Рекуперация тепла в системах вентиляции

Высокие расходы на электроэнергию часто побуждают искать способы экономии. Многие владельцы жилых и офисных зданий не осознают, что значительные теплопотери зимой обусловлены вентиляцией. Статистика показывает, что через вентиляцию теряется от 30% до 60% тепла. Приточно-вытяжная вентиляция с рекуператором предлагает решение этой проблемы, сочетая энергосбережение с эффективной вентиляцией.

Свежий воздух поступает с улицы и проходит через теплообменник, называемый рекуператором. В нём холодный воздух нагревается тёплым воздухом, удалённым из помещения. Важно, что система не смешивает эти воздушные потоки, и передача тепла происходит бесконтактно. Благодаря такой вентиляции отопительная система может работать в менее напряжённом режиме, так как охлаждение помещения предотвращается, и тепловая энергия практически не теряется, если здание хорошо утеплено. В результате удаляемый воздух передаёт приточному до 70 % своего тепла, и на выходе из рекуператора его температура составляет 2–6 °C. Приточный воздух, в свою очередь, нагревается до 12–16 °C на выходе из рекуператора. Таким образом, калорифер будет нагревать воздух не до -10 °C, а до +12 °C, что позволит существенно снизить затраты на электрическую или тепловую энергию для обогрева приточного воздуха.

Система вентиляции с рекуперацией тепла представляет собой сложный комплекс оборудования, обеспечивающий постоянный приток свежего воздуха в помещение и удаление отработанного, при этом эффективно сохраняя тепловую энергию.

Основные компоненты системы:

• Наружная установка: Предназначена для забора свежего воздуха с улицы. Обычно оснащается фильтрами грубой очистки, которые задерживают крупные частицы пыли и мусора. В некоторых моделях может быть установлен датчик качества воздуха, который автоматически регулирует интенсивность вентиляции в зависимости от уровня загрязнения.
• Вентиляционная установка с рекуператором: Центральный элемент системы. Состоит из:

Рекуператора: Теплообменника, который передает тепло от отработанного воздуха к свежему. Существуют пластинчатые, роторные и мембранные рекуператоры, каждый из которых имеет свои особенности и область применения.

Вентиляторов: Обеспечивают принудительную циркуляцию воздуха по системе. Могут быть оснащены частотными преобразователями для плавной регулировки производительности.

Фильтров: Очищают воздух от пыли, аллергенов и других загрязнений.

Кожухов: Обеспечивают герметичность системы и снижают уровень шума.

Автоматики: Управляет работой системы в соответствии с заданными параметрами.

• Канальная система: Состоит из воздуховодов, соединяющих все элементы системы. Каналы могут быть круглого или прямоугольного сечения, изготовлены из различных материалов (пластик, металл).
• Анемостаты: Устройства для распределения воздуха в помещении. Они позволяют регулировать направление и объем воздушного потока.

Пластинчатые рекуператоры

Эти устройства представляют собой блок-кассету с пластинами из различных материалов (оцинковка, фольга, пластик, полимеризованная бумага). Эффективность зависит от материала пластин:

• Металлические пластины склонны к замерзанию при низких температурах и требуют обходного канала для подачи воздуха напрямую в помещение.
• Пластиковые пластины не замерзают, могут использоваться в помещениях с высокой влажностью, но они дороже и требуют дренажной системы для конденсата.
• Полимеризованная бумага эффективна, не образует конденсата и не сушит воздух, но не подходит для влажных помещений.

Роторные рекуператоры

Эти устройства имеют цилиндрическую форму и состоят из алюминиевого ротора. Ротор нагревается в зоне вытяжного канала и охлаждается в зоне приточного, возвращая тепло уличному воздуху. Роторные рекуператоры более эффективны, чем пластинчатые, и оснащены автоматикой для предотвращения обмерзания, что исключает необходимость в разморозке.

Энтальпийные рекуператоры

Технически продвинутые устройства, которые возвращают не только тепло, но и влагу. Их эффективность составляет 80-85% благодаря многоступенчатой рекуперации. Внутри рекуператора находится мембрана, которая поглощает тепло и влагу из выходящего воздуха и передает их приточному. Конденсат не образуется, так как мембрана впитывает строго определенный объем влаги.

Преимущества энтальпийных рекуператоров:

• Высокая эффективность;
• Отсутствие конденсата;
• Устойчивость к промерзанию;
• Эффективное движение воздуха с дополнительной влажностью.

Энтальпийные рекуператоры недавно появились на рынке, поэтому пока недостаточно данных о их реальном сроке службы и надежности. Производители заявляют срок службы до 10 лет, но это ещё не подтверждено практическим опытом эксплуатации. На данный момент такие устройства используются преимущественно в установках с небольшим расходом воздуха.

Установка системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией — это долгосрочная инвестиция. Стоимость такого оборудования в среднем на 50% выше, но оно окупается со временем. Но имейте ввиду: Срок окупаемости и целесообразность зависят от климатических условий.

Если на улице -15°C, а в помещении должно быть +20°C, такая система экономически оправдана. В мягком южном климате разница температур невелика, поэтому переплачивать за рекуператор нет смысла. Это оборудование оптимально для умеренного и северного климата с суровыми зимами и длительным межсезоньем.

Вентиляция с рекуперацией тепла особенно выгодна в климате с ярко выраженными сезонными колебаниями температуры, то есть в регионах с холодной зимой и теплым летом.

Почему именно такой климат?

Зимой:

• Рекуператор позволяет значительно сократить потери тепла при вентиляции, так как тепло от удаляемого из помещения воздуха передается приточному. Это позволяет снизить расходы на отопление.
• В холодных регионах часто возникает проблема сухого воздуха в помещениях из-за отопления. Рекуператор может помочь увлажнить приточный воздух, забирая влагу из удаляемого.

Летом:

• В жаркое время года рекуператор помогает охладить приточный воздух, забирая тепло у удаляемого. Это позволяет снизить нагрузку на кондиционеры и создать более комфортный микроклимат.

В каких регионах вентиляция с рекуперацией особенно актуальна:

• Северные регионы: С холодной зимой и прохладным летом.
• Регионы с континентальным климатом: С большой амплитудой температур между зимой и летом.
• Города с загрязненным воздухом: В таких условиях рекуператор позволяет подавать в помещение чистый воздух, очищенный от пыли и вредных веществ.

Качественная вентиляция зависит от правильной конструкции, оборудования, профессионального проектирования и монтажа. Для эффективной и экономичной работы системы рекуперации необходимо выполнить три условия:

• Инженерный проект схемы;
• Надёжное исполнение системы вентиляции;
• Использование высококачественного рекуператора.

Знания, квалификация и опыт монтажной компании играют решающую роль. Важно правильно настроить систему в соответствии с проектными параметрами:

• Каналы вентиляции — это «кровеносная система» всей системы рекуперации;
• Оптимальные трассы вентиляционных каналов критически важны для эффективной работы;
• Трубы должны иметь правильно подобранные диаметры для подачи нужного количества воздуха и быть качественно заизолированы;
• Вентиляторы рекуператора направляют воздушные потоки внутри системы, обеспечивая их правильное движение;
• Грамотно распределённые вентканалы гарантируют оптимальную и тихую подачу воздуха, позволяя эффективно проветривать все помещения.

Для правильного подбора теплообменника необходимо произвести тщательные расчеты. Недостаточно мощное оборудование не сможет поддерживать комфортный микроклимат и снизит экономическую целесообразность системы.

Избегайте соблазна приобретать дешевые агрегаты, так как они часто обладают худшей производительностью и снижают общую энергоэффективность системы. Установку приточно-вытяжной вентиляции лучше доверить профессиональной монтажной компании, которая сможет правильно рассчитать объемы воздушного потока и качественно смонтировать систему.

Современные вентиляционные системы с рекуперацией позволяют эффективно перерабатывать тепло, снижать затраты на отопление и экономить на электроэнергии. В этом обзоре мы рассмотрели основные принципы работы и виды оборудования, а также подчеркнули важность профессионализма проектировщиков и монтажников.

Если у вас остались вопросы, закажите бесплатную консультацию. Наши специалисты помогут подобрать инженерные системы для промышленного и коммерческого объекта с учетом ваших потребностей и технических параметров, а также проконсультируют по вопросам рекуперации и монтажа вентиляционной системы.