Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла: устройство и работа

Изготовление устройства своими руками

Существенно снизить расходы можно при самостоятельном изготовлении конструкции. Принцип ее работы довольно прост. Поэтому при использовании подручных материалов можно провести создание теплообменника. Рекомендации по созданию рассматриваемой конструкции следующие:

Для начала проводится нарезание труб из алюминия на небольшие части. При выборе трубы следует отдавать предпочтение вариантам исполнения диаметром 10 миллиметров. При этом отметим, что чем больше толщина металла, тем больше труба вбирает в себя тепла. Следующим шагом можно назвать вырезание двух пластин из листового алюминия

При выборе пластин следует обратить внимание на варианты исполнения толщиной 4 миллиметров. В этих пластинах проводится создание отверстий для ранее нарезанных труб

В качестве соединительного элемента используется герметик, который невосприимчив к воздействию высоких или низких температур.

Изготовление устройства своими руками

Принцип работы конструкции заключается в следующем:

Рекуператор тепла установлен в качестве общего элемента в приточной и отводящей системе.
К теплообменнику подключены две трубы с одной стороны, а также две с другой.
Для того чтобы повысить эффективность конструкции устанавливаются вентиляторы.
Вся система имеет корпус, который защищает механизмы от оказания воздействия с окружающей среды.
Трубы выступают в качестве парораспределителя тепла.

Подобным образом создается простейшая конструкция для обмена теплом между двумя системами.

Нагревательные элементы

Конечно, ситуация, когда приточный воздух нагревается за счет удаляемого тепла, была бы идеальной. Но в ряде случаев достичь этого нельзя. К примеру, если за окном -25°С, то температуры удаляемого воздуха, какой бы ни была эффективность теплообменника, будет недостаточно, чтобы согреть приточный воздух до комфортной температуры. В этой связи рекуператоры оборудуются электрической системой дополнительного подогрева подаваемого в помещения воздуха. Как показывает практика, подогрев приточного воздуха нужен уже в том случае, если снаружи температура менее -10’С.

Нагревательный элемент также управляется автоматически и включается в зависимости от программы, если отобранного тепла недостаточно для подогрева приточного воздуха в соответствии с заданными параметрами. Он монтируется обычно вместе с теплообменником. Мощность и размеры нагревательных элементов зависят от мощности всей установки.

Случается, что при большой влажности воздуха и сильном морозе на теплообменнике образуется конденсат, который может замерзать. Чтобы избежать данного явления, существует несколько технических решений.

Например, приточный вентилятор может работать с перерывами (включаться каждые полчаса на пять минут), и работает тогда вытяжной вентилятор, а теплый воздух, проходя через теплообменник, защищает его от образования наледи.

Второе, довольно распространенное решение, заключается в направление части потока холодного воздуха мимо теплообменника. Существует ряд других способов, вплоть до использования электрического нагревателя, который частично подогревает поступающий снаружи воздух перед теплообменником. Образующийся конденсат должен не собираться внутри агрегата, а удаляться через систему трубопроводов либо непосредственно в канализацию, либо в иное предусмотренное проектом место.

При строительстве индивидуальных домов возможно применение конструктивной схемы устройства системы принудительной вентиляции с забором воздуха на определенном расстоянии от дома и доставкой его к приточно-вытяжной установке посредством воздуховодов, находящихся в земле, ниже уровня промерзания грунта. За время прохождения по такому каналу температура воздуха будет увеличиваться, что снижает риск образования конденсата и наледи на теплообменнике и в целом повышает эффективность работы рекуператора.

Расчёты

Во время проведения вычислений систем приточно-вытяжной вентиляции, необходимо учитывать количество сменяемого воздуха в помещении за определённое время. Единицей измерения является кубический метр в час (м³/ч).

Чтобы применить этот показатель к расчётам, нужно вычислить прохождение воздушных потоков и прибавить 20% (сопротивление фильтрующих слоёв и решёток).

Расчёт объёма воздуха

В качестве примера произведён расчёт объёма воздуха для частного дома с высотой потолков 2,5 м. Система будет также обслуживать 3 спальных комнаты (по 11 м²), прихожую (15 м²), туалет (7 м²) и кухню (9 м²). Подставим значения (3∙11+15+7+9) ∙2,5=160 м³.

Производя расчёты необходимо округлять полученные данные в сторону увеличения.

Установленный рекуператор, должен соответствовать мощности всех вентиляторов в приточно-вытяжной системе. Для этого необходимо от суммы производительности вентиляторов отнять 25% (сопротивление воздушных потоков в системе). Вход и выход рекуператора должен оснащаться вентиляторами.

Следует учесть, что в каждом помещении дома, где размещена система, должно быть установлено по 1 приточному и 1 вытяжному вентилятору. Требуемая производительность каждого из них рассчитывается следующим образом:

Спальная комната: 11∙2,5=27,5+20%=33 м³/ч. Так как в доме три спальных комнаты с одинаковой площадью, необходимо это значение умножить на три: 33∙3=99 м³/ч.
Прихожая: 15∙2,5=37,5+20%=45 м³/ч.
Туалет: 7∙2,5=17,5+20%=21 м³/ч.
Кухня: 9∙2,5=22,5+20%=27 м³/ч.

Теперь нужно сложить эти значения, чтобы получить общую производительность вентиляторов: 99+45+21+27=192 м³/ч.

Нагрузка на рекуператор составит:192–25%=144 м³/ч.

Расчёт диаметра вентиляционного канала

Чтобы рассчитать диаметр вентиляционного канала, необходимо использовать формулу вычисления площади сечения, которая выглядит следующим образом: F=L/(S∙3600), где L — это общее количество воздушных масс проходящих за один час, S — средняя скорость движения воздуха, равная 1 м/с. Подставим значения: 192/(1 м/с∙3600)=0,0533 м².

Чтобы рассчитать радиус трубы с круглым сечением нужно использовать следующую формулу: R=√(F:π), где R — радиус круглой трубы; F — сечение воздуховода; π – математическая величина, равная 3,14. На примере это выглядит так: √(0,0533∙3,14)=0,167 м².

Расчёт электроэнергии

Правильно рассчитанное потребление электроэнергии позволит рационально использовать систему вентилирования

Это особенно важно, если конструкция воздуховодов оборудована нагревательными элементами

Чтобы рассчитать количество потребляемой энергии, следует использовать формулу: M=(T1∙L∙C∙D∙16+T2∙L∙C∙N∙8)∙AD:1000, где М — общая цена за использованную электроэнергию; Т1 и Т2 — температурная разница в дневной и ночной период (значения имеют различия в зависимости от месяца года); D, N — стоимость электроэнергии в соответствии со временем суток; A, D — общее число календарных дней в месяце.

Показатели температуры воздуха легко узнать из местных прогнозов погоды, поэтому нет необходимости приобретать какие-либо справочники. Размеры тарифов определяются в соответствии регионом проживания. Используя эти источники можно получить точные показания по расходу электроэнергии при работе системы вентиляции.

Что такое рекуператор и зачем нужен

Рекуператор – это техническое устройство, являющееся элементом системы вентиляции, оснащённое теплообменником, посредством которого достигается снижение потерь тепловой энергии внутри помещений, где он используется. Наличие рекуператора позволяет обеспечить требуемый воздухообмен в помещении, что достигается наличием в конструкции приточно-вытяжных вентиляторов, а теплообменник позволяет осуществлять отбор тепла из воздуха, откачиваемого из помещения и передачи его воздушным потокам, поступающим извне. Основными функциями подобного оборудования являются:

Обеспечение вентиляции помещения в круглогодичном цикле использования.
Снижение потерь тепла в зимний период.
Охлаждение воздуха, поступающего извне, в летний период.

Вариант размещения устройства в частном доме

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.

Подбирается принудительная приточно-вытяжная установка (ПВУ) с вмонтированным рекуператором. Основной критерий выбора – общая производительность комплекса из расчета на весь объем воздуха в сооружении (+)

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.

Корпус моноблочных моделей покрыт шумопоглощающим материалом, благодаря чему работа ПВУ становится очень тихой. Возможны вертикальные, горизонтальные и подвесные варианты исполнения вентустановок

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.

В локальных рекуператорах предусмотрен вентилятор и пластинчатый теплообменник. «Рукав» приточника изолирован шумопоглощающим материалом. Блок управления компактных вентустановок размещается на внутренней стене

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).

Важные критерии выбора стенового приточника: допустимая толщина стены, производительность, КПД рекуператора, диаметр воздушного канала и температура перекачиваемой среды

Энергосбережение в системах вентиляции

В осенне-весенний период при вентиляции помещений серьезной проблемой является большая разность температур поступающего и находящегося внутри воздуха. Холодный поток устремляется вниз и создает неблагоприятный микроклимат в жилых домах, офисах и на производстве или недопустимый вертикальный градиент температуры в складе.

Распространенным решением проблемы является интеграция в приточную вентиляцию калорифера, с помощью которого происходит нагрев потока. Такая система требует затрат электроэнергии, в то время как значительный объем выходящего наружу теплого воздуха ведет к существенным потерям тепла.

Выход воздуха наружу с интенсивным паром служит индикатором существенных потерь тепла, которое можно использовать на обогрев входящего потока

Если каналы притока и отвода воздуха расположены рядом, то можно частично передать тепло выходящего потока входящему. Это позволит уменьшить потребление электроэнергии калорифером или вовсе отказаться от него. Устройство для обеспечения теплообмена между разнотемпературными потоками газов называется рекуператором.

В теплое время года, когда температура наружного воздуха значительно превышает комнатную, можно использовать рекуператор для охлаждения входящего потока.

Естественная вентиляция и вентиляция с рекуператором на примере проекта дома Murator

Оценка обоих типов вентиляции представлена на примере проектов домов, предлагаемых в вариантах с естественной вентиляцией (Murator M93a) и с рекуперацией (Murator EM93a). Дом «Осенняя мечта» из коллекции Муратор имеет 155 кв. м полезной площади и типичную планировку современных домов для одной семьи. Для отопления в доме – это твердотопливный котел, также есть камин, поэтому независимо от выбранной системы вентиляции, вам необходимо построить два дымохода. Говорят, что использование вентиляции с рекуперацией экономит на дымоходах – наш пример показывает, что это не всегда так.

В варианте с механической вентиляцией котельная, плотно отделенная от жилой части дома, вентилируется естественным образом, так что работа котла не мешает работе рекуператора. Естественная вентиляция также в гараже. Воздух для камина подается специальным кабелем снаружи непосредственно в топочную камеру. Он оснащен патроном с герметичной дверцей. В варианте с естественной вентиляцией воздух подается через вентиляторы на окнах в каждой комнате и выходит из кухни, кладовой, санитарных помещений, гардероба и прачечной через вентиляционные каналы в двух дымоходах.

Преимущества и недостатки систем рекуперации воздуха для частного дома и квартиры

Системы рекуперации воздуха постепенно начинают «завоёвывать» своего потребителя и причиной тому являются их достоинства, к которым относятся такие показатели, как:

обеспечение необходимого уровня вентиляции внутри помещения без нарушения герметичности строительных конструкций и их элементов (окна, двери и т.д.);
защита внутреннего пространства от внешних загрязнений, присутствующих в воздухе (пыль, взвешенные примеси и т.д.);
снижение потерь тепловой энергии через систему вентиляции;
снижается вероятность появления плесени и грибка на элементах строительных конструкций;
продолжительные сроки эксплуатации;
простое и недорогое обслуживание;
для установки не требуются различные разрешения и согласования.

Схема системы вентиляции с рекуперацией загородного дома К недостаткам использования подобных систем относятся:

сложность выполнения монтажных работ, особенно в системах вентиляции крупных объектов;
значительные габаритные размеры, требуют наличия свободных площадей для размещения самого устройства и воздуховодов, обеспечивающих циркуляцию воздуха и отвод конденсата;
высокая стоимость.

Что учесть при выборе конкретной модели

При выборе рекуператора основными показателями, оказывающими влияние на этот выбор, являются:

Эффективность устройства – определяет степень рекуперации тепловой энергии, т.е. её экономию.
Степень очистки воздуха, поступающего извне во внутреннее пространство помещений.
Электрическая мощность.
Эксплуатационные характеристики (продолжительность эксплуатации и межремонтных циклов, ремонтнопригодность и т.д.).
Стоимость.

Кроме этого, для моделей, предназначенных для использования в квартире, важными показателями будут: габаритные размеры и шумность, а для использования в условиях загородного дома – вес, тип размещения и степень защиты.

Схема вентиляции загородного дома с рекуператором, размещённым на чердаке здания

Приточно-вытяжной модуль с рекуператором

Принудительная вентсистема кроме описанных выше достоинств имеет и значимый недостаток – существенное увеличение тепловых потерь. Вместе с отработанным воздухом «улетучивается» и выработанное отопительной системой тепло.

Издержки составляют порядка 60%. Решение проблемы – передача энергии от отводимого воздухопотока приточному.

Частичное возмещение тепла осуществляется в рекуператоре – модуль с теплообменником и вентилятором для продвижения разнонаправленных потоков. Обмен энергией происходит через стенки теплообменника – воздушные струи не смешиваются (+)

На сегодняшний день, большинство приточно-вытяжных установок изготавливаются с рекуператорами. Несмотря на дороговизну оборудования, целесообразность рекуперативной системы экономически обоснована.

Значения КПД «теплообменника»:

30-60% – низкий уровень теплового возмещения;
60-80% – хороший показатель эффективности;
свыше 80% – высококачественный теплообмен.

Интересно, что даже наличие рекуператора с КПД в 30% экономически выгодней ПВУ базовой комплектации без теплообменника. Средний срок окупаемости рекуперативной вентустановки – до 5-ти лет.

Эффективность ПВУ, схема движения воздухопотока, расход электроэнергии и цена модуля зависят от конструктива рекуператора.

Различают несколько видов теплообменников:

роторный;
пластинчатый;
тепловые трубки;
камерный модуль;
глеколевый агрегат.

Широкую распространенность получили первые две модели.

Роторный рекуператор

В корпусе ПВУ размещен цилиндрический вращающийся теплообменник с пластинами из гофрированного металла. По ходу работы отсеки попеременно заполняются разнонаправленными потоками воздуха.

Зона с «отработкой» нагревается, после прокрутки барабана тепло передается вновь поступающим холодным массам, собранным в смежном канале

Возмещение тепла составляет 60-90%.

Дополнительные преимущества:

частичный возврат влаги;
экономный расход электроэнергии.

Скорость вращения барабана можно регулировать, тем самым выбирая интенсивность воздухообмена и уровень КПД.

Аргументы против барабанной модификации:

подмес «отработки» к свежему потоку – 3-8%;
частичная передача запахов обратно в помещение;
акустический напор от вращающегося ротора;
необходимость регулярного обслуживания движущихся элементов;
большие габариты.

За счет сложности механизма ПВУ с роторным рекуператором стоят дороже пластинчатых модификаций.

Пластинчатый теплообменник

Воздуховоды «встречаются» в герметичном блоке с множеством каналов. Отсеки разделены теплопроводящими перегородками.

Образованные пути размещены в перекрестном направлении – в зоне турбулентности эффективность теплообмена возрастает. Происходит одновременное охлаждение/нагрев перегородок кассеты рекуператора с обеих сторон

Аргументы «за»:

подача чистого воздуха без примеси «отработки»;
доступная стоимость;
простота настройки и надежность модуля – нет подвижных элементов.

КПД пластинчатого преобразователя – до 70%. Главный минус – образование конденсата и появление наледи в вытяжном канале зимой. Работа в режиме «разморозки» (перенаправление теплого потока в обход кассеты) понижает КПД системы на 20%.

Так, рекомендуем присмотреться к приточно-вытяжной вентиляционной установке с пластинчатым рекуператором и интегрированной автоматикой от Naveka, которое за последнее время данное решение отлично себя зарекомендовало на рынке ввиду своей надежности и довольно тихой работе. Интегрированное управление с помощью дистанционного пульта, мониторинг на внешнем ЖК-дисплее, установка расписания работы и многое другое уже сразу встроено в этот агрегат.

Типовой “представитель” приточно-вытяжной установки с пластинчатым рекурператором – Naveka Node1 500AC. Модель-компакт, с толщиной панели 25мм, которая наполнена негорючей минеральной ватой. Одним из многочисленных достоинств данного решения является пульт управления с ЖК дисплеем, с помощью которого можно очень удобно управлять работой всей системы

Среди других брендов советуем обратить внимание на системы с рекуперацией от Mitsubishi, Maico и VENTO

Преимущества приточно-вытяжной системы с функцией подогрева

Теплосберегающая технология в последнее время обретает все большую популярность

Поставляет свежий воздух, улучшает качество воздушной среды внутри помещений.
Предотвращает выпадение на поверхности влаги, образование конденсата, плесени и грибка.
Устраняет условия появления в помещении вирусов, бактерий.
Экономит расходы на электрическую и тепловую энергию путем восстановления потерь из уходящих потоков порядка 90% тепла.
Способствует регулярному обмену воздушной среды.
Многоплановость исполнения теплообменных систем расширяет сферу их применения на объектах различного типа.
Экономичное использование и обслуживание. ТО, включающее очистку, замену фильтров, проверку всех узлов и компонентов системы, проводится ежегодно всего 1 раз.

Виды рекуператоров для принудительной вентиляции

Рекуператоры различаются по конструкции, техническим характеристикам и материалам, используемым при изготовлении, что в конечном счёте определяет сферу использования той или иной модели и способ её монтажа. Монтаж подобных систем может быть выполнен внутри стены, снаружи или внутри квартиры (загородного дома).

Пластинчатые рекуператоры

Данный вид устройств отличается высокой эффективностью и доступной стоимостью. Основой рекуператоров данного вида является пластинчатый теплообменник, изготовленный из меди, алюминия или оцинкованной стали. Пластины закреплены жёстко, тёплый и холодный воздух не смешивается, процесс передачи тепла идёт одновременно в обоих направлениях.

Внешний вид и направление воздушных потоков в пластинчатом рекуператоре Из недостатков данного вида устройств следует отметить образование конденсата на пластинах теплообменника при использовании в зимний период, что требует устройства его отвода или наличия системы размораживания.

Роторные модели

Основой конструкции подобных моделей является вращающийся вокруг своей оси теплообменник, изготовленный в виде ротора (роторов), оснащённого лепестками. Это открытая система, недостатком которой является возможность проникновения запахов из внешней среды во внутреннее пространство помещений. Достоинствами роторных рекуператоров являются такие показатели, как:

низкая вероятность образования конденсата на поверхности теплообменника;
высокая эффективность работы;
простота обслуживания и использования.

К СВЕДЕНИЮ!

Производительность роторных моделей осуществляется посредством изменения скорости вращения теплообменника.

Схема и внешний вид роторного рекуператора

Модели с промежуточным теплоносителем

Конструкции данного вида рекуператоров предусматривают наличие двух теплообменников, по которым циркулирует вода или гликолевый раствор. Один из теплообменников располагается в вытяжном канале системы вентиляции, а второй – в приточном. Соответственно, тёплый воздух передает своё тепло теплоносителю в теплообменнике вытяжного канала, а на теплообменнике в приточном канале теплоноситель отдаёт его воздуху, поступающему извне.

К СВЕДЕНИЮ!

Температурный режим регулируется путём изменения скорости циркуляции теплоносителя.

Достоинством данного вида устройств является отсутствие контакта между воздушными потоками, исключающими возможность передачи загрязнений от одного к другому. Недостатками являются: низкая эффективность и необходимость в достаточно частом техническом обслуживании.

Схема устройства рекуператора с промежуточным теплоносителем

Прочие виды рекуператоров

Кроме выше рассмотренных видов устройств данного типа, являющихся наиболее распространёнными, существует ещё несколько:

крышные – предназначены для внешней установки, используются в системах вентиляции на объектах промышленного назначения;
камерные – основой конструкции является рабочая камера, разделённая заслонкой, посредством которой изменяется направление движения воздушных потоков;
тепловые трубки – представляют собой закрытую систему трубок, заполненных фреоном и служащих теплообменником.

Схема работы камерного рекуператора Данные виды устройств обладают такими отличительными особенностями:

для крышных моделей – высокая эффективность и стоимость;
для камерных моделей – высокая эффективность и возможность попадания запахов и взвешенных частиц из одного вида воздушных потоков в другой;
для тепловых трубок – низкая эффективность и невозможность проникновения загрязнений из одного воздушного потока в другой.

Схема работы моделей, работающих по принципу тепловых трубок

Схема управления

Все составляющие элементы приточно-вытяжной установки должны быть правильно интегрированы в систему работы установки, и выполнять свои функции в должном объеме. Задачу управления работой всех компонентов решает автоматизированная система управления технологическим процессом. В комплект установки включены датчики, анализируя их данные, система управления корректирует работу нужных элементов. Система управления позволяет плавно и грамотно выполнять цели и задачи приточно-вытяжной установки, решая сложные проблемы взаимодействия всех элементов установки между собой.

Пульт управления вентиляциейНесмотря на сложность системы управления технологическим процессом, развитие технологий позволяет предоставить обычному человеку пульт управления от установки в таком виде, чтобы с первого прикосновения было понятно и приятно пользоваться установкой на всем протяжении ее службы.

Пример. Расчет эффективности рекуперации тепла:Расчет эффективности применения рекуперативного теплообменника в сравнении с использованием только электрического или только водяного нагревателя.

Рассмотрим систему вентиляции, с расходом 500 м3/ч. Расчеты будут проводиться для отопительного периода в г. Москва. Из СНиПа 23-01-99 «Строительная климатологи и геофизика» известно, что продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже +8°С составляет 214 суток, средняя температура периода со среднесуточной температурой ниже +8°С составляет -3,1°С.

Рассчитаем необходимую среднюю тепловую мощность: Для того, чтобы нагреть воздух с улицы до комфортной температуры в 20°С, потребуется:

N = G * C_p* ρ₍_в-ха)* (t_вн-t_ср )= 500/3600 * 1,005 * 1,247 * = 4,021 кВт

Данное количество теплоты за единицу времени можно передать приточному воздуху несколькими способами:

Нагрев приточного воздуха электрическим нагревателем;
Нагрев приточного теплоносителя удаляемым через рекуператор, с дополнительным нагревом электрическим нагревателем;
Нагрев уличного воздуха в водяном теплообменном аппарате и др.

Расчет 1: Теплоту к приточному воздуху передаем посредством электрического нагревателя. Стоимость электроэнергии в г. Москва S=5,2 руб/(кВт*ч). Вентиляция работает круглосуточно, на протяжении 214 суток отопительного периода, сумма денежных средств, в этом случае будет равна:Ц₁=S * 24 * N * n = 5,2 * 24 * 4,021 * 214 =107 389,6 руб/(отоп.период)

Расчет 2: Современные рекуператоры осуществляют передачу теплоты с высокой эффективностью. Пусть рекуператор нагрел воздух на 60% от требуемой теплоты в единицу времени. Тогда электрическому нагревателю необходимо затратить следующее количество мощности:N_{(эл.нагр)}= Q — Q_рек= 4,021 — 0,6 * 4,021 = 1,61 кВт

При условии, что вентиляция будет работать на всем промежутке отопительного периода, получаем сумму за электроэнергию:Ц₂= S * 24 * N_{(эл.нагр)}* n = 5,2 * 24 * 1,61 * 214 = 42 998,6 руб/(отоп.период) Расчет 3: Для нагрева уличного воздуха используется водяной нагреватель. Ориентировочная стоимость тепла от технической горячей воды за 1 гкал в городе Москва:S_г.в .= 1500 руб./гкал. Ккал=4,184 кДжДля нагрева нам потребуется следующее количество тепла:Q_(г.в.) = N * 214 * 24 * 3600 / (4,184 * 106)= 4,021 * 214 * 24 * 3600 / (4,184 * 106) = 17,75 ГкалВ работе вентиляции и теплообменного аппарата на всем холодном периоде года сумма денежных средств за теплоту технической воды:Ц₃ = S_(г.в.) * Q_(г.в.) = 1500 * 17,75 = 26 625 руб/(отоп.период)

Результаты расчетов затрат на подогрев приточного воздуха за отопительный период года:

Электрический нагреватель	Электрический нагреватель+ рекуператор	Водяной нагреватель
107 389,6 руб	42 998,6 руб	26 625 руб

Из приведенных расчетов видно, что самый экономичный вариант это использование контура горячей технической воды. Помимо этого сумма денежных средств, необходимая для нагрева приточного воздуха значительно снижается при использовании рекуперативного теплообменника в системе приточно-вытяжной вентиляции в сравнении с использованием электрического нагревателя.В заключении хотелось бы отметить, что применение в системах вентиляции установок с рекуперацией или рециркуляцией позволяет использовать энергию удаляемого воздуха, что позволяет снижать затраты энергии на нагрев приточного воздуха, следовательно снижаются денежные расходы на эксплуатацию системы вентиляции. Использование теплоты удаляемого воздуха является современной энергосберегающей технологией и позволяет приблизиться к модели «умного дома», в котором максимально полно и полезно используется любой доступный вид энергии.

Получить бесплатную консультацию инженера по вентиляции с рекуперацией

Получить!

Преимущества и недостатки систем рекуперации воздуха для частного дома и квартиры

обеспечение необходимого уровня вентиляции внутри помещения без нарушения герметичности строительных конструкций и их элементов (окна, двери и т.д.);
защита внутреннего пространства от внешних загрязнений, присутствующих в воздухе (пыль, взвешенные примеси и т.д.);
снижение потерь тепловой энергии через систему вентиляции;
снижается вероятность появления плесени и грибка на элементах строительных конструкций;
продолжительные сроки эксплуатации;
простое и недорогое обслуживание;
для установки не требуются различные разрешения и согласования.

сложность выполнения монтажных работ, особенно в системах вентиляции крупных объектов;
значительные габаритные размеры, требуют наличия свободных площадей для размещения самого устройства и воздуховодов, обеспечивающих циркуляцию воздуха и отвод конденсата;
высокая стоимость.

Самостоятельное изготовление рекуператора пластинчатого типа

Поскольку средняя стоимость пластинчатого теплообменника составляет 300 у. е., имеет смысл сделать этот несложный в изготовлении рекуператор воздуха своими руками.

Для того чтобы изготовить рекуператор самостоятельно, понадобятся:

листы оцинкованного металла (4 кв. м.);
техническая пробка толщиной 2 мм;
силиконовый герметик с нейтральной реакцией;
жестяная коробка для корпуса или листы МДФ, метала или фанеры для его изготовления;
клей;
утеплитель толщиной 4 см (минеральная вата или пенопласт);
уголки для стоек;
пластиковые фланцы;
электролобзик или болгарка.

Этапы работ:

Разрезаем материал на небольшие квадраты с размером стороны от 200 до 300 мм. Пластины должны быть одинаковыми и идеально ровными, лучше будет разрезать сложенные пачкой листы болгаркой, нежели использовать ножницы по металлу. Таких пластин, служащих заготовками для кассет рекуператора, должно получиться около 70 шт.
С целью создания зазора между листами используем техническую пробку. Суть в том, чтобы сделать такое сечение, при котором скорость потоков воздуха будет составлять 1 м/с. Наклеиваем нарезанную пробку по двум противоположным краям квадратных заготовок, не трогая последнюю.
Дождавшись высыхания клея, создаем кассету теплообменника, склеивая листы таким образом, чтобы каждый последующий располагался под углом в 90 градусов к предыдущему. В кассете получаются чередующиеся каналы, перпендикулярные друг другу. Последним будет лист, на который мы не клеили пробку.
После соединения всех пластин с помощью уголка стягиваем конструкцию каркасом.
Все щели тщательно заделываем герметиком.
На стенках кассеты располагаем крепления для фланцев, имеющих диаметр, соответствующий трубам воздуховодов. Желательно расположить кассету вертикально, тогда в самом низу будет собираться конденсат. В этом же месте готовится дренажный канал: отверстие с трубкой для отвода жидкости.
Для того чтобы кассету можно было извлекать из корпуса, внутри него нужно установить направляющие из уголка.
Корпус с кассетой располагают в коробе, изготовленном из толстой фанеры или жести. Важным моментом будет использование теплоизоляционных материалов (минеральная вата или пенопласт), которыми оклеиваются все стороны короба изнутри.

Для более надежной работы системы рекуперации в условиях отрицательных температур приточного воздуха, когда пластины теплообменника могут обледенеть, к системе добавляют байпас, через который в случае необходимости направляют поток приточного воздуха. В это время через теплообменник будет проходить только теплый вытяжной воздух, и под его воздействием заледеневшие пластины теплообменника будут оттаивать.

КПД самодельного рекуператора составит около 60–65 %, что позволит обеспечить поддерживать оптимальный микроклимат в помещении.

https://www.youtube.com/embed