры очень важны в рекуператоре.Особенно, когда жители страдают аллергией или хотят защитить себя от загрязнения воздуха. Фильтры также защищают воздуховоды и саму приточно-вытяжную установку от попадания пыли, пыли и насекомых.

Регулярная замена фильтра также включена в эксплуатационные расходы рядом со счетом за электроэнергию. Этой проблемой не стоит пренебрегать, ведь грязных фильтров могут снизить расход воздуха до половины!

Как работают нагреватели в рекуператоре?

В рекуператоре подогревателей - предварительный и вторичный .Первичный отвечает за разморозку теплообменника, а вторичный нагревает воздух внутри здания.

Предварительный нагреватель позволяет устройству работать даже при низких температурах, поскольку теплообменник работает должным образом только тогда, когда поток воздуха может свободно проходить . Не каждый тип рекуператора имеет обогреватель, что может вызвать некоторые проблемы в суровую зиму.

Хороший водитель — половина успеха!

Автоматика, которой оснащен рекуператор, очень важна. Контроллер должен поддерживать все устройства и функции, предусмотренные для установки. Речь идет в основном о дополнительных нагревателях , охладителях, зональных заслонках или GHE . Также полезна опция для ежедневного программирования рекуператора . Это решение позволяет определить интенсивность ИВЛ в определенное время суток. Это позволяет регулировать количество воздуха в здании в соответствии с потребностями жильцов. Когда никого нет дома, механическая вентиляция может работать с меньшей мощностью, чем когда все домочадцы находятся в здании.

Что такое обход?

Байпас находится в рекуператоре и представляет собой специальный байпас для отвода отработанного воздуха из здания. В открытом состоянии теплый воздух вытягивается из здания, но минует теплообменник, и направляется прямо в пусковую установку. Это временное решение , которое гарантирует, что холодный воздух не нагревается без необходимости вытяжным воздухом.

Байпас в рекуператорах автоматический, благодаря этому при слишком высокой температуре в здании по системе, перепускная заслонка открывается.Таким образом, отработанный воздух из помещений начнет обходить теплообменник.

Инвесторы используют байпас в основном летом, когда вечером в здание подается более прохладный воздух, что очень желательно в этот период. Охлажденный поток может поступать и от грунтового теплообменника, который летом забирает прохладный воздух и направляет его в рекуператор.

Когда байпасная заслонка закрыта, в основном зимой, отработанный воздух стандартно проходит через теплообменник, нагревая приточный воздух.

Что нужно знать о рекуператорах?

Рекуператор является важнейшей частью системы механической вентиляции с рекуперацией тепла. Очень часто его называют вентиляционной установкой . Здесь отработанный воздух рекуперируется и преобразуется в свежий, подаваемый воздух. Также в рекуператоре есть фильтры, улавливающие примеси.

В зависимости от типа теплообменника в рекуператоре, это устройство имеет разные параметры рекуперации тепла.Противоточные рекуператоры характеризуются КПД до 95% , что делает их наиболее выгодным решением на рынке.

Рекуператор работает от электричества. Он имеет систему управления , которая также позволяет ему взаимодействовать с другими устройствами, такими как холодильный агрегат или теплообменник грунтового теплообменника .

Выбор соответствующей мощности рекуператора очень важен, так как только благодаря этому инвестор может быть уверен, что здание получает нужное количество воздуха .Слишком низкая мощность устройства приведет к недостаточному воздухообмену, что в свою очередь выльется в отсутствие вентиляции в доме . Профессиональная компания поможет подобрать нужную мощность устройства. Также важны квадратных метров здания и число проживающих в нем людей .

Шумит ли рекуператор?

Если установка выполнена правильно, шум не будет создавать беспокойства. Однако следует помнить, что установка находится в постоянном режиме работы – в дефлекторах проходят струи воздуха и непрерывно вращаются два вентилятора.В ситуации, когда система была установлена ​​специалистами, после более раннего проектирования и профессионального подбора мощности рекуператора под вентиляционные нужды жильцов, каналов будут заглушены, а само устройство не будет издавать раздражающих звуков .

Механическая вентиляционная установка должна быть выбрана исходя из мощности и потребностей жителей . Инвестор должен обратить внимание на соответствие диаметров каналов, так как они могут способствовать шуму в комнатах и ​​спальнях.Выбор рекуператора, мощность которого недостаточна для удовлетворения вентиляционных потребностей здания и жильцов, также может способствовать возникновению совершенно ненужных звуков.

Комфортность использования ИВЛ с рекуперацией тепла повышает контроллер , с помощью которого инвестор может программировать интенсивность работы рекуператора и адаптировать ее к времени суток. Днем, когда никого нет дома, или ночью, когда все спят, вентиляция может быть немного мягче.

Профессионально установленная рекуперация будет иметь демпфирующие элементы, такие как глушители, расположенные непосредственно за агрегатом.

Как работает рекуператор?

Принцип работы рекуператора относительно прост и заключается в том, что поток воздуха, выводимого из здания, проходя через теплообменник, передает тепловую энергию потоку воздуха, подаваемого снаружи , таким образом воздуху с более высокой температурой вводится в корпус .Два потока разделены тонкой пластиной, через которую передается температура.

Пластина обычно изготавливается из пластика , что позволяет улавливать влагу из отработанного воздуха. Специальная структура пластины означает, что хотя оба воздушных потока идут рядом, они не смешиваются.

Под рекуперацией часто понимают возврат теплого воздуха обратно в помещение. Ошибка! Рекуперация – это рекуперация тепла из отработанного воздуха.

В теплообменнике в рекуператоре происходит передача температуры между свежим приточным воздухом и отработанным вытяжным воздухом . Это решение гарантирует повышение температуры свежего воздуха зимой и понижение летом.

Рекуператор гарантирует постоянный воздухообмен в доме , аналогичный традиционной вентиляции, но без понижения температуры в помещениях, сквозняков и пропуска в дом грязи и насекомых.

Летом рекуператор направлен на понижение температуры в здании, потому что воздух внутри дома холоднее, чем снаружи. Подаваемый свежий воздух охлаждается отработанным отработанным воздухом. Теплообменник обеспечивает обмен температур между приточным и вытяжным воздухом. Если инвестор хочет более существенно охладить воздух с помощью рекуператора, летом он может подключить к нему холодильную установку или капитальный теплообменник. Тогда устройство будет играть роль здорового кондиционера - воздух в здании не будет "заземляться" и охлаждаться без его замены.Рекуператор позаботится о непрерывном воздухообмене в доме, снижая при этом температуру подаваемого воздуха.

Где должен быть установлен рекуператор?

Рекуператор должен быть установлен в месте, соответствующем требованиям, указанным производителем. Обычно это около сухого, крытого помещения, где круглый год плюсовая температура. Неиспользуемый чердак, гараж или подсобное помещение чаще всего упоминаются как наиболее оптимальное место для установки устройства.

Установка кондиционирования воздуха должна располагаться в месте, обеспечивающем доступ к установке . Это так называемое служебное пространство , , благодаря которому важнейшие элементы рекуператора находятся в доступном месте. Расстояния между пультом управления и другими объектами указаны в инструкции производителем. Важно, чтобы рекуператор был установлен в таком месте, которое позволит не только его обслуживание, но и возможность разборки и замены.

Вертикальное исполнение устройств следует размещать на устойчивой поверхности, на собственных ножках.Рекуператоры небольшого размера (тоже стоячие) чаще всего вешают на стену. Самое главное, что это должно быть сделано с помощью специального настенного держателя, который предназначен для конкретного устройства.

Эффективный слив конденсата обеспечивает стабильное размещение устройства на подходящей высоте. Трубы отвода конденсата следует прокладывать с уклоном к трубам внутренней канализации. Если они расположены в неотапливаемом помещении, то необходимо защитить их термочехлом и саморегулирующимся теплопроводом.

Почему стоит инвестировать в оздоровление?

Система рекуперации тепла чрезвычайно важна для дома. Рекуператор позволяет контролировать вентиляцию в доме и регулировать ее индивидуально. Надежная и энергосберегающая вентиляция дома связана с рекуперацией. К сожалению, традиционная самотечная вентиляция не обеспечит воздухообмен с сохранением тепла, так как при воздухообмене подается свежий, но холодный воздух, который необходимо дополнительно подогревать внутри здания.

Рекуператор и сбой питания

Отключение электроэнергии обычно происходит очень спорадически. Но что тогда происходит с рекуператором? Как и любой электроприбор, он перестанет функционировать. Механическая вентиляция будет остановлена. За 24 часа жители не почувствуют особой разницы .

В такой ситуации рекомендуется летом проветривать дом, а зимой ненадолго открывать окна. Ситуация вернется в норму, когда ток снова будет включен.

В районах с частыми отключениями электроэнергии рекомендуется установка электрогенераторов.

Как пользоваться рекуператором?

Использование рекуператора требует постоянной замены фильтров, только это действие гарантирует чистоту воздуха в здании. Многие источники утверждают, что фильтры следует менять примерно каждые 3 месяца. Однако все зависит от сезона и района, в котором живет инвестор . Если дом находится рядом со скоростной автомагистралью, то фильтры могут нуждаться в замене гораздо чаще.

Оптимизация работы рекуператора и всей системы вентиляции при экстремальных температурах наружного воздуха будет поддерживаться грунтовым теплообменником . Это позволит вам получить максимально возможный комфорт тепла.

Рекуператор

гарантирует высокий вентиляционный комфорт в здании, регулируя интенсивность работы устройства в соответствии с потребностями жильцов. Контроллер

помогает в программировании панели управления

Как работает теплообменник в рекуператоре?

Теплообменник находится внутри рекуператора.Через него проходит как приточный, так и вытяжной воздух. Именно здесь происходит рекуперация тепла .

Воздух в этом месте не смешивается, оба потока текут близко друг к другу в каналах теплообменника, передавая друг другу энергию. Эфир направляется фанатами.

Конструкция теплообменника обеспечивает обмен энергией между отдельными потоками воздуха. По мере их прохождения нагретый воздух отдает часть своей энергии холодному воздуху, согревая его.

Установка рекуператора

Система рекуперации требует проектирования и монтажа не только самого рекуператора, но и вентиляционных каналов для всех помещений, по которым будет осуществляться подача и вытяжка воздуха. По этой причине рекуператор, безусловно, проще установить в строящемся доме, чем в уже готовом, хотя, конечно, это не невозможно.

Установка рекуператора - последнее, что должна сделать компания, устанавливающая рекуперацию.Следует дождаться этой операции, пока не будут завершены все отделочные работы. После подключения устройства очень важно отрегулировать всю систему , чтобы гарантировать жителям высокий вентиляционный комфорт . Без правильно выполненного регулирования рекуперация не будет работать должным образом, а значит - не будет гарантировать экономию на отоплении.

Инвестор должен обратить особое внимание на эту деятельность. Неопытные установщики пропускают его или делают это очень небрежно.Для выполнения регулировки необходим анемометр , благодаря которому можно точно определить необходимое количество вентиляционного воздуха в отдельных помещениях, а также на каждой из точек притока и вытяжки.

Механическая вентиляция начинает работать сразу после подключения рекуператора к готовой установке. Вентиляторы приводят в движение два воздушных потока, тем самым обеспечивая равномерный воздухообмен в здании.

После правильного подключения и настройки устройства необходимо запрограммировать с помощью контроллера . Для этого обычно используется недельный режим, учитывающий индивидуальную потребность жителей в вентиляции .

Очистка воздуховодов

По вентиляционным каналам проходит сухой воздух, но иногда он загрязняется. В зависимости от качества наружного воздуха, уровня проектирования и исполнения установки, а также способа использования искусственной вентиляции предполагается, что воздуховоды следует очищать раз в 9-15 лет .По истечении этого времени инвестор должен заказать проверку чистоты канализации.

Специализированные компании используют оборудование, оснащенное камерами, для проверки состояния каналов. Если они загрязнены, туда будут введены щетки, которые будут механически очищать каналы, а затем удалять грязь. Этот метод нельзя использовать с мягкими каналами. В этом случае потребуется химическая очистка, например, с помощью бактерицидных ламп.

Преимущества рекуператора

Использование рекуператора может сэкономить до 40 % затрат на отопление, поскольку рекуперация тепла в случае использования противоточных теплообменников может достигать 95 %. Как это возможно?

Воздух, поступающий в помещение, нагревается вытяжным воздухом. В результате система центрального отопления дополняет гораздо меньшую разницу температур между приточным воздухом и ожидаемой температурой в помещениях. Более того, подаваемый воздух чище по сравнению с традиционной вентиляцией . Рекуператоры имеют фильтры, очищающие воздух от вредных примесей. Существуют также фильтры , специально разработанные для аллергиков , которые имеют более высокий уровень фильтрации.Рекуператоры позволяют установить дополнительные системы очистки воздуха, например, угольные фильтры, ионизаторы, датчики CO2 или влажности. Вентиляцию также можно подключить к интеллектуальной системе управления домом. Рекуператор обеспечивает правильный воздухообмен независимо от погодных условий. Более того, только она дает возможность рекуперации тепла, которое безвозвратно теряется при традиционной вентиляции.

Рекуператор и кондиционер

Рекуператор не заменит систему центрального отопления или кондиционирования воздуха. Рекуператор отвечает только за вентиляцию здания. Рекуперация тепла сама по себе является усовершенствованием установки, но стоит отметить, что наиболее эффективно механическая вентиляция работает в комплексе с отоплением и кондиционированием. Тогда в здании достигается максимальный климатический комфорт.

В рекуператоре установлен теплообменник, в котором происходит передача тепловой энергии между потоками приточного и вытяжного воздуха. Они текут рядом, не смешиваясь, благодаря чему инвестор может быть уверен, что его семья дышит свежим и чистым воздухом.Отдача тепла потоку приточного воздуха приводит к тому, что предварительно нагретый воздух поступает в здание, что, в свою очередь, приводит к экономии тепла .

Рекуператор

не способен полностью заменить отопление, как и не заменит кондиционер . Работу устройства в жаркую погоду может поддерживать наземный теплообменник или охлаждающая установка, что позволит снизить температуру подаваемого воздушного потока.

Однако следует помнить, что одного охлаждения воздуха недостаточно.Очень важно ограничить доступ солнечного света . Для этого жители должны плотно закрывать окна, особенно мансардные. Кроме того, все окна должны быть закрыты днем ​​и протерты вечером, когда температура уже упала. Затем рекуперация должна оставаться на малой скорости. Однако нельзя отрицать, что самым простым решением является установка кондиционера.

Зимой, несмотря на то, что рекуперация тепла действительно высока, рекуператор не может заменить отопление.Это также относится к пассивным домам, где обязательна механическая система вентиляции. К сожалению, наша климатическая зона не позволяет полностью отказаться от центрального отопления и заменить его рекуперацией.

Рекуператор – это прежде всего экономия!

Механическая вентиляция может быть установлена ​​в здании в любое время, , однако лучшим решением будет предусмотреть ее на этапе проектирования. Это поможет инвестору сэкономить, например.на строительство самотечных вентиляционных каналов, что выльется в более низкую конечную цену монтажа.

Скандинавы любят отдых. Искусственная вентиляция легких была впервые применена там около лет 20 назад . Сегодня это решение используется в 95% новостроек. В нашей стране это пока новая технология, постепенно распространяемая.

Решив установить механическую вентиляцию с рекуперацией тепла, уже на этапе проектирования дома избавит от лишних расходов , связанных, например, с возведением вентиляционной трубы или приобретением окон, оборудованных микровентиляцией.При использовании рекуперации инвестор может выбрать более дешевые неоткрывающиеся окна.

В итоге рекуператор это прежде всего: 90 574

  • обеспечивает рекуперацию тепла от вытяжного воздуха здания,
  • обеспечивает замену использованного воздуха свежим воздухом,
  • позволяет регулировать количество воздуха в зависимости от индивидуальных потребностей,
  • обеспечивает комфорт и хорошее самочувствие.
.

ВЕНТИЯ | Знания / Вдохновение | Теплообменник - сердце рекуператора

Теплообменник - сердце рекуператора. Все, что вам нужно знать об этом, чтобы сделать лучший выбор

Задачей механической вентиляции является оптимальный воздухообмен, т.е. удаление использованного воздуха и подача свежего воздуха. Качество воздуха и его соответствующая влажность – эти два фактора напрямую влияют на самочувствие людей, находящихся дома , и гарантируют соответствующий микроклимат, способствующий здоровью всей Вашей семьи.Изменения технических условий, многочисленные маркетинговые акции производителей вентиляционных установок (рекуператоров), облегчение доступа к информации и многие другие факторы способствовали значительному росту популярности ИВЛ (рекуперации) среди инвесторов индивидуальных домов и застройщиков.

Теплообменники - типы

Говоря о рекуператоре, нельзя не упомянуть теплообменник, который является его сердцем. Он отвечает за эффективность рекуперации энергии. Энергия, которую благодаря применению ИВЛ не теряют безвозвратно, как в случае с традиционной самотечной вентиляцией. На рынке существует два наиболее популярных типа рекуперации тепла, т.е. роторный теплообменник и стандартный противоточный теплообменник. Последний также может действовать как энтальпийный обменник.

Komfovent – ​​один из немногих производителей на рынке, который имеет в своем портфолио все самые популярные типы теплообменников, поэтому может объективно сравнивать их.

Противоточный теплообменник

Теплообменники противоточные, используемые в установках Komfovent Domekt CF , изготовлены из полипропиленовых пластин, образующих каналы, , по которым проходит воздух. Свежий воздух и воздух, удаляемый из помещений , поступает в каждом втором канале в противоположных направлениях. Благодаря этому тепло из помещений передается в воздух свежий .В процессе рекуперации энергии из-за большой разницы температур между приточным и отработанным воздухом происходит явление конденсации влаги . Зимой помогает осушить воздух в помещении. Процесс конденсации особенно важен в случае отрицательных наружных температур, так как конденсация может привести к замерзанию теплообменника. Для обеспечения стабильного процесса рекуперации тепла в зимнее время противоточный теплообменник в рекуператорах Комфортент Домект обеспечен предварительным электронагревателем , задачей которого является подогрев приточного воздуха приточного воздуха до температура, при которой не будет замерзания теплообменника - около -4°С.Другие производители в целях безопасности используют также перепускную заслонку или алгоритм разбалансировки воздушных потоков , т.е. в теплообменник поступает больше теплого воздуха помещения, и меньше свежего, холодного воздуха, благодаря чему теплообменник размораживается. Важно, что все вышеупомянутые защиты снижают общую эффективность рекуперации энергии даже до 0% в случае полностью открытой перепускной заслонки и, таким образом, увеличивают эксплуатационные расходы.

Противоточные теплообменники обладают высокой эффективностью при определенных моментальных параметрах. Но при минусовой температуре они начинают замерзать и им требуется дополнительная электроэнергия, что удорожает эксплуатацию рекуператора. Кроме того, у них нет функции рекуперации влаги, поэтому они нагнетают в ваш дом более сухой воздух.

Противоточный энтальпийный обменник

Принцип работы теплообменника аналогичен стандартному противоточному теплообменнику, отличие состоит в том, что он изготовлен из мембраны, обеспечивающей рекуперацию влаги. Энтальпийные теплообменники, применяемые в рекуператорах Komfovent Domekt CF , изготовлены из высококачественной полимерной мембраны, благодаря чему восстанавливают до 60% влаги из отработанного воздуха из дома. Технология, используемая в этом типе теплообменников, позволяет обеспечить бесперебойную работу теплообменника до температуры наружного воздуха около -8 °С, ниже этой температуры также требуется защита от замерзания в виде предварительного подогрева или вспомогательных алгоритмов.Энтальпийные теплообменники представляют собой очень интересную альтернативу стандартному противоточному теплообменнику, но из-за используемой технологии их цена на данный момент очень высока, а выгоды от их использования не компенсируют инвестиционных затрат.

Вращающийся теплообменник

Рекуперация тепла на вращающемся теплообменнике работает по принципу аккумулирования энергии - вращающийся алюминиевый барабан теплообменника благодаря небольшим каналам нагревается теплым воздухом, поступающим из помещений.Затем это тепло передается свежему воздуху, благодаря чему он нагревается. В связи с тем, что не всегда требуется полная рекуперация энергии, в рекуператорах Komfovent Domekt R роторный теплообменник управляется двигателем с регулируемой скоростью, благодаря чему интеллектуальная автоматика управления C6M способна регулировать эффективность рекуперации на теплообменник, который, например, позволяет очень точно контролировать температуру приточного воздуха в переходные периоды.При низких температурах наружного воздуха влага из помещений конденсируется на барабане теплообменника, а затем переносится в приточный воздух, благодаря чему дополнительно увлажняется. Стандартные роторные теплообменники способны восстановить до 50% влаги из вытяжного воздуха. Благодаря этому, несмотря на то, что воздух снаружи сухой, мы дома добиваемся относительной влажности до 40-50% - то есть той, в которой нам комфортно. Принцип действия заключается в том, что роторные теплообменники не нуждаются в установке защиты от обледенения и отвода конденсата.

Наиболее эффективное восстановление

Зима 2021 года показала, что в Польше наружные температуры в долгосрочной перспективе все еще могут опускаться до очень низких значений, даже ниже -20 °C. Чем эффективнее роторный теплообменник, тем больше разница температур между всасываемым и вытяжным воздухом. Ниже приведены примеры данных об энергопотреблении устройства, предоставленные пользователями рекуператоров Komfovent Domekt R450V из разных мест Польши.Энергопотребление, указанное в обзоре, не включает дополнительный нагреватель. Это дополнительный элемент (его легко отключить с панели управления или бесплатного мобильного приложения Komfovent Control), используемый только для получения комфортной температуры. С другой стороны, он иллюстрирует потребление энергии автоматикой, вентиляторами и роторным двигателем теплообменника.

В диапазоне температур 2,4°С -19,2°С энергопотребление приточно-вытяжной установки с роторным теплообменником составляет +/- 50 Вт.Важно отметить, что это значение является постоянным и не зависит от внешних температур. Температура наружного воздуха не требует подогревателя даже при экстремально низких температурах. Сам теплообменник может нагревать наружный воздух до 34 °C! Более того, мы также можем наблюдать, что пользователи с показаниями относительной влажности (датчик расположен в панели управления, которая является дополнительной) могут легко поддерживать ее на уровне + 40% без использования дополнительных увлажнителей.

Место № 1

 Температура наружного воздуха: -  9,5°C  Рекуперация энергии:  91%  Энергопотребление: 439 - 384 =  55 Вт  Относительная влажность в помещении:  нет показаний  

Ротационный теплообменник восстанавливает температуру до 34 °C!

Место № 2

 Температура наружного воздуха: -  19,2°C  Восстановление энергии:  89%  Энергопотребление:  46 Вт  Относительная влажность в помещении:  45%  

Наш выбор - роторный теплообменник

Каждый тип рекуперации тепла имеет свои преимущества и недостатки. W Противоточные теплообменники определенно предназначены для работы в теплом и умеренном климате , что позволяет им достигать наилучших параметров. Однако Польша, хотя мы о ней медленно забыли до зимы 2021 года, находится в прохладном климате, и наступление нескольких дней с отрицательными температурами порождает дополнительные эксплуатационные расходы, связанные с с пред- обогреватель. Ротационные теплообменники, разработанные для скандинавского климата, гораздо лучше подходят для нашего климата , который иногда ближе к морозной Норвегии, чем к идиллической Тоскане.Применяемая технология рекуперации обеспечивает должную эффективность теплообменника, независимо от внешней температуры , позволяет получить оптимальную относительную влажность в помещениях без дополнительных элементов, а эксплуатационные расходы не меняются в течение года. Это ключевые факторы для инновационных продуктов, включая все рекуператоры Komfovent Domekt R .

Преимущества:

90 230
  • Высокая эффективность рекуперации тепла (~85%) даже при температуре наружного воздуха ниже -30°C.
  • Снижение затрат на охлаждение здания за счет рекуперации холода летом.
  • Восстанавливает влагу из вытяжного воздуха, поддерживая оптимальный уровень комфорта.
  • Усовершенствованная конструкция сводит к минимуму забор воздуха.
  • Без слива конденсата – простая установка.
  • Теплообменник не замерзает, поэтому нет необходимости в подогревателе.
  • .

    Больше выбора роторов! | Энервент

    Приточно-вытяжные установки Enervent стандартно поставляются с негигроскопичным ротационным теплообменником собственного производства. Опционально вентиляционная установка может быть оснащена роторным теплообменником другого типа. В настоящее время, в зависимости от потребностей, у нас есть на выбор 3 дополнительных рекуператора: Премиум, гигроскопический или сорбционный. Теплообменник Premium — новейший ротор в предложении, отличающийся повышенной эффективностью. Гигроскопический теплообменник имеет специальное покрытие, повышающее рекуперацию влаги.Сорбционный теплообменник предназначен для рекуперации «холода» и осушки приточного воздуха в летний период. Лучше всего работает в теплом и влажном климате. Его также очень часто используют для увлажнения или охлаждения. Все предлагаемые теплообменники доступны в программе Оптимизатор, которая доступна на нашем сайте. Благодаря этому мы видим, какой обменник будет для нас оптимальным решением.

    Представленный пример для агрегата ЛТР-3 производительностью 300м³/ч.

    Работа ротора в установках Enervent


    20.05.2016

    .

    Обмораживание рекуперативных теплообменников - часть 2 - Рекуперация

    др инж. Анджей Едликовский, M.Sc. Демис Панделидис, д-р Михал Карпук | Инсталляционный рынок 7-8/2015

    На образование инея в вытяжных воздуховодах рекуперативных теплообменников влияют многие факторы, в т.ч. температура и влажность приточного воздуха и эффективность теплообменника.

    Байпас не всегда является эффективной защитой - может потребоваться предварительный нагреватель.Также может быть оправдано использование теплообменника с более низким КПД для снижения эксплуатационных расходов системы за счет уменьшения мощности подогревателя.Все больше внимания уделяется снижению энергопотребления систем HVAC.

    В климате, похожем на наш, большая часть энергии в зданиях используется для покрытия потребностей, связанных с отоплением и вентиляцией помещений (подробнее читайте по этой теме). Одним из наиболее распространенных способов снижения энергопотребления является использование теплообменников для рекуперации тепла из отработанного воздуха.

    Пластинчатые рекуперативные теплообменники приобретают все большую популярность в Польше. Важнейшей проблемой при их эксплуатации является образование инея в вытяжных воздуховодах зимой.

    Длительная работа в морозных условиях может повредить теплообменник, а обеспечение безопасных условий работы при отрицательных температурах наружного воздуха часто связано с необходимостью снижения КПД устройства.

    В статье рассмотрена проблема замерзания рекуперативных теплообменников на примере перекрестного и противоточного теплообменника (рис.1).

    Рис. 1. Наиболее распространенные рекуперативные теплообменники: а) перекрестноточный теплообменник, б) противоточный теплообменник; 1 - вход вытяжного воздуха, 2 - привод заслонки байпаса, 3 - отверстия для забора наружного воздуха, 4 - теплообменник, 5 - байпас

    Обледенение рекуперативных теплообменников

    При круглогодичной эксплуатации теплообменники подвергаются изменяющимся климатическим условиям. Зимой при низких температурах возможно образование конденсата и инея.

    Жидкость, образующаяся на поверхностях перегородок теплообменника, способствует повышению рекуперации тепла за счет дополнительной выработки скрытой теплоты.

    На рис. 2 показано, как увеличение относительной влажности вытяжного воздуха значительно повышает эффективность рекуперации тепла. В этом случае повышение эффективности составляет около 20 %, а в других может достигать и 30 % [1–3].

    Рис. 2. Изменение эффективности перекрестного теплообменника в зависимости от относительной влажности вытяжного воздуха; Рысь.авторы

    К сожалению, при очень низких температурах наружного воздуха часто возникает опасность замерзания и замерзания образующегося конденсата (рис. 3а).

    Образующийся иней является серьезной проблемой при эксплуатации рекуперативных теплообменников. Это вызывает увеличение гидравлического сопротивления и нарушает процессы теплообмена. Несоблюдение надлежащих мер может привести к блокировке потока воздуха и повреждению теплообменника.

    Рис. 3. а) замороженные каналы перекрестного теплообменника; б) принцип работы байпасного теплообменника

    В приточно-вытяжных установках вводятся защиты теплообменников (байпасы, предварительные подогреватели), которые, однако, всегда сопровождаются снижением эффективности рекуперации тепла [1-3].Задачей байпаса является ограничение потока холодного воздуха через теплообменник, что позволяет повысить температуру стенок воздуховода (рис. 3б).

    Система автоматического управления управляет байпасной заслонкой в ​​зависимости от температуры наружного воздуха. Только часть наружного воздуха проходит через теплообменник, а оставшийся поток воздуха направляется по байпасу. В результате снижается температура приточного воздуха после теплообменника, который представляет собой смесь потоков воздуха через рекуператор и через его байпас.

    Еще один метод защиты заполнения теплообменника — предварительный подогрев воздуха. К сожалению, это связано с увеличением габаритов приточно-вытяжной установки за счет размещения дополнительной секции с предварительным нагревателем. Кроме того, требуется обеспечить соответствующую мощность такого устройства, определяемую исходя из конкретного, безопасного значения температуры, до которой должен быть подогрет наружный воздух.

    К сожалению, пока такие вопросы решаются путем договорного определения безопасных условий труда [1–3].

    Проблема обледенения возникает в системах кондиционирования с увлажнением воздуха в зимний период.

    В этом случае удаляемый воздух влажный, а его температура точки росы относительно высока, а вода легко и интенсивно конденсируется на поверхности теплообменника. При этом возникает необходимость определить условия безопасной эксплуатации устройства.

    На практике невозможно избежать образования инея в рекуперативных теплообменниках без применения дополнительных элементов защиты устройств, т.е.байпас или предварительный нагреватель. Оба метода предотвращения обледенения связаны с необходимостью снижения энергоэффективности системы: в случае байпаса воздух после теплообменника представляет собой смесь холодного воздуха, проходящего через байпас, с теплым воздухом, проходящим через теплообменник, который необходимо нагревать на обогревателе. При использовании предварительного подогрева поток нагревается на входе в теплообменник.

    На рис. 4а показано температурное поле отработанного воздуха в перекрестном теплообменнике в условиях мороза, полученное на основе математической модели [1-3].Выделяют три зоны активного тепломассообмена:

    • сухая зона - отсутствие конденсата воды в виде жидкости (нижний правый угол),
    • влажная зона - конденсат воды в виде жидкости (центр),
    • зона мороза - конденсат воды в виде инея ( левый верхний угол).
    Рис. 4. Анализ поперечно-точного теплообменника: а) температурное поле вытяжного воздуха в условиях образования инея; б) поле температуры вытяжного воздуха с отмеченными значениями близких температур в разных зонах тепло- и массообмена; в) температурные поля (сверху:
    наружный воздух, стена, вытяжной воздух) в перекрестноточном теплообменнике; d) влияние
    применения байпаса на значение пороговых температур для различных коэффициентов полезного действия теплообменника;
    д) опасная настройка перекрестного теплообменника в условиях обледенения; f) более безопасное размещение перекрестного теплообменника в условиях обледенения; Рысь.авторы

    Следует отметить, что в этом случае средняя температура вытяжного воздуха на выходе составляет 3,2 °С (отрицательные температуры бывают только в зоне промерзания). На рис. 4б видно, что температура вытяжного воздуха во всем теплообменнике положительна, но при этом образуется иней (средняя температура на выходе достигает 7,2 °С).

    Итак, можно сделать первый важный вывод: положительная температура вытяжного воздуха не защищает теплообменники от замерзания.

    Кроме того, видно, что точки, в которых вытяжной воздух имеет одинаковую температуру, могут находиться в разных зонах тепло- и массообмена, т.е.Температура вытяжного воздуха примерно на 6,6 °С выше влажной зоны и зоны замерзания и равна 25 °С в сухой и влажной зоне (рис. 4б).

    Все вышеперечисленные несоответствия связаны с тем, что на характер процессов тепло- и массообмена, происходящих в каналах рассматриваемого рекуператора, существенное влияние оказывает температура стенки, с которой контактирует воздух.

    На рис. 4c показаны температуры наружного воздуха, вытяжного воздуха и стенки теплообменника. Если температура стенки теплообменника ниже температуры точки росы вытяжного воздуха, на ней начнет конденсироваться вода.

    Если к тому же температура стены ниже 0°С, на стене образуется иней.

    Образование инея очень сильно зависит от относительной влажности вытяжного воздуха и эффективности теплообменника (которая, в свою очередь, зависит от количества NTU, т.е. площади теплообмена).

    На рис. 4d показано, как использование байпаса влияет на пороговые температуры. Когда все большее количество наружного воздуха направляется в байпас, отношение теплоемкости наружного воздуха к вытяжному воздуху (обозначаемое как CZ/CW) становится все меньше и меньше.Результаты представлены для CZ / CW = 0,05–1 (т. е. от 0 до 95 % наружного воздуха, направляемого на байпас).

    Парадоксально, но влияние байпаса на пороговые температуры очень мало, причем чем меньше, тем эффективнее анализируемый теплообменник. Для агрегата с КПД 65 % отвод 95 % наружного воздуха в байпас снижает пороговую температуру всего на 2,5 °С. Поэтому, когда обсуждаемый теплообменник работает в условиях, когда риск обледенения наиболее высок, его следует защитить предварительным нагревателем или использовать другую форму рекуперации тепла.

    Важным аспектом, который необходимо учитывать при проектировании системы с перекрестноточным теплообменником в условиях риска замерзания, является его расположение в приточно-вытяжной установке (рис. 4д и рис. 4е).

    При настройках, показанных на рис.4e, на дне теплообменника образуется иней. Туда же стекает вода, образовавшаяся в результате конденсата, что может вызвать быстрое обледенение каналов рекуператора и, как следствие, даже повреждение теплообменника.

    Лучшим решением является настройка, показанная на рис.4е - в этом случае иней не мешает протекающей жидкости и риск обледенения каналов ниже.

    На основании приведенного выше анализа возникают два основных вопроса: как правильно определить безопасную температуру и какой теплообменник (поперечный или противоточный) более подвержен обледенению?

    Ответ на первый вопрос не прост: получение таких результатов возможно с помощью математического моделирования, но это слишком сложный инструмент для типично инженерных задач.

    Пороговые температуры наружного воздуха, при которых не будет происходить обледенение прямоточного и противоточного теплообменника, сведены в табл. 1 и табл. 2.

    На этом основании можно сделать вывод о невозможности принимать постоянное значение безопасной температуры, при котором работа рекуператора будет бесперебойной. Стоит отметить, что параметры воздуха, при которых опасность обледенения наиболее высока, попадают в диапазон параметров теплового комфорта зимой (t2 = 20°С, Rh3 = 30–40%).Для теплообменника с поперечным потоком с эффективностью 65 % пороговая температура составляет всего –1,3 °C, что намного выше обычной температуры –5 °C.

    В таблицах также указаны параметры отработанного воздуха с наибольшим риском замерзания. Для вытяжного воздуха при температуре 20°С наиболее опасным значением относительной влажности является около 26%, так как в этом случае его температура точки росы равна 0°С. В такой ситуации вода в теплообменнике конденсируется только в виде инея (без жидкого конденсата).Это особенно невыгодно, поскольку конденсирующаяся жидкость повышает температуру стенки теплообменника, что приводит к более безопасной работе при более низких параметрах наружного воздуха.

    Таблица 1. Безопасные пороговые температуры для перекрестного теплообменника

    Таблица 2. Безопасные пороговые температуры для противоточного теплообменника

    На второй вопрос (какой теплообменник больше подвержен обледенению) так же трудно ответить однозначно. Оба теплообменника обычно существенно различаются по поверхности теплообмена и КПД.Поэтому, в зависимости от конкретного применения, могут быть различия в требуемой для них безопасной температуре.

    Если провести сравнительный анализ противоточного и перекрестно-точного теплообменника с одинаковыми размерами (один и тот же путь для приточного и вытяжного воздуха, одинаковая поверхность теплообмена, одинаковые потоки и одинаковая температурная эффективность), как ни парадоксально, первый оказывается более устойчивым к обледенению теплообменника.

    Сказанное выше следует из сущности противоточного течения (рис.5).

    Рис. 5. Анализ замораживания перекрестноточного и противоточного теплообменников: а) перекрестноточный теплообменник - вытяжной воздуховод, б) перекрестный теплообменник - наружный воздуховод, в) противоточный теплообменник - вытяжной воздуховод, г) теплообменник противоточный - наружный воздуховод; авторский рисунок

    В перекрестном теплообменнике поток отработанного воздуха контактирует с очень холодным наружным воздухом по всей длине воздуховода, что быстро снижает температуру отработанного воздуха и стенки теплообменника.Слой инея образуется в самой холодной зоне (так называемый холодный угол).

    С другой стороны, в противоточном теплообменнике контакт с самым холодным воздухом происходит в самом конце вытяжного воздуховода (рис. иней возникает при более низких температурах.

    Однако у противотока есть и недостаток: площадь, покрытая инеем, в нем больше, чем в поперечном узле («холодный прямоугольник» вместо «холодный угол»).

    На практике в противоточных теплообменниках истинное противоточное течение происходит на очень коротком расстоянии, и для большей части теплообменника теплообмен происходит в поперечном потоке.

    Кроме того, противоточные теплообменники обычно характеризуются гораздо более высоким КПД, чем перекрестноточные теплообменники, и риск обледенения возрастает пропорционально КПД теплообменника [1-3]. Безопасные пороговые температуры для противоточного и перекрестноточного теплообменника указаны в табл.1 и табл. 2.

    Пока хорошо изученным вопросом является замерзание теплообменников, отличных от рекуперативных теплообменников, например роторного теплообменника (регенеративного теплообменника). В настоящее время авторы разрабатывают модель тепломассообмена в роторном теплообменнике, которая позволит точно определить безопасные значения температуры для этого теплообменника. Для простого анализа можно использовать, например, график, полученный на основе исследования Билодо (рис. 6) [4].

    К сожалению, представленные здесь экспериментальные данные относятся к одному решению и учитывают зависимость от времени.Однако можно заметить, что при относительной влажности вытяжного воздуха на уровне 30–40 % опасность образования инея возникает уже с температуры –9 °С.

    Рис. 6. Анализ образования инея в роторных теплообменниках по Билодо [4]

    Безопасные условия труда и энергоэффективность

    Еще одним важным вопросом является вопрос о влиянии защиты теплообменника от замерзания в контексте расчета энергоэффективности систем вентиляции и кондиционирования воздуха.Из-за все более строгих требований в польском и европейском законодательстве производители предлагают использовать теплообменники с рекуперацией тепла, характеризующиеся все более высокой эффективностью.

    К сожалению, более высокая эффективность связана с гораздо большим риском замерзания теплообменника и, следовательно, с увеличением затрат, связанных с необходимостью предварительного или повторного нагрева наружного воздуха. Например, для перекрестноточного теплообменника повышение КПД на 10–15 % связано с повышением требуемой температуры наружного воздуха до 4 °С.


    Рис. 7. Анализ безопасной работы: а) зависимость безопасной температуры от КПД для перекрестного теплообменника; б) эквивалентная эффективность перекрестного теплообменника в зависимости от температуры вытяжного воздуха

    На рис. 7а представлена ​​зависимость безопасной температуры перекрестного теплообменника от его температурного КПД. Видно, что при очень высоких температурных КПД работа теплообменника безопасна только при наружных температурах, близких к 0°С.Таким образом, становится оправданным вопрос о том, нужно ли в польских климатических условиях, когда температуры остаются отрицательными в течение многих дней в году, использовать рекуператоры с такой высокой эффективностью.

    Другой серьезной проблемой является номинальное значение рекуперации тепла при безопасной температуре. Многие производители, особенно небольшие компании, выпускающие устройства, предназначенные для индивидуального жилья, рекламируют свои устройства, показывая круглогодичную экономию энергии в результате их использования с максимальной эффективностью рекуперации тепла.Как показывает анализ, представленный в предыдущей части статьи, это невозможно из-за безопасности теплообменников.

    Имеется существенная проблема с работой теплообменника в безопасных условиях: номинальное значение рекуперируемой тепловой мощности падает, так как разница температур на входе в теплообменник снаружи и внутри меньше. Если внешний поток нагрет до безопасного значения, разница температур между внешним и выхлопным потоком падает с прибл.40 до примерно 20 ° C. Таким образом, при сохранении постоянной эффективности теплообменника удается восстановить 50–80 % разницы (примерно 10–16 °С вместо 20–32 °С).

    Простым показателем, позволяющим анализировать реальную рекуперацию тепла в безопасных условиях, является предложенный авторами эквивалентный КПД (2), определяемый как разница температур, полученная при безопасной температуре, с разницей температур, полученной для внешней температуры на входе в обменник, предполагая постоянную эффективность устройства.Это особенно важно в случае односемейных домов и небольших офисных помещений, где электрические нагреватели используются для нагрева воздуха в вентиляционных установках.

    Использование чрезмерно эффективного рекуператора тепла может принести больше потерь, чем пользы. Некоторые производители предоставляют проектировщикам такие данные, благодаря которым можно точно анализировать энергопотребление в течение года.

    Резюме

    В настоящее время рекуперация тепла необходима как для экономии энергии, так и для соблюдения требований законодательства.Однако применению конкретного решения по рекуперации тепла должен предшествовать отложенный технико-экономический анализ.

    Очень важным фактором, влияющим на работу рекуперативных теплообменников, является проблема образования инея в вытяжных воздуховодах.

    Обледенение рекуперативных теплообменников в основном зависит от температуры и влажности подаваемого воздуха и эффективности теплообменника. Как показано в представленном анализе, ввести универсальное значение пороговой безопасной температуры не представляется возможным.

    Наибольший риск обледенения возникает при тепловых комфортных условиях зимой и низкий при сухом или очень влажном воздухе Как было показано, байпас не является эффективной защитой от обледенения теплообменника, особенно в условиях, когда риск обледенения является самый высокий - в таких ситуациях необходим предварительный подогреватель.

    Иногда также может быть оправдано использование теплообменника с меньшим КПД для снижения эксплуатационных расходов системы (меньшая мощность предварительного нагревателя).

    При работе в условиях с высоким риском заморозков очень важно правильно расположить впускной и выпускной штуцеры теплообменника в вентиляционной установке.

    Литература

    1. Анисимов С., Панделидис Д. Рекуперация тепла в установках вентиляции и кондиционирования воздуха. Т. 1, «Хладнокровие и климатизация» № 7/2013.
    2. Анисимов С., Едликовски А., Панделидис Д., Анализ производительности и безопасных условий эксплуатации перекрестного теплообменника, используемого для рекуперации энергии вытяжного воздуха в вентиляционных системах, "Международный журнал тепло- и массообмена", 2015, под давлением.
    3. Анисимов С., Едликовски А., Панделидис Д., Энергоэффективность в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, материалы семинара Ventilation Forum - Air-conditioning Show 2014, Польская ассоциация вентиляции, Варшава, 2014.
    4. Билодо С., Бруссо П. , Лакруа М., Меркадье Ю., Образование инея в роторных теплообменниках и влагообменниках, "Международный журнал тепло- и массообмена" № 42, 1999.
    5. Материалы компании "ИВ Продукт".

    Источник: http: // www.Rynekinstalacyjny.pl/artykul/id3903,zamarzanie-rekuperacyjnych-wymiennikow-ciepla-cz.-2

    .

    Эффективная рекуперация тепла - узнайте о принципах работы теплообменников

    При работе механической вентиляции рекуперация тепла может достигать 90 %, если используются подходящие теплообменники. Рекуперация с рекуперацией тепла позволяет экономить до половины тепла здания по сравнению с традиционной самотечной вентиляцией. Поэтому такие планы лучше всего учитывать при выборе дизайна дома. Это также можно сделать на стадии закрытой оболочки, но тем не менее это может потребовать более высоких затрат.Единственное, на чем в данном случае не сэкономишь, так это на вышеупомянутом теплообменнике.

    Теплообменники – типы и эффективность

    Приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла может эксплуатироваться благодаря наличию теплообменника. На рынке существует множество типов обменников. К наиболее эффективным относятся спиральные, противоточные и роторные теплообменники. Первые два обеспечивают утилизацию тепла на уровне до 96%, а роторные - около 70%.Спиральные и противоточные теплообменники работают по принципу обмена горячего и холодного воздуха по соседним каналам с притоком и отводом воздуха. Вращающиеся теплообменники, напротив, работают по принципу аккумулирования энергии за счет вращения барабана, собирающего тепло из вытяжной секции и передающего его приточному воздуху.

    Здоровая атмосфера и большая экономия благодаря настройке параметров вентиляции с рекуперацией тепла

    К противоточным теплообменникам относятся и энтальпийные, которые, как и роторные теплообменники, помимо тепла рекуперируют также влагу.Благодаря этому в помещениях может царить здоровая атмосфера, ведь все регулируется на электронной панели рекуператора. Вы можете установить определенную мощность устройства как на день, так и на ночь, а также когда вы находитесь вдали от дома. Стоит помнить, что рекуператор должен работать без перебоев даже во время отсутствия. Затем его параметры устанавливаются на самые низкие значения, рекомендованные производителем устройства.

    Основные различия в тепловыделении при механической и самотечной вентиляции

    Стоит отметить, что при самотечной вентиляции проветривание вызывает значительное снижение температуры в квартире и необходимость выработки большого количества энергии для ее обогрева.В случае механической вентиляции можно использовать отопительные печи меньшей мощности за счет применения теплообменников. При самотечной вентиляции потери тепла составляют не менее 50-60 % за счет используемых вентиляционных отверстий. В случае с механической вентиляцией, благодаря использованию сплошной оконной рамы, а также уменьшению количества тепловых мостов можно значительно снизить теплопотери. Рекуператоры с теплообменником могут рекуперировать большую часть энергии, уходящей из помещения через вентиляционные каналы.Воздух меняется несколько раз в течение одного часа, а выдуваемый воздух чист благодаря использованию фильтров, а благодаря теплообменникам также подогревается. Примером может служить энергообмен при минус 10 градусах Цельсия. Воздух, удаляемый эжектором, сначала отдает свою энергию продуваемому через воздухозаборник через теплообменник. Рекуператор очищает воздух от внешних загрязнений, бактерий и вирусов – в зависимости от используемого фильтра. Очищенный и нагретый воздух поступает по приточным воздуховодам в комнаты и имеет уже 18 градусов.С учетом снижения потерь энергии через вентиляционные отверстия, особенно в домах, где нет дымоходов, благодаря использованию теплового насоса в качестве системы отопления можно немного нагреть помещение до оптимальной температуры, т.е. 20 градусов. . В результате значительно сокращаются расходы на отопление.

    Грунтовый теплообменник - обеспечит теплый воздух зимой и охлажденный летом

    Теплообменник особого типа, который используется вместе с механической системой вентиляции, представляет собой грунтовой теплообменник.Позволяет эффективно рекуперировать тепло зимой и охлаждать воздух летом. Благодаря ему при температуре свыше тридцати градусов на улице можно получить температуру ниже 30 градусов внутри, что является удобством в условиях сильной жары. Это невозможно в случае с самотечной вентиляцией, потому что при открывании окон, даже когда дует ветер, внутрь может попасть только горячий воздух снаружи, поэтому охлаждение очевидно. Грунтовый теплообменник также может обеспечивать защиту теплообменника от замерзания зимой.В результате рекуператор может эффективно работать даже при очень низких температурах. GHE забирает энергию у земли, поэтому всасываемый воздух теплее, чем температура за окном, что способствует еще большей экономии и лучшей рекуперации тепла .

    Рекуперация тепла в энергоэффективных и пассивных зданиях необходима в связи с ограничительными требованиями по максимальному сокращению тепловых мостов в таких зданиях и снижению потребления энергии, необходимой для их обогрева.Поэтому в этом случае незаменима эффективная механическая вентиляция с рекуперацией тепла. Благодаря этому вы можете наслаждаться более экологичным домом и меньшими затратами.

    .

    Смотрите также

    Корзина
    товаров: 0 на сумму 0.00 руб.

    Стеллажи Тележки Шкафы Сейфы Разное

    Просмотр галереи

     

    Новости

    Сделаем красиво и недорого

    На протяжении нескольких лет работы в области складского хозяйства нашими специалистами было оснащено немало складов...

    08.11.2018

    Далее

     

    С Новым годом!

    Коллектив нашей компании поздравляет всех с Наступающим Новым 2012 годом!

    02.12.2018

    Далее

     

    Работа с клиентом

    Одним из приоритетов компании является сервис обслуживания клиентов. На примере мы расскажем...

    01.11.2018

    Далее

     

    Все новости
     
    

     

    © 2007-2019. Все права защищены
    При использовании материалов, ссылка обязательна.
    стеллажи от СТ-Интерьер (г.Москва) – изготовление металлических стеллажей.
    Электронная почта: [email protected]
    Карта сайта