Блок приточно вытяжной вентиляции с рекуператором

Системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией и рециркуляцией тепла

Рециркуляция воздуха в системах вентиляции представляет собой смешение некоторого количества отработанного (вытяжного) воздуха, к приточному потоку. Благодаря этому достигается снижение затрат энергии на нагрев свежего воздуха в зимний период года.

Схема приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией и рециркуляцией,
где L — расход воздуха, T — температура.

Рекуперация тепла в вентиляции — это способ передачи тепловой энергии от потока отработанного воздуха, к потоку приточного. Рекуперация применяется при наличии разности температур между удаляемым и приточным воздухом, для повышения температуры свежего воздуха. Данный процесс не подразумевает смешения воздушных потоков, процесс передачи теплоты происходит через какой-либо материал.

Температура и движение воздуха в рекуператоре

Устройствами, которые осуществляют рекуперацию теплоты, носят название рекуператоры теплоты. Они бывают двух видов:

Теплообменники-рекуператоры – они передают тепловой поток через стенку. Они чаще всего встречаются в установках систем приточно-вытяжной вентиляции.

Теплоообименники — рекуператоры

Регенеративные рекуператоры — в первом цикле, которые нагреваются от уходящего воздуха, во втором охлаждаются, отдавая тепло приточному.

Система приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией является наиболее распространенным способом использования рекуперации теплоты. Основным элементом данной системы является приточно-вытяжная установка, в составе которой установлен рекуператор. Устройство приточной установки с рекуператором, позволяет передать нагреваемому воздуху до 80-90% теплоты, что значительно снижает мощность калорифера, в котором происходит подогрев приточного воздуха, в случае нехватки теплового потока от рекуператора.

Сегодня герметичные пластиковые окна используются в каждом доме. Они надежно защищают от сквозняков и уличного шума, однако не способны обеспечить качественное проветривание помещений. Недостаток свежего воздуха приводит к нарушениям сна, к повышенной влажности и появлению плесени, что негативно сказывается на здоровье. Рекуператор воздуха для частного дома — безопасный выход, не нарушающий энергосбережение. Это вентиляционное устройство с теплообменником, которое способствует движению воздуха. Оно также сохраняет комфортную температуру, а цена на рекуператоры в Москве доступна каждому.

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла работает по принципу “вдох-выдох”. Она забирает воздух с улицы, проводит очистку от загрязнений и в комнату он поступает уже свежим и нагретым. Отработанный при этом выводится наружу. Приточно-вытяжная система вентиляции поддерживает воздухообмен без сквозняков и пыли. Рекуперация в её составе избавляет дом от скоплений углекислого газа, сырости и посторонних неприятных запахов. К тому же затрачивает небольшое количество электроэнергии на нагрев воздуха в холодное время года.

Еще одна особенность, из-за которой стоит купить рекуператор для дома — возможность сэкономить на отоплении. При холодной погоде приточно-вытяжная вентиляция помогает сохранить приятный микроклимат. Сама система состоит из нескольких частей:

• устройство для забора воздуха с улицы;
• для вывода его из помещения;
• рекуперация;
• соединительные каналы;
• диффузоры, которые контролируют количество и направляют воздух.

Отличием от обычных систем является рекуператор для вентиляции. Потоки воздуха в теплообменнике не смешиваются, но прохладная струя прогревается и проходит внутрь уже теплой. Это способ обогрева, который не требует лишних затрат, стоимость приточно-вытяжной установки небольшая и очень выгодная. Рекуператор для комнаты бывает пластинчатым, роторным или водяным. Устройство можно устанавливать в любой комнате, вмонтировав прямо в стену. Его комнатная часть бесшумная и компактная. Также можно купить рекуператор воздуха для квартиры, поскольку он не нарушает интерьер.

Теплопотери: когда деньги «вылетают в трубу»

Нужно отметить, что конструкция вентиляций такого типа должна предусматривать подогрев подаваемого уличного воздуха. Эта функция востребована в холодное время года: если входящий воздушный поток не нагревать, это приведет к выхолаживанию помещения.

Вентиляция в этом случае станет мощным «кондиционером», подавая холод тогда, когда он совсем не нужен. Даже если в помещении отопление будет работать в полную силу, постоянный ток холодного воздуха сделает проживание в нём невозможным. Тепло будет «вылетать» на улицу, температура упадет на 8-12 градусов, а в комнате будут гулять сквозняки. Вывод прост – приточно-вытяжные вентиляции должны быть снабжены системой нагрева воздуха (калорифером).

Нагрев воздуха с помощью таких систем требует значительных затрат энергоресурсов. Так, блок нагрева приточно-вытяжных вентиляций потребляет 1 кВт электроэнергии в час, на подогрев 55 м³ воздуха, от уличных -30 °C до комнатной температуры.

Тут стоит вспомнить, что продолжительность периода отрицательных температур воздуха в большинстве регионов России может составлять до 6 месяцев. На это время расходы на обогрев воздуха вентиляцией могут превысить затраты на отопление.

Между тем в России пользуются большой популярностью вентиляционные установки с энергоэффективной системой нагрева воздуха. Это стало возможным благодаря использованию технологии рекуперации тепла.

Готовые решения по бытовым рекуператорам:

С учетом того, что на рынке существует не так много моделей бытовых рекуператоров, будет правильно выделить отдельные особенности каждого из брендов.

1. Рекуператоры Funai Fuji. Пока представлены единственной моделью Funai Fuji ERW-150. Она отличается высокой производительностью, низким уровнем шума, наличием фильтра сверхтонкой очистки воздуха (HEPA), датчиком загрязнения воздуха и наличием ионизатора. Может быть смонтирована в вертикальном или горизонтальном положении
2. Рекуператоры Mitsubishi Electric Lossnay. Используют проверенную временем технологию пластинчато-перекрестной рекуперации воздуха. Показывают среднюю производительность, малошумные, в наличии фильтры грубой и тонкой очистки. Для некоторых моделей нужно использовать дополнительный проводной пульт управления. Монтируются только в горизонтальном положении.
3. Рекуператоры Vakio. Простое устройство прибора. Низкая цена. В наличии фильтры грубой и тонкой очистки. Низкий уровень шума при работе устройства и при этом хорошая производительность, на уровне 120 м3/час. Возможность синхронизации с другими рекуператорами Vakio.

Основные элементы приточно-вытяжных установок

Приточно-вытяжная установка с рекуперацией или с рециркуляцией, имеющая в своем арсенале и первый, и второй процесс, всегда сложный организм, требующий высокоорганизованного управления. Приточно-вытяжная установка скрывает за своим защитным коробом такие основные компоненты как:

• Два вентилятора различного типа, которые определяют производительность установки по расходу.
• Теплообменник рекуператор – нагревает приточный воздух путем передачи тепла от удаляемого воздуха.
• Электрический нагреватель – нагревает приточный воздух до нужных параметров, в случае нехватки теплового потока от вытяжного воздуха.
• Воздушный фильтр — благодаря нему производится контроль и очистка наружного воздуха, а также обработка вытяжного перед рекуператором, для защиты теплообменника.
• Воздушные клапана с электроприводами – могут быть установлены перед выходными воздуховодами для дополнительного регулирования воздушным потоком и перекрытия канала при выключенном оборудования.
• Байпас — благодаря которому воздушный поток можно направить мимо рекуператора в теплый период года, тем самым не нагревать приточный воздух, а подавать его напрямую в помещение.
• Камера рециркуляции — обеспечивающая подмес удаляемого воздуха в приточный, тем самым обеспечивая рециркуляцию воздушного потока.

Помимо основных составляющих приточно-вытяжной установки в нее также входит большое количество мелких комплектующих, таких как датчики, система автоматики для управления и защиты и т.д.

Датчик температуры приточного воздуха

Датчик температуры вытяжного воздуха

Воздушный клапан с электроприводом

Датчик температуры наружного воздуха

Датчик температуры удаляемого воздуха

Фильтр на притоке

Термостат защиты от перегрева

Фильтр на вытяжке

Датчик фильтра приточного воздуха

Датчик расхода приточного вентилятора

Датчик фильтра вытяжного воздуха

Термостат защиты от замораживания

Клапан вытяжного воздуха

Привод водяного клапана

Клапан приточного воздуха

Бризер

Бризер — данный прибор предназначен для устройства домашней вентиляции. У него есть вентилятор и у некоторых моделей есть обогреватель. Устройство может подавать воздух с улицы и также может совершать подмес свежего воздуха.

Некоторые установки имеют достаточно мощную систему фильтрации, в которой применяются HEPA-фильтр и угольный фильтр для удаления запахов. Их устанавливают даже в операционных и других стерильных помещениях, так как полностью исключают проникновение вирусов и бактерий. Такие установки достаточно дорого стоят и стоимость владения у них тоже высокая. Это обусловлено тем, что фильтры на данный тип устройств требуют частой замены и при этом стоимость таких фильтров начинается от 1 000 рублей.

В зимний период воздух подогревается за счёт электричества для комфортной температуры, что приводит к увеличению коммунальных платежей. Воздух поступает пересушенный, поэтому необходимо дополнительное увлажнение. В зимний период возможны обмерзания прибора и канала, так как воздух в прибор поступает холодный и уже в процессе подготовки подогревается. Данный прибор не имеет системы обратной продувки и обогрева воздушного канала. По этой причине канал может перемерзать зимой, снижается производительность, прибор может выйти из строя.

Главное преимущество этих видов устройств состоит в том, что они могут регулировать климат в помещении, когда холодно могут подогреть воздух. Когда много CO2 автоматически включится подача свежего воздуха. Этот класс устройств уже можно назвать климатическая техника, на одном уровне с кондиционером. Но они не охлаждают воздух, только могут подавать свежий, фильтровать его с разной степенью чистоты иногда очень высокой, что позволяет ставить приборы в стерильные помещения, некоторые модели оснащаются подогревом.

Ярким представителем этого класса устройств являются устройства TION. Основным минусом данного типа устройств остается их зависимость от вытяжной вентиляции, т.к. бризеры не могут отводить старый отработанный воздух. Еще один минус, что воздух зимой очень сильно пересушен, на улице очень сильно снижается влажность, а при подогреве холодный воздух с улицы расширяется, что приводит к тройной потери влажности на один кубический метр. При покупке бризера, обязательно задумайтесь о покупке увлажнителя. Иначе статическое электричество не даст Вам житья, и пересушенные слизистые могут привести к серьезным проблемам со здоровьем.

Правильная организация системы вентиляции для дома и квартиры.

Современные строительные нормы подразумевают создание качественной теплоизоляции. Отчасти для этого требуется максимальная герметичность дверных и оконных проёмов. По этой причине без вентиляции воздух во внутренних помещениях имеет тенденцию застаиваться. При постоянном проживании он ко всему прочему переувлажняется, обедняется кислородом и скапливается много пыли. То есть без притока свежего воздуха просто не обойтись, хотя бы ради здоровья. Простые системы вентиляции окажут положительное влияние на климат в доме, но увеличат затраты на отопление. А вот системы с рекуперацией обеспечат и постоянным притоком свежего воздуха, и не дадут теплу покинуть стены дома.

Выбор такой системы для квартиры происходит на основании трёх факторов – производительности, толщины наружных стен и уровня шума.

Производительность определяется примерно в 30 кубов в час на одного человека. То есть, при проживании в квартире двух человек, стоит брать систему, способную на пропуск 60 кубов воздуха за один час. Важно, что подача воздуха осуществляется постоянно, а используем мы его только то время, пока находимся дома. Поэтому, при проектировании используются поправочные коэффициенты. Например, Российский СНИП по отоплению, вентиляции и кондиционированию, рекомендует применять коэффициент до 0,3. С учетом загрузки жилых помещений рекомендуется установка рекуператора с производительностью 40 куб.метров в час для комнат площадью до 20 кв.м., а для комнат до 30 кв.м. — установить рекуператор с производительностью 60 куб.м. в час. Логика расчета такова, что подобные приборы имеют несколько уровней производительности и на средней скорости подачи, приборы должны полностью заменить воздух в комнате быстрее чем за 2 часа.

Также необходимо знать толщину стен, чтобы подобрать необходимые расходные материалы. Система рекуператора размещается в круглом канале длиной 50 см и состоит из мотора, фильтров и керамического теплообменника, что занимает около 30 см.

То есть, если стена дома меньше 30 см, потребуется дополнительная накладка – бленда. С её помощью можно установить рекуператор в стену от 18 см. В случае, если толщина стены превышает 50 см., используется дополнительный канал для установки в стену до 1 метра. Иногда внешняя стена комнаты граничит с застекленной лоджией, но и на этот случай есть решение — воздушный канал можно проложить через лоджию. используются трубы плоского или круглого сечения.

По шуму для квартиры подойдут системы в районе 20-40 децибел. Если выбранная модель более громкая, стоит устанавливать её в гостиной, столовой, а не в спальне.

Подбор модели вентиляции для частного дома в общих чертах не отличается от выбора вентиляции для квартиры. Однако для некоторых особенно больших или вытянутых комнат лучше ставить несколько рекуператоров, хотя обычно хватает двух. В остальном, каждое жилое помещение рекомендуется оборудовать одним прибором.

Особое внимание уделяется влажным зонам, к которым относятся кухня, ванная и туалет. Эти помещения должны быть обязательно оборудованы естественной вытяжной вентиляцией. В квартирах вытяжная вентиляция организована в виде сателлитов, по которым воздух отводится из каждого помещения в основной вентиляционный канал здания. Если вытяжка слабая, применяются вентиляторы для ванной, санузла или кухни.

Возможный дополнительный функционал рекуператора.

В простейшем виде рекуператор состоит из керамического элемента — теплообменникаи электрического мотора — вентилятора. В современных моделях применяется реверсивный вентилятор с обоюдоравным сечением лопасти крыльчатки.

Он затягивает воздух с улицы и вытягивает из дома. Но у него могут быть несколько режимов работы – только приток или вытяжка, выбор интенсивности рекуперации и ночной режим с пониженным шумом. Управлять им можно непосредственно выключателем, дистанционным пультом или с мобильного приложения по сети Wi-Fi. Также рекуператор может быть оснащен дополнительными фильтрами, от одного до нескольких. Они могут защищать от пыли, пыльцы или представлять собой многослойный картридж. Встроенные функции шумоподавления весьма полезны в шумной местности.

В производственной программе фирмы Marley Deutschland GmbH Вы можете выбрать вентиляцию с рекуперацией для квартиры, своего дома или офиса.

Отличительные особенности бытовых рекуператоров

Первое, что стоит отметить: бытовой рекуператор по своей сути и является приточно-вытяжной установкой, имеет те же принципы работы и назначение.

Что можно выделить общее:

• устройства предназначены для организации правильного воздухообмена;
• они оборудованы рекуператором (теплообменником), благодаря которому сохраняется тепло/холод воздуха.

Но все же есть отличия, а именно:

• Главное отличие рекуператора от приточно-вытяжной установки в том, что это готовое решение. Чтобы использовать подобное оборудование, не нужно прокладывать систему воздуховодов.
• Устройство монтируется быстро и просто. Зачастую для его установки достаточно выполнить сквозное отверстие в стене.
• Бытовой рекуператор обеспечивает воздухообмен локально – только в том помещении, где будет размещен. Исключением в данном случае является парная работа реверсивных бытовых рекуператоров.
• Недостаток рекуператора – при работе на максимальной мощности в комнате все же будет ощутимый шум. Однако в большинстве рекуператоров предусмотрен «Ночной» режим, при котором устройство работает на пониженной скорости, не нарушая сон жильцов.
• Еще одна особенность рекуператора – в основном у него нет электрического подогрева воздуха. То есть при низких наружных температурах теплообменник не сможет прогреть холодный воздушный поток до +18 — +20°С, как внутри помещения. Функция догрева в принципе существует, но она все равно не обеспечивает поддержание необходимой температуры.
• Более низкое электропотребление — за счет того, что на базе бытовых рекуператоров можно организовать вентиляцию во всем помещении, используя прибор в каждом отдельном соответственно, то их можно включать по необходимости. А при работе центральной приточно-вытяжной установки, она все равно будет работать на все помещения, соответственно расход электроэнергии будет больше.

Также нужно учитывать, что рекуператор не заменяет кондиционер или отопительные приборы. Он лишь позволяет рационально использовать тепло/прохладу, за которые вы уже заплатили.

К плюсам рекуператора стоит отнести то, что прибор:

• подходит для эксплуатации круглый год;
• стоит недорого;
• быстро монтируется на любой стадии ремонта, даже по готовому;
• энергоэффективен.

Таким образом, если нужно организовать воздухообмен в одной комнате, то рекуператор будет быстрым и при этом недорогим решением. Прибор имеет компактные размеры – для него найдется место на любой стене, контактирующей с внешней средой.

Цены на рекуператоры

В поисках рекуператора мы встретим устройства стоимостью от трех до дюжины тысяч рублей. Что мы получаем, заплатив больше? Вероятно, продукт уважаемой марки, но это не должно быть гарантией того, что устройство будет соответствовать нашим ожиданиям. Обратите внимание на детали его реализации. Например, герметичность его корпуса, его жесткость и хорошая тепло- и звукоизоляция очень важны. В этом отношении самые дешевые продукты определенно уступают более дорогим.

Рекуператор обычно работает в течение всего года без перерывов, поэтому обязательно используйте вентиляторы хорошего качества, желательно от известного производителя. Они должны быть не только долговечными, но и тихими и энергосберегающими. Бывает, что по привлекательным ценам предлагаются устройства, которые потребляют столько электричества, что его стоимость сокращает экономию за счет рекуперации тепла более чем вдвое. Конечно, насколько велика эта экономия, зависит, прежде всего, от эффективности теплообменника.

Интересно, является ли его стоимость, заявленная продавцом, надежной. Что касается продукции неизвестных брендов, часто случается, что в этом направлении не проводилось никаких исследований. Немногие рекуператоры способны восстанавливать почти 90% тепла и являются устройствами, относящимися к самым дорогим. Дешевые продукты с заявленной эффективностью 90% фактически восстанавливают почти вдвое меньше.

Способ защиты рекуператора от замерзания оказывает большое влияние на эффективность. В более дорогих устройствах для этой цели используются современные системы управления, благодаря которым снижается эффективность рекуперации тепла при отрицательной температуре. Платить за это, разумеется, не имеет смысла, если мы намерены создать наземный теплообменник. Но тогда вы должны быть готовы к дополнительным расходам от четырех до почти десяти тысяч рублей в зависимости от того, из каких материалов мы это сделаем (самые дорогие – это специальные трубы с антибактериальным покрытием) и к каким трудностям, связанным с геологическими условиями или небольшим пространством, мы столкнемся.

Особенности работы рекуператор в летний период

В теплый период года рекуператор необходимо отключать. Связано это с тем, что при жаркой и влажной погоде приточный воздух будет охлаждаться прохладным воздухом из помещения, в результате чего в приточном канале рекуператора образуется конденсат. Но приточный канал рекуператора на это не рассчитан (в нормальном режиме конденсат возникает только в вытяжном канале), поэтому вода потечет внутрь вентустановки, а оттуда наружу.

Для отключения роторного рекуператора достаточно выключить его двигатель – ротор остановится, и рекуператор перестанет влиять на температуру проходящего через него воздуха. С пластинчатыми теплоутилизаторами сложнее. Раньше к вентустановкам прилагался, так называемый, летний блок, который пользователь должен был устанавливать вместо рекуператора на летний период. Теперь такое решение почти не используется: внутри современных вентустановок есть ручной или автоматический байпас для обхода приточного или вытяжного канала. Байпас также позволяет экономить энергию: падение давления на нем меньше, чем на рекуператоре, поэтому при том же расходе воздуха энергопотребление вентилятора становится ниже.

Заметим, что в вентустановках с энтальпийным рекуператором можно обойтись без байпаса. Мембрана рекуператора выравнивает влагосодержание воздуха в каналах, поэтому влага в приточном канале не конденсируется.

Расчет производительности и критерии выбора

Тип, марка и мощность рекуператора моно рассчитать исходя из производительности системы. Объем воздуха, пропускаемого через систему, зависит от давления, мощности вентиляторов, а также параметров основных узлов. Температура и влажность побираются исходя из нормативных значений, указанных в СНиПах и ГОСТах. Много полезной информации есть в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Для полного расчета требуется составление сложной математической модели, поэтому проектировщики часто пользуются результатами экспериментальных исследований рекуператоров, а также способом подбора по исходным данным.

Существует прямая зависимость между мощностью вентилятора и пропускной способностью рекуператора. Если неправильно подобрать оборудование, то вентилятор будет работать вхолостую или рекуператор не выдаст максимальное КПД. При расчете учитывается максимальная скорость воздушной струи внутри аппарата, не больше 2м/с.

Забитые кассетные фильтры

Еще один параметр – это аэродинамическое сопротивление. Он влияет на эффективность работы. Поэтому при подборе рекуператора учитывается схема расположения воздуховодов и количество угловых соединений. Грамотные проектировщики всегда стараются проложить воздуховоды по прямой линии, изгибая поворотов на 90 0 .

Важное место в процессе рекуперации занимают воздушные фильтры. Когда они забиваются, то скорость потока воздуха уменьшается, поэтому в профессиональных проектах предусматривается установка датчиков давления до и после фильтра.

Снижение расходов на отопление с помощью рекуперации – прекрасная перспектива, но только в том случае, если система грамотно просчитана, а оборудование правильно подобрано.

Пример проекта с рекуперационой установкой

Компания «Мега.ру» предлагает услуги по проектированию вентиляционных и других инженерных систем в Москве и области, а также ближайших регионах. На странице «Контакты» указаны все способы для связи с нашими специалистами.