Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Роторный рекуператор принцип работы

Роторный рекуператор

Компания ДНП предоставляет широкий выбор роторных рекуператоров хорошего качества для приточно-вытяжной вентиляции.

Наши специалисты помогут вам выбрать подходящий вариант и быстро сделают за умеренную плату монтаж оборудования. В случае необходимости, мы также сделаем ремонт устройства.

Роторный рекуператор – это оборудование, которое устанавливают в системах вентиляции. Фактически это теплообменник, принцип действия которого основан на регенерации тепла. Барабан из алюминиевой фольги при вращении поглощает тепло, которое удаляется из помещения. Отработанный тёплый воздух нагревает множество мельчайших сот ротора. Перемещаясь в зону приточного свежего воздуха, они охлаждаются и отдают накопленное тепло, которое попадает обратно в помещение.

Конструкция роторного рекуператора

Устройство имеет цилиндрическую форму и состоит из алюминиевого ротора, набранного из ровных и гофрированных пластин, и выполненного из оцинкованной стали корпуса. В состав конструкции также входят приводной механизм с ремнем для вращения, осевые подшипники, датчик, контролирующий вращение ротора, уплотнительная лента для изолирования воздушных потоков.

В работу ротор приводится за счёт использования клиноременной передачи. Если рекуператор работает при высоких температурах, электродвигатель устанавливают вне корпуса теплообменника, а вместо ремня применяют цепь.

Обращающиеся в компанию покупатели могут рассчитывать на то, что им помогут выбрать оптимальный вариант оборудования. Здесь их всегда ждет профессиональная поддержка.

Виды и основные характеристики роторных рекуператоров

Покрытие материала роторного барабана может быть разным. Рекуператоры по этому признаку бывают:

  1. Конденсационного типа. Ротор представляет собой алюминиевый барабан без покрытия и переносит только тепловую энергию воздуха. Энергию, которая содержится во влаге воздушного потока, он не перемещает.
  2. Гигроскопического (энтальпийного) типа. Соты алюминиевого барабана покрывают гигроскопическим покрытием с сорбирующими свойствами. Барабан при вращении собирает влагу, перенося её из одного потока в другой. При этом утилизируется как влага, так и скрытая теплота воздуха.
  3. Сорбционного типа. В данном исполнении эффективность энтальпийного рекуператора увеличивают, применяя инновационный сорбент — силикагель. У него очень большая площадь поверхности – 800 м2/г. Из-за этого у силикагеля крайне высокая способность впитывать влагу.
  4. С эпоксидным покрытием. Такое исполнение применяют для защиты алюминиевого барабана от разрушающих воздействий находящихся в воздухе химических соединений. Это может быть высокое содержание хлора в воздухе бассейнов, повышенная концентрация соли в морском воздухе, разрушающие пары в химическом производстве и пр.
  5. С антибактериальным покрытием. Барабан покрывается покрытием, которое эффективно противодействует более 600-м видам микроорганизмов. Его наносят обычно на энтальпийные роторы или с эпоксидным покрытием.

Конструктивное исполнение роторных рекуператоров может быть горизонтальным или вертикальным.

Получив от вас необходимую для расчётов информацию, наши специалисты подберут оптимальный вариант оборудования для вашей вентиляционной системы. Мы предложим вам такой роторный рекуператор, который сможет окупить себя всего за несколько лет. Небольшая вентиляционная установка с таким устройством может окупиться за одну холодную зиму!

Роторный рекуператор: преимущества системы, особенности изготовления своими руками

Рекуператор, являющийся по своей сути теплообменником, позволяющим значительно сокращать энергетические затраты, необходимые для подогрева воздушных масс в холодное время года, считается самой перспективной разработкой в области вентиляции. С учетом технической и тепловой терминологии, роторный рекуператор, используемый, как правило, в вентиляционных технических системах, правильнее будет называть регенератором, ведь процесс передачи тепловой энергии происходит за счет поочередного соприкосновения стандартных теплообменных поверхностей с различными типами теплоносителей.

Роторные рекуператоры воздуха на данный момент являются вторыми по своей распространенности разновидностями теплообменников, применяемых в приточных и вытяжных вентиляционных системах.

К основным преимуществам роторных приточных установок можно отнести:

  • высокая эффективность. За счет отсутствия обмерзания КПД роторного рекуператора может достигать 65-85%;
  • осуществление возврата не только лишь тепловой энергии, однако, и влаги, что позволяет обходиться без дополнительного применения увлажнителей поступающего воздуха;
  • отсутствие циклов оттаивания и потребности в организации отводов конденсируемой жидкости;
  • значительное снижение затрат на охлаждение в летний период времени;
  • возможность регулировки общей интенсивности и скорости вращения роторов.

Среди недостатков роторных теплообменников выделяют:

  • передачу вытяжных воздушных потоков в приток – поочередность прохождения вытяжного и приточного воздуха через микроканалы ротора приводит к попаданию в приток некоторого объема вытяжного воздуха. Для максимального уменьшения возникновения подобных ситуаций на роторные рекуператоры тепла устанавливаются специальные устройства, позволяющие сразу отправлять продувочный приточный воздушный поток в вытяжку. Эти воздействия приводят к снижению общего уровня КПД, поскольку, таким образом, теряется часть сохраненной ранее тепловой энергии;
  • сложная конструкция – теплообменник роторного типа, как правило, включает множество компонентов, что, в свою очередь, увеличивает количество необходимых этапов технического обслуживания и вероятности возникновения поломки устройства в целом;
  • наличие подвижных частей и необходимость потребления электроэнергии – учитывая электрическое питание привода ротора необходимо делать соответствующую проекцию на последующую эксплуатацию.

Виды и основные характеристики рекуператоров роторного образца

Роторный теплообменник – это небольшое устройство цилиндрической формы, плотным образом заполненное продольными слоями гофрированной стали, которым оснащаются вентиляционные установки на основании осевого направления. Принцип и механизм действия работы роторного оборудования основаны на вращательных движениях барабана рекуператора, пропускающего первоначально теплый, а затем и холодный воздух. При этом происходит последовательное нагревание и охлаждение ротора, позволяющее передавать часть тепла поступательным холодным воздушным потокам. Подобный вид теплового утилизатора считается наиболее производительным и эффективным, однако, несмотря на это, является достаточно громоздким. В связи с этим, роторные установки применяются зачастую на объектах с большой площадью и с возможностью расположения вентиляции в просторных камерах.

Сегодня выпускается несколько модификаций рекуператоров:

  • стандартное выполнение механизма – предполагает разделение регенератора на 4, 6, 8 или 12 секторных частей. Подобные рекуператоры используются при удалении излишней теплоты отработанного воздуха и являются представителями конденсационных роторов, переносящих влагу в тех случаях, когда отработанные воздушные массы ниже температуры, так называемой «точки росы». При этом матрица основного ротора наматывается из алюминия устойчивого к воздействиям морской водой;
  • высокотемпературные – такие виды теплообменников предназначены для удаления явной теплоты воздушных потоков с температурой, достигающей значений + 250 градусов;
  • энтальпийные – применяются при удалении полной тепловой энергии с дополнительным осуществлением передачи влаги.

Помимо этого, в зависимости от конструктивного исполнения приточная установка с роторным рекуператором подразделяется на горизонтальный и вертикальный ротор.

Особенности самостоятельного изготовления роторного устройства

Первоначально для обустройства приточной роторной установки необходимо произвести определенный расчет роторного рекуператора, заключающийся в определении общей эффективности (производительности) и сроков окупаемости оборудования. Расчет определяется по следующей схеме:

    • требуемое количество тепла (Q):

Q = C (удельная теплоемкость воздуха) х М (масса нагреваемого воздуха) х dT (разница температур)

    • потребление электроэнергии калорифером (Ек):

Ек = Q/ КПД калорифера

    • ежегодные затраты электроэнергии (Е):

Е = Ек х 24 (часов в сутках) х 30 (количество дней в месяце) х 7 (количество отопительных месяцев)

    • объем экономии количества электроэнергии (Рэлек.):

Рэлек. = Е х КПД при расходе системы рекуперации

Экономия в денежном эквиваленте = Рэлек. х стоимость 1кВт/эл.энергии

    • срок окупаемости энергоэффективности установки с использованием роторного рекуператора (Т):

Т = стоимость роторного рекуператора / экономия в денежном эквиваленте

Для того чтобы создать роторный рекуператор своими руками следует придерживаться некоторых основных правил:

  • правильное определение размера будущего вентиляционного устройства;
  • выбор материалов и инструментов;
  • оснащение конструкции крепежными элементами.

Для более эффективного соединения воздуховодов, корпус рекуператоров лучше выполнять из стали, а вращающиеся роторы из алюминия. В работу ротор необходимо приводить, используя клиноременную передачу. При осуществлении эксплуатации рекуператоров при очень высоких температурах двигатель монтируется за пределами корпуса теплообменника, а ремень меняется на цепь.

Чтобы не допустить обмерзание роторного рекуператора необходимо постараться оборудовать внутри агрегата специализированный датчик, позволяющий своевременно фиксировать перепады давления.

В целях обеспечения должной шумоизоляции работающего устройства, роторный рекуператор оснащается минеральной ватой или стекловолокном, а все щели обрабатываются силиконовым герметиком.

Применение такой довольно простой вентиляционной конструкции позволит значительно снизить затраты на отопление помещений в зимнее время, одновременно обеспечив при этом нормально функционирующую вентиляционную систему.

Рекуператор принцип работы

Рекуператор воздуха: что это такое, принцип работы

Любое закрытое помещение нуждается в ежедневном проветривании, но иногда этого бывает недостаточно для создания комфортного и приятного микроклимата.

В холодное время года, когда открыты окна в режиме проветривания, быстро уходит тепло, а это приводит к лишним затратам на отопление. В летнее время года многие пользуются кондиционерами, но вместе с охлажденным проникает и горячий воздух с улицы.

Чтобы уравновесить температуру и сделать воздух более свежим, придумано такое устройство, как рекуператор воздуха. В зимнее время оно позволяет не потерять комнатное тепло, а в летнюю жару не дает проникнуть в помещение горячему воздуху.

Принцип работы устройства очень простой — из-за разности температуры происходит теплообмен, за счет этого температура воздуха выравнивается. В рекуператоре есть теплообменник с двумя камерами, они пропускают через себя вытяжной и приточный потоки воздуха. Накопленный конденсат, который образуется из-за разности температуры, автоматически удаляется из рекуператора.

Классификация устройств

  1. Пластинчатые
  2. Роторные
  3. Водные
  4. Устройства, которые можно размещать на крыше.

Пластинчатые рекуператоры

Они считаются самыми распространенными, поскольку цена их невысокая, но они достаточно эффективные.

Теплообменник, расположенный внутри устройства состоит из одной или нескольких пластин из меди или алюминия, пластика, очень прочной целлюлозы, они находятся в неподвижном состоянии. Воздух, попадая в устройство, проходит через ряд кассет и не смешивается, в процессе работы происходит одновременный процесс охлаждения и подогрева.

Устройство очень компактное и надежное, оно практически не выходит из строя. Рекуператоры пластинчатого типа функционируют без потребления электроэнергии, что является немаловажным преимуществом.

Читать еще:  Установка кондиционера своими руками

Среди недостатков устройства — в морозное погоды пластинчатая модель работать не может, влагообмен невозможен из-за обмерзания вытяжного устройства. Его вытяжные каналы собирают конденсат, который замерзает при минусовой температуре.

Роторные рекуператоры

Такое устройство работает от электроэнергии, его лопасти от одного или двух роторов должны вращаться во время работы, после чего происходит движение воздуха.

Они имеют цилиндрическую форму с пластинами, плотно установленными и барабаном внутри. Вращать их заставляют потоки воздуха, вначале выходит комнатный воздух, а затем, меняя направление, воздух поступает обратно с улицы.

Роторные устройства имеют больше размеры. Они отлично подходят для больших помещений — залов, торговых центров, больниц, ресторанов, поэтому для дома их покупать нецелесообразно.

Такие устройства потребляют много электроэнергии, их непросто установить из-за громоздкости. Для монтажа необходима вентиляционная камера.

Рекуператор водяной и размещаемый на крыше

Рекуператор, который можно разместить на крыше, экономит пространство в комнате.

Он не нуждается в эксплуатационных затратах, все эти качества можно отнести к преимуществам такого типа. Минусом является то, что такой рекуператор сложно монтировать, для него необходима специальная система крепления. Чаще всего такой тип используют для объектов промышленного назначения.

Роторный рекуператор: принцип работы, установка

Концепция теплового обмена позволяет минимизировать затраты на обогрев и охлаждение обслуживаемых сред. В данном случае рассматриваются воздушные потоки, характеристики которых определяют параметры микроклимата в частных домах, производственных помещениях и т. д. Практически тепловой обмен организует система рекуперации. Она выступает своего рода временным аккумулятором тепла, собирая и отдавая его энергию. Чаще всего используется роторный рекуператор, который ценят за высокую производительность, возможность гибкой настройки и другие положительные качества.

Конструкция рекуператора

Рекуператоры практически не используются как самостоятельное оборудование. Чаще всего их вводят в приточно-вытяжные вентиляционные установки, в которых функция рекуперации выступает дополнительным опционалом. Сам же рекуператор представляет собой металлический теплообменник регенеративного класса. Рабочую основу составляет цилиндрический ротор, вращение которого и приводит к движению воздушных масс. Ротор формируется пакетом тонких пластинок, аккумулирующих тепло. В свою очередь, приточно-вытяжная установка с роторным рекуператором может включаться в более крупную инженерную сеть. В простых исполнениях она выступает средством вентиляции воздуха, а на промышленных предприятиях также выполняет задачу утилизации тепла от технологических газовых сред. Впрочем, полный спектр функций рекуператора стоит рассмотреть отдельно.

Функции рекуператора

Главная задача заключается в сборе тепла для разных целей. Обычно – для последующего распределения тепловой энергии в новых поступающих массах воздуха, и реже – для ее гашения. В обоих случаях достигается сокращение энергозатрат на использование специального теплообменного оборудования. Вместе с этим рекуператор остается вентиляционным аппаратом, служащим для обновления воздуха в помещении. В зависимости от модификации, роторный рекуператор может выполнять очистку воздуха и даже ароматизацию. По крайней мере избавление от неприятных запахов является распространенным свойством таких устройств. Более функциональные модели также дают возможность регуляции температурного режима. В этом случае отдача накопленной энергии происходит с определенными параметрами, которые можно устанавливать вручную или автоматически – опять же, это зависит от возможностей конкретной модели.

Принцип работы

Действие рекуператоров такого типа базируется на передаче тепла от выходящих потоков воздуха (например, согретого комнатного) к холодным массам свежей воздушной среды. Проходя между роторными пластинами, воздух согревает их, а с другой стороны поступают новые уличные потоки холодного воздуха и нагреваются от аккумулированного тепла. Объемы исходящего и входящего воздуха определяются размерами и силовым потенциалом, с которым работает роторный рекуператор. Принцип работы агрегата предусматривает взаимодействие вращающихся пластин с приводом, подключенным к электросети. Как раз наличие электропривода позволяет тонко настраивать установку на работу с определенным скоростным режимом. В среднем же скорость вращения составляет 1 об./мин.

Разновидности устройства

В стандартном исполнении рабочий механизм рекуператора делится на несколько сегментов – от 4 до 12. Такие модели применяют для удаления лишнего тепла, образующегося в результате выполнения технологических операций на предприятиях. Это конденсационные роторы, активирующие свою функцию, когда температура обслуживаемого воздуха опускается ниже «точки росы». К особенностям конденсационных агрегатов относят способность металлических элементов противостоять воздействию влаги. Распространены и высокотемпературные устройства, предназначенные для работы в условиях повышенных температур. Бытовой роторный рекуператор не рассчитан на ликвидацию излишек тепла. Такой механизм применяют именно для его распределения в потоках свежего воздуха. Однако и подобные модели предусматривают возможность регуляции нагрева.

Сравнение с пластинчатыми моделями

По сравнению с роторными агрегатами, пластинчатые модели не имеют привода и осуществляют теплообмен в автономном режиме. Пользователь может вручную путем изменения направления аккумулирующих пластин изменять лишь пропускную способность механизма. Из этого можно сделать выводы о плюсах и минусах обеих систем. Но для начала стоит сказать об общих преимуществах. И роторный, и пластинчатый рекуператор имеют небольшие размеры и достаточную производительность. Это избавляет от необходимости применения дополнительных приспособлений, в том числе силовых. Если же говорить об отличиях, то роторный механизм более гибок в регулировках, избавлен от риска промерзания в зимнее время и энергоэффективен. Но в то же время он отличается более сложным устройством и предусматривает определенную долю смешивания отработанных потоков и свежего воздуха.

Монтажные работы

Рекуператор устанавливается в подготовленном канале приточно-вентиляционной системы. Корпус не должен контактировать со стеной, так как вибрации могут ей передаваться, что негативно отразится на несущей конструкции в целом. Рекомендуется также использовать специальную антивибрационную защиту в виде демпферных подкладок для рекуператора. Когда опорная основа с ножками и профильными крепежными элементами будет готова, можно приступать к интеграции корпуса. Обычно установка роторного рекуператора осуществляется в специальный технический блок, рассчитанный по размерам на конкретную модель. Фиксация реализуется с помощью комплектной соединительной фурнитуры – в базовый набор включаются уголки, метизы, уплотнители и подкладки. Далее к ротору могут подсоединяться вспомогательные технологические контуры. На этом этапе соединение выполняется посредством фитингов, адаптеров и переходников соответствующих размеров.

Управление рекуператором

Роторный механизм редко управляется отдельно от основной приточно-вентиляционной системы. В новейших конструкциях применяется возможность электронного управления устройством через контроллерный пульт. В автоматическом режиме владелец может задавать такие параметры, как скорость вращения, процентное соотношение между объемами впуска и выпуска воздуха, степень очистки, временные рабочие интервалы и т. д. Параметры работы механизма отслеживаются с помощью датчиков, которые, в частности, фиксируют пропускную способность оборудования. Также приточная установка с роторным рекуператором может настраиваться на специальные режимы эксплуатации. Одним из современных режимов такого типа является работа в условиях поддержания постоянного давления воздушной среды. Данная программа позволяет исключить риск перегрузки электропривода с последующим перегревом.

Обслуживание устройства

Поверхности ротора и самого корпуса требуют регулярной очистки. Пластины очищаются и при необходимости дополнительно обрабатываются антикоррозийными составами. Также следует регулярно проверять направленность вращения ротора, а в приводной системе – качество натяжения ремня. Поскольку рекуператор работает в тесной связке с другими функциональными компонентами вентиляции, то важно проверять и их состояние тоже. В частности, ревизии подвергается фильтр, воздуховодные каналы, пылеуловители, клапаны с датчиками и т. д. Если есть возможность, то роторный рекуператор будет не лишним изъять из места установки и полностью проверить на герметичность. Дело в том, что при наличии даже незначительных зазоров резко ухудшается качество поступающего воздуха.

Заключение

Механизм рекуперации воздуха является простейшим способом согрева помещения. Холодный уличный воздух подвергается предварительному обогреву практически без дополнительных энергозатрат. Разумеется, роторные рекуператоры воздуха при подключении к сети потребляют энергию для своей функции, но она расходуется в целом на обеспечение циркуляции потоков. Тот же пример с пластинчатыми рекуператорами показывает, насколько малоэффективна в работе может быть установка без электропривода. Также энергообеспечение требуется для питания управляющей инфраструктуры, которая обеспечивает работу всего приточно-вентиляционного комплекса. Обычно это минимальные затраты, но в результате они значительно упрощают процесс эксплуатации оборудования.

Энергоэффективные системы вентиляции

Энергоэффективные системы вентиляции

Современное энергоэффективное жилье характеризуется высокой степенью теплоизоляции и герметичности. С одной стороны, это хорошо, ведь тепловые потери в доме сильно снижаются, и следовательно затраты на отопление тоже. Но с другой стороны, такое исполнение изоляции перекрывает доступ кислорода и свежего воздуха в жилище. Раньше свежий воздух поступал в дом через щели и стыки, образованные при строительстве, сейчас же эта проблема решается установкой управляемой системы вентиляции.

В свою очередь на использовании системы вентиляции также можно значительно сэкономить. В холодное время года, когда уличная температура значительно ниже комфортной комнатной температуры, приточный воздух приходится подогревать, что также расходует немало электроэнергии. Для решения этой проблемы и были созданы рекуператоры тепла. Рекуперация тепла в вентиляционных системах – это процесс, при котором тепло отработанного вытяжного воздуха передается свежему холодному приточному воздуху.

В отличие от обычных систем вентиляции, теплообменники с рекуперацией способны забирать тепло у вытяжного воздуха и отдавать его приточному. Эффективность некоторых теплообменников с рекуперацией достигает 93%. Поэтому зимой рекуператор позволяет существенно сэкономить на обогреве помещения, а летом – на охлаждении.

Теплообменник состоит из многочисленных пористых пластин, по каналам которых текут потоки приточного и вытяжного воздуха. Пластины сконструированы таким образом, что потоки воздуха не перемешиваются и друг с другом не контактируют. Принцип действия рекуператоров следующий: вытяжной воздух при прохождении через теплообменник отдает до 90% своего тепла пластинам теплообменника, а тот, в свою очередь, отдает это тепло приточному воздуху. Если, к примеру, на улице температура 0˚С, а в доме комфортная температура 22˚С, то при прохождении через теплообменник температура вытяжного воздуха снизится с 22˚С до 2˚С, а приточный воздух нагреется с 0˚С до 20˚С. Таким образом для поддержания комфортного климата в помещении входящий воздух нужно будет подогреть только на два градуса вместо двадцати двух. И если учесть, что система вентиляции с перерывами работает 24 часа в сутки, то экономия на электроэнергии получается довольно внушительная.

Читать еще:  Какая ширина рулона линолеума: изучаем размеры и длину материала

Стоит отдельно упомянуть, что некоторые рекуператоры способны передавать от одного потока воздуха другому не только тепло, но и часть влаги (рекуператоры с энтальпией). Эффективность таких рекуператоров значительно повышается, так как во влаге передается скрытое тепло. Чем суше воздух, тем меньше его теплоемкость, а следовательно и возможности переноса тепла снижаются. Именно по этой причине климат с большей влажностью кажется более теплым и мягким.

На сегодняшний день существует несколько видов рекуператоров, каждый из которых имеет свои преимущества.

Пластинчатый металлический рекуператор

Самый простой и распространенный вид рекуператоров. Теплообменник состоит из большого количества металлических пластинок, которые разделяют приточный и вытяжной потоки воздуха. Поток выходящего воздуха протекая через теплообменник передает стенкам большую часть своего тепла, которые, в свою очередь, передают это тепло приточному воздуху. Потоки при этом между собой не смешиваются. Основным недостатком металлического рекуператора является образование конденсата, из-за которого обмерзает теплообменник. Поэтому в случае с металлическими рекуператорами существует вводится режим разморозки, когда приточный воздух пропускается через bypass (мимо теплообменника). В то время пока холодный воздух идет через bypass и теплообменник размораживается. Этот недостаток существенно влияет на эффективность рекуператоров, которая находится в пределах 50 – 75 %.

Достоинства пластинчатых металлических рекуператоров:
— простота конструкции и надежность
— относительно низкая стоимость
— потоки воздуха не пересекаются. Запахи, отработанные газы, бактерии и микробы не возвращаются обратно в помещение
— отсутствие потребителей электроэнергии
— простота в обслуживание (простая промывка водой)

Недостатки пластинчатых металлических рекуператоров:
— образование конденсата. Как следствие, необходимость его отвода
— обмерзание теплообменника при низких температурах (в случае отсутствия блока преднагрева)
— большой вес теплообменника
— отсутствие возможности передачи влаги. Воздух подается пересушенным, климат в помещении кажется более жестким.

Мембранный рекуператор

Принцип действия мембранного рекуператора точно такой же, как и в пластинчатом металлическом рекуператоре – потоки воздуха проходят по каналам в теплообменнике обмениваясь при этом теплом через стенки. Отличие заключается в материале и конструкции теплообменника. Мембранный рекуператор складывается из множества полимерных мембран плотно прилегающих друг к другу. Преимущество полимерного материала перед металлом заключается в отсутствии конденсата и легкости, теплопроводные же свойства материалов в целом одинаковы. Эффективность мембранных рекуператоров также находится в пределах 50 – 75 %.

Достоинства мембранных рекуператоров:
— простота конструкции и надежность
— отсутствие конденсата
— потоки воздуха не пересекаются. Запахи, отработанные газы, бактерии и микробы не возвращаются обратно в помещение
— отсутствие потребителей электроэнергии
— простота в обслуживание (простая промывка водой)

Недостатки мембранных рекуператоров:
— отсутствие возможности передачи влаги. Воздух подается пересушенным, климат в помещении кажется более жестким.

Мембранный влагопроницаемый рекуператор (с энтальпией)

Этот вид рекуператоров имеет абсолютно такие же как и у мембранных рекуператоров принцип действия и конструкцию. За исключением одного – материала теплообменника. Мембраны выполнены из водопроницаемого полимерного материала, что делает возможным передачу приточному воздуху части влаги, содержащейся в вытяжном воздухе. Это преимущество позволяет энтальпийным рекуператорам достигать 93%-ой эффективности передачи тепла.

Достоинства мембранных рекуператоров (с энтальпией):
— высокая эффективность передачи тепла
— простота конструкции и надежность
— возможность передачи влаги
— отсутствие конденсата и необходимости его отвода
— небольшой вес рекуператора
— потоки воздуха не пересекаются. Запахи, отработанные газы, бактерии и микробы не возвращаются обратно в помещение
— отсутствие потребителей электроэнергии
— простота в обслуживание (простая промывка водой)

Роторный рекуператор

Принцип работы роторного рекуператора основывается на вращении теплообменника. По своей конструкции этот рекуператор напоминает барабан, вращающийся вокруг своей оси. Теплый вытяжной воздух проходит через одну половину теплообменника, при этом нагревая его. Через определенное время теплообменник начинает вращение, и продолжает его до тех пор, пока теплый сектор теплообменника полностью не окажется в приточном канале, где через него будет проходить уже холодный воздух с улицы. Так как теплые металлические пластины находятся на пути холодного потока, на них начинает конденсироваться влага и они начинают обмерзать. Но автоматика роторного рекуператора настроена таким образом, что как только теплообменник начинает обмерзать, снова начинается вращение, и сектора меняются местами. Холодный сектор возвращается в вытяжной канал, где теплый воздух отдает тепло пластинкам рекуператора и тем самым предотвращает обмерзание, а теплый воздух — в приточный канал, где пластинки теплообменника нагревают приточный воздух. Эффективность рекуперации роторных достигает 85%.

Достоинства полимерных мембранных рекуператоров:
— высокая эффективность обмена тепла
— отсутствие необходимости отвода конденсата
— возможность передачи влаги

Недостатки пластинчатых металлических рекуператоров:
— необходимость подключения электроэнергии
— усложненная конструкция и наличие движущихся частей усложняют техобслуживание и уменьшают надежность
— существует смешивание воздушных потоков. Часть вытяжного воздуха попадает обратно в вентиляцию вместе с запахами, бактериями и отработанными газами
— подвержен загрязнению

Рекуператор — устройство, возвращающее тепло

С наступлением холодов все мечтают о том, чтобы скорее вернулись теплые летние дни и ночи. И это происходит не только из-за того, что мы замерзаем на улице, но и потому, что наступает время задуматься о сохранении тепла в своих квартирах и домах. Мало только отопить помещение, важно заботиться о постоянном поддержании необходимого температурного режима. На сегодняшний день производители энергосберегающего оборудования достигли того уровня, когда стал возможен выпуск приборов, работающих без нанесения урона окружающей среде. В число таких устройств входят рекуператоры , которые пока еще не столь популярны и востребованы среди потребителей, но по праву считаются незаменимым оборудованием в теплообмене.

Связь рекуперации и вентиляции

Всем известно, что такое вентиляция, каков ее принцип и в чем заключается главная роль. Но не столь часто мы встречаемся с понятием « рекуперация ». На самом деле, эти два процесса тесно связаны друг с другом. Рекуперация в переводе с латинского языка означает «обратное получение» или «возвращение», что подразумевает под собой возврат тепла из того воздуха, который был нагрет и «выброшен» при вентиляции. При строительстве зданий в советское время о вентиляции помещений мало кто задумывался, да и по сути, она происходила естественным путем. Ведь окна были деревянными и со временем очень сильно изнашивались, что вынуждало хозяев прибегать к их утеплению подручными средствами. С одной стороны, это очень неудобно и трудоемко, с другой – осуществлялась самостоятельная циркуляция воздуха. С приходом пластиковых оконных конструкций осуществление вентиляции стало одной из важных задач в современном строительстве. Качественную циркуляцию воздуха сегодня можно осуществить только при полном проветривании помещения при помощи настежь открытых окон, что недопустимо в зимний период времени. Следовательно, возникла острая потребность в таких устройствах, которые бы осуществляли естественный процесс принудительно. Хотя до сих пор многие хозяева своих домов, квартир, коттеджей не понимают всю суть и важность процессов вентиляции и рекуперации , поэтому продолжают активно заниматься только утеплением и герметизацией жилья, что является большой ошибкой. Ведь при поддержании данных процессов значительно экономятся энергия и время, затраченные на поддержание тепла в помещении.

Что такое рекуператор?

Рекуператор – это устройство теплообмена, принцип работы которого заключается в отдаче основной части тепла нагретого в помещении воздуха тем холодным воздушным массам, что поступают с улицы. Грубо говоря, входящий холод нагревается выходящим теплом.

Рекуператор в нашей стране довольно молодое и неизвестное устройство. Длительное время рынок был ориентирован на выпуск крупногабаритных промышленных установок мощностью от 3 000 до 20 000 м 3 , которые применялись в основном на производстве, в крупных комплексах, бассейнах, спортивных залах. Такие устройства осуществляли лишь автоматическое поступление воздуха и его дальнейшее удаление, а нагрев происходил от основной системы отопления. Совсем недавно (около 5 лет назад) рекуператор для частных домов, квартир и коммерческих помещений найти было очень сложно. Но сейчас с развитием рынка поиск и приобретение данного устройства стал гораздо проще.

Одним из важных свойств рекуператора является возможность его применения не только в холодное время года, но и летом . Ведь суть работы устройства заключается как в нагревании входящего воздуха, так и в его охлаждении.

Главной характеристикой рекуператоров является эффективность , то есть, коэффициент полезного действия (КПД). Знание показателя КПД позволит с точностью определить насколько хорошо нагреются (охладятся) приточные воздушные массы. На уровень прогрева также влияют температуры снаружи и внутри. КПД рекуператоров варьируется в диапазоне 30-96%, и чем выше показатель, тем, соответственно, лучше обеспечивается энергосбережение. На КПД также влияет конструкция устройства.

Расчет температуры воздуха после нагрева рекуператором производится по следующей формуле:

(t помещения – t улицы ) * КПД рекуператора + t улицы = t после рекуператора (нагрев)

А узнать температуру воздуха после охлаждения рекуператором поможет несколько иная формула:

t улицы + (t помещения + t улицы ) * КПД рекуператора = t после рекуператора (охлаждение)

Читать еще:  Ремонт сварочного инвертора своими руками

У большинства наверняка возник вопрос об уместности рекуператора, если и так уже имеется котел отопления и кондиционеры охлаждения. На самом деле, весь плюс в большой экономии средств, поскольку рекуператорам не требуется энергоноситель, чтобы выполнять функции обогрева и охлаждения.

Как говорилось ранее, рекуператоры на данный момент не столь популярны по сравнению с иной климатической техникой. Тем не менее, данное оборудование включает в себя пять подвидов, а деление происходит на основе принципа их конструкции. Существуют пластинчатые рекуператоры, роторные, камерные, с промежуточным теплоносителем и тепловые трубы . Рассмотрим каждый вид отдельно.

Наиболее простым и самым популярным устройством является пластинчатый рекуператор , внутри которого находится теплообменник в виде кассеты с большим количеством тоненьких листов из различного материала (сталь, алюминиевая фольга, пластик, специальная бумага). Листы внутри кассет бывают гофрированными и гладкими. Сама рекуперационная система включает в себя основной блок, вентилятор, обязательный отвод конденсата и перепускной клапан для регулирования интенсивности потока воздуха. Главными преимуществами данного вида рекуператоров являются отсутствие подвижных элементов и высокий КПД .

Кстати, коэффициент полезного действия в пластинчатых устройствах напрямую зависит от пластин:

  • Пластины из алюминия, а также теплообменники из оцинкованной стали – самые популярные устройства, поскольку отличаются наиболее низкой стоимостью. Минус – необходимость постоянно прибегать к режиму оттаивания.
  • Теплообменник из пластика отличается самым высоким КПД, но при этом, соответственно, и высокой ценой;
  • Специальная бумага, из которой изготавливаются пластины, также высокоэффективна. Но такие устройства ограничены в местах эксплуатации. Например, помещения с высокой влажностью находятся под запретом, ведь они отличаются большим скоплением конденсата, который мгновенно проникает через стенки кассеты. Также применяются пластины из двойной бумаги, что делает КПД еще больше, но при этом они также не защищены от влаги.

Стоит от метить, что при температуре от -20 0 С пластинчатые рекуператоры начинают сильно обмерзать, что существенно снижает показатель их эффективности. Более-менее оптимальный КПД сохраняется при температуре поступающего воздуха не ниже -5-7 0 С. Но русские зимы отличаю тся более низкой температурой, п оэтому для поддержания коэффициента полезного действия рекуператора необходимо производить дополнительное нагревание воздуха.

Вторым по востребованности является роторный рекуператор , основной деталью которого является роторный теплообменник с определенной скоростью вращения. При вращении температура теплообменника повышается в области вытяжного канала, после он охлаждается в приточном канале. То есть, происходит передача тепла из вытяжного воздуха в поступающий . Кроме того, возобновляется влага благодаря возникновению конденсации из вытяжных воздушных масс и за счет испарения уличного воздуха. КПД роторных рекуператоров гораздо выше по сравнению с пластинчатыми устройствами. Также, огромным плюсо м является возможность их применения при низких температурах без дополнительного обогрева воздуха (-20 — -25 0 С). Но на фоне всех имеющихся положительных свойств существуют и минусы.

Например, осуществляется передача вытяжных воздушных масс в приток . Чтобы максимально избежать этого процесса на данных рекуператорах размещаются специальные секторы, которые продувает приточный воздух, впоследствии моментально переходящий в вытяжку. Правда при этом происходит снижение общего коэффициента полезного действия. В конструкцию роторного теплообменника входят такие элементы, как ротор и его привод, а также ремень. От количества составляющих устройства напрямую зависит частота выхода прибора из строя и, соответственно, необходимость технического обслуживания , что является вторым недостатком роторных рекуператоров. Последний негативный момент — значительное потребление электроэнергии приводом ротора , следовательно, снижение экономии ресурсов.

Приборы, в устройстве которых имеет ся промежуточный теплоноситель , отличаются совершенно иной конструкцией. Внутри такого рекуператора находится два теплообменника, которые располагаются в вытяжном и приточном каналах соответственно. Между ними активно циркулирует вода или же водно-гликолевый состав. Удаляемый воздух нагревает сам теплоноситель, который в дальнейшем отдает тепло приточным воздушным массам. Поскольку работа теплоносителя осуществляется в замкнутой системе, снижается до минимума вероятность попадания грязи и микрочастиц в приточный воздух. Кроме того, в рекуператорах с промежуточным теплоносителем существует возможность регулировки передачи тепла за счет изменения скорости циркуляции теплоносителя. Данный вид устройства — отличный вариант модернизации имеющихся систем вентиляции раздельного типа. Отрицательная черта данного рекуператора – низкий коэффициент полезного действия . Такие устройства возвращают 25-55% тепла.

Камерные рекуператоры отличаются тем, что имеют в своей конструкции заслонки, которые делят теплообменную камеру пополам. Именно они влияют на столь высокий КПД, достигающий 80-ти %, изменяя направление воздуха. При этом происходит смешивание воздушных потоков и передаются запахи, что относится к отрицательным характеристикам камерных рекуператоров . Кроме того, в конструкции присутствуют подвижные элементы.

Последним видом рекуператоров являются устройства, конструкция которых представлена закрытой системой трубок с фреоном , испаряющимся при нагревании. При прохождении холодного воздуха через трубки происходит конденсация пара с последующим его превращением в жидкость. КПД таких устройств варьируется от 50 до 70%.

Компания NIBE – ведущий производитель отопительного оборудования возобновляемыми источниками энергии

NIBE – крупный к онцерн, в состав которого входит известный завод Genvex , специализирующийся на производстве систем вентиляции и рекуперации.

Датским заводом был разр аботан пластинчатый рекуператор NIBE GV-HR110 , активно распространяющийся на территории России. Данный прибор отличается очень высоким КПД, показатель которого достигает 96%.

Рекуператор NIBE GV-HR110 укомплектован следующими элементами:

  • противоточным теплообмеником;
  • энергосберегающими вентиляторами, лопасти которых загнуты вперед;
  • бесколлекторными электродвигателями;
  • фильтром всасывания и откачки воздушных масс;
  • контейнером для отвода конденсата;
  • панелью управления контроля системы.

Кроме вышеперечисленных компонентов в комплект рекуператора NIBE GV-HR110 может входить электрический теплообменник , который выполняет роль дополнительного нагревателя воздуха. Это помогает предотвратить сильное обмерзание устройства.

Существует две модификации данной модели рекуператора от NIBЕ :

  • для помещений площадью не более 180 м 2 — NIBE GV-HR110–250;
  • для помещений площадью не более 380 м 2 — NIBE GV-HR110–400.

Раздумывая о том, стоит ли приобретать рекуператор , помните следующее:

Как бы Вы не утепляли фасад своего дома, какие бы надежные и дорогие окна Вы не ставили и как бы не старались оптимизировать вашу отопительную систему – все это будет перечеркнуто при проветривании помещения. Вентиляция забирает 50-70% всего тепла, которое было накоплено с течением определенного времени. Только применение рекуператоров позволит Вам производить необходимую вентиляцию помещения без особых теплопотерь.

Торговая сеть «Планета Электрика» рада представить свои покупателям ассортимент рекуператоров NIBE, с которым более подробно Вы можете ознакомиться в нашем каталоге .

Роторные рекуператоры

Рекуператор обеспечивает не только вентиляцию воздуха в доме, но и возвращает в помещение значительную часть тепловой энергии, если проще – не дает теплу покинуть дом, однако при этом осуществляется полноценная замена воздушных масс – проветривание.

Среди вентиляционных теплообменников, устанавливаемых в приточно-вытяжных системах, вторым по популярности, после пластинчатого рекуператора, можно назвать рекуператор роторного типа. Основным рабочим элементом рекуперационного узла является ротор, который при своем вращении передает тепловую энергию от одного потока воздуха другому.

Это происходит благодаря конструкционным особенностям теплопередающего барабана – металлический цилиндр заполнен плотно гофрированным листовым металлом, образующим множество маленьких каналов. Через микроканалы проходит в процессе теплообмена воздух. Принцип функционирования этой конструкции заключается в следующем:

  1. Через ротор проходит отсасываемый из помещения воздух, который нагревает гофрированный металл.
  2. Теплообменный барабан поворачивается. Погружаясь в поток подаваемой в здание воздушной массы, он передает тепловую энергию (тепло) входящему потоку, у которого при прохождении через ротор повышается температура.

Достоинства роторного рекуператора

Большое распространение теплообменники, использующие в качестве теплообменного элемента ротор, получили из-за таких преимуществ:

  • Эффективность устройства, КПД рекуператора может возрастать до 65-80% при правильном регулировании.
  • Отсутствие образования на рабочем элементе наледи;
  • Влагообмен между потоками. При функционировании такого рекуперационного узла возвращается не только тепловая энергия, но и влага, что позволяет не применять увлажнители воздуха;
  • Теплообменник не нуждается в циклах оттаивания, как более простой пластинчатый рекуператор, а значит, может работать непрерывно, не зависит его работа от резкого понижения температуры
  • Возможность корректирования интенсивности теплообмена регулировкой вращения ротора.

Недостатки роторного рекуператора по сравнению с пластинчатым

Кроме достоинств у таких рекуператоров присутствуют следующие отрицательные моменты:

  • Ввиду наличия зазоров между корпусом рекуператора и теплообменным ротором происходит смешивание приточного воздушного потока и отсасываемого, что влечет попадание обратно в помещение пыли и других видов загрязнений, частично и отработанного воздуха. Для устранения этого в рекуперационном узле дополнительно монтируют продувочные камеры (сектора), удаляющие вредные примеси из каналов теплообменника. Однако следствием этого является снижение уровня КПД устройства.
  • Сложность конструкции роторного рекуператора влечет за собой необходимость более частого обслуживания теплообменного узла, а из-за наличия вращающихся частей имеется вероятность поломки агрегата, износа частей.
  • Вращения ротора обеспечивает электродвигатель (привод), для питания которого необходима электроэнергия, а ее потребление влияет на затраты при эксплуатации рекуператора и существует определенная зависимость от подачи электричества.

Как правило, роторные рекуператоры для жилых помещений устанавливают в домах большой площади. Затраты на энергоснабжение агрегата вполне покрывает значительная экономия на отоплении. Если в доме качественно выполнено утепление, то комфортный микроклимат не особо будет влиять на статью расходов по содержанию и обслуживанию жилья. Роторный рекуператор автоматически поддерживает и оптимальную влажность в помещении.

Утепление эковатой в СПб на любой стадии эксплуатации или строительства выполняет наша строительная компания. Так же мы готовы оказать ряд услуг по обустройству, ремонту.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector