Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла

В этой статье поговорим о системах вентиляции с рекуперацией тепла. Выясним, что такое рекуперация и почему это выгодно. Рассмотрим элементы приточно-вытяжных установок и разные типы рекуператоров, а также дадим небольшие рекомендации по монтажу и выбору вентиляционного оборудования.

Современные системы вентиляции играют ключевую роль в обеспечении комфортного и здорового микроклимата в помещениях. Приточно-вытяжные установки с рекуперацией тепла позволяют не только организовать эффективный воздухообмен, но и снизить энергозатраты на отопление. В условиях роста цен на энергоносители такие системы становятся всё более популярными, особенно в герметичных домах с хорошей теплоизоляцией.

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла работает по следующему принципу:

Рекуператор — это ключевой элемент любой энергоэффективной системы вентиляции. Он представляет собой теплообменник, который позволяет подогреть приточный воздух за счёт температуры вытяжного. Поскольку расход энергоресурсов уменьшается, установка со временем окупается.

Рассмотрим процесс рекуперации на примере оборудования Zenit Heco:

Представим, что зимой на улице -35°C, а в помещении +24°C. Допустим, нам требуется и дальше поддерживать температуру на отметке +24°C.

Удаляемый из помещения воздух подогреет приточный до +11°C, а электрический (или водяной) нагреватель доведёт температуру до нужного значения. То есть рекуператор сделает бóльшую часть работы, а нагревателю останется лишь немного помочь, добавив 13 градусов. В результате мы сохраняем более 75% тепловой энергии, которую пришлось бы тратить на обогрев без рекуперации.

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла применяется практически на любых объектах, от квартир и частных домов до офисных и производственных помещений.

Подробно о том, как рассчитать окупаемость вентиляционной установки с рекуперацией, читайте в этой статье.

Рекуператоры принято различать по следующим показателям:

K = (tр – tн) / (tв – tн), где

tр — температура приточного воздуха после рекуперации, °С

tн — температура наружного уличного воздуха, °С

tв — температура вытяжного из помещения воздуха, °С

Рассмотрим основные типы рекуператоров (по конструкции теплообменника), используемых в системах приточно-вытяжной вентиляции.

Это устройство, внутри которого находится набор тонких пластин, параллельных друг другу. Эти пластины образуют каналы для приточного и вытяжного воздуха:

Пластинчатый энтальпийный рекуператор, помимо тепла, также возвращает часть влаги (40-50%). Вместе с переносом влаги переносится и часть скрытого (неявного) тепла из вытяжного воздуха приточному, в результате увеличивается КПД рекуператора.

Небольшим бонусом является то, что летом теплообменник позволяет снизить температуру приточного воздуха на несколько градусов, если температура внутри помещения ниже, чем снаружи. Для большего снижения температуры в жаркий период потребуется канальный охладитель, который монтируется прямо в приточно-вытяжную установку.

TURKOV были первыми производителями энтальпийных рекуператоров в Российской Федерации.

Рабочая область рекуператора выполнена из полимерной мембраны, которая пропускает молекулы воды из вытяжного (увлажнённого) воздуха и передаёт приточному (сухому).

При этом смешивания вытяжного и приточного потоков в рекуператоре не происходит, так как влага пропускается через мембрану посредством диффузии. Это объясняется разницей концентрации водяного пара по обе стороны мембраны, размеры ячеек которой настолько малы, что пройти через неё может только водяной пар. Для прочих веществ, загрязняющих воздушный поток, мембрана оказывается надёжной преградой.

Кроме того, пластина рекуператора обладает свойством губки, что позволяет рекуператору впитывать определённый объём влаги без выпадения конденсата на поверхности пластин рекуператора.

От количества ступеней пластинчатого рекуператора зависит непосредственно его КПД, а также то, при каких температурных условиях приточно-вытяжная установка сможет работать без преднагрева.

Роторные рекуператоры относятся к классу регенеративных теплообменников, которые получили широкое применение в системах приточно-вытяжной вентиляции.

В роторном теплообменнике передача тепла осуществляется через вращающийся барабан, состоящий из набора тонких металлических пластин.

Принцип работы: тёплый вытяжной воздух нагревает пластины, которые при вращении попадают в поток холодного приточного воздуха, тем самым передавая ему тепло при прохождении через барабан.

Имея большую поверхность теплообменника, устройства такого типа достаточно эффективны. Если на роторный рекуператор нанесено гигроскопическое покрытие, то вместе с теплом также будет возвращаться и часть влаги.

Как правило, максимальный КПД возврата тепла составляет 80%, а влаги — 85%.

Основной узел роторного рекуператора, барабан, состоит из ячеек, изготовленных из гофрированного листового материала (например, алюминия). При монтаже вал барабана ориентируют горизонтально, выдерживая параллельность к направлению движения потоков воздуха. Структура устройства технически сложная, при его установке требуется квалифицированный монтаж и умелое эксплуатационное обслуживание.

Наличие подвижных элементов в конструкции рекуператора означает, что он не исключает смешивание вытяжного воздуха с приточным. Как правило, подмес несущественный и составляет не более 5%.

В рекуператоре данного типа теплообмен происходит в камере, разделённой заслонкой на две половины.

Принцип работы заключается в попеременном соприкосновении потоков воздуха с одними и теми же поверхностями конструкции:

Обычно цикл меняется каждые 45–90 секунд в зависимости от температуры воздуха.

КПД такого рекуператора в среднем достигает 80%.

Несмотря на достаточно высокую эффективность рекуператора, потоки воздуха в нём могут смешиваться, передавая запахи и частицы загрязнителей. Подмес в камерном рекуператоре обычно составляет менее 10%.

Трубчатый (жидкостный) рекуператор — это устройство с промежуточным теплоносителем. Как правило, им выступает вода или антифриз.

Данный рекуператор состоит из двух теплообменников, один из которых расположен в приточном канале, а второй — в вытяжном. Принцип его работы схож с принципом водяного обогрева:

Жидкость циркулирует по изолированному трубопроводу с помощью насоса. Расстояние, которое преодолевает теплоноситель, может варьироваться, однако важно понимать, что существенное удаление теплообменников друг от друга потребует более мощного насоса, а также повлечёт за собой снижение эффективности рекуперации.

Положение для монтажа теплообменников, насоса и трубопроводов может быть как вертикальным, так и горизонтальным.

Поскольку теплоноситель движется по замкнутой системе, исключено смешивание потоков воздуха, но по этой же причине КПД таких рекуператоров сравнительно низкий — около 60%.

Фреоновый рекуператор — это система утилизации тепла, в которой используется замкнутый контур с хладагентом (фреоном).

По принципу работы фреоновый рекуператор схож с трубчатым. Отличие заключается в том, что вместо теплообменников применяются термосифоны. Они представляют собой кольцеобразные трубки (медные или алюминиевые), по которым движется хладагент.

Фреоновый рекуператор исключает смешивание потоков и передачу запахов. Его КПД, как и в случае с жидкостным, также относительно низкий — примерно 60%.

Для обеспечения нормальной работы рекуператора воздуховоды, в которых установлены тепловые трубки, нужно размещать друг над другом: поток вытяжного воздуха всегда должен проходить ниже приточного. Поскольку в конструкции рекуператора отсутствуют подвижные элементы, сами трубы следует располагать вертикально или под небольшим углом, чтобы фреон мог без проблем перемещаться между их участками.

Дополнительно установки оснащаются следующими приспособлениями:

Управление установкой может осуществляться как с помощью пульта, так и через мобильное приложение по Wi-Fi. Также предусмотрено подключение к Яндекс станции с Алисой и различным системам «Умный дом».

Корпус приточно-вытяжных установок, выпускаемых компанией TURKOV, неизменно совершенствуется: улучшаются теплоизоляция и шумопоглощение.

Благодаря использованию полипропилена удалось добиться снижения уровня низкочастотного шума и уменьшить вес непосредственно вентиляционной установки, чтобы облегчить её монтаж в помещении.

Вкратце рассмотрим некоторые моменты, связанные с монтажом вентиляционного оборудования.

Перед установкой приточно-вытяжной системы вентиляции необходимо выполнить первичный проект монтажа:

Установки монтируются на полу, стенах, потолках и даже на крышах. Как правило, оборудование имеет и левое, и правое исполнение, а также крепится в любом положении. Исключения составляют установки с водяным нагревателем и полипропиленовым рекуператором.

Монтажный проём в стене выполняется диаметром до 250 мм с помощью алмазного инструмента. Рабочий модуль устройства находится в стене. На торце размещаются вентиляционные решётки. Отверстие в стене должно быть под наклоном около 3° к фундаменту здания. Наружный патрубок должен выходить за поверхность стены не менее, чем на 5 см.

Монтаж вентиляционных установок снаружи дома выполняется на несущей части перекрытия по специальному проекту. Корпус оборудования и места присоединения воздуховодов к нему должны быть защищены прочным навесом или тентом, чтобы минимизировать воздействие внешних факторов (прямое попадание солнечных лучей и воды). Металлическая коробка автоматики при этом заменяется на герметичную пластиковую.

Для транспортировки воздуха по объекту прокладывается сеть воздуховодов. Количество воздуховодов в системе вентиляции зависит от её конфигурации, но в стандартном варианте их четыре:

С целью предотвращения образования конденсата воздуховоды должны иметь хорошую теплоизоляцию, не менее 20 мм. При прокладке в неотапливаемом помещении (улица, чердак, гараж) утепление должно составлять 40-50 мм. Для регионов с критически низкими температурами значения могут быть больше.

Большая протяжённость сети увеличивает сопротивление воздушного потока — в этом случае машину комплектуют более мощными вентиляторами, поддерживающими необходимый напор. Также важно помнить, что при размещении вентиляционной сети под потолками воздуховоды «съедают» их высоту — в среднем потолки опускаются на 15-20 см.

Если система вентиляции обслуживает помещения всего здания, её называют центральной. Если установка смонтирована для обслуживания отдельных комнат или офисов, то такой тип вентиляции будет децентрализованным.

Заказчику необходимо:

Возникли вопросы?

Звоните по номеру +74951912970 — наши специалисты помогут с выбором.

1. Как считать окупаемость вентиляции с рекуперацией? Показываем!

2. Энергоэффективный дом: что учесть при строительстве

3. Вентиляция в концепции пассивного дома