Рекуператор воздуха: принцип его работы и что это вообще такое.

Любое закрытое помещение ежедневно нуждается в обязательном проветривании, но и этого иногда бывает недостаточно для создания комфортного и приятного микроклимата. В холодное время года, когда открыты окна в режиме проветривания, быстро уходит тепло, а это приводит к лишним затратам на отопление. В летнее время года многие пользуются кондиционерами, но вместе с охлажденным проникает и горячий воздух с улицы.

Чтобы уравновесить температуру и сделать воздух более свежим, придумано такое устройство, как рекуператор воздуха. В зимнее время оно позволяет не потерять комнатное тепло, а в летнюю жару не дает проникнуть в помещение горячему воздуху.

Что такое рекуператор?

В переводе с латинского, слово рекуператор означает — обратное получение или возвращение , касательно воздуха подразумевается возврат тепловой энергии, которая уносится с воздухом через систему вентиляции. Такое устройство, как рекуператор воздуха справляется с задачей вентиляции, уравновешивания двух воздушных потоков.

Принцип работы устройства очень простой, из-за разности температуры происходит теплообмен, за счет этого температура воздуха выравнивается. В рекуператоре есть теплообменник с двумя камерами, они пропускают через себя вытяжной и приточный потоки воздуха. Накопленный конденсат, который образуется из-за разности температуры, автоматически удаляется из рекуператора.

Система рекуперации позволяет не только вентилировать воздух в помещении, она значительно экономит расходы на отопление, поскольку эффективно сокращает потери тепла. Рекуператор способен сохранить более 2/3 уходящего из помещения тепла, а это значит, что устройство вторично использует тепловую энергию в одном технологическом цикле.

Классификация устройств

Рекуператоры отличаются схемами движения теплоносителей и по конструкции, а также по своему назначению. Есть несколько типов рекуператоров?

• Пластинчатые
• Роторные
• Водные
• Устройства, которые можно размещать на крыше.

Пластинчатые рекуператоры

Они считаются самыми распространенными, поскольку цена их невысокая, но они достаточно эффективные. Теплообменник, расположенный внутри устройства состоит из одной или нескольких пластин из меди или алюминия , пластика, очень прочной целлюлозы, они находятся в неподвижном состоянии. Воздух, попадая в устройство, проходит через ряд кассет и не смешивается, в процессе работы происходит одновременный процесс охлаждения и подогрева.

Устройство очень компактное и надежное, оно практически не выходит из строя. Рекуператоры пластинчатого типа функционируют без потребления электроэнергии, что является немаловажным преимуществом. Среди недостатков устройства — в морозное погоды пластинчатая модель работать не может, влагообмен невозможен из-за обмерзания вытяжного устройства. Его вытяжные каналы собирают конденсат, который замерзает при минусовой температуре.

Роторные рекуператоры

Такое устройство работает от электроэнергии, его лопасти от одного или двух роторов должны вращаться во время работы , после чего происходит движение воздуха. Обычно они имеют цилиндрическую форму с пластинами, плотно установленными и барабаном внутри Вращать их заставляют потоки воздуха, вначале выходит комнатный воздух, а затем, меняя направление, воздух поступает обратно с улицы.

Следует отметить , что роторные устройства имеют больше размеры, но КПД у них гораздо выше , чем у пластинчатых. Они отлично подходят для больших помещений — залов, торговых центров, больниц, ресторанов, поэтому для дома их покупать нецелесообразно. Среди минусов стоит отметить дорогое содержание таких устройств, поскольку они потребляют много электроэнергии, их непросто установить из-за громоздкости, стоят они дорого. Для монтажа необходима вентиляционная камера из-за больших размеров роторного рекуператора.

Рекуператор водяной и размещаемый на крыше

Рециркуляционные устройства переносят тепловую энергию в приточный теплообменник с помощью нескольких теплоносителей — воды, антифриза и др. Данное устройство очень похоже по производительности на пластинчатые рекуператоры, но отличается тем, что очень напоминает водяную систему отопления. Недостатком является невысокий КПД и частое техобслуживание.

Рекуператор, который можно разместить на крыше экономит пространство в комнате. Его КПД составляет максимум 68% , он не нуждается в эксплуатационных затратах, все эти качества можно отнести к преимуществам такого типа. Минусом является то, что такой рекуператор сложно монтировать, для него необходима специальная система крепления. Чаще всего такой тип используют для объектов промышленного назначения.

Система рекуперации

В любом жилом доме должна быть спроектирована и смонтирована естественная вентиляция, но на нее всегда влияют погодные условия, в зависимости от времени года, от этого зависит сила проветривания. Если зимой в мороз вентиляционная система работает эффективно, то в летнее время она практически не функционирует.

Герметичность жилого дома можно снизить путем улучшения естественной вентиляции, но она будет давать ощутимый результат только в холодное время года. Здесь есть и отрицательная сторона, например, из жилого дома будет уходить тепло, а поступающий холодный воздух потребует дополнительного обогрева.

Чтобы такой процесс вентиляции не был слишком затратным для хозяев дома, нужно использовать тепло воздуха, отводимое из помещения. Необходимо сделать принудительную циркуляцию воздуха. Для этого делается разводка сети приточных и вытяжных воздуховодов, затем установить вентиляторы. По ним будет подаваться воздух в отдельные помещения и такой процесс не будет связан с погодными условиями. Специально для этого устанавливается теплообменник в месте пересечения воздушных масс свежих и загрязненных.

Что дает рекуператор воздуха?

Система рекуперации позволяет свести к минимуму процент смешивания поступающего и вытягиваемого воздуха. Разделители, которые есть в устройстве, осуществляют это процесс. За счет передачи границе энергии потока происходит теплообмен, струи будут проходить параллельно либо перекрестно. Система рекуперации имеет много положительных характеристик .

• Специального типа решетки на входе воздушных потоков удерживают пыль, насекомых, пыльцу и даже бактерии с улицы.
• В помещение поступает очищенный воздух.
• Из помещения уходит загрязненный воздух, в котором могут быть вредные компоненты.
• Кроме циркуляции происходит очищение и утепление приточных струй.
• Способствует более крепкому и здоровому сну.

Положительные свойства системы дают возможность применять ее в помещениях различного типа для создания более комфортных температурных условий. Очень часто они используются в промышленных помещениях, где необходима вентиляция большого пространства. В таких местах необходимо поддерживать постоянную температуру воздуха, с этой задачей справляются роторные рекуператоры, которые могут работать при температуре до +650оС .

Заключение

Необходимый баланс свежего и чистого воздуха с нормальной влажностью сможет обеспечить система приточной и вытяжной вентиляции. Установив рекуператор можно решить многие проблемы, связанные также с экономией энергетических ресурсов.

Выбирая для своего дома рекуператор воздуха, необходимо учитывать площадь жилого помещения, степень влажности в нем и назначение устройства. Обязательно стоит обратить внимание на стоимость устройства и возможность установки, его КПД, от которого будет зависеть качество вентиляции всего дома.

Рекуператор тепла. Реально ли сэкономить на отоплении.

В современных хорошо утепленных домах через вентиляцию происходит потеря до 50 % тепла. Однако, без вентиляции не обойтись: кислород необходим для дыхания людей, животных, а так же для работы котлов, газовых водонагревателей. Через вентиляцию удаляется отработанный воздух, продукты горения, сигаретный дым, запахи. Система вентиляции, кроме того, обеспечивает комфортный уровень влажности в помещениях.

Традиционная естественная вентиляция в современных герметичных домах малоэффективна, все чаще применяют принудительную вентиляцию. Но при этом увеличивается расход тепла на подогрев поступающего уличного воздуха. Более экономично использование принудительной вентиляции с рекуперацией тепла, когда теплый и загрязненный воздух из помещений выводится на улицу, отдавая тепло поступающему воздуху в рекуператоре .

Рекуператор представляет собой металлический кожух, в котором установлены вентиляторы, теплообменник, фильтры и, иногда, электронагреватель.

В теплообменнике происходит передача тепла от уходящего теплого воздуха к поступающему холодному без их смешивания. КПД теплообменника колеблется от 60 до 90 % . Летом воздух направляется мимо теплообменника через байпас.

Вентиляторы рекуператора обеспечивают необходимую циркуляцию приточного и уходящего воздуха. Они, как правило, работают автоматически и имеют регулировку скорости вращения.

Фильтр уличного воздуха задерживает частицы размером свыше 0,5 мкм , фильтр удаляемого воздуха защищает теплообменник и имеет менее плотную структуру. Фильтры могут быть одноразовыми или подлежащими чистке и промывке.

В состав рекуператора может входить электрический нагреватель , который используется для подогрева поступающего воздуха при низких уличных температурах. Он устанавливается после теплообменника и имеет мощность до 2 кВт .

Для забора и подачи воздуха в каждое помещение подводятся воздуховоды . Легче всего монтировать систему воздуховодов в новом доме. В одноэтажном доме система вентиляции и сам рекуператор обычно монтируются на чердаке. В многоэтажных домах вертикальные воздуховоды скрывают в штробах или за обшивкой стен, а горизонтальные — за подвесным потолком.

Забор наружного воздуха происходит со стороны, противоположной подъездной дороге, а выброс отработанного воздуха — на крышу.

Дополнительный нагрев зимой или охлаждение летом поступающего воздуха можно обеспечить с помощью грунтового теплообменника. Воздух забирается на некотором расстоянии от дома и проходит по трубе, проложенной в земле ниже уровня промерзания. Однако на время межсезонья необходимо иметь дополнительный прямой воздухозабор.

Экономия на отоплении при использовании рекуперации составляет порядка 25 % без учета затрат электроэнергии на работу вентиляторов.

Кроме того, вытяжку над плитой необходимо подключать к отдельному вентканалу поскольку жировые отложения могут повредить теплообменник рекуператора.

При строительстве дома я отказался от использования рекуперации тепла именно из-за высоких затрат на оборудование и материалы, необходимости прокладки воздуховодов и невозможность использования для рекуперации тепла из кухни. Кроме того, нельзя использовать котлы и нагреватели с открытой камерой сгорания. Да и проектирование, монтаж лучше поручить профессионалу. Использую естественную вентиляцию с подачей воздуха через приточный клапан .

Если вы имеете реальный опыт использования рекуператоров, прошу высказаться в комментариях.

Как сэкономить на отоплении до 25%?

Расходы на обогрев для жителей России являются достаточно серьезной нагрузкой на семейный бюджет. Любая возможность снизить их ценится высоко. Для жителей частных домов или коттеджей, имеющих собственную систему отопления, есть неплохой вариант сокращения затрат путем повторного использования тепловой энергии вытяжного воздуха.

Снижаем расходы на отопление и кондиционирование при помощи рекуператора

Приточный воздух, поступающий снаружи, имеет температуру, не соответствующую потребностям жилого помещения. Когда на улице стоит мороз, замена теплого внутреннего воздуха холодным способна в считанные минуты выстудить весь дом. То же самое, только с обратным знаком, происходит в летнюю жару — поступающий теплый воздух быстро нагреет жилище до неприемлемых условий.

Один из вариантов решения вопроса — рекуперация . Это процедура, при которой производится нагрев (или охлаждение) приточного воздуха с помощью выводимого из помещения вытяжного потока, имеющего нужную температуру. Эта операция позволяет значительно смягчить режим работы отопления или кондиционирования, что означает снижение расходов.

Что такое воздушный рекуператор?

Воздушный рекуператор — это техническое устройство, используемое в системах вентиляции для передачи тепловой энергии от выводимого потока к поступающему. Фактически, рекуператор — это теплообменник, прибор, где оба потока обмениваются тепловой энергией без смешивания друг с другом.

Внимание! Существуют конструкции рекуператоров, где протоки частично смешиваются. Такие устройства могут использоваться только в жилых домах, не имеющих вредных примесей в опасных для здоровья концентрациях.

Принцип работы

Принцип работы воздушного рекуператора основан на обмене тепловой энергией двух воздушных потоков , пропускаемых через специальные камеры. Простейший пример: два потока разделены тонкой металлической стенкой. Она нагревается от движения теплого потока и передает температуру холодной струе. При этом, между собой они не смешиваются, что обеспечивает более эффективный вывод отработанного воздуха изнутри.

Используется также принцип рекуперации тепла с частичным смешиванием отработанного и приточного потоков. Этот вариант дает большую эффективность по сохранению тепла, но не столь удачен для вывода отработанного потока и снижает качество воздухообмена. Для жилых помещений этот способ годится, но для промышленных предприятий он не подходит.

Наиболее эффективными показали себя два вида рекуператоров:

Высокую популярность имеет пластинчатый тип, при котором не происходит смешивание потоков. Роторные конструкции дают значительную экономию вследствие большего сохранения тепла, но качество внутренней атмосферы при этом несколько снижается. При этом, роторные конструкции позволяют регулировать соотношение приточного и вытяжного потоков, делая микроклимат в помещении более или менее свежим в зависимости от желания владельца.

Общие преимущества

Вне зависимости от типа конструкции, рекуператоры позволяют получить немалую экономию на отоплении. Снижение расхода топлива на обогрев, использование более мягких режимов работы оборудования в сумме дают существенное сокращение платежей за ресурсы, запасные части и прочие расходники, необходимые для системы обогрева.

Важно! Работа рекуператора не сопровождается использованием большого количества электроэнергии или иных ресурсов, что делает процесс относительно дешевым и экономически выгодным со всех точек зрения.

Пластинчатые рекуператоры

Пластинчатые конструкции являются наиболее распространенными среди существующих моделей. Они функционируют в пассивном режиме, не потребляют электроэнергии. Эффективность устройств является следствием удачной конструкции, позволяющей передачу тепловой энергии в максимально активном режиме. Недостатки, присущие данной конструкции, не столь значительны, чтобы уменьшить преимущества, а простота и дешевизна устройства делает его предпочтительным и популярным.

Особенности конструкции

Пластинчатый рекуператор состоит из металлических пластин, уложенных в достаточно плотную пачку (зазоры между отдельными пластинами составляют около 4 мм) и попарно соединенные таким образом, чтобы потоки воздуха, пропускаемые через него в поперечном направлении, не перемешивались друг с другом . Происходит расщепление каждого потока на множество тонких струй, обладающих высокой восприимчивостью к приему или отдаче тепловой энергии. Регулировка режима производится изменением скорости пропускания потоков через пластины — чем медленнее прохождение, тем выше эффективность передачи тепла, и наоборот.

Преимущества и недостатки

К преимущества пластинчатых рекуператоров следует отнести:

• устройства не нуждаются во внешнем источнике энергии
• простота и надежность конструкции
• высокая эффективность
• низкая стоимость

К недостаткам относятся:

• пластины расположены близко друг к другу. При эксплуатации зазоры понемногу забиваются пылью , что периодически требует разборки и промывания рекуператора специальными составами. Процедура достаточно трудоемкая и требует обладания некоторыми навыками
• в холодное время года на пластинах собирается конденсат , вызывающий снижение эффективности или полную остановку процесса. Проблема решается дополнительным подогревом воздуха или установкой дополнительных впитывающих пластин

Роторные рекуператоры

Роторные устройства имеют большую эффективность по возврату тепловой энергии . Это выгодно отличает их от альтернативных вариантов, но обилие недостатков несколько ограничивает спрос на такие приспособления. Чаще всего, устройства используются в системах жилых помещений средней величины.

Особенности конструкции

Роторные конструкции имеют форму барабана с продольными перегородками, в которые, чередуясь между собой, поступают холодный и теплый потоки. В центральной части установлен вращающийся ротор с лопастями, приводимый в движение при помощи электродвигателя. Вращение лопастей производит частичное перемешивание потоков, вызывающее выравнивание температуры.

Преимущества и недостатки

К преимущества роторных рекуператоров относятся:

• возможность возврата до 90 % тепла
• малое потребление электроэнергии
• поддержание влажности воздуха в неизменном состоянии

Недостатками конструкции являются:

• состав воздуха не меняется в должной степени
• намного хуже удаляются продукты жизнедеятельности , пыль, запахи
• устройство нуждается в электроэнергии
• размеры роторных рекуператоров достаточно велики, при работе устройство издает шум
• рекуператоры роторного типа дороги и постоянно нуждаются в обслуживании

Эти недостатки существенно снижают востребованность роторных конструкций. Они используются только при наличии подходящих условий и приоритета сохранения тепла перед качественным воздухообменом.

Видео про рекуператоры

Работа рекуператоров дает массу возможностей для экономии, но применение их наобум может не принести ожидаемого результата. Перед установкой надо рассчитать эффективность, сопоставить расходы с уровнем экономии и определить, есть ли в этом начинании смысл.

При удачном выборе конструкции и полном соответствии параметров устройства и всей вентиляционной системы, расходы на обогрев дома падают на 15-25 %, что составляет немалую сумму за отопительный сезон. Учитывая простоту монтажа и нетребовательность приспособления к ежедневному уходу, можно считать рекуператоры полезными и удобными устройствами для систем вентиляции.