Вентиляция – это не только очищение от отработанного воздуха, но и частичные потери тепла. Эти утраты особенно больно бьют по кошельку в зимний период, когда дома отапливаются. Сократить подобные потери без ущерба для очистки воздуха поможет рекуперация тепла в системах вентиляции. Для регенерации тепловой энергии используют рекуператоры – виды теплообменников.


Принцип системы рекуперации тепла в частном доме

Рекуперация, если простым языком, – это удаление из помещения отработанного воздуха взамен на свежий воздух с минимальными потерями тепла. В вентиляционной системе такой подход используется для экономии тепла.
Также работает рекуперация в жаркую погоду – теплый приходящий воздух нагревает выводимый, и его температура понижается.
Энергия регенерируется в теплообменнике. Подобное устройство предусматривает теплообменный элемент, вентиляторы, которые прокачивают разнонаправленные потоки воздуха. Процесс управляется с помощью автоматики, которая также контролирует качество подачи воздуха.
Конструкция устройства создана так, что приходящие и исходящие потоки находятся в отдельных секциях, исключено смешивание. Теплоутилизация обеспечивается благодаря стенкам теплообменника.

притцим системы рекуперации в частном доме


Целесообразность систем рекуперации воздуха

О ней можно рассуждать только имея представления о всех достоинствах и недостатках. Наиболее необходима подобная система в зданиях с принудительным выводом воздуха. Чаще всего к таким относят строения, где использовались новейшие теплоизоляционные технологии: сендвич-панели, пеноблоки. У них стены слабо аккумулируют тепло, а естественная вентиляция малоэффективна.
Считать, что вентиляция в постройках из кирпича и бетона так уж эффективна не стоит. Наличие ПВХ-окон блокирует циркуляцию воздуха. Решить это можно только с помощью «принудительной» вентиляции. Она восстановит приток воздуха, но при этом увеличит теплопотери на 50-60%. В таком случае уже не обойтись без рекуперации.

КПД рекуперации тепла:

  • 0% при открытом окне.
  • 100%, когда пришедший поток разогревается до состояния уходящего, но технически достигнуть невозможно.
  • 30-90%, допустимый параметр. Отличным теплообменом считается КПД 80%, но вполне допустим и 60%.

Эффективность системы зависит от нескольких факторов:

  • Габаритов помещения.
  • Количества расхода воздуха.
  • Типа рекуператора.

Кроме солидной экономии тепла, рекуперация создает комфортный микроклимат в доме. Причем даже система с КПД в 30% выгоднее, чем полное ее отсутствие.

Недостатки теплообменников:

  • Выпадение конденсата. Особенно проблема актуальна зимой. Из-за разности температур может обледенеть теплообменник.
  • Энергозависимость.
  • Шум. Некоторые модели могут издавать гул, который мешает ночью.

Эффективность системы рекуперации

Виды теплообменников и их особенности

Эффективность системы, схема движения теплоносителя, стоимость оборудования, класс энергопотребления – все это зависит от конструкции рекуператора.

Теплообменники бывают 5 видов:

  • Пластинчатый.
  • Тепловые трубки.
  • Роторный.
  • Камерные устройства.
  • С промежуточным теплоносителем.

Самая простая конструкция у пластинчатого теплообменника. В его основе лежит герметичная камера с большим количеством параллельных воздуховодов. Теплопроводящие пластины из стали или алюминия выступают в роли перегородок между каналами. Потоки идут на встречу друг другу, попадают в кассету рекуператора, но не смешиваются там. Обмен энергией происходит за счет одновременного охлаждения и подогрева пластин с разных сторон.

Преимущества пластинчатого теплообменника:

  • Простой монтаж и настройка.
  • Воздушные массы не контактируют.
  • Компактные габариты и доступная стоимость.
  • Отсутствие движущихся и трущихся деталей.

Эффективность колеблется в пределах 40-70%.

пластинчатый теплообменник
Главный недостаток модели – конденсат, который оседает в вытяжном канале, зимой он может заледенеть. Для размораживания необходимо перенаправить входящий воздух в обход теплообменника, тогда теплый выходящий воздух растапливает лед.

Два варианта решения:

  • Предварительно подогревать поступающий воздух до температуры, при которой лед не образуется.
  • Использовать рекуператор с пластинами из гигроскопической целлюлозы. Такой материал впитывает влагу из отработанного потока и передает поступающему.

Если выбор пал на перекрестный рекуператор, то нужно знать особенности пластин, выполненных из разных материалов:

  • Алюминиевая фольга. Доступна по цене, но ограничена в использовании в морозное время года. Не стоит использовать для жилых помещений.
  • Пластиковые перегородки. По цене металлическим, но в разы эффективней.
  • Целлюлозный теплообменник самый лучший вариант. Он препятствует замерзанию и в то же время поддерживает оптимальную влагу в помещении.

 

Роторный рекуператор

Данный вид характерен цилиндром, наполненным прослойками гофрированного металла, в роли теплообменника. Барабанная установка вращается, тем самым в каждый отсек поступает теплый и холодный воздух.
Эффективность работы регулируемая, а КПД теплообмена зависит от скорости вращения ротора.

Преимущества:

  • Возврат тепла от 60%.
  • Экономия электроэнергии.
  • Возмещение влаги, что позволит не использовать увлажнитель.
  • Окупаемость за 4 года.

Недостатки такой системы:

  • Загрязненный воздух подмешивается в приходящий поток. Обычно речь идет о 3-8% переработки, которая возвращается назад.
  • Сложность конструкции. Придется постоянно обслуживать устройство. Также оно издает шум.
  • Высокая цена.
  • Большие размеры. Поэтому чаще используется на промышленных предприятиях.

Роторный рекуператор

Связанные теплообменники

Рекуперационную установку с промежуточным теплоносителем часто называют гликолевым агрегатом. Считается самой гибкой системой теплоутилизации. Один теплообменник устанавливают во входящий канал, а второй в вытяжку.
Между ними циркулирует гликолевый состав. Повышение температуры теплоносителя происходит благодаря теплому удаляемому потоку, а затем тепло передается свежему воздуху. Поскольку система замкнута, то смешивания потоков исключено.


Работа теплообменника с теплоносителем включает в себя такие особенности:

  • КПД 45-55%.
  • Выбирается скорость движения антифриза, что регулирует эффективность.
  • Приточно-вытяжные воздуховоды можно размещать далеко друг от друга.
  • Монтаж либо вертикально, либо горизонтально.
  • Использование антифриза позволяет использовать рекуператор без разморозки зимой.
  • Окупаемость за два года.
  • Возможна комбинация одной вытяжки с несколькими притоками и наоборот.

Объем поступаемого и удаляемого притока должен быть приблизительно одинаковым. Подобные рекуператоры идеально подходят, когда приток сильно загрязнен, ведь смешивания не происходит.

Связанные теплообменники

 

Камерный узел

 

Такой теплообменник представляет собой закрытый короб, внутри которого находится движущаяся заслонка. Схема работы рекуператора определяется открывающейся перегородкой.
Входящий воздух движется вдоль стенок первого воздуховода, отработанный воздух нагревает поверхность второй камеры. Затем перегородка встает обратно, и цикл повторяется.

Преимущества:

  • КПД от 80%.
  • Расходы на отопление минимальны.
  • Простой монтаж.
  • Исключено обмерзание.
  • Комфортный показатель влажности.

Устройство идеально подходит для регионов, где часто случается высокая разница между температурой на улице и в доме.

Недостатки:

  • Обслуживание подвижных элементов.
  • Встречный воздух немного смешивается. Для уменьшения смешивания ставят фильтр, но тогда падает эффективность.

камерный рекуператор

Тепловые трубки

Множество алюминиевых или медных трубок с легко испаряющимся веществом идут в составе такой модели рекуператора. Использование агрегата базируется на изменении свойств веществ при нагревании.
Газ будет подниматься и отдавать тепло входящему потоку, после чего конденсироваться и стекать вниз. Цикл повторяется.


Эксплуатационные характеристики:

  • Эффективность до 65%.
  • Не производит шума.
  • Легкое обслуживание и устройство.
  • Удобные габариты.
  • Энергонезависимость.
  • Потоки не смешиваются.

Недостатки системы:

  • Высокий КПД можно заполучить только в узком промежутке температур.
  • Поломка трубок.

Такие системы часто используют в частном строительстве.

Тепловые трубки рекуператор для частного дома


Организация рекуперативной вентиляции

Обустройство может быть централизованным (воздух со всех помещений) и децентрализованным (потоки с одного помещения).
Централизованная система создается на этапе строительства или при капитальной модернизации вентиляции.
Приточно-вытяжная установка с рекуператором создает хороший воздухообмен даже в домах с ПВХ-окнами, при этом не будет сквозняков.


Комплектация системы:

  • Вентиляторы.
  • Нагреватели.
  • Фильтры.
  • Рекуператор.

Локальные агрегаты

Для создания хорошего микроклимата в эксплуатируемом помещении отлично подходят децентрализованные системы. Они врезаются в фасад или монтируются через окно.

Особенности таких систем:

  • КПД от 60%.
  • Низкая производительность. Ее можно устанавливать только, если площадь помещения 25-30 метров.
  • Доступная цена и большой выбор.
  • Простой монтаж.

Как видно, вентиляционная система – это целая наука, которой мало кто владеет. При строительстве дома нужно продумать все заранее и лучше всего это делать вместе с профессионалами, которые смогут и подсказать, и уберечь от ошибок. Компания «Затишний будинок» всегда готова прийти Вам на помощь во всем, что касается строительства. Мы гарантируем только качественную работу и внимательное отношение к каждому требованию заказчика.