Рекуперация тепла
Рекуперация (от лат. recuperatio — обратное получение, возвращение) – возвращение части энергии для повторного использования.
Применительно к вентиляции, рекуперация – это использование тепла вытяжного воздуха для нагрева приточного. Применение рекуператоров позволят существенно (до 85%) сократить затраты тепла на нагрев наружного воздуха в холодный период года.
Например, для общественных зданий и предприятий расходы тепла на вентиляцию – это от 40 до 60% общих тепловых затрат здания в отопительный период.
В системах вентиляции и кондиционирования применяются, в основном, рекуператоры трех типов: роторные, пластинчатые и рекуператоры с промежуточным теплоносителем.
Роторный рекуператор
Роторный рекуператор – это вращающийся сотовый барабан из алюминиевой гофрированной фольги. Проходя в потоке вытяжного воздуха алюминиевые соты нагреваются («отбирают» тепло вытяжного воздуха), перемещаясь в поток холодного воздуха – соты охлаждаются (нагревают приточный воздух). Таким образом, ротор находится в постоянном вращении. Регулируя скорость вращения ротора – можно регулировать производительность рекуперации. Наряду с возвратом тепла, роторные рекуператоры возвращают и влагу из вытяжного воздуха в приточный.
Приточно-вытяжная установка с роторным рекуператором
Преимущества:
- Высокий КПД (до 85%)
- Возврат влаги. Наряду с теплом, роторный рекуператор передает влагу вытяжного воздуха приточному
- Возможен монтаж в неотапливаемом помещении или на улице
Недостатки:
- Небольшой переток (около 5%) вытяжного воздуха в приточный.
- Наличие двигателя для вращения ротора
Пластинчатый рекуператор
Пластинчатый рекуператор состоит из множества параллельно расположенных пластин. Пластины образуют между собой два параллельных канала, по которым проходят потоки воздуха. Через тонкие стенки пластин происходит теплообмен между вытяжным и приточным воздухом. Смешивания потоков вытяжки и притока в пластинчатом рекуператоре не происходит.
В качестве материала пластин в основном применяется алюминий, реже нержавеющая сталь или пластик.
Эффективность (КПД) классического пластинчатого рекуператора перекрестного типа составляет от 50 до 60%. Сейчас появились на рынке высокоэффективные пластинчатые рекуператоры перекрестно-противоточного типа, у которых, за счет увеличения поверхности теплообмена, КПД достигает 80%.
Простота конструкции пластинчатого рекуператора, в которой отсутствуют вращающиеся и двигающиеся части делает их очень надежными в эксплуатации – в них попросту нечему ломаться.
Приточно-вытяжная установка с пластинчатым рекуператором
Преимущества:
- Высокий КПД (50-80%)
- Нет перетока вытяжного воздуха в приточный
- Простота конструкции - высокая надежность
Недостатки:
- Монтаж только в отапливаемом помещении
- Нет возврата влаги
Рекуператор с промежуточным теплоносителем
Принцип работы рекуператора с промежуточным теплоносителем, состоит в следующем:
на приточной и на вытяжной линии устанавливаются теплообменники воздух/вода. Между теплообменниками постоянно циркулирует жидкость (как правило – антифриз). В вытяжном канале жидкость подогревается, получая тепло от вытяжки. В приточном канале жидкость охлаждается, нагревает тем самым приточный воздух.
Главное отличие и преимущество рекуператоров с промежуточным теплоносителем от роторных и пластинчатых – это возможность размещения приточной и вытяжной установок в разных местах. Расстояние между установками определяется только расходно-напорной характеристикой насоса и диаметром трубопроводов.
Главный недостаток рекуператора с промежуточным теплоносителем – это относительно небольшой КПД (около 40%). Главные преимущества – большие расстояния между приточной и вытяжной системами и гарантированное отсутствие смешивания потоков.
Приточно-вытяжная установка с рекуперацией промежуточным теплоносителем
Преимущества:
- Полностью исключен переток вытяжного воздуха в приточный
- Возможность размещения притока и вытяжки в разных местах
Недостатки:
- Невысокий КПД (около 40%)
- Наличие насоса
