Целюлозний рекуператор. Вентиляція з рекуперацією тепла – докладна інформація. Рекуператор із тепловими трубами
Рекуперація тепла стала досить часто використовуватися останнім часом у системах вентиляції. Якщо докладніше розглядати сам процес, то спочатку слід визначитися і зрозуміти, що означає сам термін рекуперація. Рекуперація тепла в системах вентиляції означає, що повітря, що пропускається, яке видаляється спеціальними установками, пропускається крізь систему фільтрів і подається назад.
Варто звернути особливу увагу, що у вентиляційних системах з часткою відпрацьованого повітря витягується і частина тепла з приміщення. І ось саме ця теплова енергія і повертається назад.
Дані системи ефективно застосовується на великих виробництвах і великих цехах, оскільки, щоб забезпечити оптимальну температуру для таких приміщень взимку необхідно піддати себе великим витратам. Дані установки дозволяють значно компенсувати такі втрати і скоротити витрати.
Навіть у приватному будинку вентиляційні установки з рекуперацією тепла сьогодні будуть досить актуальними. Навіть в індивідуальному будинку завжди виконується вентиляція і при циркулюванні повітря тепло так само йде з будь-якого приміщення. Погодьтеся, що загерметезувати будівлю повністю і тим самим уникнути будь-яких втрат тепла просто неможливо.
Сьогодні ці системи варто застосовувати навіть у приватному будинку з наступних причин:
- Для швидкого видалення повітря з великою домішкою вуглекислого газу;
- Для припливу необхідної кількості свіжого повітря у житлові приміщення;
- Для усунення підвищеної вологості у кімнатах, а також усунення неприємних запахів;
- Для економії тепла;
- А також для видалення пилу та шкідливих мікроорганізмів, які можуть у ньому утримуватися.
Системи припливного типу з рекуперацією
Припливна установка з рекуперацією тепла починає мати все більший попит серед приватних домовласників. І її переваги, особливо в холодну пору року, дуже високі.
Як відомо, забезпечити житлове приміщення необхідною вентиляцією можна багатьма способами. Це і природна циркуляція повітря, яка здійснюється за рахунок провітрювання кімнат. Але погодьтеся, що використовувати такий спосіб узимку просто неможливо, оскільки все тепло швидко покине житлові приміщення.
Якщо ж у будинку, в якому циркуляція повітря виконується тільки природним шляхом, немає більш ефективної системи, то виходить, що в холод кімнати не отримують потрібного обсягу свіжого повітря і кисню відповідно, що надалі негативно позначається на самопочутті всіх членів сім'ї.
Зрозуміло, останнім часом, коли практично всі власники встановлюють пластикові вікна та двері, виходить, що влаштовувати вентиляцію природним способом просто неефективно. Тому виникає необхідність встановлення додаткового обладнання, яке здатне забезпечити хорошу циркуляцію повітря всередині приміщень. І, звичайно, кожен власник погодиться з тим, що хотілося б, щоб будь-яка система витрачала електроенергію економно.
І ось тут найоптимальнішим варіантом буде рекуперація тепла у системах вентиляції. В ідеальному варіанті бажано придбати установку, яка могла б забезпечити і рекуперацію вологості.
Що таке рекуперація вологи?
У будь-якому приміщенні має завжди підтримуватись певний рівень вологості, при якому кожна людина почувається найбільш комфортно. Ця норма має величину від 45 до 65%. Взимку більшість людей стикаються із зайво сухим повітрям у приміщенні. Особливо в квартирах, коли опалення включають на повну і повітря стає дуже сухим, що має вологість близько 25%.
Крім того, часто виходить і так, що з такими перепадами вологості страждає не лише людина. Але й підлога з меблями, як відомо, дерево має високу гігроскопічність. Дуже часто меблі та підлоги від надто сухого повітря пересихають, і надалі виходить, що підлога починає скрипіти, а меблі розвалюватися. Дані установки в першу чергу підтримуватимуть і необхідний рівень вологості в будь-якому приміщенні, незалежно від пори року.
Види рекуператорів
В індивідуальних житлових будинках найбільше часто встановлюють системи вентилювання, що мають централізовані теплообмінники. Крім того, сьогодні можна вибирати з кількох видів конструкцій рекуперативної вентиляції, але вищим попитом користуються такі:
- Пластинчасті.
- Роторні.
- Камерні.
- Що мають проміжний теплоносій.
Теплообмінники пластинчастого типу
Найпростіші конструкції для систем вентиляції. Теплообмінник виконаний у вигляді камери, розділеної на окремі канали, розташовані паралельно один до одного. Між ними знаходиться тонка пластинчаста перегородка, яка має високі теплопровідні властивості.
Принцип дії заснований на обміні теплом повітряних потоків, тобто відпрацьоване повітря, яке видаляється з приміщення і віддає своє тепло припливному повітрю, яке надходить усередину будинку вже теплим завдяки такому обміну.
До переваг такої технології можна віднести:
- просте налаштування пристрою;
- повна відсутність будь-яких деталей, що рухаються;
- високу ефективність дії.
Ну, і одним з найбільш істотних недоліків у роботі такого рекуператора є утворення конденсату на самій пластині. Зазвичай такі теплообмінники потрібно додатково монтувати спеціальними краплеуловлювачами. Це необхідний параметр, оскільки в зимовий час конденсат може замерзнути та зупинити пристрій. Саме тому в деяких пристроях цього типу є вбудовані системи розморожування.
Теплообмінники роторного типу
Тут головну деталь бере на себе ротор, який розташовується між повітроводними каналами та нагріває повітря за допомогою постійного обертання. Вентиляція з рекуперацією роторного тепла типу має дуже високу ефективність роботи. Така система дозволяє повертати назад до приміщення близько 80% тепла.
А ось істотним недоліком є неповноцінність роботи системи щодо бруду, пилу та запахів. У конструкції між ротором та корпусом є не щільності. Через них потоки повітря можуть змішуватись і тому всі забруднення можуть знову потрапити назад. І природно рівень шуму тут набагато вище, ніж у пластинчастого теплообмінника.
Теплообмінники камерного типу
У рекуператорі даного типу повітряні потоки розділені безпосередньо камерою. Обмін тепла відбувається завдяки заслінці, яка періодично змінює напрямок потоків повітря. Дана система має високу ефективність у роботі. А до недоліків можна віднести лише наявність рухомих деталей усередині пристрою.
Теплообмінники із проміжним носієм
Принцип роботи цього пристрою практично аналогічний роботі пластинчастого рекуператора. Тут теплообмінником є замкнутий контур із трубки. У ньому відбувається постійна циркуляція води чи водно-гліколевого розчину. Ефективність процесів теплообміну залежить від швидкості циркуляції в замкнутому контурі рідини.
У такому пристрої змішання потоків повітря повністю виключено. До мінусів належить лише недостатня ефективність. Такий пристрій здатний повернути приблизно 50% забраного із приміщення тепла.
Теплові трубки
Варто виділити ще один тип рекуператорів. Рекуперація тепла в будинку з використанням теплових трубок є досить ефективною. Такі пристрої являють собою запаяні трубки, виготовлені з металу, який володіє високими теплопровідними властивостями. Усередині такої трубки знаходиться рідина, яка має дуже низьку температуру кипіння (як правило, тут використовують фреон).
Такий теплообмінник завжди встановлюється у вертикальному положенні, причому один із його кінців розташований у каналі витяжки, а інший у припливному каналі.
Принцип дії простий. Тепле повітря, що витягується, омиваючи трубу, передає тепло фреону, який закипаючи, переміщається вгору, з великою кількістю тепла. А припливне повітря, що омиває верх трубки, забирає це тепло з собою.
До переваг можна віднести високу ефективність, безшумність роботи та високий коефіцієнт корисної дії. Отже, сьогодні можна значно заощадити на обігріві будинку, частково повертаючи його назад.
Електродвигуни призначені для руху різних механізмів, але після завершення руху механізм необхідно зупинити. Для цього можна використовувати також електричну машину та метод рекуперації. Про те, що таке рекуперація електроенергії, розповідається у цій статті.
Що таке рекуперація
Назва цього процесу походить від латинського слова recuperatio, яке перекладається як зворотне отримання. Це повернення частини використаної енергії або матеріалів для повторного використання.
Цей процес широко використовується в електротранспорті, що особливо працює на акумуляторах. Під час руху під ухил і під час гальмування системи рекуперації повертає кінетичну енергію руху назад в акумулятор, заряджаючи їх. Це дозволяє проїхати без підзарядки більшу відстань.
Рекуперативне гальмування
Один із видів гальмування – це рекуперативне. При цьому швидкість обертання електродвигуна більша, ніж задана параметрами мережі: напругою на якорі та обмотці збудження в двигунах постійного струму або частотою напруги живлення в синхронних або асинхронних двигунах. У цьому електродвигун перетворюється на режим генератора, а вироблену енергію віддає у мережу.
Основною перевагою рекуператора є економія електроенергії. Це особливо помітно при русі містом з швидкістю, що постійно змінюється, приміському електротранспорті і метрополітені з великою кількістю зупинок і гальмуванням перед ними.
Крім переваг, рекуперація має недоліки:
- неможливість повної зупинки транспорту;
- повільна зупинка за малих швидкостей;
- відсутність гальмівного зусилля на стоянці.
Для компенсації цих недоліків транспортних засобах встановлюється додаткова система механічних гальм.
Як працює система рекуперації
Для забезпечення роботи ця система повинна забезпечувати живлення електродвигуна від мережі та повернення енергії під час гальмування. Найпростіше це здійснюється у міському електротранспорті, а також у старих електромобілях, оснащених свинцевими акумуляторами, електродвигунами постійного струму та контакторами, – при переході на знижену передачу за високої швидкості режим повернення енергії включається автоматично.
У сучасному транспорті замість контакторів використовується ШІМ-контролер. Цей пристрій дозволяє повертати енергію як у мережу постійного, так і змінного струму. Працюючи воно працює як випрямляч, а під час гальмування визначає частоту і фазу мережі, створюючи зворотний струм.
Цікаво.При динамічному гальмуванні електродвигунів постійного струму вони так само переходять в режим генератора, але енергія, що виробляється, не повертається в мережу, а розсіюється на додатковому опорі.
Силовий спуск
Крім гальмування, рекуператор використовується зменшення швидкості при опусканні вантажів вантажопідйомними механізмами і під час руху вниз по похилій дорозі електротранспорту. Це дозволяє не використовувати при цьому механічне гальмо, що зношується.
Застосування рекуперації у транспорті
Цей метод гальмування використовується багато років. Залежно від виду транспорту його застосування має свої особливості.
В електромобілях та електровелосипедах
При русі дорогою, а тим більше, бездоріжжям електропривід майже весь час працює в тяговому режимі, а перед зупинкою або перехрестям - "накатом". Зупинка здійснюється, використовуючи механічні гальма через те, що рекуперація при малих швидкостях неефективна.
Крім того, ККД акумуляторів у циклі "заряд-розряд" далекий від 100%. Тому хоча такі системи і встановлюються на електромобілі, великої економії заряду вони не забезпечують.
На залізній дорозі
Рекуперація у електровозах здійснюється тяговими електродвигунами. При цьому вони включаються в режимі генератора, що перетворює кінетичну енергію на електроенергію. Ця енергія віддається назад у мережу, на відміну реостатного гальмування, що викликає нагрівання реостатів.
Рекуперація використовується також при тривалому спуску схилом для підтримки постійної швидкості. Цей метод дозволяє економити електроенергію, яка віддається назад у мережу та використовується іншими поїздами.
Раніше цією системою обладналися лише локомотиви, які працюють від постійної мережі. В апаратах, що працюють від мережі змінного струму, є складність із синхронізацією частоти відданої енергії із частотою мережі. Наразі ця проблема вирішується за допомогою тиристорних перетворювачів.
В метро
У метрополітені під час руху поїздів відбувається постійний розгін та гальмування вагонів. Тому рекуперація енергії дає великий економічний ефект. Він досягає максимуму, якщо це відбувається одночасно у різних поїздах на одній станції. Це враховується під час складання розкладу.
У міському громадському транспорті
У міському електротранспорті ця система встановлюється практично у всіх моделях. Вона використовується як основна до швидкості 1-2 км/год, після чого стає неефективною, і замість неї включається гальмо стоянки.
У Формулі-1
Починаючи з 2009 року в деяких машинах встановлюється система рекуперації. Цього року такі пристрої ще не давали відчутної переваги.
2010 року такі системи не використовувалися. Їх установка з обмеженням на потужність та обсяг рекуперованої енергії відновилася у 2011 році.
Гальмування асинхронних двигунів
Зниження швидкості асинхронних електродвигунів здійснюється трьома способами:
- рекуперація;
- противключення;
- динамічний.
Рекуперативне гальмування асинхронного двигуна
Рекуперація асинхронних двигунів можлива у трьох випадках:
- Зміна частоти напруги живлення. Можливе при живленні електродвигуна від частоти перетворювача. Для переходу в режим гальмування частота зменшується так, щоб швидкість обертання ротора виявилася синхроннішою;
- Перемиканням обмоток та зміною числа полюсів. Можливо тільки у двох- та багатошвидкісних електродвигунах, у яких кілька швидкостей передбачені конструктивно;
- Силовий спуск. Застосовується у вантажопідйомних механізмах. У цих апаратах встановлюються електродвигуни з фазним ротором, регулювання швидкості яких здійснюється зміною величини опору, що підключається до обмоток ротора.
У будь-якому випадку при гальмуванні ротор починає обганяти поле статора, ковзання стає більше 1 і електромашина починає працювати як генератор, віддаючи енергію в мережу.
Протиувімкнення
Режим противмикання здійснюється перемиканням двох фаз, що живлять електромашину, між собою та включенням обертання апарата у зворотний бік.
Можливий варіант включення при противключенні додаткових опорів ланцюг статора або обмоток фазного ротора. Це зменшує струм та гальмівний момент.
Важливо!На практиці цей спосіб застосовується рідко через перевищення струмів у 8-10 разів вище за номінальні (за винятком двигунів з фазним ротором). Крім того, апарат необхідно вчасно відключити, інакше він почне обертатись у зворотний бік.
Динамічне гальмування асинхронного двигуна
Цей метод здійснюється подачею в обмотку статора постійної напруги. Для забезпечення безаварійної роботи електромашини струм гальмування не повинен перевищувати 4-5 струмів холостого ходу. Це досягається включенням до ланцюга статора додаткового опору або використанням понижуючого трансформатора.
Постійний струм, що протікає в статорних обмотках, створює магнітне поле. При перетині його в обмотках ротора наводиться ЕРС і протікає струм. Виділена потужність створює гальмівний момент, сила якого тим більше, що вища швидкість обертання електромашини.
Фактично асинхронний електродвигун у режимі динамічного гальмування перетворюється на генератор постійного струму, вихідні клеми якого закорочені (в машині з короткозамкненим ротором) або включені на додатковий опір (електромашина з фазним ротором).
Рекуперація в електричних машинах – це вид гальмування, що дозволяє заощадити електроенергію та уникнути зносу механічних гальм.
Відео
Донедавна припливно-витяжна вентиляція з рекуператором повітря використовувалася в Росії досить рідко, поки фахівці не дійшли висновку, що така система - це необхідність. В основі роботи вентиляції закладено принцип рекуперації. Так називається процес, у якому з відпрацьованого повітря повертається частина тепла. Залишаючи приміщення, тепле повітря частково нагріває зустрічний холодний потік у теплообміннику. Таким чином, на вулицю виходить повністю «відпрацьоване» повітря, а в приміщення потрапляє не тільки свіже, а й уже нагріте повітря.
Чому від витяжної вентиляції старого типу давно час відмовитися
Чому традиційна природна витяжна вентиляція, яка довгі роки встановлювалася у приватних будинках, квартирах та будинках, – більше не ефективна? Справа в тому, що в цьому випадку через рами, дверні отвори та щілини має відбуватися безперервне проникнення повітря в приміщення, але у разі встановлення герметичних пластикових склопакетів, приплив повітря сильно скорочується і в результаті природна витяжна система вентиляції перестає нормально функціонувати.
Для того, щоб у приміщеннях температура повітря була комфортною, у зимовий період повітря потрібно нагрівати, на що в нашій країні, власником житла витрачаються величезні кошти, тому що в зимовому періоді. холоди нашій країні тривають 5-6 місяців. І хоча опалювальний сезон - коротше, все одно на обігрів повітря припливу величезні ресурси. Однак цьому недоліки природної витяжної вентиляції не закінчуються. З вулиці до приміщення потрапляє не лише холодне, а й брудне повітря, а також періодично виникають протяги. Контролювати обсяг цих повітряних потоків немає можливості. Виходить, що через незбалансовану вентиляцію на вітер буквально викидаються величезні гроші, тому що люди змушені платити за нагрівання повітря, яке через пару хвилин відлітає в трубу. Оскільки ціни на енергоносії зростають рік у рік, не дивно, що питання про зменшення витрат на опалення рано чи пізно виникає у кожної ощадливої людини, яка не хоче власним коштом «опалювати вулицю».
Як зберегти тепло в будинку
Для збереження тепла в системі вентиляції, - нагрівання припливного холодного повітря за рахунок теплого повітря, що видаляється з приміщення, призначені спеціальні установки-рекуператори. У припливно-витяжні вентиляційні установки вбудовується касета, що забезпечує теплообмін повітря. Виходячи через неї, витяжне повітря передає тепло стінкам теплообмінника, при цьому холодне повітря, що йде в приміщення, нагрівається від стінок. Цей принцип закладено в основу роботи пластинчастих та роторних рекуператорів, які на даний момент здобули популярність на ринку вентиляційних установок.
Чи є недоліки у пластинчастих рекуператорів
У пристроях цього типу потоки повітря хіба що розрізаються пластинами. Ці припливно-витяжні системи, окрім безлічі переваг, про які йтиметься далі, мають і один недолік: з того боку, де виходить витяжне повітря, на пластинах утворюється льоду. Проблема пояснюється просто: внаслідок того, що теплообмінна пластина і витяжне повітря мають різні температури, утворюється конденсат, який, власне, і перетворюється на льоду. Через замерзлі пластини повітря починає проходити з величезним опором, і продуктивність вентиляції різко падає, а процес рекуперації практично зупиняється, до повного відтавання пластин.
Процес можна порівняти з тим, ніби з морозильної камери дістали пляшку лимонаду. Скло в мить покрилося б спочатку білою плівкою, а потім краплями води. Чи можна боротися із проблемою обмерзання рекуператора? Фахівці знайшли вихід, встановивши у системах вентиляції з рекуперацією спеціальний клапан-байпас. Як тільки пластини покриваються шаром криги, байпас відкривається, і припливне повітря якийсь час йде в обхід касети рекуператора, надходячи в приміщення практично без нагріву. При цьому, пластини рекуператора досить швидко розморожуються за рахунок витяжного повітря, що видаляється, а утворилася вода збирається в дренажній ванні. Ванна з'єднана з дренажною системою, що виходить у каналізацію, і весь конденсат зливається туди. Рекуператор знову починає ефективно працювати, а повітрообмін відновлюється.
Коли касета розморожується, клапан знову закривається, але тут є одне «але». Коли повітря не надходить у теплообмінник, обходить його, економія енергії зводиться до мінімуму. Пов'язано це з тим, що повітря, що припливає, як правило, крім пластин теплообмінника, догріває вбудований калорифер - точно такий же, який є в простих припливних установках, але значно меншої потужності. Як із цим справлятися? Чи можна боротися з льодом, щоб не втрачати гроші?
Припливно-витяжні вентиляційні установки з рекуперацією тепла
Виробники рекуператорів знайшли вирішення цієї серйозної проблеми. Завдяки винаходу нової технології, волога, що осідає на стінках теплообмінника з боку повітря, що виходить, починає вбиратися в них і переходити на бік припливного повітря - зволожуючи його. Таким чином, практично вся волога, що знаходиться в повітрі, що видаляється, потрапляє назад в приміщення. За рахунок чого цей процес можливий? Такого ефекту інженери досягли, створивши касети з гігроскопічної целюлози. Крім того, багато хто з гігроскопічної целюлози не мають байпасів і не підключаються до дренажної системи з ванною та водопроводом. Всю вологу утилізують потоки повітря, і вона залишається практично повністю в приміщенні. Отже, використовуючи в рекуператор теплообмінник з целюлози більше не потрібно використовувати байпас і направляти повітря в обхід пластин рекуператора.
У результаті ефективність рекуператора вдалося підвищити до 90%! А це означає, що припливне повітря з вулиці на 90% нагріватиметься за рахунок повітря, що виходить. При цьому рекуператори можуть працювати без проблем навіть на морозі, до -30 градусів Цельсія. Такі установки відмінно підходять для житлових приміщень, квартир, заміських будинків та котеджів, зберігаючи та підтримуючи необхідну вологість та повітрообмін взимку та влітку, вони створюють та підтримують необхідний мікроклімат у приміщенні цілий рік, економлячи при цьому не малі гроші. Однак слід пам'ятати, що рекуператори з целюлозними теплообмінниками як і всі інші здатні обмерзати, що з часом може призвести до виходу з ладу теплообмінної касети. Щоб повністю виключити можливість обмерзання, необхідно встановлювати захист від обмерзання. Так само при всіх своїх позитивних якостях рекуператори з паперовим теплообмінником, не можна використовувати для приміщень з підвищеним вмістом вологи, зокрема для . Для вологих приміщень, у тому числі й для басейнів необхідно використовувати вентиляційні припливно-витяжні установки з пластинчастим рекуператором з алюмінію.
Схема та принцип роботи припливно-витяжної системи вентиляції з рекуператором
Припустимо, що на вулиці зима та температура повітря за вікном -23 0 С. При включенні припливно-витяжної установки вуличне повітря засмоктується установкою за допомогою вбудованого вентилятора, проходить через фільтр та потрапляє на теплообмінну касету. Проходячи через неї, він нагрівається до +14 0 С. Як ми бачимо, в зимові холоди, установка не в змозі повністю прогріти повітря до кімнатної температури, хоча багатьом, можливо буде достатньо і такого нагріву, тому після рекуператора припливне повітря може йти відразу в приміщення, або якщо в рекуператорі стоїть так званий «догрівання повітря» падає у приміщення. Догрівач це малопотужний електричний калорифер або водяний потужністю 1-2 кВт, який може, якщо в цьому є необхідність, включатися при низьких вуличних температурах і догрівати повітря до комфортної кімнатної температури. У комплектаціях рекуператорів різних виробників зазвичай є можливість вибору водяного або електричного догрівача. Навпаки, кімнатне повітря з температурою +18 0 С(+20 0 С) засмоктуючи з приміщення вбудованим вентилятором, проходячи через теплообмінну касету, охолоджується припливним повітрям і виходить на вулицю з рекуператора, маючи температуру -15 0 С.
Яка температура повітря буде після рекуператора взимку та влітку
Є досить простий спосіб самим порахувати, якої температури буде потрапляти повітря в приміщення після рекуператора. На скільки ефективно прогріватиметься припливне повітря і чи буде воно взагалі підігріватися? Що відбуватиметься з повітрям у рекуператорі влітку?
Зима
На картинці видно, що вуличне повітря дорівнює 0 0 С, ефективність рекуператора дорівнює 77% при цьому, температура повітря, що потрапляє в приміщення, дорівнює 15,4 0 С. А на скільки прогріється повітря, якщо температура на вулиці буде наприклад -20 0 С? Існує формула розрахунку припливного повітря для рекуператора в залежності від його ефективності, температури повітря на вулиці та в приміщенні:
t (після рекуператора) = (t (всередині приміщення)-t (на вулиці)) xK (ККД рекуператора) + t (на вулиці)
Для нашого прикладу виходить: 15,4 0 С=(20 0 С-0 0 С)х77%+0 0 С Якщо температура за вікном -20 0 С, у приміщенні +20 0 С, ефективність рекуператора 77%, то температура повітря після рекуператора складе: t=((20-(-0,0-20)). на практиці температура буде трохи меншою, близько +8°С.
Літо
Аналогічно розраховується температура повітря після рекуператора влітку:
t (після рекуператора) = t (на вулиці) + (t (всередині приміщення)-t (на вулиці)) xK (ККД рекуператора)
Для нашого прикладу виходить: 24,2 0 С = 35 0 С + (21 0 С-35 0 С) х77%
Схема та принцип роботи припливно-витяжної системи вентиляції з роторним рекуператором
Принцип дії роторного рекуператора заснований на обміні теплом між вхідним і вихідним потоком повітря в системі вентиляції через алюмінієвий роторний теплообмінник, який обертаючись з різною швидкістю, дозволяє здійснювати такий процес з різною інтенсивністю.
Який рекуператор кращий
Сьогодні у продажу є рекуператори різних фірм виробників, що відрізняються за багатьма пунктами: принцип роботи, ефективності, надійності, економії і т.д. Давайте подивимося на найбільш популярні типи рекуператорів та порівняємо їх переваги та недоліки.
1. Пластинчастий рекуператор із алюмінієвим теплообмінником.
Ціна такого рекуператора досить низька, порівняно з іншими типами рекуператорів, що, безперечно, є одним з його переваг. У пристрої потоки повітря не змішуються, їх розділяє алюмінієва фольга. З мінусів слід назвати високу продуктивність при низьких температурах, т.к. теплообмінник періодично обмерзає і має часто відтавати. Логічно, що витрати на електроенергію підвищуються. Не бажано так само їх встановлювати і в житлових приміщеннях, тому що в зимовий період в процесі роботи рекуператора видаляється вся волога з повітря приміщення і потрібне його постійне зволоження. Основною перевагою алюмінієвих пластинчастих рекуператорів є те, що їх можна встановлювати для вентиляції басейнів.
2. Пластинчастий рекуператор із теплообмінником із пластику.Переваги - ті самі, що й у попереднього варіанту, проте ККД - вище завдяки властивостям пластмаси. 
3. Пластинчастий рекуператор із теплообмінником із целюлози та одинарною касетою.Незважаючи на те, що потоки повітря поділяються перегородками з паперу, волога спокійно просочує стінки теплообмінника. Важливою перевагою є те, що у приміщення назад потрапляє і збережене тепло та волога. Через те, що теплообмінник практично не схильний до обмерзання, не витрачається час на його відтавання, значно збільшується ефективність пристрою. Якщо говорити про недоліки, то вони такі: рекуператори цього типу не можна встановлювати в басейнах, а також в будь-яких інших приміщеннях, де спостерігається надмірна вологість. Крім цього, рекуператор не можна використовувати для осушення. Дуже часто такі .
4. Роторний рекуператор.Відрізняється високим ККД, проте цей показник все ж таки залишається нижчим, ніж якби використовувалася пластинчаста установка з подвійною касетою. Відмінною рисою є низьке споживання енергії. Щодо недоліків, то відзначимо такі моменти, так як зустрічні повітряні потоки у роторного рекуператора розділені не ідеально, в припливне повітря потрапляє невелика кількість повітря, що видаляється з приміщення (нехай і незначне). Сам пристрій коштує досить дорого, т.к. Використовується складна механіка. Нарешті, роторний рекуператор повинен обслуговуватись частіше, ніж інші припливно-витяжні установки та його установка у вологих приміщеннях не бажана.
Рекуператори для квартир та заміських будинків
| Mitsubishi Lossney | Electrolux EPVS |
DAIKIN |
Sistemair | SHUFT |
Від чого залежить ціна на рекуператор
Насамперед, ціна на рекуператор залежить від продуктивності всієї системи вентиляції. Проектувальник-професіонал зможе розробити грамотний проект, який задовольняє саме ваші умови та запити, від якості якого залежатиме не тільки ефективність роботи всієї системи, а й ваші подальші витрати на її обслуговування. Звичайно обладнання можна підібрати і самому, включаючи і повітропроводи та решітки, але бажано, щоб зазначеними питаннями займався фахівець. Розробка проекту коштує додаткових грошей і на перший погляд комусь подібні витрати здадуться досить солідними, але якщо порахувати, скільки грошей в результаті залишиться у вашому бюджеті завдяки грамотному, то ви здивуєтеся.
Вибираючи самостійно рекуператор, насамперед звертайте увагу на ціну та обіцяну якість. Чи коштує пристрій заявленої суми? Чи ви просто переплатите за новинку чи бренд? Устаткування коштує недешево і окупається кілька років, тому до вибору пристрою слід підходити дуже відповідально.
Обов'язково перевірте наявність сертифікатів на продукцію та дізнайтеся, скільки гарантійного терміну діє. Зазвичай гарантія дається не так на рекуператор, але в його складові. Чим краща якість вузлів, агрегатів та інших комплектуючих – тим дорожче обійдеться покупка. Надійність системи оцінюється за сильними та слабкими сторонами товару. Природного, ідеального варіанта не пропонує ніхто, але знайти найкраще рішення для конкретного приміщення цілком можливо.
Як вибрати припливно-витяжну установку з рекуператором
Насамперед задайте продавцеві такі питання:
1. Яка фірма випускає продукцію? Що про неї відомо? Скільки років на ринку? Які відгуки ходять?
2. Яка продуктивність системи? Ці дані можуть розрахувати фахівці, до яких ви звернетеся за консультацією, зокрема фахівці нашої компанії. Для цього ви повинні вказати точні параметри приміщення, бажано надати планування квартири, офісу, заміського будинку, котеджу тощо.
3. Яким буде опір системи повітроводів потокам повітря після встановлення конкретної моделі? Ці дані повинні розраховувати проектувальники для кожного окремого випадку. При розрахунках враховуються всі дифузори, вигини повітроводу та багато іншого. Модель і потужність рекуператора підбирається з урахуванням так званої робочої точки - співвідношення витрати повітря і опору повітроводів.
4. До якого класу енергоспоживання належить рекуператор? Скільки коштуватиме зміст системи? Скільки можна заощаджувати електроенергії? Це потрібно знати для того, щоби прорахувати витрати на опалювальний сезон.
5. Чому дорівнює заявлений Коефіцієнт Корисної Дії установки та реальний? ККД рекуператорів залежить від того, якою буде різниця температур у приміщенні та зовні. Також на цей показник впливають такі параметри, як тип теплообмінної касети, вологість повітря, компонування системи в цілому, правильність розміщення всіх вузлів і т.д.
Погляньмо, як може розраховуватися ККД для різних типів рекуператорів.
- Якщо теплообмінник пластинчастого рекуператора виготовлений із паперу, то ККД складе, в середньому, 60-70%. Установка не промерзає, точніше – це трапляється вкрай рідко. Якщо теплообмінник потрібно розморозити, система сама знижує на якийсь час продуктивність установки.
- Пластинчастий алюмінієвий теплообмінник демонструє високий ККД – до 63%. А ось рекуператор виявиться менш продуктивним. ККД тут дорівнюватиме 42-45%. Пов'язано це з тим, що теплообмінник повинен нерідко розморожуватися. Якщо ви хочете усунути обмерзання, то доведеться використовувати набагато більше електроенергії.
- Роторний рекуператор показує високий ККД у тому випадку, якщо оберти ротора регулює «автоматика», керуючись показниками температурних датчиків, які встановлюються і в приміщенні, і на вулиці. Роторні рекуператори схильні до обмерзання, внаслідок чого, знижується ККД так само, як і у пластинчастих рекуператорів, зроблених з алюмінію.
При експлуатації вентиляційних установок у житлових будинках або виробничих приміщеннях з метою економії коштів, що витрачаються, необхідно ще на етапах проектування передбачати встановлення енергозберігаючого обладнання, званого припливно-витяжними вентиляційними системами із застосуванням процесів рекуперації теплової енергії.
Сам пристрій під назвою «рекуператор» є певним видом теплообмінника, що складається з подвійних стінок, що пропускають як холодне припливне, так і витяжне тепле повітря. До основних характеристик рекуператорів відносять його коефіцієнт корисної дії, який у більшості випадків залежить від деяких важливих параметрів:
- металевого складу конструкції теплообмінника;
- загальної площі зіткнення з повітряними потоками;
- співвідношення обсягу прохідних повітряних мас (припливних до витяжних).
Загалом відмінності між вентиляційними теплообмінниками визначаються також і багатьма іншими факторами, що входять до конкретних видів рекуператорів.
Видова класифікація рекуператорів
Повітряні рекуператори досить часто оснащуються не тільки теплообмінником, а й двома вентиляторами для окремого відведення чистого та відпрацьованого повітря. Крім цього, дані пристрої можуть включатися різні технічні пристрої з метою підвищення якості повітря, що подається. Виходячи з цього, теплообмінники класифікують за теплоносієм, конструкцією або схемою руху теплоносіїв на такі типи:
- підвищену ефективність (рівень продуктивності);
- відсутність споживачів електричної енергії;
- зручний та простий монтаж;
- безшумність роботи.
- 45-78% - при застосуванні пластикових або металевих теплообмінників;
- 60-92% - при використанні пластинчастих рекуператорів з наявністю гігроскопічного целюлозного теплообмінника.
Роторний рекуператор, принцип роботи якого заснований на обертанні роторного теплообмінника з певною і постійною швидкістю є конструкцією циліндричної форми, всередині якої щільно розташовуються шари з гофрованого металу. Вбудований барабан, здійснюючи обертальні рухи, спочатку пропускає нагріте повітря, після чого холодний припливний. У результаті поступово охолоджуються або нагріваються гофровані шари і холодному повітряному потоку передається частина тепла. Подібні вентиляційні установки мають ряд переваг, серед яких виділяють: - часткове повернення вологи (відсутня необхідність у );
- можливість регулювання швидкості обертання роторів;
- компактність конструкції та монтажу.
Поряд з перевагами роторні теплообмінники мають істотні недоліки – вимагають використання електроенергії, встановлення додаткових компонентів, що фільтрують, і мають рухомі елементи.
ККД роторного рекуператора може становити 60-85%, тому їх використовують у системах, що характеризуються великими витратами повітря.
Гліколевий рекуператор – один із представників установок із проміжними теплоносіями, що дозволяє з'єднувати дві окремі вентиляційні системи. Дане обладнання ідеально підходить для здійснення модернізації вже діючих вентиляційних систем, що працюють окремо одна від одної. До базових характеристик таких установок відносять: - можливість регулювання системи за допомогою вбудованої автоматики та швидкості циркуляції теплоносія;
- експлуатація установки за мінусових температур без необхідності проведення розморожування;
- приєднання кількох приток та однієї витяжки або навпаки;
- відсутність рухливих елементів;
- проміжок між витяжкою та припливом може сягати 800м.
Головний недолік – низька ефективність роботи – 45-60%.
- Рекуператор водяний - різновид повітряних рекуператорів, що використовуються в припливних та витяжних системах. Механізм дії такого пристрою зумовлений перенесенням тепла за допомогою води. У цьому випадку теплообмінники можуть розміщуватись на віддаленій відстані за допомогою теплоізольованих трубопроводів. Ця обставина є основною метою застосування – з'єднання вентиляційних магістралей. Використовуються водяні рекуператори досить рідко через низькі значення ККД і необхідність проведення частого технічного обслуговування.
- рівень рекуперації (енергозбереження) – залежно від виробника та моделі такий параметр має бути в межах 40-85%;
- санітарні та гігієнічні показники – наявність можливості контролю ступеня очищення та якості повітря, що надходить;
- енергетична ефективність – значення споживання енергії;
- експлуатаційні характеристики – загальна тривалість терміну служби, придатність обладнання для виконання ремонтних робіт, потреба в мінімальному сервісному обслуговуванні;
- адекватна ціна.
Пластинчастий рекуператор (що ще називають перехресно-крапкові) – є найпопулярнішим видом теплообмінників завдяки своїй компактній конструктивній простоті, відносно невеликій вартості та надійності. Даний тип обладнання складається з набору касет, розділених каналами припливних та витяжних повітряних потоків, виготовлених з оцинкованого металу. ККД даних пристроїв може досягати в середньому до 70%. і не потребують використання електричної енергії. До основних переваг подібних вентиляційних установок відносять:
Основний їх недолік полягає у можливому обмерзанні теплообмінника в результаті утворення на зайвих пластинах конденсату. Для максимального усунення цього недоліку побутовий рекуператор обладнується відводами для збору конденсатної рідини (конденсатозбірниками). Виняток становлять лише целюлозні теплообмінники.
Пластинчастий рекуператор, принцип роботи якого досить зручний і простий, і заснований на перетині без змішування в теплообміннику двох потоків повітряних мас (припливних та витяжних) має достатню ефективність за рахунок показника ККД, що вимірюється у відсотковому співвідношенні, і може відповідати наступним значенням:
Рекуператор канальний пластинчастий може застосовуватися в приміщеннях, де пред'являються високі вимоги та норми до чистоти повітря, що надходить. Для пристрою вентиляційної системи можна придбати готовий пристрій, так і виготовити .
На основі пластинчастих припливно-витяжних установок існує мембранний рекуператор, що дозволяє здійснювати одночасно волого-і теплообмін з метою усунення необхідності створювати додаткову дренажну систему для виведення надлишкового конденсату. Мембранні пластини мають вибіркову проникність, у зв'язку з чим пропускають молекули води і затримують молекули газів.
Основні критерії вибору рекуператорів
При підборі відповідного та оптимального за ефективністю рекуператора необхідно дотримуватись наступних критеріїв:
Враховуючи всі ці показники, вибрати найбільш якісні та ефективні за продуктивністю види рекуператорів, не складе великої складності для бажаючих як створити, так і вдосконалити діючу вентиляційну систему.
