Рекуператор воздуха

Что такое рекуператор воздуха: устройство и принцип работы, его виды, критерии выбора и обзор лучших моделей

Последнее время многие стремятся использовать средства энергоэффективности. Под частный сектор проектируются солнечные элементы, батареи для экономии тепла, электроэнергии, газа, водных ресурсов. Рекуператор воздуха стал одним из маркетинговых брендов. В переводе с латинского языка обозначает обратное получение, возвращение или возмещение. Задача: создавать комфортный микроклимат, снижая затраты на отопление.

Что из себя представляет рекуператор воздуха и каковы его функции?

Рекуператор — это теплообменник специальной конструкции, используемый для вентилирования помещений. Во время проветривания большая часть тепла не теряется. Зимой снижается нагрузка на отопление.

При постоянной циркуляции оборудование работает сразу в двух направлениях. Отработанный теплый воздух удаляется. Приходящий с улицы холод нагревается, попадает в комнату, вместе с подогревом обеззараживается. Температурный режим можно регулировать.

Большинство моделей снабжаются автоматикой. Простое управление обеспечивает максимальный комфорт. Приточно-вытяжная система с рекуператором экономит деньги, сохраняет тепло, дарит свежий воздух, очищает от аллергенов.

Устройство и принцип работы оборудования

Отработанные потоки во время удаления проходят через теплообменник, отдавая тепло. В этом заключается основной принцип действия. Рекуператор состоит из корпуса, к которому подсоединены патрубки, вмонтированы вентиляторы, фильтры и теплообменные кассеты.

• Воздух собирается по воздуховодам;
• С помощью вентилятора подается в систему;
• Пропускается через рекуператор;
• Выбрасывается в атмосферу;
• С улицы забираются свежие потоки и вновь пропускаются через рекуператор;
• Частично тепло забирается и передается поступающему притоку.

Роторный

Работает с помощью вращательного элемента. Барабан изготавливается из алюминиевой фольги с высокой проводимостью тепла. Тепло при удалении передается входящим воздушным массам.

Устройство не восприимчиво к морозам. В комнатах образуется меньше сухости. Роторный рекуператор тепла вентиляционного воздуха экономно потребляет электроэнергию. Устанавливается необходимое число оборотов ротора. С помощью регулятора скорости вращения, изменяется мощность тепловой отдачи. Эффективность работы: 87%

Пластинчатый

Входной и выходной поток ограждается алюминиевыми пластинами, через которые происходит нагрев. На пластинах появляется конденсат. При морозной погоде на улице в приборе появляется лед. Растопить можно электронагревателем.

Во время отогрева теплообмен не происходит, эффективность работы равна нулю. Общая работоспособность падает. После отогрева холодного воздуха в рабочем режиме отдача составляет в среднем 90%.

Рециркуляционный водяной

Для передачи тепла используется жидкость. Можно сравнить с работой котла, который заменяется тепловым обменником и встраивается на вытяжку. Роль радиатора играет другой элемент, который предназначен для входящего с улицы потока.

В первом — вода нагревается, во втором — отдает свое тепло. Оборудование потребляет электроэнергию и не предусмотрено для обмена влажности воздуха. Принудительная циркуляция теплоносителя сводится только к удалению и передаче тепла в помещение. Энергоэффективность составляет 40% — 70%.

Камерный

Холод и тепло встречаются в общей камере, которая отделяется заслонкой. В конструкции предусмотрены подвижные элементы. Через определенный промежуток времени заслонка разворачивается, меняя направление. Тепло передается через стенки камеры. Вытяжной воздух нагревает одну половину камеры, потом регулировочный элемент направляет поток с улицы.

После нагревания процесс повторяется заново. Из-за подвижности встроенных деталей есть вероятность взаимного смешивания входящего и выходящего воздуха. Не исключается загрязнение чистого потока и передача всевозможных запахов снаружи. Эффективность прибора составляет 70% -80%.

Фреонный

В качестве рекуператора используются фреоновые трубки. В теплом воздухе фреон испаряется. При низких градусах охлаждается с образованием конденсата. Потоки находятся в тепловых трубках-термосифонах. Это герметично запаянные медные трубки, заполненные фреоном.

Один конец трубы в вытяжном потоке нагревается, содержимое трубок закипает и перегоняет тепло в другой конец. Фреон конденсируется и отдает тепло. В результате чего происходит повышение температуры. Эффективность: 50-70%.

Обязательное условие для работы фреонного рекуператора: воздуховоды должны устанавливаться в вертикальном положении друг над другом.

Отзывы о рекуператорах воздуха: плюсы и минусы

• В случае необходимости можно полностью заменить естественное проветривание;

• Очистка происходит в закрытом виде через фильтры, одновременно защищая оборудование от загрязнения;

• Экономия на энергозатратах, в частности, расходах на отопление и дополнительных системах. Сокращаются расходы на 30% — 50%. В некоторых ситуациях отпадает необходимость устанавливать радиаторы;

• В помещении постоянно работает вентиляция. Во время воздухообмена легко удаляется избыточная влажность, посторонние запахи, вредные вещества. Чистая квартира выглядит ухоженно, а свежий микроклимат благоприятно действует на здоровье человека.

• В некоторых устройствах присутствует небольшой шум;
• После длительной эксплуатации должна производиться очистка каналов;
• Бывают сбои в питании, после которых система не запускается автоматически;
• Оборудование помещения системами рекуперации — дело затратное, но только на первоначальном этапе. В дальнейшем расходы окупаются.

В целом, по отзывам потребителей выявляется больше положительных моментов, чем отрицательных.

На что стоит обратить внимание при выборе?

• Во внимание принимается местный климат. Например, пластинчатые приборы со встречным потоком больше подойдут в полосе с умеренным климатом;
• Для дома важно выбирать модель с наименьшими энергозатратами. Вентиляторы расходуют большую часть потребляемой энергии. При выборе необходимо обращать внимание на мощность прибора;
• Необходимо смотреть на площадь фильтрационного материала. При большой площади более длительный срок эксплуатации и меньше энергозатраты. Загрязненный фильтр повышает потребление энергии;
• Следует обращать внимание на фильтры. Самые простые G3 очищают только от крупных загрязнений. Более качественные фильтры M5 могут задерживать крупную пыль. Самый высокий класс F7: убирает все, включая мелкую пыль;
• Производительность установки должна соответствовать потребностям и размеру помещения. На интенсивность влияет количество и частота замены воздушных потоков. Эффективность работы приблизительно приравнивается объему помещения;
• При выборе имеет значение управление системой рекуперации. Автоматика предоставляет широкие возможности. Работает в соответствии с необходимостью: просто запрограммировать нужный режим. В любой момент уровень интенсивности можно изменить с помощью недельной программы.

Основные советы помогут выбрать лучший и наиболее подходящий рекуператор. Работоспособность также зависит от качества монтажа и надлежащей эксплуатации.

Расчет эффективности рекуператора

Эффективность рекуператора изменяется, в зависимости от погодных условий. Рассчитывается по следующей формуле:

• S — эффективность рекуперации;
• T1 — t ◦ С поступающего потока;
• T2 — t ◦ С на улице;
• T3 — t ◦ С в помещении.

• t ◦ С поступающего потока: +18 ◦ С;
• t ◦ С на улице: +6 ◦ С;
• t ◦ С в помещении: +23 ◦ С.

Лучшие модели рекуператоров воздуха

VAKIO

• Особенности:

Имеется три режима работы: вытяжка, приточка и рекуперация. Зимой не приходится платить за подогрев жилой площади. Автоматически 40 секунд вентилятор прибора вытягивает воздух. Затем меняется направление работы, столько же времени работает, как приточный элемент. Прибор работает непрерывно.

Смену режимов обеспечивает специальная поворотная платформа. Благодаря чему, также обеспечивается высокий напор. Предусматривается версия Wi-Fi для управления через смартфон. При этом всегда можно сделать апгрейд с простой версии до продвинутой.
Основные характеристики:

Доступны две комплектации: в сборе с шумоглушителем или отдельным блоком, который работает, как обычный клапан. Очистка: средняя. Класс основного фильтра F6. Мощности вполне достаточно для использования в городе.

Фильтр устанавливается в шумоглушительный блок. В комплектацию входят два фильтра. Греет поступающий приток без электричества. При двадцатиградусном морозе, помещение прогревается в среднем до +15 ◦ С. Производитель дает гарантию: один год.

Доступная стоимость прибора, нет затрат на электричество и замену фильтров. Быстрый монтаж, система устанавливается в течение часа. Один из самых тихо работающих приборов, благодаря системе шумоподавления. Вакио способен удалить самую мельчайшую пыль. Установить можно в любом удобном месте комнаты: за шторой снизу, сверху стены, под окном или над батареей.

В отличие от керамических моделей, недорогой прибор сделан из полимерного материала, который не промерзает в условиях суровой российской зимы. Оборудование надежно защищено, обеспечивает КПД прибора более 80%. С внешним обменником производительность поднимается до 90%.
Недостатки:

От аллергенов и выхлопных газов устройство не защищает. Плохо реагирует на естественную вытяжку. Перед монтажными работами рекомендуется изолировать вытяжки на кухне и в санузлах. В большинстве случаев достаточно плотно закрывать двери.

Стоимость: 4900 руб. — 15900 руб.

Marley

Принцип работы основан на реверсивной подаче. Направление потока меняется через каждые 70 секунд, нагревая керамическим элементом. Полная смена состава происходит каждые два часа. Благодаря встроенным фильтрам всегда присутствует чистый воздух.

Высокий уровень эффективности достигается путем парного режима работы двух рекуператоров, соединяемых посредством радиосвязи. Внутри помещения встраивается декоративная крышка. О необходимости технического обслуживания укажет мигающая красная лампочка на корпусе рекуператора.
Основные характеристики:

Оснащен керамическим элементом, который находится внутри теплоизолированной трубы. Отвечает за нагрев входящего воздуха. Снаружи находится внешний кожух защиты от насекомых. Под ним располагается вентилятор тремя ступенями мощности. За очистку отвечает воздушный фильтр. В комнату возвращается до 85% тепла. Потребляемая мощность 8 ватт.
Преимущества:

Шум сводится к минимуму. Легко и удобно управлять с помощью дистанционного пульта. Обеспечивается постоянный эффективный энергосберегающий воздухообмен. С улицы грязи и пыль не попадает в помещение.

Техническое обслуживание можно производить самостоятельно, в домашних условиях. Для этого надо снять крышку, извлечь керамический элемент и фильтр. Фильтр достаточно пропылесосить. Керамическая часть моется в теплой мыльной воде.
Недостатки:

Не рекомендуется устанавливать в холодных климатических зонах.

Стоимость: 29500 руб. — 32500 руб.

Mitsubishi Electric

Обмен происходит внутри камеры. Рядом с фильтрами находится защитная сетка вытяжного вентилятора. Ниже располагается центробежный вентилятор, где создается высокое статическое давление. Для монтажа необходимо в стене просверлить под уклоном два отверстия. В них вставляются воздуховоды.
Основные характеристики:

Подключается к сети 220 вольт, имеет две скорости работы. На высокой скорости расход составляет около 100 м 3 /час Шум от вентилятора доходит до 36 дБ. На низких скоростях расход воздуха уменьшается наполовину, уровень шума заметно снижается.
Преимущества:

За счет тонких стенок в фильтре происходит активный обмен кислородом и влажность, помогая поддерживать естественный микроклимат. В корпусе находятся клеммы для подключения внешнего выключателя. На крышке прилагается схема.

Можно вывести выключатель с розеткой либо подключить к уже существующей скрытой проводке в комнате до выключателя. Настенный прибор не портит интерьер лишними проводами.
Недостатки:

Не всегда хватает штатного удлинителя от завода-изготовителя. Приходится заказывать дополнительно с муфтами. Не все модели работают бесшумно.

Стоимость: 19140 руб. — 20150 руб.

Стоимость

Название модели	Цена
VENTS	6610 руб. — 20280 руб.
Blauberg VENTO	10610 руб. — 19000 руб.
Electrolux	22260 руб. — 54950 руб.
Ballu	23220 руб. — 29990 руб.
Royal Clima	32190 руб. — 33825 руб.
Ostberg HERU	129600 руб. — 236397 руб.

Где купить рекуператор воздуха?

В Москве

1. Компания «AirSity»
   г. Москва, ул. Братеевская, д. 16, корп.3

Тел. +7 (495) 649-67-90
Компания «Klimatov»

г. Москва, ул. Электродная, д. 2, стр.25, 5 этаж, домофон 51B

Тел. +7 (495) 775-11-78
Компания «МосВент»

г. Москва, ул. Маршала Голованова, д. 21- А

Тел. +7 (495) 235-95-10

В Санкт-Петербурге

1. Компания «MirCli»

г. Санкт-Петербург, ул. Чугунная, д. 44, корп.2

Тел. +7 (800) 775-22-19
Компания «MARLEY-SPB»

г. Санкт-Петербург, пер. Челиева, д. 17 лит. А

Тел. +7 (812) 309-67-13
Компания «Аэрос»

г. Санкт-Петербург, ул. шоссе Революции, д. 114, оф. 105-109

Тел. +7 (812) 748-32-22

Использование тепла отработанного воздуха становится альтернативой современного энергосбережения. Технологии близки к системе «Умного дома», где в полном объеме задействована экономия и бережливость в сочетании с комфортом и качественным уровнем жизни.

Рекуператор воздуха. Виды и принцип работы.

Рекуператор воздуха для частного дома

Рекуператор воздуха вызывает интерес уже не только у озадаченных состоянием экосистемы, но и попросту желающих сэкономить людей. Мы расскажем, какую выгоду сулят установки рекуперации, как они функционируют и в чём особенность монтажа такой системы в собственном доме.

О принципе рекуперации

Термин рекуперация происходит от латинского слова, означающего обмен, передачу чего-либо. В контексте вентиляции под этим понятием подразумевается передача тепла от вытяжного воздуха приточному без смешивания двух потоков. Первоначально интерес к устройствам рекуперации диктовался преимущественно тенденциями новаторства и перспективами экологической безопасности. Позже стало понятно, что это по-настоящему действенный способ оптимизировать энергетическую эффективность здания.

Принцип работы рекуператора воздуха

Принцип возвратного теплообмена имеет количественное выражение. Эффективность теплопередачи тепла растёт вместе с повышением разницы температур. Также ввиду отсутствия смешивания потоков очевидно, что полноценная работа устройства возможна только при достаточно высоком отношении площади теплового контакта к массе проходящего через рекуператор воздуха.

По сути и принципу действия каждый рекуператор — это экономайзер, собирающий отходы низкопотенциальной энергии и направляющий их для совершения полезной работы. Для рекуперации тепла не свойственен высокий КПД, однако в хорошо утеплённых зданиях утечки тепла через вентиляцию относятся к основным потерям, поэтому их сокращение — важнейшая задача для обеспечения как можно более низкого теплового баланса.

Технологические решения

Рекуператоры тепла имеют множество технических реализаций, среди которых есть как локальные приточно-вытяжные установки, так и оборудование для монтажа в централизованные системы. В любой отдельно взятой модели разработчики стремятся продумать каждую мелочь, ведь для таких устройств прирост по одному из показателей неизбежно вызывает ухудшение других параметров.

Например, чтобы успеть отдать максимум тепла вытяжной воздух должен проходить по как можно большему пути, что неизбежно увеличивает общее аэродинамическое сопротивление системы вентиляции. Получается, что для корректной работы высокоэффективного рекуператора необходим либо разгонный участок очень большой протяжённости, либо принудительное перемещение воздуха с вытекающей из этого зависимостью от электроснабжения.

В соответствии с устройством и принципом действия различают пластинчатые, трубчатые и роторные рекуператоры — это три наиболее популярных типа, которые пригодны к использованию в гражданской сфере благодаря простоте конструкции.

Пластинчатые рекуператоры — это ёмкости со сложным лабиринтом перегородок, по которым во встречных направлениях перемещаются два потока воздуха. Это наиболее простой тип конструкции, получивший наибольшее распространение в бытовых рекуператорах. Главный недостаток — увеличение аэродинамического сопротивления в точке установки.

Пластинчатый рекуператор

Трубчатые рекуператоры устроены сложнее, по сути, они представляют собой один крупный канал, в котором проложены несколько трубок меньшего диаметра. Для достижения площади теплового контакта, сопоставимой с пластинчатой конструкцией, требуется увеличение длины каналов, что приводит к повышению материалоёмкости, негативно сказывается на габаритах и стоимости прибора. Но есть и позитивный аспект: завихрения воздуха при движении через систему трубок способствуют более эффективной теплопередаче, не замедляя вытяжной поток.

Трубчатые рекуператоры

Роторные рекуператоры используют для теплообмена рабочее тело — набор тонких вращающихся дисков, которые нагреваются при прохождении через тёплый канал и остывают в холодном. Недостаток таких рекуператоров — технологические зазоры между дисками, которые хоть и незначительны, но всё же приводят к частичному смешиванию потоков.

Приточно-вытяжная установка с роторным рекуператором

В целом все конструкции имеют примитивное устройство, что сказывается на эффективности, поэтому многие производители дополняют классическую схему прибора некоторыми интересными решениями. Усиленная работа ведётся над поиском материалов, хорошо поддающихся обработке и как можно лучше передающих тепло. В пластинчатых рекуператорах стенки изготавливают гофрированными или устанавливают на них оребрение, трубчатые теплообменники выполняют тонкостенными из цветных металлов.

Одним из самых интересных решений служит установка элементов Пельтье, причём за счёт положительного COP их количество буквально ничем не ограничено. Тот же принцип используется и в рекуператорах, совмещённых с системой воздушного отопления: тепловые насосы в таких установках обладают гораздо более широким диапазоном рабочих температур и увеличенным коэффициентом прироста мощности.

В наиболее продвинутых рекуператорах работает система двойного обращения потока. Тёплый вытяжной воздух подаётся изначально на более холодную часть теплообменника, где за счёт большой разницы температур наблюдается существенное увеличение эффективности теплопередачи. Также в процессе образуется конденсат, который подогревается и передаётся на испаритель внутри приточной камеры. Это помогает нивелировать осушение воздуха при нагреве, кроме того, вода как носитель скрытой теплоты способствует ещё более интенсивному переносу энергии. Некоторые моменты продуманы до мелочей: например, двигатели специально размещают в начале вытяжного и конце приточного тракта, а также снабжают качественным оребрением для полного возврата паразитного тепла.

Определение производительности

Для рекуператора как части вентиляции наиболее важными являются три параметра: приведённое аэродинамическое сопротивление, допустимый проток и эффективность, выраженная в отношении возвращённого тепла к общему количеству энергии, содержащейся в воздухе при действующей дельте температур. Это отношение непостоянно: чем холоднее приточной воздух, тем в целом эффективнее работает рекуператор, причём зависимость этих изменений не линейная. Поэтому так важно обращать внимание на диаграммы изменения основных характеристик в зависимости от прочих условий.

Q = S · v · 3600

• Q — пропускная способность вентканала, м 3 /ч;
• S — площадь сечения канала, в м 2 ;
• v — скорость потока, м/с.

• K_t — коэффициент эффективности рекуператора по температуре;
• T₁ — температура наружного воздуха, °C;
• T₂ — температура воздуха в помещении, °С;
• T₃ — температура приточного воздуха, °С.

Первоначальный критерий — допустимая величина протока — определяется параметрами системы вентиляции. Разумеется, воздухообмен не может быть ниже норм, установленных СНиП: 3 м 3 /ч·м 2 или 30 м 3 /ч на каждого человека при норме обеспеченности пространством менее 20 м 3 /чел. При этом общая кратность воздухообмена за час должна составлять не менее 0,35. Если параметры системы вентиляции на данный момент не соответствуют норме, рекуператор выбирается по нормативным требованиям, а система вентиляции впоследствии дорабатывается.

Если производительность рекуператора с принудительным движением воздуха превышает пропускную способность системы вентиляции более чем на 50%, избыточный шум устраняется установкой глушителя. Также нужно помнить, что производительность вентилятора на приточном канале выше, чем на вытяжном, разницу нужно выбирать в соответствии с количеством дополнительных точек естественного удаления воздуха.

Воздушный рекуператор тепла и влаги

Не существует определённых требований к энергоэффективности установки, в целом этот параметр важен для определения выгодности покупки. Оценить условный КПД прибора можно по онлайн-калькуляторам и данным от производителя, за точку отсчёта принимается разница температур приточного воздуха. Дополнительно нужно обратить внимание на ограничения по влажности воздуха и разнице температур, из-за несоответствия этих показателей возможно обмерзание рекуператора зимой.

Управление рекуператором

Как правило, рекуператоры служат активным элементом принудительной системы вентиляции или как минимум подразумевают возможность регулировать интенсивность воздухообмена. Можно назвать несколько способов наладить взаимодействие между рекуператором и остальными компонентами.

В самом простом случае рекуператор не имеет устройств принуждения потока, но при этом оснащается регулируемой заслонкой. Она необходима, чтобы обеспечивать корректное соотношение между пропускной способностью теплообменника и текущей мощностью вентилятора в зависимости от места расположения последнего. В одном случае встроенный в рекуператоре блок управления регулирует скорость вращения вентилятора, но также возможен вариант, где используется ПЛК со встроенным пропорциональным регулятором, настройка которого проводится опытным путём.

ПЛК для управления вентиляцией

В другом случае рекуператор служит единственным устройством принуждения потока и, соответственно, только скорость работы его вентиляторов определяет интенсивность воздухообмена. Для таких устройств предусмотрено ручное переключение режимов, а также внутренние алгоритмы управления, оптимизирующие теплообмен в зависимости от текущей разницы температуры. Самые совершенные в плане эргономики установки подключаются к системе общедомовой автоматизации и самостоятельно подстраивают производительность в зависимости от количества людей или опираясь на данные комнатных газоанализаторов.

Место и способ установки

Рекуператоры бывают напольной и подвесной потолочной установки. Есть и третий вариант — точечные стеновые рекуператоры, которые монтируются в каждом помещении, соседствующим с улицей, и не требуют прокладки дополнительных коммуникаций.

Варианты потолочной установки интересны возможностью спрятать техническое оснащение дома в полости подвесных или натяжных потолков. Такие устройства немного дороже из-за требований к компактности, в то же время для их подключения не требуются дополнительные обводные каналы. Очевидный минус такого типа размещения — повышенная шумность, обусловленная малым удалением работающих двигателей от вентиляционных решёток.

Способ установки рекуператора в квартире

Напольные (и настенные) рекуператоры ориентированы на установку в технических помещениях. Их производительность не ограничена габаритами, но требуется качественно выполнить систему обвязки. Как правило, устройства этой категории используют по совместительству с системами воздушного отопления и кондиционирования.

Монтаж рекуператора

Сама установка и подключение рекуператора ограничиваются его механическим креплением к капитальной поверхности и стыковкой с общим вытяжным и приточным каналами. После этого места соединений герметизируются, а сам рекуператор облачается в специальный корпус, выполняющий одновременно функцию теплозащиты и шумопоглощения.

Гораздо сложнее дело обстоит с проектированием систем вентиляции, если в них предусмотрена установка рекуператора. Для канальных рекуператоров требуется прокладка двух воздуховодов в каждую жилую комнату для забора и подачи воздуха. При этом важно рассчитать живое сечение вентиляционных решёток и правильно подобрать раструбы, чтобы избежать возникновения дополнительных шумов.

Установка приточно-вытяжной вентиляции

В структуре общедомовой вентиляции рекуператоры обеспечивают воздухообмен только между жилыми помещениями. Вытяжные каналы из кухни и санузлов обычно устраиваются в обход теплообменника из-за чувствительности последнего к грязному воздуху и высокой влажности. На такой случай можно рекомендовать установку дополнительного узла фильтрации воздуха с жироулавливающими и дисперсными фильтрами. Также можно сделать выбор в сторону многоканальных рекуператоров, конструкцией которых предусмотрено подключение вспомогательного контура вентиляции для технических помещений.

Рекуператор воздуха для частного дома: что это такое и как сделать своими руками

Еще в недавнем времени проточно-вытяжные вентиляции с рекуператорами в России и близлежащих странах использовались довольно редко. В последние же годы ими стали массово оборудовать разнообразные помещения, что обусловлено прежде всего надежностью и эффективностью таких систем.

Основная их особенность — возврат части тепла из отработанного ранее воздуха. Покидая комнату, он немного нагревает встречный поток в теплообменнике. Вследствие этого в помещение попадает не только свежий, но и немного подогретый воздух, создающий комфортные условия для людей.

Что такое рекуператор воздуха?

Рекуператор воздуха представляет собой теплообменник поверхностного типа. Он используется для повторного применения теплоты выводящих газов. Это непрерывно происходит через стенку, выполняющую роль разделителя. В отличие от такого устройства, как регенератор, в рекуператоре потоки не меняют своего расположения.

Рекуператор воздуха — это приспособление, обеспечивающее минимизацию потерь через вентиляционную систему. Вследствие этого данное устройство можно назвать энергосберегающим прибором. Он подразумевает повторное использование тепла в осуществлении одного технологического процесса.

Как работает устройство

Устройство рекуператора воздуха довольно простое. Это отражается на работе данного приспособления. Его функционирование происходит следующим образом:

1. Приток воздуха в помещение и его вытяжка из комнаты происходят одновременно — параллельно друг с другом.
2. Теплый отработанный воздух всасывается посредством вентилятора в устройство, попадя таким образом в теплообменник.
3. Проходя сквозь теплообменник, теплый отработанный воздух выходит наружу самого сооружения.
4. Холодный свежий воздух при помощи обратной тяги всасывается в помещение, проходя через другие части теплообменника.
5. Тепло воздуха из комнаты таким образом используется для подогрева холодного потока, который попадает в комнату через устройство.

Постоянные непересекающиеся друг с другом потоки воздуха разных температур могут обеспечить эффективность рекуперации более чем на 90%.

Для чего нужен рекуператор

Популярность рекуператоров воздуха обусловлена несколькими факторами. Используются они в следующих целях:

• улучшение функционирования приточно-вытяжных вентиляций в помещениях;
• обеспечение квартир, частных домов, предприятий и офисов чистым воздухом;
• нормализация температуры потока воздуха, попадающего извне;
• создание оптимального для жизнедеятельности человека микроклимата в комнате.

Рекуператор — это эффективное и надежное устройство, которое намного лучше стандартных приточно-вытяжных вентиляций. Оно позволяет удалять отработанных воздух из помещений, используя его тепло для нагрева поступающих снаружи здания потоков. В свою очередь в летний период времени прибор работает обратным образом. В таких ситуациях более прохладный воздух в помещении охлаждает теплый поток, который поступает в комнату снаружи.

Виды рекуператоров

В настоящее время существует несколько различных типов рекуператоров воздуха. Они отличаются друг от друга такими своими особенностями, как:

• Схема движения теплоносителей. В этом плане рекуператоры бывают противоточными, перекрестными прямоточными и т.д.
• Конструкция. В зависимости от собственного устройства, приборы могут быть трубчатыми, пластинчатыми, роторными, ребристыми, оребренно пластинчатыми типа ОПТ и др.
• Материал изготовления. Чаще всего производятся металлические, мембранные и пластиковые рекуператоры.
• Назначение. Устройства могут иметь такие функции, как подогрев воздуха, подогрев жидкости, испарение влаги, конденсация излишней жидкости и т.д.

Наиболее популярными по своей конструкции являются пластинчатые и роторные рекуператоры. Прежде чем приобрести одну из этих типов моделей, необходимо обратить на все их особенности и основные отличия.

Пластинчатый рекуператор

Наибольшим спросом на сегодняшний день пользуются именно пластинчатые рекуператоры. Это обусловлено прежде всего простотой их конструкции и дешевизной. Несмотря на это, эффективность теплообменников таких устройств, как правило, не превышает 50%.

Основным преимуществом любого пластинчатого рекуператора является полное изолирование воздушных потоков друг от друга. Вследствие этого не происходит подмешивание вытяжного воздуха в приточный. Тепло удаляемого из помещения потока передается через алюминиевые пластины воздушной массе, которая поступает в комнату.

К минусам пластинчатых рекуператоров можно отнести потребность в обеспечении отвода дренажа. Вследствие этого происходит осушение воздуха.

В северных широтах и средней климатической полосе России специалисты не рекомендуют использовать пластинчатые рекуператоры. Это связано прежде всего с их низкой эффективностью. К тому же такие устройства не очень хорошо функционируют в подобных условиях вследствие постоянных циклов заморозки и оттаивания.

Роторный рекуператор

Отличительной особенностью роторных рекуператоров является их большая эффективность. Вследствие этого подобные устройства реализуются по более дорогой стоимости, нежели пластинчатые.

Эффективность работы роторных рекуператоров составляет около 82%. Таким образом, если температура воздуха на улице составляет −28 градусов по Цельсию, его подогрев в устройстве возможен до +14 градусов по Цельсию.

В основе принципа работы роторных рекуператоров лежит регенерация тепла. Вращающий барабан устройства, выполненный из фольги, поглощает тепловую энергию удаляемого из комнаты потока воздуха, передавая ее приточному.

Также роторные рекуператоры отличаются и некоторыми другими преимуществами. К ним относится отсутствие циклов оттаивания и потребность отводить конденсат. Вследствие этого в последнее время данные типы устройств обретают все больший спрос.

Основные отличия

Прежде чем приобрести роторный или же пластинчатый рекуператор, необходимо обратить внимание на такие основные отличия между ними:

Особенности устройства

Пластинчатый рекуператорРоторный рекуператорУровень эффективностиОколо 50%НизкаяВысокаяЦиклы оттаиванияПрисутствуют

Потребность в отводе конденсата

ПрисутствуетОтсутствуетКонструкцияИзолированные друг от друга алюминиевые пластины, предназначенные для разных потоков воздуха

Вращающийся барабан из алюминиевой фольги, поглощает тепло одного потока воздуха, передавая его другому

Около 3-4 летОколо 1,5-2 летСтепень экономииНебольшая

Окупаемость рекуператоров напрямую зависит от нескольких факторов. К ним можно отнести климатические особенности региона, площадь помещения, эффективность конструкции и т.д. Некоторые устройства при достаточно холодных зимах могут окупиться всего лишь за один сезон. Система может существенно уменьшить статью эксплуатационных расходов в быту.

Пошаговая инструкция по изготовлению самодельного рекуператора с чертежами

Несмотря на наличие большого количества рекуператоров воздуха в продаже, такое устройство можно самостоятельно создать своими руками в домашних условиях. Прежде чем приступить к выполнению данного задания, необходимо обратить внимание на некоторые важные особенности. К ним относятся материалы для изготовления, чертежи и инструкция.

Материалы для изготовления

Перед процессом создания рекуператора для воздуха необходимо приобрести такие материалы для его изготовления, как:

1. Листовой металл. Лучше всего использовать алюминий. Вместо него может подойти также кровельное железо, текстолит, гетинакс или же сотовый поликарбонат. Для того чтобы улучшить уровень теплообмена устройства, необходимо выбрать наиболее тонкий листовой металл.
2. Деревянные рейки. Они требуются для прокладки между металлическими пластинами. Вместо деревянных реек допускается использование технических пробок или же простого шнура. Их толщина быть не более 2-3 миллиметров. При этом ширина данных изделия должна достигать 10 миллиметров.
3. Герметик. Он должен быть основан не на кислоте, а на других веществах.
4. Клей. Необходимо обратить внимание, для каких материалов он предназначен. Клей, предназначенный для металла, не может использоваться для крепления дерева.
5. Материал для корпуса устройства. Это может быть фанера, металл или же древесноволокнистая плита средней плотности (МДФ). Вместо них специалисты советуют приобрести готовую деревянную коробку необходимых герметических размеров.
6. Четыре фланца. Они должны иметь точно такой же размер, что и ранее подобранные трубы для устройства.
7. Минеральнаявата. Толщина данного изделия должна быть примерное 4 сантиметра. Этот материал необходим для обеспечения теплоизоляции помещения.
8. Металлический уголок. Он предназначены для обеспечения надежного и эффективного крепления устройства к стене.
9. Метизы. Они представляют собой крепежные детали, которые потребуются для сборки всей системы.
10. Вентилятор илиже кулер. Основное предназначение такого приспособление — обеспечение потока воздуха в помещение или же из него.

Для осуществления резьбы некоторых деталей в процессе работы может понадобится электроинструмент. Ширина корпуса устройства должна соответствовать диагонали будущего теплообменника. В свою очередь высота системы напрямую зависит от того, каково количество пластин будет использоваться в создании приспособления для вентиляции.

Пошаговая инструкция

Для того чтобы создать действительно надежный и эффективный рекуператор воздуха необходимо выполнить следующий алгоритм действий:

1. Первоначально нужно нарезать металл на квадраты со сторонами 20-30 сантиметров. Понадобится около 70 таких пластин.
2. Рейки стоит покрыть олифой. После этого их нужно нарезать таким же размеров, что и стороны квадратных листов металла.
3. Рейки необходимо приклеить с двух сторон к каждой пластине. После этого нужно дождаться полного высыхания вещества. На один из квадратов приклеивать рейки не требуется.
4. Промазав клеем верхние части реек, необходимо соединить между собой все пластины. Нужно обратить внимание на то, что каждую следующую пластину следует класть на предыдущий с поворотом в 90 градусов. Таким образом, каналы, образованные между квадратами, будут перпендикулярными друг к другу.
5. В конце необходимо приклеить верхний квадрат, на котором отсутствуют рейки. Для стягивания и фиксации собранной конструкции нужно использовать металлические уголки.
6. Все образованные в результате щели следует тщательно замазать с использованием ранее приобретенного герметика.
7. Дополнительно нужно сделать крепления и четыре отверстия, предназначенные для монтажа фланцев.
8. Теплообменник необходимо вставить в корпус. Для того чтобы он там был хорошо закреплен, нужно внутри предварительно привинтить уголки, которые в итоге будут служить направляющими. Стоит обратить внимание на то, что теплообменник должен быть расположен таким образом, чтобы своими углами он упирался в стороны корпуса (в итоге получится ромб).
9. Также необходимо сделать отверстие, в которое следует вставить шланг. Он будет использоваться для отвода конденсата.
10. На входе лучше всего предусмотреть специальное крепление, которое будет предназначенное для установки фильтра.
11. Стенки корпуса необходимо оббить минеральной ватой. Таким образом можно обеспечить должный уровень теплоизоляции.
12. В конце нужно осуществить монтаж вентилятора. Как только это будет сделано, необходимо установить собранную конструкцию в систему вентиляции.

Готовый прибор можно установить как на стене, так и в специальное подготовленной нише. Уровень шума напрямую будет зависеть от нескольких факторов. К ним относится мощность вентилятора, использующие материалы и т.д. В большинстве случаев прибор издает звуки, не превышающие гудение кулера компьютера.

Рекуперация тепла в системах вентиляции: принцип работы и варианты исполнения

В процессе вентилирования из помещения утилизируется не только отработанный воздух, но и часть тепловой энергии. Зимой это приводит к увеличению счетов на энергоресурсы.

Сократить неоправданные расходы, не в ущерб воздухообмену, позволит рекуперация тепла в системах вентиляции централизованного и локального типа. Для регенерации тепловой энергии используются разные виды теплообменников – рекуператоры.

В статье подробно описаны модели агрегатов, их конструктивные особенности, принципы работы, достоинства и недостатки. Изложенная информация поможет в выборе оптимального варианта для обустройства вентиляционной системы.

Понятие рекуперации: принцип работы теплообменника

В переводе с латинского, рекуперация означает возмещение или обратное получение. В отношении теплообменных реакций, рекуперация характеризуется как, частичный возврат энергии, затраченной на проведение технологического действия с целью применения в этом же процессе.

В вентиляционной системе принцип рекуперации используется для экономии тепловой энергии.

По аналогии происходит рекуперация охлаждения в жаркую погоду – теплые приточные массы нагревают выводимую «отработку» и их температура понижается.

Процесс регенерации энергии осуществляется в рекуперационном теплообменнике. Устройство предусматривает наличие теплообменного элемента и вентиляторов для прокачивания разнонаправленных воздухопотоков. Для управления процессом и контроля качества подачи воздуха используется система автоматики.

Конструкция разработана так, чтобы приточные и вытягиваемые потоки находились в отдельных отсеках и не смешивались – теплоутилизация осуществляется через стенки теплообменника.

Разобраться и понять, что такое вентиляция с рекуперацией поможет наглядная схема циркуляции воздуха.

Целесообразность рекуператора в вентиляции

Говорить о целесообразности обустройства рекуперативной вентиляции можно, оценив эффективность системы и сопоставив ее достоинства с недостатками.

Необходимость использования рекуперации тепла наиболее актуальна в зданиях с принудительным выводом воздуха. Как правило, это малоинерционные строения, возведенные с использованием инновационных теплоизоляционных технологий (дома из сэндвич-панелей, газосиликатных плит, пеноблоков).

В таких постройках стены плохо аккумулируют тепло, а естественный воздухообмен малоэффективен.

Однако проблемы с циркуляцией воздуха характерны и для «традиционных» построек из кирпича и бетона. Наличие герметичных тепло-звукоизолирующих ПВХ-окон блокирует циркуляцию с естественным побуждением – приток свежего воздуха останавливается, а тяга в вентканале опрокидывается или стремится к нулю.

Решение проблемы «евроокон» – организация принудительной вентиляции. Система восстанавливает воздухообмен, но при этом теплопотери увеличиваются до 60%. И здесь уже не обойтись без тепловой рекуперации.

Показатель КПД вентиляционной рекуперации тепла:

• 0% – открытое окно – теплый воздух удаляется в атмосферу, а холодный попадает вовнутрь, понижая температуру в помещение;
• 100% – приточный воздух разогревается до температуры «отработки» – технически реализовать невозможно;
• 30-90% – допустимый параметр, хорошей считается рекуперация с эффективностью 60% и более, КПД свыше 80% – отличный теплообмен.

Эффективность системы зависит от типа рекуператора, габаритов помещения и расхода воздуха. В любом случае, использование рекуперационной вентиляции даже с КПД в 30% выгоднее, чем ее отсутствие. Кроме существенной экономии на энергоресурсы, «регенерация» тепла улучшает общий микроклимат в помещении.

Недостатки использования теплообменника:

1. Энергозависимость. Покупка климатического оборудования оправдана, если потребление электроэнергии будет значительно меньше, чем ее экономия после установки рекуператора.
2. Выпадение конденсата. Из-за разности температур на стенках теплообменника может конденсироваться влага. Зимой есть вероятность обледенения, что чревато стремительным снижением КПД или выходом рекуператора из строя.
3. Шумная работа. Некоторые модели в процессе эксплуатации издают гул. Если днем этот недостаток не особо ощутим, то ночью шум доставляет дискомфорт. Рекуператоры с улучшенной изоляцией работают тихо.

Высокие первоначальные инвестиции часто становятся главным аргументом против энергоэффективной вентиляции.

Особенности разных видов теплообменников

Конструкция рекуператора определяет схему движения теплоносителя, эффективность вентиляционной системы, класс энергопотребления и стоимость оборудования. Применяется пять вариантов теплообменников: пластинчатый, роторный, тепловые трубки, камерные устройства и модели с промежуточным теплоносителем.

Пластинчатый рекуператор – простота конструкции

Основа теплообменника – герметичная камера с множеством параллельных воздуховодов. Каналы разделены перегородками – теплопроводящими пластинами, изготовленными из стали или алюминия.

Потоки газов движутся навстречу друг друга, пересекаются в кассете рекуператора, но не перемешиваются. Тепловой обмен осуществляется за счет единовременного охлаждения и нагрева пластинок с разных сторон.

Достоинства перекрестного теплообменника:

• простота монтажа и настройки оборудования;
• исключение контакта воздушных масс;
• доступная стоимость и компактные габариты;
• отсутствие трущихся и подвижных деталей.

Показатель эффективности варьируется в диапазоне 40-70%.

Основной недостаток пластинчатой модели – оседание конденсата в вытяжном канале и образование наледи зимой. Для размораживания агрегата входящая струя перенаправляется в обход теплообменника, а теплый выходящий поток растапливает лед на пластинах.

Возможны два пути решения проблемы:

1. Предварительный подогрев поступающего воздухопотока до температуры, при которой образование наледи исключено.
2. Рекуператор с пластинами из гигроскопической целлюлозы. Материал впитывает влагу из отработанных воздушных масс и передает ее вновь поступающим потокам.

При выборе перекрестного теплообменника следует учесть эксплуатационные особенности пластин.

Их характеристики зависят от материала изготовления:

1. Алюминиевая фольга – доступная стоимость, но ограниченная производительность зимой. Кроме того, не рекомендовано для жилых помещений из-за просушивания воздуха. Модификации с алюминиевой «начинкой» – оптимальный вариант для бань и бассейнов.
2. Пластиковые перегородки – по цене аналогичны металлическим изделиям, но отличаются улучшенной эффективностью работы.
3. Целлюлозный теплообменник – препятствуют обмерзанию и поддерживают нормальное влагосодержание внутри помещения.

Гигроцеллюлозный рекуператор наиболее экономичен и оптимален для вентиляции жилых построек.

Роторный рекуператор – высокая эффективность системы

Теплообменник представлен в виде цилиндра, заполненного прослойками гофрированного металла. По мере вращения барабанной установки в каждый отсек поочередно поступают теплые или холодные струи воздуха.

КПД теплообмена определяется скоростью вращения ротора, эффективность работы можно регулировать.

Аргументы «за» роторный рекуператор:

• возврат тепла до 65-90%;
• экономичность расхода электроэнергии;
• частичное возмещение влаги – можно обойтись без увлажнителя;
• период окупаемости – до 4-х лет.

Несмотря на высокую эффективность, теплообменник барабанного типа не стал лидером среди аналогичных установок.

Минусы вентиляционной системы:

1. Подмес загрязненного воздуха в приток. Через микроканалы поочередно циркулируют вытяжные и приточные массы, поэтому около 3-8% «отработки» возвращаются обратно. Барабан часто передает запах исходящего воздуха.
2. Сложность конструкции. Вращающиеся части ротора нуждаются в регулярном обслуживании и периодической замене. Движущиеся элементы во время работы издают шум и вибрацию.
3. Высокая стоимость. Цена на роторные модели выше, чем на пластинчатые изделия. Это обусловлено использованием сложной механики в конструкции барабанного теплообменника.
4. Большие размеры. Монтаж осуществляется в просторной венткамере.

Из-за громоздкости роторные установки используются преимущественно на промышленных предприятиях.

Связанные теплообменники – гликолевая модель

Рекуперационную установку с промежуточным теплоносителем из-за конструктивных особенностей часто называют связанными теплообменниками или глеколевым агрегатом. Это одна из самых гибких систем теплоутилизации. Один теплообменник врезается в приточный канал, а второй – в вытяжку.

Принцип работы. Гликолиевый состав циркулирует между теплообменниками. Температура теплоносителя возрастает благодаря разогретому удаляемому потоку, а затем тепловая энергия передается свежему воздуху. Замкнутая система исключает смешивание встречных воздушных масс.

Особенности работы теплообменников с теплоносителем:

• КПД – 45-55%;
• регулировка эффективности с помощью насоса – выбирается скорость движения антифриза;
• возможность размещения приточно-вытяжных воздуховодов удаленно друг от друга (до 800 м);
• монтаж рекуператора осуществляется вертикально или горизонтально;
• в сильный мороз поверхность вытяжного теплообменника обмерзает – появляется лед; использование антифриза позволяет эксплуатировать рекуператор, не прибегая к разморозке;
• срок окупаемости системы – до 2-х лет;
• допустима комбинация 1 вытяжки и нескольких притоков или наоборот.

Объем удаляемого и поступаемого воздуха должен быть приблизительно равным. Такие рекуператоры обычно используются, если приток токсичен или сильно загрязнен, когда смешивание потоков недопустимо.

Камерный узел – универсальность применения

Конструктивно, камерный теплообменник – закрытый короб, разделенный внутри движущейся заслонкой. Открывающаяся перегородка определяет схему работы рекуператора.

В результате – приток движется вдоль теплых стенок первого воздуховода, а «отработка» нагревает поверхность второй камеры. В определенный момент перегородка становится обратно и цикл повторяется.

Преимущества камерного теплообменного узла:

• КПД – 80-90%;
• в тандеме с качественной теплоизоляцией расходы на отопление сводятся к минимуму;
• простота монтажа – помощь специалистов понадобится при выборе параметров вентустановки;
• сохранение уровня влажности;
• исключено обмерзание системы.

Камерный рекуператор – отличный вариант для регионов, где в течение года длительный период наблюдается существенный дисбаланс между температурой внутри помещения и на улице.

К недостаткам узла регенерации тепла относятся:

• необходимость регулярного техобслуживания подвижных элементов;
• встречные воздушные струи частично смешиваются – запахи и примеси могут поступать обратно в здание.

Для сокращения подмеса система комплектуется фильтрующим элементом. Воздух становится чище, но эффективность рекуператора падает.

Тепловые трубки – закрытая система теплообмена

Рекуператор состоит из множества медных или алюминиевых трубок, заполненных легкоиспаряющимся веществом, например, фреоном. Принцип функционирования трубчатого теплообменника базируется на физических процессах – изменении состояния вещества при нагревании.

Газ поднимается и отдает тепловую энергию притоку, после чего фреон конденсируется и стекает вниз рекуператора. Термический цикл повторяется по кругу.

Технико-эксплуатационные характеристики трубчатого теплообменника:

• эффективность устройства – до 65%;
• бесшумность работы благодаря отсутствию движущихся элементов;
• простота конструкции и неприхотливость в обслуживании;
• компактность – небольшие габариты и незначительный вес;
• энегронезависимость – теплоноситель циркулирует естественным путем;

Веское преимущество состоит в том, что воздушные потоки притока и обратки не перемешиваются.

Слабые стороны тепловых трубок:

• высокий уровень КПД достигается при узком температурном диапазоне – при резком перегреве весь фреон испаряется, а при недостаточном нагреве интенсивность парообразования замедляется;
• невысокая прочность трубок – изменение формы или разгерметизация снижает работоспособность оборудования.

Трубчатые рекуператоры применяются в частном строительстве, в административных, офисных зданиях и небольших промышленных площадях.

Способы организации рекуперативной вентиляции

Рекуперация обустраивается одним из способов: централизованно и децентрализовано. В первом случае через теплообменник проходят вентиляционные потоки со всего помещения, во втором – с одной комнаты.

Централизованный комплекс – приточно-вытяжная установка

Централизованная система обустраивается на этапе строительства или капитальной модернизации вентсистемы.

ПВУ с рекуператором обеспечивает достаточный воздухообмен даже в домах с герметичными окнами. При этом воздухопотоки распределяются равномерно, не создавая сквозняков.

Комплексные приточно-вытяжные установки моноблочного типа укомплектованы:

• вентиляторами – круглосуточная подача чистого воздуха и выброс струй, насыщенных углекислым газом;
• нагревателями – предварительный подогрев притока;
• фильтрами – задерживают пыль и микрочастицы;
• рекуператором – могут использоваться разные типы установок.

Функционал некоторых ПВУ расширен таймером отсрочки работы, регулятором мощности, датчиками уровня влажности и тд.

Хорошо зарекомендовали себя рекуперационные моноблочные ПВУ производства: «Вентс» (Украина), Dantherm (Дания), «Daikin» (Япония), «Dantex» (Англия).

Локальные агрегаты – дополнение к действующей вентсистеме

Для восстановления циркуляции воздушных масс в эксплуатируемом помещении подойдут децентрализованные приточники с рекуперацией тепла.

Они врезаются в фасад здания или монтируются через окно. Их основная задача – улучшение приточной вентиляции в доме.

Особенности децентрализованных вентсистем с рекуперацией:

• КПД – 60-96%;
• невысокая производительность – устройства рассчитаны на обеспечения воздухообмена в помещениях до 20-35 кв.м;
• доступная стоимость и широкий выбор агрегатов, начиная от обычных стеновых клапанов до автоматизированных моделей с многоступенчатой системой фильтрации и возможностью регулировки влажности;
• простота монтажа – для ввода в эксплуатацию не требуется прокладка воздуховодов, установить стеновой клапан можно самостоятельно.

Популярные производители локальных рекуператоров: Prana (Украина), O.Erre (Италия), Blizzard (Германия), Вентс (Украина), Aerovital (Германия).

Выводы и полезное видео по теме

Сравнение работы естественной вентиляции и принудительной системы с рекуперацией:

Принцип функционирования централизованного рекуператора, расчет КПД:

Устройство и порядок работы децентрализованного теплообменника на примере стенового клапана Prana:

Через вентсистему из помещения уходит порядка 25-35% тепла. Для сокращения потерь и эффективной теплоутилизации используются рекуператоры. Климатическое оборудование позволяет задействовать энергию отработанных масс для нагрева поступающего воздуха.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по работе разных вентиляционных рекуператоров? Оставляйте, пожалуйста, комментарии к публикации, делитесь опытом эксплуатации таких установок. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Рекуператоры воздуха для дома: типы и устройство установок, параметры выбора

Экология потребления. Усадьба: Потери тепла – серьезная проблема, с которой борется строительная наука. Эффективные утеплители, герметичные окна и двери решают ее лишь частично. Можно существенно снизить утечку тепла через стены, окна, крышу и пол. Несмотря на это у энергии остается еще один широкий путь для «побега». Это вентиляция, без которой невозможно обойтись в любом здании.

Потери тепла – серьезная проблема, с которой борется строительная наука. Эффективные утеплители, герметичные окна и двери решают ее лишь частично. Можно существенно снизить утечку тепла через стены, окна, крышу и пол. Несмотря на это у энергии остается еще один широкий путь для «побега». Это вентиляция, без которой невозможно обойтись в любом здании.

Получается, что зимой мы тратим драгоценное топливо на нагрев помещений и при этом непрерывно выбрасываем тепло на улицу, впуская холодный воздух.

Решить проблему энергосбережения можно с помощью рекуператора тепла. В этом устройстве теплый комнатный воздух нагревает уличный. Так достигается немалая экономия средств на отопление (до 25% от общей суммы затрат).

В летний период, когда на улице стоит жара, а в доме работает кондиционер, рекуператор тоже приносит пользу. Он охлаждает горячий входящий поток, снижая затраты на кондиционирование.

Давайте поближе познакомимся с бытовыми рекуперационными установками, чтобы иметь представление об их устройстве, достоинствах и особенностях выбора.

Виды, принцип работы и устройство рекуператоров

Идея использовать тепло комнатного воздуха для подогрева уличного оказалась очень плодотворной. Она была положена в основу работы всех рекуператоров.

На сегодняшний день используется три вида подобных устройств:

• пластинчатые;
• роторные;
• рециркуляционные водяные.

Самые распространенные и простые по конструкции – пластинчатые рекуператоры. Они энергонезависимы, компактны, надежны в работе и имеют достаточно высокий КПД (40-65%).

Основная рабочая часть такого устройства – кассета, внутри которой установлены параллельные пластины. Выходящий из помещения и входящий в него воздух рассекается ими на узкие потоки, каждый из которых идет по своему каналу. Теплообмен происходит через пластины. Уличный воздух подогревается, а комнатный остывает и выбрасывается в атмосферу.

Принцип работы пластинчатого рекуператора

Главный недостаток пластинчатых установок – обмерзание в сильные морозы. Конденсат, оседающий в рекуперационном блоке, превращается в лед и резко снижает производительность устройства. Для борьбы с этим явлением было найдено три способа.

Первый – установка клапана байпаса. Получив сигнал от датчика, он пускает холодный поток в обход блока. Через пластины идет только теплый воздух, размораживающий наледь. После оттаивания и отвода конденсата клапан восстанавливает штатную работу системы.

Второй вариант – использование пластин из гигроскопичной целлюлозы. Вода, оседающая на стенках кассеты, впитывается в них и проникает в каналы, по которым движется приточный воздух. Так решается сразу две задачи: устранение конденсата и увлажнение.

Третий способ состоит в предварительном нагреве холодного потока до температуры, исключающей замерзание воды. Для этого в подающий вентиляционный канал ставят ТЭН. Необходимость в нем возникает при температуре уличного воздуха ниже -10С.

В последние годы на рынке появились пластинчатые реверсивные установки. В отличие от прямоточных устройств они работают в два такта: первый – выпуск теплого воздуха на улицу, второй – всасывание холодного через прогретый блок.

Принцип работы реверсивной установки

Еще один вид установок — роторные рекуператоры. КПД таких устройств существенно выше, чем у пластинчатых (74-87%).

Принцип действия роторной установки заключается во вращении кассеты с ячейками в потоке входящего и выходящего воздуха. Двигаясь по кругу, каналы поочередно пропускают теплый внутренний и холодный наружный потоки. Влага в этом случае не замерзает, а насыщает приточный воздух.

Следует отметить, что приточно-вытяжная установка с рекуператором роторного типа позволяет плавно регулировать теплоотдачу. Делается за счет изменения скорости вращения кассеты. Основной недостаток роторных систем — высокая стоимость обслуживания. По надежности они также уступают пластинчатым.

Следующий вид — рециркуляционная водяная установка. Она самая сложная по конструкции. Передача тепла здесь выполняется не через пластины или ротор, а с помощью антифриза или воды.

Первый жидкостно-воздушный теплообменник ставится на вытяжном канале, а второй на всасывающем. Работа идет по принципу калорифера: комнатный воздух нагревает воду, а она греет уличный.

КПД такой системы не превышает показателей пластинчатых рекуператоров (50-65%). Высокая цена, которую приходится платить за сложность конструкции, оправдывается единственным преимуществом: блоки такой установки можно разместить не в одном корпусе, а на отдаленных друг от друга участках приточно-вытяжной вентиляции. Для мощных промышленных систем это имеет большое значение. В небольших зданиях такие устройства не ставят.

Особенности выбора рекуператора

Познакомившись с особенностями работы рекуператорных установок, пора перейти к практической части – критериям выбора для выполнения конкретных задач.

Первое, на что нужно обратить внимание – способ монтажа. В рабочее положение бытовая приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла может быть установлена несколькими способами:

• Внутри стены. Корпус монтируется в предварительно пробуренное отверстие. С наружной стороны ставится колпак, с внутренней — решетка и блок управления.

• Внутри помещения. Установка навешивается на стену. Снаружи ставится решетка или колпак.

• Наружное размещение. Преимущества такого решения очевидны: минимум шума и экономия места. Канальное устройство прибора позволяет размещать его на балконах и лоджиях, а также просто на фасаде здания.

Еще один параметр, который нужно учесть при покупке – количество вентиляторов. Бюджетные рекуператоры воздуха для дома оснащаются одной вентиляционной установкой, работающей и на приток, и на вытяжку.

Более дорогие устройства имеют 2 вентилятора. Один из них закачивает, а другой выбрасывает воздух. Производительность таких приборов выше, чем одновентиляторных.

При покупке также следует обращать внимание на наличие электрического нагревателя. С его помощью исключается обмерзание кассеты и повышается нижний температурный предел работы устройства.

Функция климат-контроль. Позволяет точно задать температуру, до которой рекуператор будет нагревать воздух.

Возможность регулирования влажности. Этот параметр существенно влияет на комфорт микроклимата. Стандартный рекуператор пересушивает воздух, забирая из него влагу.

Наличие или отсутствие фильтра. Дополнительная опция, положительно влияющая на санитарные характеристики воздушной смеси.

Важный параметр, требующий внимания – температура перекачиваемого воздуха. В разных моделях ее значение может существенно отличаться. Максимально широкий диапазон рабочих температур от -40 до +50С у бытовых устройств встречается редко.

Поэтому кроме учета оптимальной производительности в м3/час, при покупке выбирайте прибор, который сможет полноценно работать в ваших климатических условиях.

Расчет производительности

Детальные расчеты работы рекуператоров в системе приточно-вытяжной вентиляции достаточно сложны. Здесь приходится учитывать множество факторов: кратность воздухообмена в помещениях, сечение каналов, скорость движения воздуха, необходимость установки глушителей и т.д. Грамотно выполнить такую задачу способны только опытные инженеры.

Рядовой потребитель может воспользоваться упрощенной методикой для того, чтобы правильно сориентироваться при покупке устройства.

Производительность рекуператора напрямую зависит от санитарной нормы расхода воздуха на 1 человека. Ее среднее значение составляет 30 м3/час. Поэтому, если в квартире или частном доме постоянно проживают 4 человека, то производительность установки должна быть не менее 4х30=120 м3/час.

Собственная электрическая мощность бытовых рекуператоров невелика (25-80 Вт). Она определяется уровнем энергопотребления канальных вентиляторов. В установках с электродогревом входящего потока ставятся ТЭНы общей мощностью от 0,8 до 2,0 КВт.

Популярные марки и ориентировочные цены

Подбирая бытовой рекуператор, следует ориентироваться на производителей и модели, заслужившие высокие оценки покупателей. В качестве примера можно привести продукцию зарубежных компаний Electrolux (Электролюкс), Mitsubishi (Мицубиси), Marley (Марлей).

Рекуператор для небольших помещений Mitsubishi Electric VL-100EU5-E. Расход воздуха 105 м3/ч. Цена от 21 000 руб.

Популярная модель от фирмы Electrolux. Ориентировочная розничная цена от 42 000 руб.

Ценники 2017 года на бытовые установки данных брендов стартуют с отметки в 22 000 рублей и заканчиваются на уровне 60 000 рублей.

MARLEY MENV-180. Расход воздуха 90 м3/час. Стоимость от 27 500 руб.

Хорошо зарекомендовало себя оборудование российских и украинских компаний Vents (Вентс), Vakio (Вакио), Прана и Зилант. Не уступая зарубежным аналогам в производительности и надежности, зачастую они оказываются доступней.

Установка Vakio. Производительность 60 м3/ч в режиме рекуперации, до 120 м3/ч в режиме приточной вентиляции. Цена от 17 000 руб.

Ориентировочная стоимость систем рекуперации воздуха данных фирм (производительность от 120 до 250 м3/час) составляет от 17 000 до 55 000 руб.

Prava 200G. Приток — 135 м3/ч, вытяжка — 125 м3/ч. Рекомендуемая площадь для обслуживания системой до 60 м2.

Характер отзывов о рекуператорах воздуха в большинстве своем положителен. Многие владельцы отмечают, что с их помощью была решена проблема избыточной влажности, вызывавшая появление плесени и грибка в помещениях.

В расчетах срока окупаемости данного оборудования приводятся цифры от 3 до 7 лет. Данных инструментальных замеров по поводу реальной экономии энергоносителей на форумах, посвященных данной тематике мы не нашли.

Кратко о самостоятельной сборке

В большинстве фото и видеоинструкций по самостоятельному изготовлению рекуператоров рассматриваются пластинчатые модели. Это самый простой и доступный вариант для домашнего мастера.

Главная часть конструкции – теплообменник. Его делают из оцинкованной стали, нарезая ее в виде пластин размером 30х30 см. Для создания каналов на краях и посередине каждой секции с помощью силикона наклеивают пластиковые полосы толщиной 4 мм и шириной 2-3 см.

Собирают теплообменник, накладывая и поочередно поворачивая пластины на угол в 90 градусов относительно друг друга. Так получают изолированные каналы для встречного движения холодного и теплого воздуха.

После этого под размеры теплообменника изготавливают корпус из металла, ДСП или пластика. В нем делают четыре отверстия для подачи воздуха. В два из них ставят вентиляторы. Теплообменник разворачивают под углом в 45 градусов и закрепляют его в корпусе.

Завершает работу тщательная герметизация всех монтажных стыков силиконом.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Рекуператор воздуха или бризер: как сохранить тепло в доме

Одна из проблем домашней приточной вентиляции заключается в температуре подаваемого воздуха. Зимой холодный воздух с низкой температурой попадает внутрь и охлаждает помещения. Это сказывается и на комфорте жилья, и на ценнике за отопление. Разберемся, как можно нагреть приточный воздух в доме.

СПОСОБ №1: РЕКУПЕРАЦИЯ ТЕПЛА

Рекуператор воздуха, или теплообменник, утилизирует тепло вытяжного воздуха и использует его для нагрева приточного. Рекуператор устанавливается в вентиляционную установку, которая работает и на вход, и на выход. Такая приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией не позволяет теплу уйти вместе с удаляемым воздухом. Способов реализации этой системы немало, однако в бытовых или самодельных вариантах чаще всего применяют пластинчатые и роторные рекуператоры.

Пластинчатый рекуператор

Он получил широкое распространение благодаря своей простоте и компактным размерам. У пластинчатого рекуператора есть и другие названия: перекрестный или поточный. Все они отражают его конструктивные особенности. В его корпусе параллельными слоями уложены пластины, между которыми проходят два потока: холодный приточный (в дом) и теплый вытяжной (из дома). Потоки в теплообменнике пересекаются, обмениваются теплом, но не смешиваются. Этот эффект возникает за счет использования пластин из определенных материалов и уложенных определенным образом.

1. Пластины укладывают слоями на определенном расстоянии друг от друга параллельно воздушным потокам. В пространстве между пластинами движутся потоки вытяжного и приточного воздуха.
2. Пересекающиеся потоки приточного и вытяжного воздуха должны чередоваться. Грубо говоря, нечетные потоки – приточные, четные – вытяжные.
3. Важное условие: конструкция рекуператора должна быть герметичной. Это исключит перемешивание потоков.
4. Рекуперация полезной тепловой энергии эффективнее, если пластины сделаны из материала с высокой теплопроводностью. Это может быть целлюлоза или алюминий, обработанный особым образом (например, при помощи поликарбоната).

Холодный приточный воздух, встречая пластины на своем пути, расслаивается на мелкие потоки. Каждый такой мини-поток сверху и снизу соприкасается с теплым вытяжным воздухом. За счет высокой теплопроводности пластин, тепло от одного вытяжного потока передается приточному. При этом загрязнители, удаляемые вытяжкой, не попадают в приточный поток.

Роторный рекуператор

У него те же требования: вытяжка и приток должны обмениваться теплом, но не загрязнениями. Основа такого рекуператора – вращающийся барабан, ротор. Он представляет собой короткий цилиндр из большого количества гофрированных стальных пластин. Ротор вращается как в вытяжном потоке, так и в приточном.

1. Слои барабана располагаются параллельно воздушным потокам, поэтому площадь контакта между пластинами и воздухом большая, это повышает интенсивность теплообмена.
2. Приток и вытяжка разграничены перегородкой и практически не смешиваются.
3. Роторный рекуператор аккумулирует тепло из воздуха, удаляемого из комнаты, и затем отдает его приточному воздуху.

Роторный рекуператор эффективнее пластинчатого, но занимает больше места. Для него нужна большая вентиляционная камера. Поэтому для дома обычно используют пластинчатые рекуператоры воздуха. Насколько это оправдано?

Недостатки бытовых рекуператоров

Очень распространенная проблема – обледенение рекуператора. Именно в холодное время года, когда обогрев воздуха особенно важен, рекуператоры часто отказывают. Даже незначительное снижение температуры ниже 0°С может привести к обмерзанию воздушного пространства между пластинами. Дело в том, что вместе с теплым вытяжным воздухом в рекуператор поступает влага. При охлаждении она конденсируется и замерзает. Пользователи борются с этим негативным эффектом, либо отключая приток воздуха на какое-то время, либо дополняя систему электрическим нагревателем. Чем выше цена рекуператора, тем надежнее он работает при низких температурах. Но даже самые продвинутые модели не застрахованы от этого негативного эффекта.

Еще один минус – низкий коэффициент полезного действия (КПД), то есть недостаточная эффективность рекуперации. Сколько тепла от вытяжки отдается приточному воздуху, зависит от сложности конструкции. У хороших рекуператоров КПД около 60-75%, у не очень хороших – около 40-50%. От КПД зависит срок окупаемости вентиляционной установки с рекуперацией тепла. Для его расчета есть специальные онлайн-калькуляторы. Мы без труда нашли один из них и сделали несколько тестовых расчетов. Получилось следующее: если установить в квартиру вентиляционную камеру с рекуперацией, то она окупится в среднем через 5-15 лет, в зависимости от тарифов на электроэнергию, средней температуры зимой, стоимости вентиляции и КПД рекуператора.

Выходит, сама по себе рекуперация тепла хороша. При правильной реализации она действительно может сэкономить энергию и деньги. К примеру, в Европе строят дома со встроенной центральной вентиляцией с теплообменником. Но если рекуперация заранее не предусмотрена, то зачастую приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией стоит неоправданно дорого: тут и сама венткамера, и монтаж, и ремонт в квартире, и траты на нагрев для защиты рекуператора от обмерзания.

Для квартиры с небольшим воздухообменом проще и дешевле нагревать приточный воздух непосредственно на входе в помещение. Разберем этот способ на примере бризера.