Вентиляционные системы стали неотъемлемой частью жилых и коммерческих зданий, особенно в новых строительных нормах, где акцентируется внимание на герметичности и энергоэффективности зданий. Для загородных домов система вентиляции с рекуперацией тепла становится всё более популярной благодаря своей способности обеспечивать постоянный приток свежего воздуха, сохраняя при этом комфортную температуру внутри помещений и экономя значительное количество энергии.
Для сохранения внутреннего тепла помещения необходимо приточно-вытяжную вентиляцию оснастить теплообменником – рекуператором воздуха, который будет утилизировать тепло исходящего из помещения потока воздуха, отдавая его приточному. Такие системы широко используются в Западной Европе, обеспечивая строительство зданий с уровнем теплопотерь в 5-10 раз меньшим по сравнению с обычным жилым фондом. За счёт утилизации тепла вытяжного воздуха экономят до 70% затрат на отопление и таким образом окупаются в кратчайшие сроки, как правило, это 3-5 лет.
Энергия вентиляционных выбросов в современных зданиях достигает 50% общего уровня теплопотерь, поэтому энергоэффективным называется здание, в котором помимо утепления ограждающих конструкций и установки герметичных оконных групп, используется энергия, возвращаемая в помещение путём утилизации тепла вентиляционных выбросов.
Длительность отопительного сезона в энергоэффективных зданиях можно сократить более чем на месяц.
В данной статье мы рассмотрим принцип работы, основные характеристики и преимущества использования
вентиляционных установок с рекуперацией в загородных домах.
Принцип работы вентиляционной установки с рекуперацией
Принцип действия приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла заключается в следующем. Нагретый воздух забирается посредством воздухозаборников с наиболее влажных помещений(кухня, ванная, туалет, хозяйственное помещение и т.д.) и через воздуховоды удаляется наружу здания. Однако прежде чем покинуть здание, он проходит через теплообменник рекуператора, где оставляет часть тепла. Этим теплом нагревается забираемый снаружи холодный воздух (он также проходит через тот же теплообенник, но уже в другом направлении) и подается внутрь (гостиная, спальни, кабинеты и другие комнаты). Тем самым, внутри помещения происходит постоянная циркуляция воздуха.
Вентиляционная установка с рекуперацией, или вентиляционная система с рекуперацией тепла (ВРТ), представляет собой систему, которая одновременно выполняет две основные функции: обеспечивает приток свежего воздуха в помещение и возвращает часть тепла уходящего вентиляционного воздуха обратно в помещение. Основным элементом такой системы является теплообменник, через который происходит передача тепла от отработанного воздуха, выходящего из помещения, к поступающему свежему воздуху, без смешивания потоков.
Сродственными элементами ВРТ являются вентиляторы для принудительной циркуляции воздуха,
фильтры для очищения приточного и вытяжного воздуха, системы автоматики для контроля и управления процессами вентиляции, а также элементы для подогрева воздуха или дополнительной фильтрации по потребностям пользователя.
Виды вентиляционных установок с рекуперацией для загородного дома
Вентиляционные установки с рекуперацией для загородного дома могут быть различных типов в зависимости от их конструкции, мощности, эффективности восстановления тепла и принципа работы. Чтобы выбрать подходящее оборудование, важно ориентироваться на потребности дома и личные предпочтения владельцев. Самая простая установка представляет собой, термически и акустически изолированный и заключенный в стальной корпус набор взаимосвязанных между собой элементов: теплообменник, два вентилятора, фильтры, иногда подогревающий элемент, система удаления конденсата (блок автоматики, элементы электросхемы и воздуховоды в данном контексте не рассматриваются).
Далее описываются четыре основных вида вентиляционных установок с рекуперацией:
- Противоточные вентиляционные установки с рекуперацией
Противоточные установки с рекуперацией тепла работают по принципу прямого теплообмена между исходящим и входящим потоками воздуха, которые проходят в противоположных направлениях через теплообменник. Благодаря такой конфигурации достигается высокая эффективность рекуперации до 90% и больше. Эти системы являются одними из самых эффективных, но и стоят относительно дороже других типов.
- Роторные (регенеративные) вентиляционные установки с рекуперацией
Устройства данного типа оснащены роторным теплообменником, в котором тепло от вытяжного воздуха аккумулируется в материале (чаще всего – в металлической или керамической сетке) и последовательно передается входящему потоку свежего воздуха. Преимуществами таких систем являются возможность рекуперации не только тепла, но и влажности. Это делает их особенно полезными в зонах с сухим климатом.
- Пластинчатые (рекуперативные) вентиляционные установки с рекуперацией
Пластинчатые рекуператоры состоят из множества тонких пластин, между которыми протекают встречные потоки воздуха. Тепло прямо передается от одной пластины к другой без перемешивания потоков. Такие системы имеют относительно невысокую стоимость и просты в обслуживании, эффективность рекуперации у них около 50-70%.
- Припотолочные (канальные) вентиляционные установки с рекуперацией
Вентиляционные установки, которые монтируются непосредственно на потолке или в техническом помещении, часто используют различные методы рекуперации тепла и рассчитаны на индивидуальные потребности помещения. Они могут быть оснащены как роторными, так и пластинчатыми теплообменниками, идеально подходят для интеграции в систему «умный дом».
Выбор конкретного типа вентиляционной установки с рекуперацией для загородного дома зависит от ряда факторов, включая общий объём дома, количество жилых помещений, климатические условия региона и бюджет. Очень важно также учесть возможность интеграции системы с уже существующими системами отопления и кондиционирования воздуха для оптимизации энергопотребления и повышения общего комфорта проживания.
Технические характеристики
Рекуператор тепла состоит из корпуса, который покрыт тепло- и шумоизоляционными материалами и выполнен из листовой стали. Корпус прибора является достаточно прочным и способен выдерживать весовые и вибрационные нагрузки. На корпусе имеются отверстия притока и оттока, а продвижение воздуха по прибору обеспечивается двумя вентиляторами, как правило, осевого или центробежного типа. Необходимость их установки обусловлена значительным замедлением естественной циркуляции воздуха, что вызвано высоким аэродинамическим сопротивлением рекуператора. Во избежание всасывания опавших листьев, мелких птиц или механического мусора на приточное отверстие, расположенное со стороны улицы, устанавливается воздухозаборная решётка. Такое же отверстие, но со стороны помещения, также оснащается решёткой или диффузором, равномерно распределяющим воздушные потоки. При монтаже разветвлённых систем к отверстиям монтируются воздуховоды.
Кроме того, входные отверстия обоих потоков оборудуются фильтрами мелкой очистки, предохраняющими систему от попадания пыли и жировых капель. Это предохраняет каналы теплообменника от засорения и значительно продлевает срок службы оборудования. Однако установка фильтров осложняется необходимостью постоянного контроля за их состоянием, чисткой, а при необходимости их заменой. В противном случае забившийся фильтр будет выступать в качестве естественной преграды воздушным потокам, ввиду чего сопротивление им возрастёт и вентилятор сломается.
По типу конструкции фильтры рекуператоров могут быть сухими, влажными и электростатическими. Выбор нужной модели зависит от мощности прибора, физических свойств и химического состава отводимого воздуха, а также от личных предпочтений покупателя.
Кроме вентиляторов и фильтров, в состав рекуператоров входят нагревательные элементы, которые могут быть водяными и электрическими. Каждый нагреватель оснащён температурным реле и способен автоматически включаться, если тепло, выходящее из дома, не справляется с подогревом входящего воздуха. Мощность нагревателей выбирается в строгом соответствии с объёмом помещения и рабочей производительностью вентиляционной системы. Однако в некоторых приборах нагревательные элементы лишь защищают теплообменник от промерзания и на температуру входящего воздуха влияния не оказывают.
Водяные элементы нагревателя более экономичны. Это объясняется тем, что теплоноситель, который двигается по медному змеевику, поступает в него из системы отопления дома. От змеевика происходит нагрев пластин, которые, в свою очередь, отдают тепло воздушному потоку. Система регуляции водяного нагревателя представлена трёхходовым клапаном, открывающим и закрывающим подачу воды, дроссельным клапаном, уменьшающим или увеличивающим её скорость, и смесительным узлом, регулирующим температуру. Водные нагреватели устанавливаются в систему воздуховодов с прямоугольным или квадратным сечением.
Электрические нагреватели чаще устанавливают на воздуховоды с круглым сечением, а в качестве тэна у них выступает спираль. Для корректной и эффективной работы спирального нагревателя скорость воздушного потока должна быть больше либо равна 2 м/с, температура воздуха составлять 0-30 градусов, а влажность проходящих масс не превышать 80%. Все электронагреватели оснащены таймером работы и термореле, отключающим прибор в случае его перегрева.
Помимо стандартного набора элементов, по желанию потребителя в рекуператоры устанавливают ионизаторы воздуха и увлажнители, а наиболее современные образцы оборудованы электронным блоком управления и функцией программирования режима работы, в зависимости от внешних и внутренних условий. Панели приборов имеют эстетичный внешний вид, позволяя рекуператорам органично вписываться в систему вентиляции и не нарушать гармонию помещения.
Основные характеристики вентиляционных установок с рекуперацией
Эффективность вентиляционной установки с рекуперацией зависит от ряда характеристик:
- Эффективность рекуперации тепла – какой процент тепла возвращается в помещение. Чем выше значение, тем меньше энергии требуется для поддержания комфортной температуры внутри дома.
- Производительность – объем воздуха, который система способна переместить за единицу времени, измеряется в кубических метрах в час (м³/ч). Для каждого помещения существуют свои требования к производительности, исходя из его объема и предполагаемой нагрузки.
- Уровень шума – важный параметр для жилых помещений, так как вентиляционный блок не должен создавать дискомфорта для жителей.
- Потребляемая мощность – вентиляция с рекуперацией должна быть не только эффективной, но и экономичной в плане потребления электроэнергии.
Преимущества вентиляционных установок с рекуперацией
- Энергосбережение – за счет повторного использования тепла из отработанного воздуха значительно сокращается потребность в дополнительном обогреве.
- Повышение качества воздуха – системы обеспечивают постоянный приток свежего, очищенного от пыли и загрязнений воздуха.
- Удаление влажности и запахов – влажный и «уставший» воздух эффективно удаляется из помещения, предотвращая развитие плесени и нежелательных запахов.
- Создание комфортных условий – поддержание оптимальной температуры и влажности способствует хорошему самочувствию и здоровью обитателей дома.
- Бесшумная работа – современные устройства оснащены эффективными шумоглушителями, делая работу системы почти незаметной.
ЦЕНТР ВЕНТИЛЯЦИИ
