Вентиляционные установки. Механическая вентиляция с рекуперацией тепла
Тепловые потери при вентиляции являются одним из наиболее важных препятствий для снижения стоимости отопления дома. Решение заключается в извлечении тепла из отработанного воздуха. Для этого используются рекуператоры тепла.
Многие по-прежнему считают, что вентиляционные установки в домах и коттеджах — это роскошь, но они используются все чаще и чаще. Рекуператоры не только обеспечивают эффективную вентиляцию, но и уменьшают затраты на отопление.
Вентиляционная установка — что это такое?
Вентиляционный блок — это устройство, на котором основаны системы принудительной вентиляции, то есть механическая вентиляция, обычно поставляемая и выхлопная. Он используется для обеспечения обмена воздуха в помещениях и для его очистки, нагрева, охлаждения, увлажнения или сушки.
Когда панель управления оснащена элементами, позволяющими выполнять все эти процессы, это называется кондиционированием воздуха. Однако в домах с одной семьей обычно устанавливаются простые агрегаты для кондиционирования воздуха, которые в дополнение к постоянному изменению воздуха в здании в определенном количестве (независимо от атмосферных условий) и в то же время очищают их, прежде всего, восстанавливают тепло от него. Вот почему их называют рекуператорами. Их основным элементом, не считая вентиляторов, является теплообменник.
Поперечные теплообменники дешевле противотоковых, но их температурная эффективность ниже, поэтому для достижения высокой энергоэффективности рекуператора производители в некоторых моделях размещают два таких обменника подряд.
Какие вентиляторы находятся в вентиляционной установке
Основой системы механической вентиляции с рекуперацией является блок приточно-вытяжной вентиляции с двумя вентиляторами. Один создает разность давлений в выхлопных каналах, а другой — в приточном воздухе, чтобы избежать пониженного давления в помещениях. Результатом будет вхождение в них воздуха, минуя теплообменник для его восстановления.
Благодаря вентиляторам, работающим в комнатах, определенное количество воздуха изменяется в единицу времени. Если их эффективность правильно соответствует потребностям здания, они всегда обеспечивают эффективную вентиляцию.
Хорошая идея — купить рекуператор с вентиляторами с переменной мощностью. Когда никого нет дома, в нем мало загрязнения воздуха, и никто не дышит, поэтому нет причин для его обмена так же интенсивно, как во время купания и приготовления пищи.
Рекомендуется, чтобы диапазон регулирования емкости охватывал от 60 до 150% от размера вычислительного потока. Возможность его снижения стоит использовать зимой, когда интенсивный обмен воздуха вызывает наибольшую потерю тепла, а также часто чрезмерное падение влажности в интерьерах, вызывающее дискомфорт у членов семьи.
Вентиляторы, используемые в установках для кондиционирования воздуха, значительно различаются по объему потребления электроэнергии. Если вы решили купить рекуператор для экономии, мы должны обратить внимание на то, что его вентиляторы имеют тип DC-EC. Это означает, что они питаются от постоянного тока (DC) и имеют бесщеточный двигатель с электронным (бесконтактным) коммутатором (EC) и плавным регулированием скорости.
Электронная система управления рекуператором может позаботиться о балансе потоков подачи и отработанного воздуха, исправив скорость вращения вентиляторов (тип ЕС). Необходимость такой коррекции приводит, например, к ухудшению воздушных фильтров. Точное регулирование эффективности также полезно для обеспечения правильного процесса горения в камине — это позволяет избежать пониженного давления в доме.
Вентиляторы питаются от электричества. Стоимость этой энергии должна учитываться при рассмотрении экономической эффективности покупки рекуператора. Лучше всего выбирать устройства с высокоэффективными двигателями типа ЕС – электронно-коммутируемые, с плавным регулированием скорости.
Рекуперация тепла в вентиляционной установке: теплообменник
Конечно, обменник очень важен в вентиляционной установке для рекуперации тепла. В рекуператорах наиболее популярны перекрестные и противотоковые теплообменники.
Противотоковые теплообменники более дорогие, чем перекрестные, но позволяют восстанавливать больше энергии. КПД теплообменника с поперечным потоком составляет около 60%, а противоточное значение — 90%. Это означает, что если свежий воздух составляет 0 o C и выведен из комнат при 20 o C, то после протечки через теплообменник температура отработанного воздуха составляет 2 o C, а свежий воздух составляет 18 oC.
Поэтому в доме с хорошим рекуператором, несмотря на интенсивный воздушный обмен, мы не чувствуем сквозняков в холодных комнатах, а подогрев воздуха стоит недорого.
Важным параметром теплообменника является также величина сопротивления воздушного потока. Более высокая эффективность обычно заряжается с более высоким сопротивлением потоку и, как следствие, более высоким потреблением энергии вентиляторами, поэтому вы должны искать компромисс между ними.
Теплообменники — это металл (они хорошо проводят тепло), целлюлоза (они восстанавливают влагу, а вместе с ней и скрытую теплоту, поэтому их эффективность очень высока), но для коттеджных домов часто используется пластик. Они дешевые, долговечные и нет никаких препятствий для их мытья.
Самая высокая эффективность домашних рекуператоров обеспечивается противоточными теплообменниками. Большинство из них изготовлены из пластика, но есть так называемые энтальпические — из целлюлозы, через которую может проникать вода, благодаря чему рекуператор достигает еще большей эффективности использования энергии
Влагоотделитель в вентиляционном блоке
В результате охлаждения отработанного воздуха в теплообменнике из него конденсируется вода. Из пластикового или металлического теплообменника он втекает в специальный контейнер и оттуда в канализационную систему.
- Энтальпический обменник
Однако в энтальпическом обменнике он попадает в целлюлозу.
Свежий воздух, поступающий в теплообменник, сухой, когда он холодный, но по мере увеличения температуры он способен поглощать все больше воды. Он ассимилирует ту, которая пропитана в целлюлозных стенках теплообменника. Благодаря этому, когда температура отрицательная, в теплообменнике нет льда, который может засорить его. Поэтому нет необходимости в работе противообледенительной системы (она оснащена каждым рекуператором), что приводит к значительному снижению эффективности рекуперации тепла в обычных теплообменниках.
Преимуществом является также более высокая относительная влажность воздуха, вдуваемого в комнаты, что приводит к улучшению микроклимата, преобладающего в них зимой.
Высокая цена и короткий срок службы стоят на пути распространения энтальпических обменников. Хотя они позволяют получить самую низкую потребность в энергии для отопления и вентиляции дома, их использование не очень выгодно. Вот почему они встречаются главным образом в рекуператорах, предназначенных для пассивных домов, в которых наиболее важным является сертификат, подтверждающий высокую степень извлечения энергии.
- Регенеративные (вращающиеся) теплообменники
Аналогичная проблема касается регенеративных (вращающихся) теплообменников. Они также не склонны к замораживанию, благодаря этому в таком климате, как наш, вы можете восстановить относительно большое количество энергии. Однако их конструкция довольно сложная, что делает их дорогими.
Они имеют форму вращающегося барабана, который накапливает тепло. Барабан питается от электродвигателя, который, поглощает энергию. В результате использование регенеративных теплообменников, несмотря на высокую энергоэффективность рекуперации тепла, менее выгодно в односемейных домах, чем более простые и гораздо более дешевые перекрестные или противотоковые теплообменники.
Превосходство приточно-вытяжной вентиляции над гравитацией определяет не только возможность восстановления тепла, но и очистку приточного воздуха в помещениях. Фильтры в рекуператорах используются для этой цели.
Эффективность рекуператора
Выбор модели рекуператора должен производиться на основе требуемой мощности его вентиляторов — скорости потока воздуха, которую они могут обеспечить с определенным давлением (способность создавать динамическое давление, необходимое для преодоления сопротивления потоку).
Скорость потока должна соответствовать количеству воздуха, которое должно быть удалено в течение часа из комнат в вашем доме.
Требуемый компрессор вентилятора зависит от сопротивления воздушного потока через систему вентиляции. В таких простых системах, как в домах с одной семьей, предполагается, что достаточная величина доступной вентиляции вентиляционной установки составляет 150 Па. Поэтому для этого значения можно определить расход воздуха, который он обеспечивает.
Тогда мы будем уверены, что вентиляторы обеспечат необходимую вентиляцию и в то же время будут работать экономично и спокойно.
Для того, чтобы вентиляционная система вашего дома была эффективной, экономичной и долговечной, стоит заказать монтаж вентиляции с рекуператором тепла у наших специалистов.