Вентиляційні установки. Механічна вентиляція з рекуперацією тепла
Теплові втрати при вентиляції є одним з найбільш важливих перешкод для зниження вартості опалення будинку. Рішення полягає в добуванні тепла з відпрацьованого повітря. Для цього використовуються рекуператори тепла.
Багато людей, як і раніше вважають, що вентиляційні установки в будинках і котеджах – це розкіш, але вони використовуються все частіше і частіше. Рекуператори не тільки забезпечують ефективну вентиляцію, але і зменшують витрати на опалення.
Вентиляційна установка – що це таке?
Вентиляційний блок – це пристрій, на якому засновані системи примусової вентиляції, тобто механічна вентиляція. Він використовується для забезпечення обміну повітря в приміщеннях і для його очищення, нагрівання, охолодження, зволоження або сушіння.
Коли панель управління оснащена елементами, що дозволяють виконувати всі ці процеси, це називається кондиціонуванням повітря. Однак в будинках з однією сім’єю зазвичай встановлюються прості агрегати для кондиціонування повітря, які на додаток до постійної зміни повітря в приміщенні в певній кількості (незалежно від атмосферних умов) і в той же час очищають їх, перш за все, відновлюють тепло від нього. Ось чому їх називають рекуператорами. Їх основним елементом, не рахуючи вентиляторів, є теплообмінник.
Поперечні теплообмінники дешевше противотокових, але їх температурна ефективність нижче, тому для досягнення високої енергоефективності рекуператора виробники в деяких моделях розміщують два таких обмінника поспіль.
Які вентилятори знаходяться у вентиляційній установці
Основою системи механічної вентиляції з рекуперацією є блок припливно-витяжної вентиляції з двома вентиляторами. Один створює різницю тисків у вихлопних каналах, а інший – в повітрі, щоб уникнути зниженого тиску в приміщеннях. Результатом буде входження в них повітря, минаючи теплообмінник для його відновлення.
Завдяки вентиляторам, що працюють в кімнатах, певна кількість повітря змінюється в одиницю часу. Якщо їх ефективність правильно відповідає потребам будівлі, вони завжди забезпечують ефективну вентиляцію.
Гарна ідея – купити рекуператор з вентиляторами зі змінною потужністю. Коли нікого немає вдома, в ньому мало забруднення повітря, і ніхто не дихає, тому немає причин для його обміну так само інтенсивно, як під час купання і приготування їжі.
Рекомендується, щоб діапазон регулювання ємності охоплював від 60 до 150% від розміру обчислювального потоку. Можливість його зниження варто використовувати взимку, коли інтенсивний обмін повітря викликає найбільшу втрату тепла, а також часто надмірне падіння вологості в інтер’єрах, що викликає дискомфорт у членів сім’ї.
Вентилятори, що використовуються в установках для кондиціонування повітря, значно розрізняються за обсягом споживання електроенергії. Якщо ви вирішили купити рекуператор для економії, ми повинні звернути увагу на те, що його вентилятори мають тип DC-EC. Це означає, що вони живляться від постійного струму (DC) і мають двигун з електронним (безконтактним) комутатором (EC) і плавним регулюванням швидкості.
Електронна система управління рекуператором може подбати про баланс потоків подачі і відпрацьованого повітря, виправивши швидкість обертання вентиляторів (тип ЄС). Необхідність такої корекції призводить, наприклад, до погіршення повітряних фільтрів. Точне регулювання ефективності також корисно для забезпечення правильного процесу горіння в каміні – це дозволяє уникнути зниженого тиску в будинку.
Вентилятори живляться від електрики. Вартість цієї енергії повинна враховуватися при розгляді економічної ефективності покупки рекуператора. Найкраще вибирати пристрої з високоефективними двигунами типу ЄС – електронно-комутовані, з плавним регулюванням швидкості.
Рекуперація тепла у вентиляційній установці: теплообмінник
Звичайно, обмінник дуже важливий у вентиляційній установці для рекуперації тепла. У рекуператорах найбільш популярні перехресні і противотокові теплообмінники.
Противотокові теплообмінники дорожчі, ніж перехресні, але дозволяють відновлювати більше енергії. ККД теплообмінника з поперечним потоком становить близько 60%, а протитечійне значення – 90%. Це означає, що якщо свіже повітря становить 0 oC і виведене з кімнат при 20 oC, то після протікання через теплообмінник температура відпрацьованого повітря становить 2 oC, а свіже повітря становить 18 oC.
Тому в будинку з хорошим рекуператором, незважаючи на інтенсивний повітряний обмін, ми не відчуваємо протягів в холодних кімнатах, а підігрів повітря коштує недорого.
Важливим параметром теплообмінника є також величина опору повітряного потоку. Більш висока ефективність зазвичай заряджається з більш високим опором потоку і, як наслідок, більш високим споживанням енергії вентиляторами, тому ви повинні шукати компроміс між ними.
Теплообмінники – це метал (вони добре проводять тепло), целюлоза (вони відновлюють вологу, а разом з нею і приховану теплоту, тому їх ефективність дуже висока), але для котеджних будинків часто використовується пластик. Вони дешеві, довговічні і немає ніяких перешкод для їх миття.
Найвища ефективність домашніх рекуператорів забезпечується протиточними теплообмінниками. Більшість з них виготовлені з пластику, але є так звані ентальпічні – з целюлози, через яку може проникати вода, завдяки чому рекуператор досягає ще більшої ефективності використання енергії.
Вологовідведення у вентиляційному блоці
В результаті охолодження відпрацьованого повітря в теплообміннику з нього конденсується вода. З пластикового або металевого теплообмінника вона втікає в спеціальний контейнер і звідти в каналізаційну систему.
- Ентальпічний обмінник
Однак в ентальпічному обміннику він потрапляє в целюлозу.
Свіже повітря, що надходить в теплообмінник, сухе, коли воно холодне, але в міру збільшення температури воно здатне поглинати все більше води. Він асимілює ту, яка просякнута в целюлозних стінках теплообмінника. Завдяки цьому, коли температура негативна, в теплообміннику немає льоду, який може заблокувати його. Тому немає необхідності в роботі системи проти обледеніння (вона оснащена кожним рекуператором), що призводить до значного зниження ефективності рекуперації тепла в звичайних теплообмінниках.
Перевагою є також більш висока відносна вологість повітря, що вдихається в кімнаті, що призводить до поліпшення мікроклімату, переважаючого взимку.
Висока ціна і короткий термін служби стоять на шляху поширення ентальпічних обмінників. Хоча вони дозволяють отримати найнижчу потребу в енергії для опалення і вентиляції будинку, їх використання не дуже вигідно. Ось чому вони зустрічаються головним чином в рекуператорах, призначених для пасивних будинків, в яких найбільш важливим є сертифікат, що підтверджує високу ступінь вилучення енергії.
- Регенеративні (обертові) теплообмінники
Аналогічна проблема стосується регенеративних (обертових) теплообмінників. Вони також не схильні до заморожування, завдяки цьому в такому кліматі, як наш, ви можете відновити відносно велику кількість енергії. Однак їх конструкція досить складна, що робить їх дорогими.
Вони мають форму обертового барабана, який накопичує тепло. Барабан живиться від електродвигуна, який, поглинає енергію. В результаті використання регенеративних теплообмінників, незважаючи на високу енергоефективність рекуперації тепла, менш вигідно в односімейних будинках, ніж більш прості і набагато дешевші перехресні або противотокові теплообмінники.
Перевага припливно-витяжної вентиляції над гравітаційною визначає не тільки можливість відновлення тепла, але і очищення припливного повітря в приміщеннях. Фільтри в рекуператорах використовуються для цієї мети.
Ефективність рекуператора
Вибір моделі рекуператора повинен проводитися на основі необхідної потужності його вентиляторів – швидкості потоку повітря, яку вони можуть забезпечити з певним тиском (здатність створювати динамічний тиск, необхідний для подолання опору потоку).
Швидкість потоку повинна відповідати кількості повітря, яке повинно бути видалено протягом години з кімнат у вашому будинку.
Необхідний компресор вентилятора залежить від опору повітряного потоку через систему вентиляції. У таких простих системах, як в будинках з однією сім’єю, передбачається, що достатня величина доступної вентиляційної установки становить 150 Па. Тому для цього значення можна визначити витрату повітря, який він забезпечує.
Тоді ми будемо впевнені, що вентилятори забезпечать необхідну вентиляцію і в той же час будуть працювати економічно і спокійно.
Для того, щоб вентиляційна система вашого будинку була ефективною, економічною і довговічною, варто замовити монтаж вентиляції з рекуператором тепла у наших фахівців.