15.09.2021

Человек давно использует системы вентиляции воздуха для создания комфортного микроклимата в помещениях, где есть люди. При этом чаще всего используют механическую вентиляцию, которая позволяет контролировать температуру воздуха, влажность и другие параметры. В недорогих и простейших системах вентиляции есть одна большая проблема — утилизированный воздух из помещения забирает не только вредные частицы, но и некоторый процент тепла, что приводит к увеличению затрат на отопление.

Как сохранить адекватный воздухообмен и комфортную для человека температуру в помещении? Использовать рекуператоры! Вентиляция с их использованием позволяет не терять теплые массы воздуха и контролировать их температуру.

Принцип действия вентиляции с рекуперацией тепла

Вытяжная вентиляция с рекуперацией обеспечивает циркуляцию воздуха в установленном режиме без огромных затрат на электроэнергию. Если переводить слово «рекуперация» — возврат, возмещение, то можно понять, что использование систем вентиляции с рекуператорами помогает экономить тепловую энергию за счет нагревания уже отработанного воздуха. Система работает на «возврат» — теплый воздух не испаряется, а переходит в приточный воздуховод.

За счет автоматики в рекуперативном теплообменнике происходит смена воздушных масс с теплой на холодную, и теплая поступает в помещение, в то время как отработанные холодные массы нагреваются для последующей отдачи. При этом потоки теплого и холодного воздуха не смешиваются, выводимый воздух утилизируется через стенки на теплообменнике.

Такая система работает и в теплое время года, воздух охлаждается за счет обратной системы работы, когда вытягивается теплый воздух и охлаждается за счет нагревания выводимой «отработки».

Масштабное применение получили приточно-вытяжные системы вентиляции с рекуперацией: они используются в частных домах, офисах и на производстве.

Схема работы рекуператора поэтапно

Вначале холодный воздух с улицы поступает в систему. Далее:

  • в теплообменнике рекуператора он нагревается;
  • через диффузор подается в помещения;
  • тем временем отработанные массы уходят через вытяжки;
  • перед удалением утилизированный воздух отдает часть тепла рекуператору;
  • загрязненные воздушные массы утилизируются;
  • свежий теплый воздух поступает в приточный воздуховод для догрева.

Виды организации вентиляции дома с рекуперацией

Существуют централизованный и децентрализованный способ организации вентиляционной системы. О каждом подробнее.

Централизованная система — приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией

В централизованном варианте тепло «поставляется» в теплообменник со всех помещений дома или здания, для этого при строительстве или капитальном ремонте устанавливают приточно-вытяжную систему со встроенным теплообменником.

Мощность рекуператора подбирается исходя из площади помещений и требований по воздухообмену. Обычно мощности приточной вентиляции с рекуператором хватает на помещения без окон или с герметичными оконными системами. В централизованной системе маловероятно создание сквозняков за счет равномерного распределения теплых воздушных масс. В приточно-вытяжной вентиляции используются еще нагреватели, фильтры и вентиляторы. Фильтры позволяют очистить воздух от пыли и крупных частиц мусора, а вентилятор обеспечит постоянную подачу воздуха.

Приточная вентиляция с рекуператором может оснащаться датчиками влажности, таймерами и другим оборудованием для автоматизации и настройки процесса. Для снижения уровня шума моноблочные модели приточно-вытяжной вентиляции покрывают шумоизоляционным материалом.

Децентрализованная вентиляция с рекуперацией

В децентрализованной системе рекуператор работает на одно помещение, в таком случае монтируют приточные вентиляторы. Система подойдет для восстановления микроклимата конкретного помещения: спальни или офиса. Обычно приточные системы с рекуператором монтируются через оконный проем или на фасад.

Децентрализованные рекуператоры используются с шумоизолированным рукавом, состоят из вентилятора и теплообменника. Управляется такая система через блок управления в помещении. Обычно локальные системы отличаются малой производительностью и стоимостью. Их легко монтировать ввиду отсутствия необходимости прокладки воздуховода.

Разновидности рекуператоров

Всего выделяют 5 разновидностей рекуператоров по виду теплообменников:

  • Роторные
  • С тепловыми трубками
  • Пластинчатые
  • Камерные
  • С промежуточным теплоносителем

О каждом подробнее.

Вентиляция с роторным рекуператором

В такой модели теплообменник представляет собой цилиндр с элементами гофро металлом внутри. Барабанная установка вращается, что позволяет воздуху поступать в разные отсеки по отдельности, сам роторный теплообменник состоит из вращающегося вала и двух отсеков для доступа воздуха. Тепло, созданное из отработанного воздуха посредством барабана поступает в соседний канал.

Плюсы применения барабанного рекуператора:

  • высокая эффективность;
  • экономичность;
  • низкий срок окупаемости;
  • дополнительное увлажнение воздуха.

Минусы применения барабанного рекуператора:

  • высокая в сравнении с другими моделям цена;
  • трудность установки в бытовых помещениях из-за размеров;
  • высокая шумность работы за счет сложной конструкции;
  • необходимость постоянного обслуживания роторов;
  • подмешивание частиц мусора в воздушный поток ввиду особенности строения.

Вентиляция с роторным рекуператором чаще всего применяется на промышленных предприятиях, где его шумность и сложность вымещается высокой эффективностью работы на больших площадях.

Теплообменник роторного типа

Вентиляция с пластинчатым рекуператором

Теплообменник представляет собой герметичную камеру с параллельным расположением воздуховодов, разделенных между собой металлическими пластинами высокой теплопроводности.

Пластинчатый рекуператор

Пластины выполнены в форме волны, чтобы перекрещивать путь каналов и создавать «турбулентность» для улучшения теплообмена. Они одновременно охлаждаются и нагреваются, при этом не мешая друг другу. Чаще всего такие рекуператоры монтируют для создания микроклимата жилых помещений.

Плюсы применения пластинчатого рекуператора:
  • легкость монтажа и эксплуатации;
  • выгодная стоимость в сравнении с конкурентами;
  • простота конструкции, отсутствие шума и необходимости замены деталей;
  • независимое движение воздуха.

Минусы применения пластинчатого рекуператора:

  • появление конденсата, что приводит к намерзанию зимой;
  • падение производительность оборудования в зимнее время.

Эксперты советуют во избежания накопления льда предварительно сильнее нагревать поступающий воздух или использовать лучше отдающие тепло пластины из специальной целлюлозы.

Есть рекуператоров пластинчатого типа не только из целлюлозы, но и из алюминиевой фольги (не актуально для зимы) и пластика (средний вариант.)

Вентиляция со связанными теплообменниками

Это как раз конструкция с промежуточным теплоносителем, одна часть которого монтируется непосредственно в вытяжной воздуховод, а вторая — в приточный. Связанный теплообменник состоит из расширительного бака, датчиков, индикаторов, клапанов, насосов и контроллера. Является самой гибкой системой, подходит для химических производств, где воздушные массы сильно загрязнены и необходимо создать максимальную недопустимость смешивания воздуха.

За счет циркулирования специального гликолевого состава между теплообменниками создается энергия, передающаяся холодному входящему воздуху. Замкнутость системы гарантирует несмешивание.

Плюсы применения гликолевого рекуператора:

  • быстрая окупаемость;
  • возможность настройки эффективность за счет насоса под любые условия;
  • независимое движение воздуха.

Минусы применения гликолевого рекуператора:

  • низкая эффективность в сравнении с другими моделями;
  • возможность намерзания на стенках (решается использованием антифриза)

Вентиляция с трубчатым рекуператором

Такой рекуператор выполнен из огромного количества металлических трубок, чаще из алюминия или меди. Внутри они заполнены фреоном или другим быстро испаряющимся веществом, это вещество нагревается в специальной трубке и передает тепло вместе с паром входящему воздушному потоку. При этом охлажденный фреон в виде конденсата спускается вниз температурной трубки — система зацикливается.

Чаще всего рекуператоры с трубками используются в жилых домах и офисах, небольшой площади.

Плюсы применения трубчатого рекуператора:

  • эффективность выше среднего;
  • бесшумная работа в любое время за счет конструкции;
  • компактность и простота установки и эксплуатации;
  • малое энергопотребление;
  • независимое движение воздуха.

Минусы применения трубчатого рекуператора:

  • зависимость системы от температурного диапазона, при высокой температуре фреон быстро испаряется, при низкой — медленно;
  • небольшой срок службы трубок ввиду конструктивных особенностей.

Вентиляция с рекуперацией — основные недостатки

Использование отработанных воздушных масс для нагрева новых позволяет сохранить больше тепла, снизив потери до 65-70%. Рекуператоры актуальны для помещений, где естественный воздухообмен неэффективен, особенно это касается домов из пеноблоков и газобетона. Такие строение недостаточно хорошо сохраняют тепло, для них использование вытяжной вентиляции с рекуперацией будет эффективно даже при минимальном КПД системы.

Какой КПД вентиляции с рекуператором считается нормой? От 30 до 90%. Специалисты говорят, что использование подобной вентиляции с минимальным КПД лучше, чем ее отсутствие. Наличие рекуперационного оборудование снизит затраты на обогрев помещения и поможет улучшить микроклимат.

К недостаткам вентиляции с рекуперацией можно отнести:

  • Высокий уровень шума

Большинство недорогих моделей в ночное время издают громкий гул, что мешает нормальной жизнедеятельности. Проблема решается покупкой рекуператора с шумоизоляцией.

  • Наличие конденсата

Конденсат в теплообменнике может образовываться за счет разницы в температуре. Зимой скопление конденсата особенно критично — образование наледи существенно снизит эффективность работы и может привести к выходу из строя оборудования

  • Высокое энергопотребление

Большая часть качественного климатического оборудования «ест» много электроэнергии, от этого никуда не деться. Если затраты на электричество покрывают возможные потери от недостатка тепла и адекватного воздухообмена — приобретать рекуператор стоит.

Вентиляция с рекуперацией требует постоянного обслуживания, например, замены вентиляторов и проверки конденсата. Однако эффективность этой системы позволяет рекомендацию к ее использованию в помещениях с плохой естественной вентиляцией, где стены не держат тепло.

Рекуператор тепла