Роторный рекуператор воздуха

Устройство и принцип работы роторного рекуператора воздуха

Регенеративный теплообменник

Регенеративный теплообменник с непрерывным переключением теплоносителей называют роторным рекуператором. Агрегат широко применяется в системах приточно-вытяжной вентиляции. В нем тепло передается от нагретого воздуха холодному через вращающийся ротор, который состоит из набора тонких пластин. Агрегаты используются также в больших котлах для утилизации тепла дымовых газов. Такие устройства называются роторными теплоутилизаторами.

Роторный теплообменник состоит из ротора, корпуса и привода. Ротор, или аккумулирующая тепловая емкость, представляет собой два вида металлической фольги, гофрированной и гладкой, намотанных друг на друга. Внутри ротора расположены треугольные или коаксиальные каналы. Толщина фольги колеблется от 60 до 120 мкм. По своему назначению роторы разделяются на следующие виды:

  • конденсационный;
  • энтальпийный;
  • сорбционный.

Виды роторов

Конденсационный ротор изготавливается из алюминия высокого качества. Энтальпийный прибор отличается покрытием, изготовленным из специального вещества, способного накапливать тепловую энергию.

Сорбционный ротор покрывают обычно силикагелем для передачи влаги, что позволяет проводить газообразную передачу без конденсата. Роторы небольшого диаметра крепятся на двойных спицах, которые привариваются или прикручиваются к нему.

Агрегаты большого диаметра изготавливают из сегментов, что позволяет продлить срок их службы. Роторный теплообменник вращается внутри корпуса, изготовленного из алюминиевого листа. Сам ротор крепится на ступице. Она расположена на двух подшипниках, закрепленных в корпусе, а ось соединяется с поперечными траверсами корпуса. Такой крепеж дает следующие преимущества:

  1. 1. Подшипники защищены от грязи и занимают немного места.
  2. 2. Упорные кольца позволяют быстро проводить демонтаж оборудования.
  3. 3. Подшипники расположены в одной детали, что гарантирует их длительную работу.

В зависимости от размеров ротора существуют разные конструкции оборудования.

Корпус и оборудование

В роторах диаметром до 2620 мм несущие детали корпуса изготовлены из листовой стали. Обычно сталь покрывают сплавом алюминия или цинка для увеличения срока службы. Чтобы получить меньшие размеры ротора, используют профильный алюминий, который позволяет ускорить монтаж оборудования, что особенно важно для сегментных деталей.

Профильный корпус не может превышать в высоту и ширину более 4,2 м. Если требуется установка более мощной конструкции, то прибегают к использованию сварочного аппарата. Для вентиляции корпус выполняется с открытыми сторонами, что облегчает техническое обслуживание агрегата.

Радиальное и поперечное уплотнение предотвращает утечку воздуха. На корпусах из листовой стали монтируются пружины с нулевой жесткостью, которые прижимают к нему скользящие сальники.

Рекуператор

В профильном корпусе уплотнение по периметру прижимается двойными пружинами, которые герметизируют ротор. Его вращение обеспечивают электродвигатель и ремень. Существует несколько видов подключения двигателя.

Для постоянного вращения ротора достаточно включить или выключить электрический мотор, поэтому регулировка мощности оборудования невозможна. Но существуют двигатели с регулировкой через блок управления. Для этого используют преобразователь частоты и блок регулировки числа оборотов.

Принцип действия

Принцип работы роторного рекуператора воздуха основан на передаче тепла от выходящих потоков к входящим из внешней среды. Свежий воздух попадает между пластинами ротора, нагревается и под воздействием аккумулированного тепла поступает в пространство помещения. Объем входящего и исходящего воздуха соответствует размерам и мощности агрегата.

Обмен тепла зависит от взаимодействия вращающихся пластин с поступающим воздухом. Аппарат работает от электросети. Настройка электропривода позволяет прибору работать в определенном скоростном режиме. При работе теплообменника оба потока воздуха не смешиваются между собой, только влияют друг на друга.

Из-за разницы температуры входящего и исходящего воздуха происходит теплообмен. При этом действии холодный воздух нагревается, а горячий остывает. В отличие от пластинчатых рекуператоров, в роторных механизмах происходит частичное смешивание обеих частей воздуха.

Непосредственно передача тепла происходит во время вращения ротора, когда его лопасти отдают тепло восходящим потокам. Производительность процесса зависит от скорости вращения, которая поддается регулировке. В такой конструкции технически невозможно предотвратить смешивание поступающего и выходящего воздуха.

В отличие от пластинчатых механизмов вращающиеся рекуператоры требуют частого технического обслуживания. Такие механизмы пользуются наибольшей популярностью, так как в них возврат тепла составляет почти 90%.

Роторные агрегаты можно применять в любых случаях для создания микроклимата в помещениях. Они эффективны в гаражах, загородных домах, офисных помещениях и небольших складах. К наиболее популярным моделям относятся:

Популярные модели

  1. 1. Reventa RV-2 — аппарат с тепловым аккумулятором, выполненным из керамики. Снабжен фильтром, который не подлежит обслуживанию. Максимальный коэффициент рекуперации составляет почти 86%. Агрегат обладает 3 скоростями вращения и 11 степенями режима работы.
  2. 2. Apktoc RR 400X200 — роторный механизм, обладающий электронным пультом управления. Применяется в вентиляционных системах и для канального кондиционирования. Переключение скоростей вращения и режимов осуществляется с помощью электроники.
  3. 3. Swegon Gold PX 04 — компактная установка для приточно-вытяжной вентиляции любого помещения. Отличается невысоким шумом во время вращения ротора.
  4. 4. Salda RIRS 1200 HE EKO 3.0 — оборудование для применения в закрытых помещениях. Устройство снабжено электрическим нагревателем, системой фильтрации и дистанционным управлением.

При выборе теплообменника следует учитывать его мощность и объем помещения, где он будет работать. Для небольшого помещения рекомендуется применять пластинчатый рекуператор, а для большого загородного дома — роторный.

Достоинства и недостатки

К основному преимуществу роторного рекуператора можно отнести высокую эффективность, которая достигает почти 90%. Во время вращения агрегат подает не только тепло, но и возвращает влажность в помещение. Отличается этот прибор легкостью технического обслуживания и управления.

К недостаткам можно отнести тот факт, что частично загрязненный воздух попадает в приток. Для этого требуется установка дополнительных фильтров, которые будут очищать воздух. Вращение ротора осуществляется за счет электрического двигателя, который потребляет немало электроэнергии. При внутреннем размещении в помещении занимает немало места, и его работа создает определенный шум.

Дополнительным плюсом этого агрегата считается встроенный электрический нагреватель. Воздушный фильтр позволяет внутрь помещения попадать более чистому воздуху, но увеличивает стоимость этого аппарата.

Принцип работы роторного рекуператора воздуха: разновидности установок, критерии выбора и обзор лучших моделей

Поскольку при организации вентиляции жилых, торговых либо производственных помещений неизбежно присутствуют тепловые потери, вызванные разницей температур наружного воздуха и находящегося внутри помещения, систему вентиляции дополняют устройством, которое кондиционирует поступающий извне воздух за счет температуры внутри помещения. Это устройство называется рекуператором, а сам процесс подобного теплообмена, соответственно, рекуперацией.

Роторный рекуператор

Что из себя представляет рекуператор воздуха

Рекуператор воздуха это бытовой или промышленный прибор, выполняющий функции вентиляции помещения, а также обеспечивающий в процессе работы прогрев или охлаждение нагнетаемого воздуха и регулировку его влажности.

Как работает: принцип действия и устройство

Приборы рекуперации воздуха имеют достаточно разное техническое устройство и принцип действия. Например, пластинчатый рекуператор зарекомендовал себя идеально подходящим для небольших жилых помещений в домах или коттеджах, благодаря своей простоте, дешевизне, компактных габаритах и отсутствию потребности в электроэнергии. Однако для более масштабных задач, связанных с рекуперацией воздуха в более габаритных помещениях, лучшим образом подойдет роторный рекуператор воздуха.

recuperator

Как видно на приведенной схеме, в основе устройства находится вращающийся барабан (ротор), выполняющий функции теплообменника. Если температура наружного воздуха ниже, нежели в помещении, вытягиваемый из него воздух нагревает ротор, который при вращении отдает полученное тепло наружному воздуху, таким образом осуществляя его подогрев. Воздушные потоки проходят через рекуператор по разделенным вентиляционным каналам, что позволяет практически полностью избежать их смешивания, а теплообмен осуществляется исключительно через вращающийся барабан.

Конструктивно барабан выполнен как набор металлических ячеек, собранных с зазорами для достижения большей площади поверхности теплообмена. Электронная схема, управляющая работой роторного рекуператора, анализирует с помощью датчиков информацию о наружной и внутренней температуре и, управляя скоростью вращения ротора, обеспечивает режим оптимального теплообмена.

Как выглядит: фото

kak-vyglyadit-rotornyj-rekuperator

На иллюстрации показан внешний вид и схема движения воздушных потоков через роторный рекуператор

Когда и для чего нужен: сфера применения

Роторный рекуператор представляет собой отдельный элемент комплекса микроклимата помещения и применяется в системах вентиляции помещений средней площади, к примеру:

  • частные дома,
  • гаражи,
  • офисные помещения,
  • небольшие склады и торговые площади.

Отзывы о роторных рекуператорах воздуха: плюсы и минусы

Основываясь на отзывах конкретных пользователей, можно выделить следующие потребительские и эксплуатационные особенности роторных рекуператоров воздуха:

  • Высокая эффективность работы устройства: КПД находится в пределах 83-87% против аналогичного показателя 45-60% у пластинчатых рекуператоров;
  • Относительно небольшие массо-габаритные характеристики;
  • Управление оборотами барабана регулирует и оптимизирует процесс теплообмена;
  • В холодное время года, благодаря наличию управляющей электроники, регулирующей скорость вращения ротора, практически отсутствует эффект обмерзания теплообменника в следствии конденсации влаги, содержащейся в наружном воздухе;
  • Частично нормализуется влажность воздуха в помещении. При вращении ротора, на нем конденсируются капельки воды из забираемого воздуха, которые насыщают собой воздух нагнетаемый.

kogda-i-dlya-chego-nuzhen-sfera-primeneniya

Из недостатков подобных устройств отметим следующие:

  • Необходимость в источнике внешнего питания
  • Наличие вращающегося ротора и электронных устройств требует периодического технического обслуживания;
  • Частичное смешивание потоков воздуха сужает сферу применения;

Производители и популярные модели: рейтинг лучших и цены

Ниже представлены наиболее характерные модели роторных рекуператоров воздуха и приведены их характеристики:

Рекуператор воздуха Reventa RV-2

Reventa RV-2

Роторный рекуператор с керамическим тепловым аккумулятором и необслуживаемым фильтром для жилых и офисных помещений небольшого объема.

  • Габариты (мм) 500х150
  • Потребляемая мощность (кВт) 1,6-2,6
  • Уровень шума (дБ) 16-36
  • Коэффициент рекуперации (%) 74-86
  • Частота вращения (об/мин) 825-2205
  • Объем вентиляции (куб.м/ч) 17-58
  • Кол-во скоростей 3
  • Кол-во режимов 11
  • Цена, руб 6400

АРКТОС RR 400X200

arktos-rr-400x200

Рекуператор роторного типа с электронным блоком управления. Предназначен для систем вентиляции и канального кондиционирования

  • Габариты (мм) 850х880х480
  • Потребляемая мощность (кВт) 25
  • Коэффициент рекуперации (%) 75-85
  • Частота вращения (об/мин) Управляется электроникой
  • Объем вентиляции (куб.м/ч) 800-2950
  • Кол-во скоростей Управляется электроникой
  • Цена, руб 182000

Рекуператор роторного типа Swegon Gold PX 04

Swegon Gold PX 04

Установка для приточно-вытяжной вентиляционная с рекуперацией тепла. Энергосберегающая климатическая система, предназначенная для эффективной вентиляции жилых и производственных помещений.

  • Габариты (мм) 2000х905х1200
  • Уровень шума (дБ) 27
  • Объем вентиляции (куб.м/ч) 290-1620
  • Цена, руб По запросу

Рекуператор Salda RIRS 1200 HE EKO 3.0

Salda RIRS 1200 HE EKO 3.0

Приточно-вытяжная вентиляционная установка для закрытых помещений. Оснащена электрическим нагревателем, системой фильтрации и электронным управлением с пультом ДУ.

  • Размеры, мм 900х855х1350
  • Потребляемая мощность (кВт) 4,9
  • Коэффициент рекуперации (%) 76
  • Объем вентиляции (куб.м/ч) 1200
  • Цена, руб 400000
Читайте также  Как дома сделать камин

Как видно из приведенной информации, цены и характеристики установок роторной рекуперации воздуха имеют существенные различия в зависимости от характеристики и объема помещения, условий работ и степени автоматизации.

Какого производителя и какой тип лучше выбрать: ТОП-3

Что учитывать при выборе

Чтобы определиться с конкретной моделью рекуператора, наилучшим образом пригодного для выполнения предназначаемых ему задач, нужно обозначить следующие критерии:

  • Тип рекуператора. Для небольших помещений более рациональным решением будет применения рекуператора пластинчатого типа; для более габаритных лучше подойдет установка роторной рекуперации;
  • Объем перекачиваемого воздуха важнейший параметр устройства, определяющий его производительность;
  • Способ монтажа. Роторный рекуператор трубчатого типа монтируется в предназначенное для него отверстие внутри стены и закрывается с обеих сторон декоративными панелями. Также существуют устройства, основной блок которых находится внутри или снаружи помещения.

Дополнительные опции (в зависимости от модели), наличие которых влияет на эффективность работы устройства и его функционал:

  • Наличие встроенного фильтра положительно влияет на качество подаваемого в помещение воздуха, но увеличивает стоимость и требует дополнительных затрат на очистку и периодическую замену фильтрующего элемента;
  • Наличие электрического нагревателя исключит обмерзание ротора и повышается нижний температурный предел работы устройства;
  • Возможность регулирования влажности улучшит качество воздуха и комфорт присутствующих в помещении;
  • Автоматическое управление системой рекуперации позволяет программировать интенсивность режимов работы.

3 лучших модели

Во всем многообразии ассортимента представленных на отечественном рынке роторных рекуператоров воздуха, в сегменте моделей, предназначенных для жилых помещений (квартиры, дома, коттеджи), следует отметить следующие бренды:

Серия моделей приточно-вытяжных установок напольного монтажа с роторным рекуператором производства фирмы Heatex (Швеция)

Lessar

  • Мощность, кВт: 0,39
  • Расход воздуха, м3/ч 480
  • Статический напор, Па 500
  • Тип калорифера: Водяной
  • Тип рекуператора: Роторный
  • Класс фильтрования: F5
  • Габаритные размеры, мм: 900x553x850
  • Вес, кг: 79
  • Частота вращения, об/мин: 1850
  • Параметры электропитания, В/ф/Гц: 220-240 / 1 / 50

Прибалтийский производитель с линейкой моделей приточно-вытяжных установок с рекуперацией тепла и влаги. Качественные и долговечные устройства с высоким КПД (до 92%)

KOMFOVENT

  • Тип установки REGO250
  • Исполнение плоское
  • Рабочий расход воздуха, м3/ч 100-250
  • Габариты,мм 550x310x790
  • Вес, кг 40
  • Толщина изоляции, мм 25
  • Диаметр воздуховодов, мм Ø160
  • Мощность, Вт 58
  • Тип теплоутилизатора роторный
  • Мощность нагревателя, кВт — (доп. 1 или 2)
  • Класс фильтрования (приток/вытяжка) f5/f5
  • Тип контроллера С2

Отечественный производитель систем вентиляции. Представленные в ассортименте роторные модели предназначены, преимущественно, для коммерческих и промышленных объектов, но по своим показателям пригодны для монтажа в домах с большой площадью помещения.

Breezart

Breezart 2700 Aqua RR F

  • Производительность: 2700 м3/час
  • Напряжение 220 В
  • Габариты: 3093x1040x999 мм
  • Вес: 265 кг
  • Функция нагрева воздуха до необходимой температуры управляется клапаном смесительного узла калорифера;
  • Охлаждения воздуха до заданной температуры;
  • 8 ступеней производительности;
  • Система защиты от замораживания калорифера;
  • Контроль загрязненности воздушного фильтра;
  • Семь независимых таймеров, функции «Комфорт», «Рестарт»;
  • Возможность создания VAV-системы;
  • Подключение к компьютеру через USB; подключение к системе «умный дом»;
  • Управление внешними устройствами, удаленное управление вентустановкой

SONY DSC

Стоимость

  • Reventa RV-2 руб 6400
  • АРКТОС RR 400X200 руб 182000
  • Swegon Gold PX 04 по запросу
  • Salda RIRS 1200 HE EKO 3.0 руб 400000

Где купить роторный рекуператор воздуха

В Москве:

  1. ООО «СтройИнжиниринг»

127591, г. Москва, ул. Дубнинская, д.83, оф. 617

19334, Москва, Ленинский проспект, 34/1

scheme-recurator (1)

В Санкт-Петербурге:

  1. ООО «Инженер-климат»

Санкт-Петербург; ул.Смоленская д.33 (БЦ «Смоленский») офис 204

пр. Энгельса 34, оф.333,

Комендантский пр-т, д.4, лит.А, офис 505

rabota_recuperatora

Роторный рекуператор воздуха достаточно сложное и дорогостоящее устройство, позволяющее комплексно решить задачу вентиляции помещения, включая такие аспекты, как фильтрация, увлажнение и подогрев подаваемого воздуха. Однако в силу конструктивных особенностей, для бытового применения производительность роторного рекуператора зачастую может оказаться избыточной. Полагаем, что приведенная в данной статье информация поможет Вам сделать правильный выбор в вопросе организации комфортной и эффективной системы микроклимата помещения.

Правила монтажа роторного рекуператора воздуха

Роторные рекуператоры воздуха являются регенеративными теплообменниками, использующимися в приточно-вытяжных вентиляционных системах. Основное предназначение таких устройств – экономия затрат энергии на поддержание оптимального микроклимата в помещении.

Например, роторные рекуператоры позволяют существенно уменьшить потери тепла в зимнюю пору года при вытяжке отработанных воздушных масс. Также они защищают помещение от зноя в летнее время при притоке перегретых воздушных масс с окружающей среды (улицы).

Как устроен роторный рекуператор?

Данный прибор представляет по форме цилиндр и состоит из основного элемента – алюминиевого ротора, скомплектованного из ровных и гофрированных пластинок. Алюминиевый ротор закрыт корпусом, сделанным из оцинкованной стали.

Роторный рекуператор воздуха

Роторный рекуператор воздуха

Помимо этого, в состав устройства входят приводной механизм, имеющий ремень для вращения, а также осевые подшипники, датчик (сенсор) контроля вращения самого ротора и уплотнительная лента. Последняя предназначена для изоляции воздушных масс.

Принцип работы

Принцип работы устройства достаточно прост. В работу устройство приводится путем задействования клиноременной передачи. Если изделие эксплуатируется при высоких температурах, то электродвигатель монтируют вне корпуса аппарата-теплообменника. Также в этом случае вместо ремня используют цепь.

Внутри роторного теплообменника происходит передача тепла от нагретого газа к холодному. За это отвечает вращающийся ротор-цилиндр, который изготовлен из небольших металлических пластин. Впоследствии горячий газ прогревает эти пластины, а затем пластины уходят в поток охлажденного газа, после чего передают ему тепловую энергию.

Принцип работы роторного рекуператора (видео)

Виды по покрытию роторного барабана

Существует классификация рекуператоров по типу покрытия роторного барабана. На данный момент существует пять видов изделия:

  • конденсационный вид – в этом случае ротором выступает алюминиевый барабан, который не имеет покрытия и может отводить только тепловую энергию воздушных масс, а вот теплоту влаги воздушных масс он перемещать не способен;
  • гигроскопический вид – в этом случае барабан покрывается специальным гигроскопическим покрытием, которое имеет сорбирующие свойства – барабан во время работы собирает влагу, после чего переносит ее из потока в поток, во время чего происходит удаление и влаги, и скрытой теплоты воздушных масс;
  • сорбционный тип – в этом случае речь идет о модификации гигроскопического типа с применением покрытия в виде силикагеля – данный сорбент имеет огромную площадь поверхности, примерно 800 м 2 /г, что делает его крайне мощным средством для впитывания влаги;
  • эпоксидный вид – такое покрытие используют в случаях, когда необходимо дополнительно защитить алюминиевый барабан от возможных деструктивных воздействий, находящихся в обрабатываемом воздухе химических соединений (например, если воздух в помещении содержит хлор или различные пары, вроде аммиачных);
  • антибактериальный вид – в этом случае барабан защищается антибактериальным покрытием, которое способно противостоять примерно шестистам видам патогенных и непатогенных микроорганизмов (обычно такое покрытие требуется для энтальпийных роторов).

Виды по области применения

Сейчас имеется три основных вида рекуператоров воздушных масс, различающихся по сфере эксплуатации и по дополнительной «начинке».

  1. Стандартный вид. В данном случае наблюдается разделение регенератора на несколько секторных частей (от 4 до 12). Такой вид устройства применяется для выведения излишней теплоты уже отработанного воздуха. Также такое устройство переносит влагу при отработке воздушных потоков ниже температуры «точки росы».
  2. Высокотемпературный вид. Данный вид устройства используется для выведения прогретых воздушных потоков, исходная температура у которых достигает примерно +250 градусов.
  3. Энтальпийный вид. Данное устройство используется для отвода полной тепловой энергии, но помимо этого устройство также осуществляет передачу влаги.

Также рекуператоры разделяются еще и по конструктивному исполнению. В этом плане существует два вида изделия: горизонтальный и, соответственно, вертикальный ротор.

Где применяются роторные рекуператоры?

Сфера применения роторных рекуператоров достаточно обширна, их преимущественно используют для крупных промышленных объектов, однако они могут применяться и в частных зданиях (для дома, но очень редко). Также их можно применять как в жилых, так и в нежилых помещениях.

  • вентиляционные системы больших нежилых зданий – например, в торговых центрах (в отделе хранения продукции), на складах;
  • вентиляционные системы больших жилых зданий – например, в образовательных учреждениях, в различных государственных зданиях, в заведениях общепита, в фитнес-центрах.

Плюсы и минусы применения роторных моделей

Как и всякое другое устройство, роторные рекуператоры воздуха имеют ряд и преимуществ, и недостатков.

Начнем с преимуществ:

  1. Очень высокий максимальный КПД, который может доходить вплоть до 90% (наибольший показатель среди всех видов рекуперационных устройств).
  2. Возможность регулировать скорость вращения ротора, за счет чего можно напрямую регулировать теплопередачу.
  3. Устройство возвращает небольшое количество влаги, благодаря чему можно обходиться без применения профильных увлажнителей воздуха.
  4. Устройство во время эксплуатации почти не образует конденсата, поэтому в большинстве случаев нет нужды в монтаже отвода влаги.
  • нередко для правильной работы устройства необходимо иметь огромную вентиляционную камеру, поэтому такие устройства часто весьма габаритны;
  • нет возможности полностью устранить смешение исходящей и входящей среды – проблема в том, что находящийся в каналах воздух при вращении перетекает к противоположному потоку;
  • устройство оборудовано множеством движущихся деталей, из-за чего возникает высокий риск выхода из строя устройства (что называется чем «болтиков» в механизме больше – тем вероятность поломки выше), из-за этого напрямую увеличиваются эксплуатационные затраты на поддержку устройства;
  • нужда в постоянном техническом осмотре и техническом обслуживании прибора;
  • процесс рекуперации возможен только в случае, если теплообменник вращается, а значит необходимо постоянное потребление электрической энергии;
  • устройство может обмерзать при эксплуатации его в холоде, хотя для роторных моделей обмерзание не столько свойственно, как для пластинчатых и перекрестных.

Где продаются и сколько стоят?

Роторные рекуператоры можно приобрести в профильных магазинах вентиляционной и климатической техники. Проще всего не подбирать изделие самостоятельно, а заказать в специальных компаниях, которые занимаются проектированием и монтажом вентиляционных систем.

Схема тока воздуха через рекуператор

Схема тока воздуха через рекуператор

Они подберут наиболее оптимальный для вас вариант и затем проведут установку оборудования. Средняя стоимость изделия на начало 2018 года такова (на примере нескольких моделей):

  • RR 500х250 – 209 000 рублей;
  • RR 1000х500 – 363 050 рублей;
  • RR 800х500 – 361 000 рублей;
  • RR 700х400 – 320 000 рублей;
  • RR 600х300 – 253 000 рублей;
  • RR 500х250 – 209 000 рублей;
  • RR 400х200 – 208 000 рублей.

Пытаться сделать рекуператор своими руками можно, но занятие это крайне сложное и добиться «магазинных характеристик» практически невозможно.

Как рассчитать?

Расчет общей эффективности устройства (или, проще говоря, его производительности) и сроков его окупаемости можно произвести вручную. Расчет следует проводить по такой схеме:

  • необходимое количество тепла (параметр Q): Q = C (параметр удельной теплоемкости воздуха) * М (параметр массы нагреваемого воздуха) * dT (параметр разницы температур);
  • потребление электрической энергии калорифером (параметр Ek): Ek = Q/ КПД калорифера;
  • круглогодичные затраты на электрическую энергию (параметр Е): Е = Ek * 24 (сутки) * 30 (дни месяца) * 7 (отопительные месяцы);
  • объем потенциальной экономии количества электрической энергии (параметр Рэл): Рэл = Е * КПД при затратах системы рекуперации, в итоге экономия составляет Рэл * стоимость 1 кВт/электрической энергии;
  • сроки окупаемости установки: Т (параметр стоимости аппарата) / Э (параметр экономии, выраженный в денежном эквиваленте).

Как видно, данные расчеты вполне можно провести самостоятельно, не прибегая к консультированию у профильных компаний (что стоит отдельных денег).

Роторный рекуператор

О важности вентилирования помещений каждый знает из собственного опыта. Человеческому организму просто необходим кислород, а он находится в достаточном количестве только в свежем воздухе. Однако современный мир технологий и комфорта принуждает человека отказываться от такого необходимого проветривания помещений.

Почему это происходит? Потому, например, что при включенном кондиционере в жаркую погоду вентиляционный поток будет постоянно привносить теплые воздушные массы. В зимнее же время проветривание будет способствовать выходу тепла из помещения. В любом случае, мощности работающих приборов, будь-то кондиционер или обогреватель – используются на полную, что приведет не только к энергопотерям, но и к излишнему расходованию средств. Именно во избежание такой ситуации конструкторами был изобретен прибор – рекуператор.

Основной функционал

Назначение рекуператора – автоматизация процесса рекуперации воздуха, то есть возвращения ему исходных характеристик (в данном случае температурных). Устройство стандартного рекуператора довольно простое – это двустенная конструкция теплообменника для одновременного прохождения двух воздушных потоков: вытяжного и приточного.

Указанные потоки не смешиваются между собой, а лишь влияют друг на друга. Так как присутствует разница температуры приточного и вытяжного потоков воздуха, то в процессе взаимовлияния происходит обмен тепловой энергии. Массы холодного воздуха нагреваются, а теплого, соответственно, охлаждаются.

Еще одной функцией рекуператоров можно считать осушение воздуха, так как в процессе охлаждения теплых воздушных масс выделяющаяся влага конденсируется на их стенках.

Какие бывают рекуператоры

Поскольку многие уже успели назвать рекуператор одной из наиболее перспективных разработок в механизме вентилирования, производители активно насыщают рынок приборами разнообразных конструкций и видов.

Чаще всего устройства для обеспечения помещений рекуперацией вентилируемых воздушных масс классифицируют по следующим признакам:

  • Схема движения теплоносителей.
  • Конструкция.
  • Назначение.
  • Тип.

В зависимости от схемы движения прибор для рекуперации воздуха может быть или перекрестным или противоточным. В первом случае воздушные потоки будут двигаться перпендикулярно друг другу, а во втором – в противоположных направлениях.

Исходя из особенностей конструкции, рекуператор может быть трубчатым, пластинчатым, ребристым. Что касается назначения, то приборы для рекуперации могут применяться не только для воздуха, но и для других газов, и даже для жидкостей.

По типу рекуперационные устройства делят на роторные и пластинчатые. Роторные рекуператоры имеют механизм, основанный на вращательном движении барабана, а пластинчатые – на одновременном нагревании и охлаждении стальных пластин с разных сторон.

Рекуператор роторный

Внешний вид роторного рекуператора представляет собой цилиндрическую емкость, заполненную очень близко расположенными продольными стальными листами. Чаще всего применяется гофрированная сталь.

Автоматизация работы устройства достигается наличием электродвигателя и щита с частотным преобразователем. Вращения барабана пропускают через устройство сначала теплые, а потом холодные воздушные массы. Данный процесс сопровождается нагреванием или охлаждением ротора, что делает возможной отдачу тепла приточному воздуху.

Автоматизация процесса рекуперации воздуха с помощью роторного устройства обладает наибольшей производительностью и эффективностью. К преимуществам данного типа устройств относится то, что им не грозит обмерзание, как пластинчатым, то есть роторные механизмы можно использовать круглый год.

К недостаткам данного вида устройств относятся их большие размеры, требующие наличия просторной вентиляционной камеры. В обычных бытовых условиях, поэтому, не часто наличествует возможность установки промышленного прибора.

Модификации

Производителями на протяжении нескольких последних лет были изобретены многочисленные модификации рекуперационных приборов. Однако все они базируются на двух основных видах конструкции:

  • Стандартной.
  • Высокотемпературной.
  • Энтальпийной.

Применение стандартной конструкции предполагает наличие в рекуператоре нескольких секторов (их может быть от 4 до 12, но только парное число). Основное назначение данного типа устройств – удалять излишнюю теплоту отработанного воздушного потока, попутное – переносить влагу.

Высокотемпературные рекуператоры применяются с целью выведения значительно нагретой воздушной массы. Это сугубо промышленные приборы, способные выдерживать температуру воздуха в 250 градусов.

Энтальпийный механизм рекуператора имеет своим основным назначением полное удаление тепла из воздушного потока, а дополнительно осуществляет еще и передачу влаги.

Роторные рекуператоры воздуха, кроме того, отличаются и по самому расположению ротора – вертикальному или горизонтальному, по внешнему виду, форме и размеру. В случае необходимости всегда можно подобрать подходящее устройство. Если же нет желания или возможностей – роторный механизм можно изготовить самостоятельно.

Собственноручное изготовление

Рекуператор своими руками – это совсем не сложная задача для мастеров. Однако обычному человеку перед изготовлением стоит уяснить некоторые правила:

  • Первое – произвести точный расчет параметров необходимого вентиляционного прибора.
  • Второе – обзавестись всеми необходимыми материалами и инструментами.
  • Третье – продумать возможные способы крепления рекуператора и приобрести или изготовить нужное количество крепежных элементов.

Лучше всего для изготовления корпуса применять стальные листы, а для вращающегося ротора – алюминиевые. Важно помнить, что автоматизация процесса рекуперации требует установки мотора. Для запускания ротора устанавливается клиноременная передача. Также рекомендуется подумать и о надлежащей шумоизоляции прибора, для чего может использоваться минеральная вата, стекловолокно, силиконовый герметик.

Само по себе изготовление роторного рекуператора – абсолютно не сложное, однако требует проведения точных расчетов. Поэтому если Вы не очень хорошо разбираетесь в данном вопросе – лучше проконсультируйтесь у профессионалов.

Рекуператор для квартиры, загородного дома и офиса

OnLine подбор вентиляционной установки

Online подбор ПВУ
для дома или квартиры

Вентиляционные установки с рекуператором используются там, где требуется максимальная экономия энергии. Рекуператор (теплоутилизатор) позволяет подогревать приточный воздух за счет тепловой энергии вытяжного потока, поэтому для догрева воздуха до комфортной температуры можно использовать маломощный калорифер. Рекуператор будет полезен и в случае ограничения доступной мощности, например, в коттедже с электрическим отоплением.

При расчете окупаемости рекуперационной установки рекомендуем оценивать не просто разницу в стоимости двух вентиляционных установок: приточной и с рекуператором, а относительную разницу в стоимости готовых систем вентиляции, включающих сеть воздуховодов и вытяжную установку для системы без рекуперации. При таком подходе разница в расходах на эти две системы будет незначительна.

На практике системы вентиляции с рекуперацией чаще устанавливают в офисах или частных домах, где экономия энергии особенно актуальна, в квартирах же они применяются реже, поскольку вентиляция требует двукратного увеличение протяженности воздухопроводной сети, в то время как разместить воздуховоды даже для одной приточной системы бывает проблематично. Другая особенность систем с рекуперацией вытекает из необходимости организации подпора «грязных» помещений: часть вытяжного потока должна удаляться через вытяжные каналы санузлов и кухни, чтобы не допустить распространения неприятных запахов. Некоторые типы рекуператоров могут обслуживать «грязные» помещения, другие, где есть переток воздуха между каналами, – нет (иначе загрязненный воздух попадет в приточный канал). В таких рекуператорах через вытяжной канал будет проходить меньше воздуха, чем через приточный, что приведет к снижению эффективности рекуперации разбалансировки притока и вытяжки. Для коттеджей или офисов это не критично, поскольку объем «грязных» помещений невелик по сравнению с общим объемом обслуживаемых помещений и разбалансировка будет незначительной. Для квартиры же снижение эффективности рекуперации может быть весьма заметно. Обратите внимание, что для корректной настройки системы вентиляции автоматика вентустановки должна обеспечивать регулируемую разбалансировку притока и вытяжки в широких пределах.

Рекуператор и увлажнение воздуха

  1. Использование рекуператора с частичным переносом влаги. В этом случае часть влаги (от 20 до 50%) передается от вытяжного воздуха к приточному, увлажняя его. Компенсировать потерю части влаги помогают естественные влагопритоки (приготовление пищи, сушка белья ), либо использование бытового увлажнителя невысокой производительности. Установить такой увлажнитель можно в одном из помещений, откуда рекуператор забирает вытяжной воздух (влага будет частично передаваться в приточный канал). Применять высокопроизводительный канальный увлажнитель с такими рекуператорами нельзя риска обмерзания теплоутилизатора. Для каждого типа рекуператора обычно указывается максимально допустимая относительная влажность вытяжного воздуха.
  2. Использование увлажнителя воздуха. Некоторые типы рекуператоров могут работать с влажным вытяжным воздухом, поэтому вместе с ними можно использовать канальный увлажнитель. Это позволяет полностью решить проблему низкой влажности воздуха в зимний период. Далее для каждого описываемого типа рекуператора мы будем указывать возможность его работы с увлажнителем воздуха.

Теперь рассмотрим особенности различных типов рекуператоров. В системах комфортной вентиляции (для жилых и офисных помещения) чаще всего используются пластинчатые и роторные модели, остальные типы рекуператоров имеют ограниченное применение, поэтому их мы рассматривать не будем.

Роторные рекуператоры

Роторный рекуператор

В роторных рекуператорах тепло передается вращающимся между вытяжным и приточным каналами ротором. Эти рекуператоры имеют меньшие габариты, но более высокую стоимость, чем пластинчатые. Тепловая эффективность роторных рекуператоров — 70–85%. Конструктивной особенностью роторных моделей является небольшой (5–10%) подмес вытяжного воздуха к приточному. Это не позволяет подавать в вытяжной канал загрязненный или имеющий неприятный запах воздух, поэтому в системах вентиляции с роторным рекуператором необходимо применять дополнительную (изолированную от основной системы) вытяжку в санузлах и на кухне.

В холодный период года на пластинах ротора конденсируется влага из вытяжного воздуха, которая затем испаряется при обдуве пластин сухим приточным воздухом. Этот механизм обеспечивает небольшую передачу влаги из вытяжного канала в приточный. В тоже время роторные рекуператоры нельзя использовать совместно с канальным увлажнителем воздуха риска обмерзания ротора.

Пластинчатые рекуператоры

Перекрестноточный рекуператор

Трехкаскадный перекрестноточный теплоутилизатор

Энтальпийный рекуператор

Противоточный рекуператор

Системы защиты от обмерзания рекуператора

Приточно-вытяжная установка с рекуператором для загородного дома

Одним из основных параметров любой вентустановки с рекуператором является минимально допустимая температура наружного воздуха, при которой система вентиляции может стабильно работать. Такое ограничение связано с тем, что при низкой температуре наружного воздуха рекуператор может обмерзнуть. Помимо температуры наружного воздуха важным фактором является относительная влажность вытяжного воздуха: при высокой влажности в рекуператоре конденсируется больше влаги и обмерзание происходит быстрее. По этой причине в документации обычно указывают ограничения на оба этих параметра, так, например, для роторных и энтальпийных рекуператоров работа совместно с увлажнителями воздуха, как правило, запрещена.

  1. Самый простой и недорогой вариант – периодическое осушение рекуператора по таймеру. Если температура наружного воздуха опустилась ниже нуля, автоматика вентустановки через определенные промежутки времени включает на несколько минут режим осушки. В таком режиме приточный канал отключается, поверхность рекуператора перестает охлаждаться, лед растапливается и влага удаляется вместе с потоком воздуха. Это техническое решение не требует использования дополнительных элементов и потому особенно популярно среди производителей вентоборудования. Однако такой способ имеет существенный недостаток: на время разморозки отключается подача свежего воздуха и нарушается баланс притока – вытяжки, способствуя распространению неприятных запахов из кухни и санузлов. Кроме того, без контроля фактического состояния рекуператора сложно подобрать длительность и период включения осушки. При неблагоприятных условиях (влажный воздух в помещении или сильный мороз) такой способ защиты может оказаться неэффективным и рекуператор замерзнет.
  2. Можно немного улучшить первый вариант и включать режим осушения рекуператора по датчику обмерзания: для этих целей используют датчик перепада давления (при обмерзании падение давления на рекуператоре резко возрастает) или датчики температуры на входах и выходах рекуператора (при обмерзании снижается эффективность рекуперации). Хотя этот метод и должен исключить обмерзание рекуператора, у него есть общий с предыдущим вариантом недостаток: при неблагоприятных условиях процесс разморозки может занимать длительное время того, что вытяжной канал забит льдом и скорость потока воздуха через него минимальна (при сильных морозах вентустановка может проводить в режиме разморозки большую часть времени).
  3. Чтобы в процессе разморозки не отключать подачу свежего воздуха, можно установить байпас приточного канала, через который приточный воздух пойдет в обход рекуператора. Такой метод разморозки не будет приводить к снижению комфорта, поскольку общий расход воздуха останется неизменным. Однако при этом рекуператор перестанет работать и для нагрева приточного воздуха придется использовать мощный калорифер, что приведет к большим пиковым нагрузкам. Если доступная мощность ограничена, нагревать воздух можно штатным маломощным калорифером, но тогда потребуется снизить в несколько раз расход притока и, для сохранения баланса, вытяжки.
  4. Вместо применения байпаса можно установить дополнительный калорифер на входе приточного канала рекуператора, тогда при обмерзании можно будет включить этот калорифер и растопить лед теплым приточным воздухом. Недостаток здесь такой же, как и в предыдущем варианте: большие нагрузки, что не всегда допустимо. В тоже время, из четырех рассмотренных методов этот обеспечивает наиболее быструю разморозку, поскольку теплый воздух подается в приточный канал, который в отличие от вытяжного, никогда не обмерзает и поэтому внутри него сохраняется нормальная скорость потока воздуха (приточный канал не обмерзает, так как наружный холодный воздух почти не содержи влаги).

Система экспресс-разморозки теплоутилизатора

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.

Выводы

  • Каскадные энтальпийные с частичным переносом влаги для квартир и небольших частных домов.
  • Высокоэффективные противоточные рекуператоры с отсутствием перетоков – для любых объектов.
  • Роторные рекуператоры – для объектов, где критичны габариты вентиляционной установки.

При выборе вентиляционной установки с теплоутилизатором необходимо учитывать минимальную температуру наружного воздуха и максимально допустимую влажность воздуха внутри помещения, при которых рекуператор может стабильно работать. Эти параметры указываются с учетом возможностей встроенной системы защиты от обмерзания рекуператора.

Вентустановки с простыми системами защиты от обмерзания могут создавать дискомфорт в обслуживаемых помещениях разбалансировки притока – вытяжки при осушении рекуператора. Если используется простейшая защита с осушением по таймеру, может потребоваться настройка интервалов осушки с учетом фактической влажности вытяжного воздуха там, где будет эксплуатироваться вентустановка.

Рекуператор воздуха. Какой выбрать роторный или пластинчатый?

Рекуператор воздуха. Какой выбрать роторный или пластинчатый?

Передача тепла от удаляемого из помещений воздуха свежему, приточному происходит в специальных устройствах, называемых рекуператорами. Существует 2 основных типа рекуператоров: пластинчатый и роторный. Оба имеют ряд достоинств и некоторые недостатки. Рассмотрим конструктивные особенности обоих типов рекуператоров.

Пластинчатый рекуператор

Конструкция пластинчатого (перекрестно-точного) рекуператора — это изготовленная из листов тонкой оцинкованной стали кассета, сквозь которую проходят два потока: вытяжной и приточный. Пластинчатый рекуператор встречается в приточно-вытяжных системах чаще, чем роторный, поскольку он более дешевый и компактный.

В пластинчатом рекуператоре вытяжной и приточный воздушные потоки проходят с разных сторон пластин, набранных в ряд, и (в идеальном случае) не смешиваются между собой. Практически же вероятность утечки существует, и, к сожалению, она нередка.

Рекуператор воздуха принцип работы

Рекуператор воздуха принцип работы

Пластинчатый рекуператор необходимо дополнить системой для отвода конденсата (конденсатосборник), который образуется на поверхности пластин при обмене воздушных потоков теплом. В таких системах обязательно использование водяного затвора, который блокирует работу вентилятора в случае опасности подачи воды в канал. Также следует учитывать, что наличие конденсата может привести к образованию наледи, а следовательно, необходимо предусмотреть систему размораживания.

Управление интенсивностью рекуперации осуществляется с помощью перепускного клапана, которым регулируют расход воздуха. Важное достоинство такого клапана — отсутствуют какие-либо подвижные части.

Эффективность такого рекуператора достаточно высока — до 70 %, однако ее хватает для относительно небольших помещений: квартиры, небольшого магазина, загородного дома.

На рынке климатических систем нового поколения для дома и промышленных помещений зарекомендовал себя бренд Dantex https://dantex.ru/products/rekuperatory-dlya-chastnogo-doma/. Пластичные и роторные рекуператоры данного бренда спроектированы таким образом, чтобы максимизировать эффективность теплообмена, обеспечив низкий уровень шума и компактность оборудования.

Рекуператор воздуха

Пластинчатый рекуператор Dantex

Виды теплообменников

Пластинчатые рекуператоры оснащают несколькими типами теплообменников:

  • Алюминиевые теплообменники.
    Потоки воздуха разделены фольгой из алюминия. Такие теплообменники имеют относительно невысокую стоимость, однако отличаются более низким коэффициентом полезной деятельности (КПД) за счет необходимости в режиме оттаивания.
  • Пластиковые теплообменники.
    Конструкция такого теплообменника аналогична теплообменникам с фольгой из алюминия, но КПД его существенно выше.
  • Бумажные теплообменники.
    Потоки разделяются пластинами из специальной бумаги. КПД высок, но за счет того, что конденсат свободно проходит сквозь стенки теплообменника, такие рекуператоры нельзя использовать в помещениях с высоким уровнем влажности, например в бассейнах.
  • Бумажные теплообменники (двойная кассета).
    Гораздо более высокий КПД по сравнению даже с просто бумажными теплообменниками, так как происходит дополнительный подогрев входящего воздушного потока во второй кассете. Но, как и менее продуктивных собратьев, их нельзя применять в помещениях, отличающихся высокой влажностью.

Роторный рекуператор

Роторный рекуператор

Рекуперация воздуха в приточно-вытяжных системах с роторным рекуператором осуществляется за счет вращения ротора между приточным и вытяжным воздушными потоками. Так как система открыта, то постоянно присутствует возможность смешивания двух потоков и, как следствие, попадание обратно в помещение неприятных запахов и пыли. В принципе, правильная настройка частоты вращения ротора сводит возможность такой ситуации к минимуму.

КПД роторного рекуператора значительно выше, чем у пластинчатого, — до 85 %, и к тому же отсутствует вероятность образования наледи. Конструкция роторного рекуператора — цилиндр, расположенный в осевом направлении, со множеством слоев гофрированной стали внутри. Вначале через ротор проходит отработанный, теплый воздух — и пластины нагреваются. Затем ротор втягивает в поток свежий воздух, которому пластины и отдают полученное тепло.

Сравнивая роторные рекуператоры и пластинчатые, имеющие двойные кассеты, можно заметить, что у роторного КПД ниже. Однако роторный можно использовать как осушитель (особенно это важно в помещениях с высокой влажностью), при том, что он имеет невысокий уровень потребления энергии.

Из главных недостатков следует отметить высокую стоимость и сложные механизмы, которые нуждаются в регулярном и частом сервисном обслуживании.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: