Рекуператор воздуха для частного дома
Что такое рекуператор воздуха для частного дома
В жилых домах с повышенными теплоизоляционными свойствами оптимальной стала установка рекуператора – специального теплообменника поверхностного типа, в котором обмен энергией между потоками воздуха происходит непрерывно через разделяющую их стенку. Это энергосберегающая технология. Для чего нужен рекуператор? В нем, не смешиваясь, встречаются два воздушных потока – вытяжной и приточный. Из-за разницы температур эти воздушные потоки обмениваются тепловой энергией, то есть теплый воздух нагревается, а холодный охлаждается без дополнительных энергопотерь.
Как функционирует типовая установка:
- повышение температуры наружного воздуха происходит за счет теплообмена с потоком вытяжного воздуха;
- на входе размещается фильтр, который препятствует проникновению внешних загрязнений;
- вентиляторы регулируются скорость воздушного потока и количество его циклов;
- при необходимости подогрев потока воздуха можно осуществить калорифером.
Важно! Установка рекуператора в доме решит проблему сквозняков! Кроме того, при охлаждении из теплого воздуха удаляется влага, она оседает в виде конденсата на стенках устройства. Все это способствует поддержанию температуры и влажности внутреннего воздуха на требуемом уровне.
Рекуперация воздуха в частном доме должна осуществляться с учетом соблюдения безопасных для здоровья параметров СанПиНа. Согласно этим правилам, для помещения, в котором постоянно находятся люди, норма свежего воздуха должна составлять не менее 60 м³ в час.
Расчет производится по следующей формуле:
ПР = КПВ × 0,355 × (Тк-Тн)
- ПР – производительность рекуператора, измерение идет в м³/сек.
- КПВ – санитарная норма (60 м³), умноженная на количество человек.
- 0,355 – стандартный поправочный коэффициент.
- Тк – температура комнаты, которую требуется получить.
- Тн – температура наружного воздуха.
Чтобы рассчитать коэффициент полезного действия прибора, необходимо замерить температуру уличного воздуха (Ту), вытяжного воздуха из помещения (Твп), приточного (нагретого) воздуха в помещение (Тнв) и воспользоваться формулой:
КПД = (Тнв — Ту)/(Твп — Ту)
Рекуператор для частного дома: выбор и применение
Рассчитывая требуемую производительность и КПД, стоит учитывать максимальные и минимальные значения температур в месте установки прибора. При выборе рекуператора важно заострить внимание на следующих параметрах:
- устранение конденсата, который образуется при охлаждении воздуха, должно происходить без особых усилий;
- перемещение воздуха посредством вентиляторов требует дополнительных энергозатрат;
- электропроводка должна соответствовать пропускной способности прибора;
- размер рекуператора и особенности его крепления также имеют значение.
Что необходимо учитывать в работе различных моделей оборудования
Каждая система рекуперации воздуха для частного дома обладает своими сильными сторонами и сферами применения.
Система вентиляции в частном доме с рекуперацией предполагает не только поддержание показателей температуры и влажности, но и устранение неблагоприятных запахов. На рынке представлен разнообразный выбор моделей, отличающихся своими функциональными характеристиками и способами установки.
Например, вытяжка, установленная в вентиляцию, позволяет вывести копоть, запах и жир. При этом в помещение поступает чистый воздух, а жирная пыль не оседает на мебели. Такие условия благотворно сказываются на самочувствии, облегчают уборку помещения.
Пластинчатый теплообменник
Конструкция теплообменника такова, что за счет разделения металлическими пластинками потоки воздуха не смешиваются. Это простое инженерное решение обеспечивает более эффективный теплообмен. Для создания подобного оборудования не требуется больших вложений. Благодаря отсутствию подвижных частей, такой прибор прослужит сравнительно долго. В настоящее время КПД таких устройств доходит до 60-65%.
Элементы изготовлены из алюминиевых сплавов. Они не подвержены коррозийным изменениям и обладают высокими показателями теплопередачи.
Роторная система
В таком оборудовании смешивается незначительная часть воздушных потоков, так как изолятором потоков воздуха является щетка с мелкой щетиной. Роторная система занимает большую площадь, чем пластинчатая, но также обладает высоким КПД (до 86% в лучших моделях). Вращающийся ротор и ремень, который его крутит, снижают общую надежность прибора и повышают энергозатраты на рекуперацию.
Жидкостный рекуператор в офисном помещении
Это дорогостоящие модели, при этом КПД у них не выше, чем у аналогичного оборудования. Основным положительным отличием является возможность размещения отдельных блоков на большом расстоянии друг от друга. Поэтому жидкостные рекуператоры применяются в основном в коммерческих зданиях большой площади. В частных жилых помещениях обычно используют пластинчатый или роторный рекуператор воздуха для дома.
Бризер
Система рекуперации воздуха для частного дома и бризер отличаются в своих назначениях. Прямое назначение бризера — нагревать воздух. В нем не происходит процесс теплообмена, поэтому для повышения температуры воздуха потребуется много электроэнергии.
Компактная модель рекуператора
Эта модель – локальная вентиляция с рекуператором в частном доме. Об ее использовании стоит задуматься. Компактные модели можно установить в стенах разных комнат. Они функционируют обособленно, поэтому не требуют подключения к централизованной установке, осуществляющей настройку и контроль работы всех устройств.
В таких моделях за счет встроенных вентиляторов происходит синхронное перемещение двух воздушных потоков. Продуктивность работы изменяется при помощи пульта дистанционного управления. В ночные часы устройство может быть переведено в режим тихой работы.
Чтобы не происходило обмерзание, предусмотрены специальные каналы, рядом с которыми проходит часть теплого воздуха. Но эффективность этой защиты сохраняется только до -15ºС. Активизация режима вытяжки способствует устранению изморози и льда с поверхности теплообменника. Также этот режим справится с очищением воздуха в комнате от удушливого дыма и других загрязнений.
От проникновения мусора с улицы защищает встроенный фильтр. Размер ячеек фильтра подобран таким образом, что не создает особых препятствий для воздушных потоков, но защищает от проникновения насекомых и пуха растений. Для осуществления технического обслуживания с внутренней стороны рекуператора прикреплена съемная крышка.
Обзор различных моделей рекуператоров
В таблице приведены характеристики моделей рекуператоров.
Источник: j.etagi.com
Рекуператор воздуха для дома: назначение и принцип работы
Рекуперация воздуха способна решить сразу две проблемы:
Каркасные дома, использование пластиковых окон и дверей, современные способы отделки делают помещения все более герметичными. С одной стороны, это неплохо, в доме нет сквозняков и потери тепла. С другой – в герметичном помещении может развиваться плесень, а отсутствие притока свежего воздуха провоцирует размножение болезнетворных микробов и бактерий.
В каких помещениях особенно нужен воздухообменник:
Рекуператор: что это такое?
Термин «рекуперация» обозначает обратное движение. В одноименном устройстве происходит воздухообмен между помещением и улицей. Прогретые воздушные массы, проходя через прибор, частично прогревают входящий поток. Это не простое проветривание комнаты при помощи форточки, когда всё тепло безвозвратно теряется. Рекуперация – способ вентиляции с экономным расходом тепла.
В устройство встроен теплообменник, который сохраняет комнатное тепло и отдает его входящему воздуху. Вентиляция с рекуперацией тепла выгодна в первую очередь владельцам частных коттеджей с индивидуальной системой отопления. Они несут расходы за каждый киловатт тепловой энергии, поэтому реально смогут ощутить экономию от использования этого устройства.
Рекуператор для квартиры может быть,не настолько актуален в плане экономии. Но есть и другая польза от применения этого устройства: он эффективно очищает поступающий с улицы воздух от вредных для здоровья городских примесей и аллергенов.
Прибор воздухообмена состоит из двух камер. Двигаясь сквозь эти камеры, воздушные потоки не перемешиваются.
Такой прибор может сохранить до семидесяти процентов тепла, возвращая его в помещение.
Установка вентиляционной системы с рекуператором обойдётся дороже, чем обычная конструкция, но эти расходы окупаются достаточно быстро. Учитывая экономию на кондиционирование и отопление жилища в тридцать процентов, установка рекуператора окупается в среднем за три-четыре года. И это без учёта несомненной пользы для здоровья всего семейства, ведь расходы на препараты от аллергии и ОРЗ сократятся на порядок.
Рекуператор для частного дома: виды и критерии выбора
Рекуперационные системы делятся на несколько разновидностей:
Каждый тип воздухообменника предназначен для особых условий и имеет свои преимущества и недостатки.
Пластинчатые приборы
Это самые распространённые теплообменники, имеющие простую конструкцию и отличающие исключительной надёжностью. Пластинчатый рекуператор для частного дома имеет коэффициент полезного действия до 78 процентов для моделей из пластика и металла и до 92 – для устройств с теплообменниками из целлюлозы. Разница обусловлена тем, что целлюлозные обменники возвращают не только тепло, но и влагу в воздушном потоке, а влага, как известно, обладает большей теплоёмкостью.
Преимущества пластинчатых устройств:
Недостатки:
Роторные устройства
Роторные воздухообменники – второй по популярности вид приборов. Устройство изготавливается из алюминия и приводится в действие при помощи электромоторчика.
Приводной ремень вращает плоский и зигзагообразный элементы ротора. Каждая часть устройства при движении через зону вытяжки нагревается и передаёт тепло входящему потоку.
Плюсы роторной системы:
Минусы:
Крышные воздухообменники
Рекуперация тепла в системах вентиляции с использованием пластинчатых или роторных приборов может осуществляться при помощи специальной крышной установки. Обычно такие высокоэффективные системы устанавливают в больших помещениях, не имеющих внутреннего разделения. В основном это ангары, большие гаражи или торговые точки.
Очевидным преимуществом этого типа воздухообмена является его эффективность, но такие устройства мало подходят для частного дома или квартиры.
Изготовление рекуператора воздуха для дома своими руками
Простой пластинчатый рекуператор можно изготовить собственноручно.
Для работы нужно подготовить:
Последовательность действий:
Лучшие бытовые рекуператоры
Учитывая, что пластинчатые рекуператоры требуют организации полноценного вентиляционного короба, а не в каждом частном доме есть такая возможность, для бытовых нужд рекомендуется устанавливать небольшие роторные модели.
Таблица 1. Бюджетные модели бытовых рекуператоров
| Изображение | Модель | Диаметр корпуса, мм | КПД, % | Потребляемая мощность, Вт | Объем воздуха, м.куб. | Средняя стоимость, руб |
|---|---|---|---|---|---|---|
 |
Прана-150 | 150 | 91 | 7-32 | 25-115 | 21000 |
|
Прана-200G | 200 | 88 | 7-32 | 25-135 | 22600 |
|
ТеФО 1 | 110 | 75 | 3,6-36 | 35 | 13000 |
|
ТеФО 3 | 125 | 75 | 52 | 91-100 | 23000 |
|
Чистый воздух 16-К | 125 | 78 | 2-16 | 70 | 15900 |
|
Чистый воздух 16-М | 150 | 80 | 2-24 | 120 | 17900 |
|
Mitsubishi Electric VL-100 U-E | 168 | 77 | 26 | 105 | 18110 |
|
Vents ТвинфрешРА-50 | 280 | 90 | 46 | 50 | 18540 |
Рекомендации по выбору воздухообменника
При выборе модели рекуператора необходимо обратить внимание на следующие аспекты:
Итог
Рекуператор для частного дома – прибор, необходимый для поддержания оптимального микроклимата и экономного расходования энергии. Это устройство сократит теплопотери зимой и поможет поддержать комфортную температуру в помещении летом.
Домашнему мастеру не составит особого труда изготовить простейший пластинчатый обменник своими руками.
Источник: HomeMyHome.ru
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.
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.
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.
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
где:
- Q — пропускная способность вентканала, м3/ч;
- S — площадь сечения канала, в м2;
- v — скорость потока, м/с.
Kt = (T3 – T1) / (T2 – T1)
где:
- Kt — 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 м3/ч·м2 или 30 м3/ч на каждого человека при норме обеспеченности пространством менее 20 м3/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.
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.
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.
Напольные (и настенные) рекуператоры ориентированны 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.
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.
рмнт.ру
28.05.18
Источник: www.rmnt.ru