Рекуператор пластинчатый и роторный: сравнение, характеристика, преимущества и недостатки

Устройство и принцип работы роторного рекуператора воздуха

Регенеративный теплообменник с непрерывным переключением теплоносителей называют роторным рекуператором. Агрегат широко применяется в системах приточно-вытяжной вентиляции. В нем тепло передается от нагретого воздуха холодному через вращающийся ротор, который состоит из набора тонких пластин. Агрегаты используются также в больших котлах для утилизации тепла дымовых газов. Такие устройства называются роторными теплоутилизаторами.

Роторный теплообменник состоит из ротора, корпуса и привода. Ротор, или аккумулирующая тепловая емкость, представляет собой два вида металлической фольги, гофрированной и гладкой, намотанных друг на друга. Внутри ротора расположены треугольные или коаксиальные каналы. Толщина фольги колеблется от 60 до 120 мкм. По своему назначению роторы разделяются на следующие виды:

  • конденсационный;
  • энтальпийный;
  • сорбционный.

Конденсационный ротор изготавливается из алюминия высокого качества. Энтальпийный прибор отличается покрытием, изготовленным из специального вещества, способного накапливать тепловую энергию.

Сорбционный ротор покрывают обычно силикагелем для передачи влаги, что позволяет проводить газообразную передачу без конденсата. Роторы небольшого диаметра крепятся на двойных спицах, которые привариваются или прикручиваются к нему.

Агрегаты большого диаметра изготавливают из сегментов, что позволяет продлить срок их службы. Роторный теплообменник вращается внутри корпуса, изготовленного из алюминиевого листа. Сам ротор крепится на ступице. Она расположена на двух подшипниках, закрепленных в корпусе, а ось соединяется с поперечными траверсами корпуса. Такой крепеж дает следующие преимущества:

  1. 1. Подшипники защищены от грязи и занимают немного места.
  2. 2. Упорные кольца позволяют быстро проводить демонтаж оборудования.
  3. 3. Подшипники расположены в одной детали, что гарантирует их длительную работу.

В зависимости от размеров ротора существуют разные конструкции оборудования.

В роторах диаметром до 2620 мм несущие детали корпуса изготовлены из листовой стали. Обычно сталь покрывают сплавом алюминия или цинка для увеличения срока службы. Чтобы получить меньшие размеры ротора, используют профильный алюминий, который позволяет ускорить монтаж оборудования, что особенно важно для сегментных деталей.

Профильный корпус не может превышать в высоту и ширину более 4,2 м. Если требуется установка более мощной конструкции, то прибегают к использованию сварочного аппарата. Для вентиляции корпус выполняется с открытыми сторонами, что облегчает техническое обслуживание агрегата.

Радиальное и поперечное уплотнение предотвращает утечку воздуха. На корпусах из листовой стали монтируются пружины с нулевой жесткостью, которые прижимают к нему скользящие сальники.

В профильном корпусе уплотнение по периметру прижимается двойными пружинами, которые герметизируют ротор. Его вращение обеспечивают электродвигатель и ремень. Существует несколько видов подключения двигателя.

Для постоянного вращения ротора достаточно включить или выключить электрический мотор, поэтому регулировка мощности оборудования невозможна. Но существуют двигатели с регулировкой через блок управления. Для этого используют преобразователь частоты и блок регулировки числа оборотов.

Принцип работы роторного рекуператора воздуха основан на передаче тепла от выходящих потоков к входящим из внешней среды. Свежий воздух попадает между пластинами ротора, нагревается и под воздействием аккумулированного тепла поступает в пространство помещения. Объем входящего и исходящего воздуха соответствует размерам и мощности агрегата.

Обмен тепла зависит от взаимодействия вращающихся пластин с поступающим воздухом. Аппарат работает от электросети. Настройка электропривода позволяет прибору работать в определенном скоростном режиме. При работе теплообменника оба потока воздуха не смешиваются между собой, только влияют друг на друга.

Из-за разницы температуры входящего и исходящего воздуха происходит теплообмен. При этом действии холодный воздух нагревается, а горячий остывает. В отличие от пластинчатых рекуператоров, в роторных механизмах происходит частичное смешивание обеих частей воздуха.

Непосредственно передача тепла происходит во время вращения ротора, когда его лопасти отдают тепло восходящим потокам. Производительность процесса зависит от скорости вращения, которая поддается регулировке. В такой конструкции технически невозможно предотвратить смешивание поступающего и выходящего воздуха.

В отличие от пластинчатых механизмов вращающиеся рекуператоры требуют частого технического обслуживания. Такие механизмы пользуются наибольшей популярностью, так как в них возврат тепла составляет почти 90%.

Роторные агрегаты можно применять в любых случаях для создания микроклимата в помещениях. Они эффективны в гаражах, загородных домах, офисных помещениях и небольших складах. К наиболее популярным моделям относятся:

  1. 1. Reventa RV-2 — аппарат с тепловым аккумулятором, выполненным из керамики. Снабжен фильтром, который не подлежит обслуживанию. Максимальный коэффициент рекуперации составляет почти 86%. Агрегат обладает 3 скоростями вращения и 11 степенями режима работы.
  2. 2. Apktoc RR 400X200 — роторный механизм, обладающий электронным пультом управления. Применяется в вентиляционных системах и для канального кондиционирования. Переключение скоростей вращения и режимов осуществляется с помощью электроники.
  3. 3. Swegon Gold PX 04 — компактная установка для приточно-вытяжной вентиляции любого помещения. Отличается невысоким шумом во время вращения ротора.
  4. 4. Salda RIRS 1200 HE EKO 3.0 — оборудование для применения в закрытых помещениях. Устройство снабжено электрическим нагревателем, системой фильтрации и дистанционным управлением.

При выборе теплообменника следует учитывать его мощность и объем помещения, где он будет работать. Для небольшого помещения рекомендуется применять пластинчатый рекуператор, а для большого загородного дома — роторный.

К основному преимуществу роторного рекуператора можно отнести высокую эффективность, которая достигает почти 90%. Во время вращения агрегат подает не только тепло, но и возвращает влажность в помещение. Отличается этот прибор легкостью технического обслуживания и управления.

К недостаткам можно отнести тот факт, что частично загрязненный воздух попадает в приток. Для этого требуется установка дополнительных фильтров, которые будут очищать воздух. Вращение ротора осуществляется за счет электрического двигателя, который потребляет немало электроэнергии. При внутреннем размещении в помещении занимает немало места, и его работа создает определенный шум.

Дополнительным плюсом этого агрегата считается встроенный электрический нагреватель. Воздушный фильтр позволяет внутрь помещения попадать более чистому воздуху, но увеличивает стоимость этого аппарата.

Рекуператор пластинчатый и роторный: сравнение, характеристика, преимущества и недостатки

Рекуператор – одна из самых перспективных разработок в сфере вентиляции. По сути – это теплообменник, позволяющий значительно сократить энергетические затраты на нагрев воздуха в холодное время года.

Зачем в зимний период выбрасывать вытяжной воздух с комнатной температурой на улицу, если можно этот воздух потратить на нагрев приточного воздуха? Это называется утилизацией вытяжного воздуха или рекуперацией тепла.

А вот в регионах с теплым климатом все происходит наоборот – прохладный рециркуляционный воздух частично охлаждает теплый приточный. Использование этой энергии позволяет снизить энергозатраты на кондиционирование здания, а, следовательно, холодильные установки, могут быть меньшей мощности. В долгосрочной перспективе это означает снижение эксплуатационных затрат и снижение выбросов вредных веществ в атмосферу.

Принцип работы рекуператора заключается в том, чтобы потоки вытяжного и приточного воздуха пересеклись, но при этом не смешались. За счет теплого вытяжного воздуха нагреваются стенки теплообменника, а холодный приточный воздух, проходя через теплообменник нагревается.

Для лучшего понимания условно примем температуру внутри помещения «+25» град, а температуру уличного воздуха « -30» град. Так вот, рекуператор позволяет нагреть холодный уличный воздух с «-30» градусов до «+5» градусов. Далее воздух необходимо просто догреть до необходимой температуры и подать в помещение.

Существует нескольких типов рекуператоров.

Самые распространенные среди них –пластинчатый и роторный рекуператоры.

Пластинчатый рекуператор является одним из самых распространенных, благодаря своей простой конструкции и дешевизне. Эффективность данного теплообменника не превышает 50%. А одно из преимуществ данного рекуператора заключается в изолированности воздушных масс, т.е. не происходит подмешивание вытяжного воздуха в приточный и наоборот. Тепло удаляемого из помещения воздуха передается через алюминиевые пластины пластинчатого рекуператора приточному воздуху. Удаляемый воздух между пластинами протекает по одним промежуткам, а приточный – по другим. Большим недостатком является потребность отвода дренажа, и как следствие осушение воздуха. Кроме этого в климатических условиях средней полосы России, а также северных регионов применение пластинчатого рекуператора является нецелесообразным в связи с его низкой эффективностью и постоянными циклами оттаивания.

Рис.3. Принцип действия.

 Роторный рекуператор является более дорогим, но более эффективным решением. Температурная эффективность роторного рекуператора достигает 82% и это не предел, это значит что если на улице температура – 28˚, то после рекуператора будет температура + 14,0˚. После рекуператора стоит нагреватель (он же калорифер), бывают они электрическими или водяными. В основе принципа действия роторных теплообменников лежит регенерация тепла: вращающийся барабан из алюминиевой фольги поглощает тепло удаляемого из помещения воздуха и передает его приточному воздуху.

высокая эффективность – установка экономит до 82% (это не максимально возможные цифры)

летом позволяет значительно снизить затраты на охлаждение

нет потребности в отводе конденсата.

Таким образом, экономия получается довольно ощутимая. Установки с высоким коэффициентом эффективности окупают себя через 1,5-2 года. На больших и средних объектах это величина может сократить расходы на подогрев как минимум в два-три раза.

Именно вентиляционные установки с роторным рекуператором пользуются наибольшим спросом, как наиболее эффективные. Если сравнивать стоимость вентиляционных установок с рекуператором и без него, то здесь разница будет не столь внушительна, а вот при оплате счетов за электричество вы ощутите разницу в полной мере! Небольшие вентиляционные установки с рекуператором способны окупить себя уже за первую холодную зиму. Такая установка позволит вам реально сократить статью эксплуатационных расходов в быту. Выбирая систему вентиляции, обращайте внимание на ее эффективность.

Роторные рекуператоры

Роторный рекуператор

О важности вентилирования помещений каждый знает из собственного опыта. Человеческому организму просто необходим кислород, а он находится в достаточном количестве только в свежем воздухе. Однако современный мир технологий и комфорта принуждает человека отказываться от такого необходимого проветривания помещений.

Почему это происходит? Потому, например, что при включенном кондиционере в жаркую погоду вентиляционный поток будет постоянно привносить теплые воздушные массы. В зимнее же время проветривание будет способствовать выходу тепла из помещения. В любом случае, мощности работающих приборов, будь-то кондиционер или обогреватель – используются на полную, что приведет не только к энергопотерям, но и к излишнему расходованию средств. Именно во избежание такой ситуации конструкторами был изобретен прибор – рекуператор.

Основной функционал

Назначение рекуператора – автоматизация процесса рекуперации воздуха, то есть возвращения ему исходных характеристик (в данном случае температурных). Устройство стандартного рекуператора довольно простое – это двустенная конструкция теплообменника для одновременного прохождения двух воздушных потоков: вытяжного и приточного.

Указанные потоки не смешиваются между собой, а лишь влияют друг на друга. Так как присутствует разница температуры приточного и вытяжного потоков воздуха, то в процессе взаимовлияния происходит обмен тепловой энергии. Массы холодного воздуха нагреваются, а теплого, соответственно, охлаждаются.

Еще одной функцией рекуператоров можно считать осушение воздуха, так как в процессе охлаждения теплых воздушных масс выделяющаяся влага конденсируется на их стенках.

Читайте также:  Как составить и реализовать схему обвязки котла отопления в частном коттедже

Какие бывают рекуператоры

Поскольку многие уже успели назвать рекуператор одной из наиболее перспективных разработок в механизме вентилирования, производители активно насыщают рынок приборами разнообразных конструкций и видов.

Чаще всего устройства для обеспечения помещений рекуперацией вентилируемых воздушных масс классифицируют по следующим признакам:

В зависимости от схемы движения прибор для рекуперации воздуха может быть или перекрестным или противоточным. В первом случае воздушные потоки будут двигаться перпендикулярно друг другу, а во втором – в противоположных направлениях.

Исходя из особенностей конструкции, рекуператор может быть трубчатым, пластинчатым, ребристым. Что касается назначения, то приборы для рекуперации могут применяться не только для воздуха, но и для других газов, и даже для жидкостей.

По типу рекуперационные устройства делят на роторные и пластинчатые. Роторные рекуператоры имеют механизм, основанный на вращательном движении барабана, а пластинчатые – на одновременном нагревании и охлаждении стальных пластин с разных сторон.

Внешний вид роторного рекуператора представляет собой цилиндрическую емкость, заполненную очень близко расположенными продольными стальными листами. Чаще всего применяется гофрированная сталь.

Автоматизация работы устройства достигается наличием электродвигателя и щита с частотным преобразователем. Вращения барабана пропускают через устройство сначала теплые, а потом холодные воздушные массы. Данный процесс сопровождается нагреванием или охлаждением ротора, что делает возможной отдачу тепла приточному воздуху.

Автоматизация процесса рекуперации воздуха с помощью роторного устройства обладает наибольшей производительностью и эффективностью. К преимуществам данного типа устройств относится то, что им не грозит обмерзание, как пластинчатым, то есть роторные механизмы можно использовать круглый год.

К недостаткам данного вида устройств относятся их большие размеры, требующие наличия просторной вентиляционной камеры. В обычных бытовых условиях, поэтому, не часто наличествует возможность установки промышленного прибора.

Производителями на протяжении нескольких последних лет были изобретены многочисленные модификации рекуперационных приборов. Однако все они базируются на двух основных видах конструкции:

Применение стандартной конструкции предполагает наличие в рекуператоре нескольких секторов (их может быть от 4 до 12, но только парное число). Основное назначение данного типа устройств – удалять излишнюю теплоту отработанного воздушного потока, попутное – переносить влагу.

Высокотемпературные рекуператоры применяются с целью выведения значительно нагретой воздушной массы. Это сугубо промышленные приборы, способные выдерживать температуру воздуха в 250 градусов.

Энтальпийный механизм рекуператора имеет своим основным назначением полное удаление тепла из воздушного потока, а дополнительно осуществляет еще и передачу влаги.

Роторные рекуператоры воздуха, кроме того, отличаются и по самому расположению ротора – вертикальному или горизонтальному, по внешнему виду, форме и размеру. В случае необходимости всегда можно подобрать подходящее устройство. Если же нет желания или возможностей – роторный механизм можно изготовить самостоятельно.

Собственноручное изготовление

Рекуператор своими руками – это совсем не сложная задача для мастеров. Однако обычному человеку перед изготовлением стоит уяснить некоторые правила:

  • Первое – произвести точный расчет параметров необходимого вентиляционного прибора.
  • Второе – обзавестись всеми необходимыми материалами и инструментами.
  • Третье – продумать возможные способы крепления рекуператора и приобрести или изготовить нужное количество крепежных элементов.

Лучше всего для изготовления корпуса применять стальные листы, а для вращающегося ротора – алюминиевые. Важно помнить, что автоматизация процесса рекуперации требует установки мотора. Для запускания ротора устанавливается клиноременная передача. Также рекомендуется подумать и о надлежащей шумоизоляции прибора, для чего может использоваться минеральная вата, стекловолокно, силиконовый герметик.

Само по себе изготовление роторного рекуператора – абсолютно не сложное, однако требует проведения точных расчетов. Поэтому если Вы не очень хорошо разбираетесь в данном вопросе – лучше проконсультируйтесь у профессионалов.

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:

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

Ек = Q/ КПД калорифера

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

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.

Роторные рекуператоры

Роторный рекуператор — один из видов рекуператоров воздуха. Принцип работы данного рекуператора — роторный теплообменник, вращающийся с определенной скоростью. Этот теплообменник вращаясь нагревается в зоне вытяжного канала, а затем охлаждается в зоне приточного канала. В результате тепло из вытяжного воздуха передается в приточный. Так-же возвращается часть влаги в результате конденсации из вытяжного воздуха и испарения в потоке приточного воздуха с улицы. Роторные рекуператоры обладают более высоким КПД, чем пластинчатые, за счет отсутствия режима разморозки. В пластинчатом рекуператоре для разморозки требуется периодически пускать поток холодного воздуха через байпасный (обводной) канал напрямую в помещение мимо рекуператора, а в роторном автоматикой регулируется скорость вращения ротора таким образом, чтобы не случилось обмерзания.

Откуда же берется конденсат и обмерзание теплообменника рекуператора… Всё просто. Из вытяжного теплого воздуха. В вытяжном воздухе содержится влага. При прохождении через холодные стенки рекуператора (т.к. эти стенки сильно охлаждаются приточным воздухом с улицы) воздух сжимается по законам физики и, как из губки, из него начинает выпадать лишняя влага. Вот она то как раз и замерзает на стенках теплообменника, превращаясь в лёд.

Роторный рекуператор обладает следующими достоинствами:

1. Высокий КПД засчет отсутствия обмерзания. (63-87%)

2. Частичный возврат влаги. Позволяет обходиться без увлажнителей воздуха.

3. Регулируемая скорость вращения рекуператора. Позволяет регулировать интенсивность возврата тепла исходя из общей производительности приточно-вытяжной установки с роторным рекуператором.

4. Компактность. По сравнению с пластинчатым рекуператором занимает значительно меньше места, а следовательно и приточно-вытяжная установка с роторным рекуператором будет существенно компактнее чем с пластинчатым.

А теперь поговорим о недостатках роторных рекуператоров:

1. Передача вытяжного воздуха в приток. В микроканалах роторного рекуператора поочередно проходят то вытяжной, то приточный потоки воздуха — часть вытяжного воздуха попадает в приток. Для минимизации этого явления на роторные рекуператоры устанавливаются продувочные сектора, в которых микроканалы рекуператора продуваются приточным воздухом, который сразу отправляется обратно в вытяжку. А при таком действии снижается общий КПД, т.к. часть сохраненного тепла летит с продувочным воздухом обратно туда, где мы это тепло и взяли — в вытяжку.

Читайте также:  Как самому подключить терморегулятор к тёплому полу

2. Сложная конструкция роторного теплообменника включает в себя сам ротор, ремень, привод ротора. Чем больше составляющих — тем чаще техобслуживание и вероятность выхода из строя. С одной стороны это хорошо, т.к. преимущества данной конструкции весомы и роторные рекуператоры не уступают по объемам продаж пластинчатым. А с другой — если у Вас нет желания или специальных людей, которые будут обслуживать рекуператор — это несомненно минус.

3. Привод роторного рекуператора потребляет электроэнергию. Немного конечно, но если делать проекцию на годы эксплуатации — получится кругленькая сумма. Хотя с другой стороны затраты на питание привода роторного рекуператора в сотни раз меньше, чем выгода от его использования.

Мы производим и поставляем роторные рекуператоры.

Рекуператор пластинчатый и роторный: сравнение, характеристика, преимущества и недостатки

Обеспечить помещение для жилья теплом зимой – обязательная и обязательная задача. Это достигается путем отопления.

Отопление, в основном, выполняется по трубам из металла с применением горячей воды. В большинстве жилых строений отопление квартир изменяется лишь службами, которые выполняют подачу тепла. Это не очень удобно и дорого. Иметь шанс контролировать температуру сразу спасает потребителя от перерасхода теплоэнергии, позволит самому контролировать желаемую температурный режим в помещении.

Мы упомянули о зимнем периоде. Но в месяцы лета поддерживать прохладную температурный режим в помещении также очень важно. В жару открытые окна малоэффективны. Стены за один день греются до такой степени, что за ночь не успевают остывать, а, поэтому, духота в комнате сберегается. В данном варианте применяются вентиляторы, кондиционеры. Однако, есть в прочие средства, о каких мы и побеседуем в публикации.

Роторные рекуператоры

Рекуператоры – это устройства, работающие для проветривания помещения. Необходимо подробно остановиться на рабочем принципе подобных устройств. Обычными слова принцип состоит в следующем: что касательно сохранения тепла в помещении, то прохладный воздух, который поступает в устройство снаружи, нагревается отработанным тёплым воздухом, который из помещения выходит через устройство. Тот же принцип применяется и во время жары, только наоборот (тёплый воздух снаружи охлаждается отработанным из помещения).

Использование рекуператоров в нынешнем мире считается распространенным способом сохранения энергии в области воздушной вентиляции. Все устройства такого типа делятся на роторные и пластинчатые.

Роторный рекуператор, как следует из самого наименования, владеет роторным теплообменным аппаратом, который вращается с точно заданной скоростью. В приборе имеются два канала: вытяжной и приточный. Трубный змеевик греется в территории вытяжного канала, а охлаждается в территории приточного. Подобным образом, тепло из вытяжного канала подается в приточный. Нагреваясь и охлаждаясь, воздух, как все знают, образовывает конденсат (влажность). Зимой конденсат сильно охлаждается и преобразуется в лед, оседая на стены теплообменного аппарата.

Плюсы роторного рекуператора можно отметить так:

  1. Маленькие размеры устройства. Данный показатель очень немаловажен, Так как устанавливая его в относительно маленьком помещении, не хочется, чтобы прибор занимал много свободного места, а, поэтому, сужал свободное место.
  2. Возможность настраивать скорость вращения теплообменного аппарата, что дает возможность настраивать подачу тепла.
  3. Большой коэффициэнт полезного действия устройства.
  4. Подобный прибор способен отчасти отдавать влажность в помещение, что дает возможность сберегать необходимую влажность.

Говоря о плюсах любого прибора, нельзя не упомянуть и о допустимых недостатках. Такое также тут имеются. Из плохих качеств можно определить ключевые:

  1. Трудность конструкции прибора. Все знают, что чем труднее конструкция, тем в конце концов намного труднее его эксплуатировать. Ремонт рекуператора весьма непрост и дорогостоящ.
  2. Из-за конструкционные особенности загрязненный воздух может отчасти поступать в приток. Отсюда нужно применять добавочный фильтры для хорошей работы.
  3. Еще к одному из плохих качеств относят то, что для вращения теплообменного аппарата требуется электроэнергия. Употребление ее маленькое, но все же оно есть.

Пластинчатый рекуператор

Выше мы разговаривали о роторном варианте. Рассмотрели его позитивные и негативные стороны. Дальнейшим в данной серии считается пластинчатый рекуператор. В чем же его главное отличие от роторного?

Принципы подобных устройств схожи и заключаются в пересечении приточного и вытяжного воздуха. Отличие состоит в том, что в пластинчатом устройстве воздух зонируется на потоки с помощью пластин из металла.

Позитивные свойства подобного рекуператора можно представить в следующем виде:

  1. Большая результативность.
  2. Простота устройства. Нет подвижных и вращающихся компонентов, которые могут выйти их строя, а исходя из этого Отсутствует необходимость в обслуживании и ремонте.
  3. Не потребляет электричество, а, исходя из этого, позволит экономить средства на работы по обслуживанию.

При всех позитивных сторонах есть и негативные. К ним можно отнести:

  1. Зимой главной трудностью подобных устройств считается обмерзание теплообменного аппарата. Для восстановления работы в данном варианте следует либо отключать приточный вентилятор, либо применять особенный клапан (байпасный).
  2. Отсутствие в этих приборах возврата влажности в отличии от роторных.

Мы посмотрели ключевые свойства любого из выше рассматриваемых приборов. Установили их позитивные и негативные стороны. Выбирать только вам!

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Нет человека, который бы не знал о важности кислорода, поэтому обустройство качественной вентиляции — вполне понятное желание. Однако у данных систем, удаляющих отработанный воздух и обеспечивающих непрерывный приток свежего, есть один недостаток. В холодное время года они выбрасывают на улицу теплый воздух, замещая его холодным. Из-за такого транжирства на его нагрев тратится дополнительная энергия, а ее нельзя назвать дешевой. Жарким летом все наоборот: комфортный прохладный воздух удаляется из помещений, а на его смену приходит духота, превращающая дом в настоящую «душегубку». Чтобы не отапливать улицу и обеспечить благоприятный микроклимат в жилье в любой сезон, можно использовать роторный рекуператор.

Вентиляция в компании с рекуперацией

Самый простой вид — естественная вентиляция, принцип ее действия основан на природных явлениях. Воздухообмен обеспечивает организация специальных отверстий-продухов в здании: нижние являются приточными, а верхние — вытяжными. Однако такие системы очень далеки от совершенства. Плюс у них один — минимальные материальные затраты. Минусов много: это невозможность очистки воздуха, полная зависимость от климата, от сезонов года. Альтернатива — принудительная вентиляция. Она обходится гораздо дороже, зато такая система гарантирует оптимальный микроклимат в помещениях.

Искусственная вентиляция разделяется на приточную и вытяжную. Первая обеспечивает постоянную подачу свежего воздуха, а отработанные массы эвакуируются естественным образом. В такую систему входят:

  • воздуховоды, по которым проходит воздух;
  • вентиляторы, «заставляющие» его попадать в помещение;
  • фильтры, останавливающие до 90% пыли, более крупного мусора;
  • воздухонагреватели, без которых трудно и очень некомфортно зимой.

В эту систему могут входить различные дополнительные модули.

Вытяжная вентиляционная система, которая призвана помогать естественной вентиляции, наоборот, отвечает за удаления отработанных масс, практически лишенных кислорода. Главный элемент этого оборудования — вытяжные вентиляторы.

Приточная или вытяжная искусственная вентиляция недостаточно хорошо действует «в одиночку», поэтому оптимально приточно-вытяжное оборудование в комплексе. Однако в работе системы есть одно слабое место — удаление нагретого воздуха, замещение его холодным.

Чтобы сделать его комфортным, хозяева расходуют довольно большое количество электроэнергии, особенно чувствительны расходы в холодный сезон. Недостаток способна исправить рекуперация, которую используют как в централизованных, так и в локальных системах.

К оборудованию — рекуператорам — подводят вытяжные и приточные каналы. Устанавливать приборы можно в любом месте: снаружи здания (например, на крыше), на потолке, стене, полу. Они могут быть моноблоками либо отдельными модулями.

Рекуператор — лишь часть принудительной вентиляции, поэтому такое «возвращающее» оборудование рассматривают только как элемент общей системы.

Знакомство с оборудованием

Незнакомое слово «рекуператор» происходит от латинского «recuperatio», которое означает «возвращение». В нашем случае это часть тепла зимой или прохлады летом. Роторный рекуператор, как и его пластинчатый «коллега», совершает теплообмен: передает тепло от выходящего отработанного воздуха приточному холодному. Или, наоборот, забирает часть тепла от входящего, смешивая его с комфортными прохладными исходящими массами. Результат его рекуперативной зимней «деятельности» — снижение затрат на электроэнергию, тратящуюся на отопление помещений.

Устройство

Все приборы отличаются конструктивно, призваны выполнять свои задачи, которые в большей степени отличаются масштабами. Если сравнивать два популярных вида устройств — роторный и пластинчатый рекуператор, то последний предназначается для небольших помещений. Первый, герой этой статьи, способен справиться с более серьезной задачей — сделать комфортным помещение достаточно большой площади.

Рассматриваемый теплообменник состоит из стального оцинкованного (алюминиевого для небольших моделей) корпуса, ременного привода и ротора. Основа прибора — барабан, вращающийся с помощью двигателя. Этот цилиндр сделан из двух видов алюминиевой фольги: гладкой и гофрированной (60-120 мкм). Они намотаны друг на друга. В состав роторной конструкции входят осевые подшипники, датчик для контроля вращения ротора, а также уплотнительная лента, изолирующая воздушные потоки.

Внутри барабана располагаются каналы — коаксиальные и треугольные. Его устанавливают перпендикулярно движению воздушных масс. Исходящий воздух оставляет тепло в том секторе ротора, через который проходит. Вращаясь, прибор передает тепловую энергию приточным массам, а сам нагретый сектор охлаждается.

Характеристики

КПД роторных рекуператоров — 70-85% (87%). Помимо сохранения тепла устройства выполняют еще одну работу: они передают влагу. Для помещений, где постоянно повышен (или понижен) уровень влажности, такое дополнительное оборудование — наилучший вариант.

Полностью изолировать исходящие и входящие потоки друг от друга невозможно технически. Но такую задачу не ставят, потому что смешивается всего около 5%, либо цифра эта немногим больше. Есть возможность изменять скорость вращения теплообменника: для регулировки продуктивности используют преобразователи частоты.

Роторные конструкции более эффективны, чем их пластинчатые соперники, но из-за сложности конструкции и более высокого КПД стоят они совсем недешево. Однако оборудование, благодаря высокой эффективности, окупается за 1-2 года. Его устанавливают в качестве дополнительного элемента вентиляционной системы в помещениях средней площади: в гаражи, офисы, частные дома, на небольших складах.

Соперники роторного рекуператора

Есть и другие разновидности рекуперативных теплообменников, которые нередко становятся элементами приточно-вытяжных систем.

Пластинчатые

Эти приборы самые популярные, потому что относительно просты, им не нужна электроэнергия и серьезное обслуживание. Низкая стоимость — еще одно большое преимущество. Такие приборы — теплообменники, состоящие из большого количества пластин, между которыми оставлены минимальные расстояния. Материалы для их изготовления сильно различаются: это может быть металл, пластмасса либо целлюлоза. Рекуперация в устройствах происходит в разных плоскостях, поэтому потоки теплого и холодного воздуха не смешиваются.

Минус есть — это скопление конденсата, промерзание в сильные холода, поэтому приборам зимой требуется регулярное оттаивание. По этой причине в морозы вентиляционную установку отключают, либо устанавливают дополнительный элемент — подогреватель приточного воздушного потока.

Водяные

Если называть их корректно, то они гликолевые, спиртовые, так как обычная жидкость в зимнее время быстро замерзнет. Это оборудование состоит из двух теплообменников, которые соединены жидкостным контуром. Такие элементы устанавливают на расстоянии друг от друга, поэтому воздушные потоки тоже не смешиваются.

Читайте также:  Стоит ли приобретать накопительный водонагреватель Аристон. Обзор отзывов.

Еще одно достоинство прибора — минимальное отложение жиров, а значит, меньшая пожароопасность. По этой причине их часто устанавливают в кафе и ресторанах, даже в горячих цехах. Недостатки у устройства есть — это самые большие габариты, не слишком впечатляющая эффективность, едва превышающая 50%, высокая цена из-за необходимости дополнительного оборудования — теплового насоса.

Другие виды — камерные, трубчатые рекуператоры — не используют для устройства вентиляции в частных домах, поэтому их описывать большого смысла не имеет. Если рассматривать это «трио» претендентов в качестве моделей для самостоятельной сборки, то лидер один — это простой пластинчатый прибор.

Виды роторных рекуператоров

Модели различаются покрытием роторного барабана. Рекуператоры бывают:

  1. Гигроскопическими (энтальпийными). В этих приборах соты алюминиевого барабана покрывают материалом, обладающим сорбирующими (поглощающими) свойствами. Вращаясь, барабан собирает влагу, поэтому может переносить ее из одного потока в другой. В результате утилизируется как конденсат, так и скрытая теплота воздуха.
  2. Сорбционными. Это гигроскопический тип, но с улучшенными характеристиками благодаря инновационному сорбенту — силикагелю. Его главное свойство – повышенная способность впитывать влагу.
  3. Конденсационными. Это самые обычные конструкции. Алюминиевый ротор лишен дополнительного покрытия, поэтому он переносит только тепловую энергию, а полностью перемещать влагу не в состоянии.
  4. С эпоксидным покрытием. Оно предназначается для защиты алюминиевого барабана от химических соединений, находящихся в воздухе. Например, от концентрации морской соли, хлора в бассейнах, от паров на химическом производстве.
  5. С антибактериальным покрытием. Оно способно остановить около 600 видов микроорганизмов. Такую защиту наносят на энтальпийные роторы, на барабаны с эпоксидным покрытием.

В быту обычно используют обычные конденсационные приборы, гигроскопические — там, где постоянно повышенная влажность. Остальные виды приобретают для помещений с неблагоприятными (вредными) условиями труда. Роторные рекуператоры отличаются по внешнему виду, различно их конструктивное исполнение: они могут быть как вертикальными, так и горизонтальными.

Плюсы и минусы роторных приборов

К основным преимуществам вращающегося оборудования относится:

  • более высокий КПД зимой;
  • снижение затрат на охлаждение летом;
  • полная автоматизация процесса рекуперации;
  • частичная нормализация влажности в помещении;
  • отсутствие циклов оттаивания, потребности в отводе конденсата.

Самое большое преимущество этих сложных устройств — эффективность. Чтобы понять и сравнить, необходимо познакомиться с цифрами. Если роторные приборы имеют КПД 70-85%, то пластинчатые «простачки» гарантируют меньшую отдачу — всего 50-65%.

Некоторые минусы этих рекуператоров-профессионалов незначительны, но упомянуть лучше сразу все претензии. В этом списке:

  • более высокая цена из-за сложности конструкции;
  • определенный уровень шума во время работы;
  • возможное смешивание встречных воздушных потоков;
  • необходимость обеспечить источник питания;
  • подвижные элементы — причина, по которой оборудованию необходимо частое, непростое техническое обслуживание;
  • массивность некоторых моделей приборов, она требует обустройства довольно просторной вентиляционной камеры.

Если говорить о минусах, то чаще самый последний недостаток (большие размеры) не дает возможности установить роторное устройство в бытовых условиях.

Критерии для выбора рекуператора

В магазинах представлен относительно широкий ассортимент пластинчатых и роторных рекуператоров, поэтому подобрать оптимальный прибор бывает непросто. В этом случае не рекомендуют слепо доверять ни обещаниям изготовителя, ни похвалам из уст продавцов.

Если «продажные люди» гарантируют КПД, доходящий до 99%, а также эксплуатацию, возможную в условиях -50°, то можно утверждать, что это неправда. Оптимальную эффективность приборы обеспечат только до определенных температурных значений. Это до -10° для пластинчатых моделей и до -23° для роторных рекуператоров. Более низкие показатели уже снижают КПД.

Обращать внимание при выборе устройства необходимо на следующие моменты:

  • способ монтажа — в стене или снаружи здания;
  • используемые материалы и толщина корпуса;
  • присутствие дополнительной изоляции;
  • вид, мощность и напор вентиляции;
  • климатические условия региона;
  • особенности обслуживания;
  • степень автоматизации;
  • тип удаляемой среды;
  • объем помещения;
  • габариты;
  • цена.

Плюсом станет наличие встроенных фильтров, электронагревателя, возможность регулировать интенсивность работы. Для небольших помещений идеальным все же будет пластинчатый вид рекуператора, для больших площадей — роторный прибор.

По сравнению с более популярным и простым пластинчатым оборудованием, роторный рекуператор достаточно сложен. Зато устройство дает возможность решить сразу несколько проблем — обеспечить лучший подогрев (охлаждение) воздуха, повысить влажность. Большая эффективность этого прибора для бытового применения часто не самый важный фактор, поэтому перед принятием окончательного решения нужно хорошо подумать о целесообразности его приобретения.

Чтобы познакомиться с относительно новой конструкцией, можно посмотреть очень информативное видео:

Пластинчатый рекуператор

Энергоэффективная система вентиляции в холодное время года – достаточно актуальный вопрос. Сведение к минимуму потерь тепла, которое постоянно выбрасывается из помещения, позволит не только уменьшить сумму коммунальных счетов, но и снизить нагрузку на обогревающий помещение прибор.

Помочь в этом могут пластинчатые рекуператоры – устройства, возвращающие часть тепловой энергии из отработанного воздуха.

Простой способ беречь тепло

Обогрев помещения в холодное время года при помощи современного кондиционера позволяет сохранять комфортный микроклимат в помещении. Платой за комфорт становятся счета за электричество, размер которых в зависимости от температуры воздуха на улице может ощутимо меняться.

При помощи сравнительно небольших затрат можно создать энергоэффективную вентиляционную систему, заметно снизив расходы на электричество.

Реализовать это позволит пластинчатый рекуператор, причём неважно, приобретенный в магазине или изготовленный своими руками. Это устройство встраивается в приточно-вытяжные пути вентиляции, помогая снизить к минимуму «обогрев улицы».

Учитывая, что в отдельно взятые дни разница температур помещения и улицы может достигать отметки в пятьдесят градусов по Цельсию, становится понятна важность устранения упомянутого эффекта. Тем более, что схем и готовых устройств для этого предлагается огромное количество.

Принцип рекуперации воздуха

Чтобы понять достоинства и плюсы от использования рекуперационных теплообменников, сначала необходимо разобраться в самой сути их работы. В дословном переводе с латинского рекуперацией называют «возврат использованного, потраченного».

Именно эффект возврата энергии используется в климатических устройствах данной конструкции. Проходящие сквозь блок воздушные потоки обмениваются между собой тепловой энергией, позволяя впоследствии кондиционеру поддерживать комфортную температуру, затрачивая меньше энергии. В особо холодные дни это позволяет заметно сэкономить на обогреве помещения.

Пример: температура воздуха на улице достигла отметки в минус 20 С о . Для комфортного самочувствия жителей кондиционер должен создать в помещении температуру хотя бы на уровне + 25 С о . Разницу температур подсчитать несложно – 45 градусов по Цельсию. Конечно, какая-то часть воздуха нагреется благодаря теплоемкости стен, мебели, теплообмену между приходящим и выводимым потоками. Но все равно кондиционеру потребуется значительное количество энергии для поддержания комфорта.

Пластинчатый и любой другой рекуператор выбранной конструкции позволяет вывести точку соприкосновения холодного и теплого воздуха за пределы помещения. Устройство проводит активный теплообмен между ними, позволяя привходящему потоку свежего воздуха достичь более комфортного значения температуры, нежели изначальное.

Зимой теплый отработанный воздух частично согревает привходящие холодные потоки, а летом – немного охлаждает их. Это помогает не только снизить энергозатраты от использования кондиционера, но и повысить стабильность сохранения выбранных климатических условий.

Рекуператоры – часть принудительной системы вентиляции

Пластинчатый рекуператор воздуха, как и любое другое устройство данного типа, является лишь частью принудительной системы вентиляции. Ожидать более-менее заметного улучшения микроклимата в доме при использовании только лишь рекуператора не стоит. Совмещая его с естественной приточно-вытяжной системой воздухообмена, добиться сколько-нибудь заметного эффекта довольно сложно. Для эффективного теплообмена между потоками они должны постоянно двигаться сквозь устройство.

По этой же причине установка рекуперационной системы считается эффективной и экономически оправданной в доме не всегда. Прежде чем выбирать или изготавливать своими руками рекуператор, рекомендуется подсчитать:

  1. Расход энергоносителей до модернизации вентиляции.
  2. Приблизительный срок эксплуатации системы после модернизации.
  3. Стоимость приобретения и монтажа необходимых блоков.
  4. Размер затрат на ежегодное обслуживание системы.

Случаи, когда вышеупомянутые затраты неспособны полностью перекрыть расход на использование системы вентиляции в виде «как есть», – не такая редкость, как может показаться. Особенно, когда речь идет о заводских устройствах. Самодельные рекуператоры часто помогают немного снизить расход теплоносителя, да и себестоимость их невысока.

Монтаж системы рекуперации необходим, только когда она действительно покажется достаточно эффектной на основании расчетов. Во всех остальных случаях современные кондиционеры отлично справляются с подержанием заданных климатических условий.

Современные виды рекуператоров

Разновидности предлагаемых на рынке рекуператоров могут вызвать некоторые сложности в выборе у неискушенного пользователя. Огромное разнообразие представлено наименованиями моделей с разнящейся рабочей площадью устройств и объемом производимого теплообмена. Конструктивно они делятся на следующие типы:

  1. Рекуператоры с пластинчатыми или мембранными теплообменниками.
  2. Роторные устройства.
  3. Водяные рекуператоры.
  4. Крышные рекуператоры.
  5. Трубчатые теплообменники.
  6. Камерные устройства.
  7. Рекуператоры с промежуточным теплоносителем.

Самыми распространёнными, благодаря удачному сочетанию стоимости и эффективности, стали пластинчатый и роторный рекуператоры. В первом случае теплообмен происходит внутри специальной камеры, в которую сводятся приточные и вытяжные каналы вентиляции.

Камера разделяется множеством пластин на два несвязанных между собой воздушных канала, по каждому из которых движется свой поток. Перегородка или мембрана между ними изготавливается из материала, не препятствующего теплообмену. Благодаря этому, между холодным и теплым воздухом происходит активный обмен тепловой энергией, помогающий снизить затраты на обогрев или охлаждение помещения.

Роторные устройства имеют аналогичный принцип работы с той лишь разницей, что вместо пластинчатой камеры в нем используется вращающийся барабан. Теплообмен происходит благодаря поочерёдному прохождению приточно-вытяжных потоков сквозь рекуператор.

Теплый воздух нагревает энергоемкие пластины, затем ротор проворачивается, и холодный газ вбирает с них энергию. Наличие подвижных частей и громоздкость – основные недостатки данного подвида устройств. Но на противоположной чаше весов находится один из лучших показателей КПД среди рекуперационных конструкций.

Кондиционер против рекуператора – что лучше

Очень частым заблуждением становится выбор между кондиционером или хорошим рекуператором для вентиляционной системы. Главная ошибка потребителя кроется в том, что непосредственная рабочая задача у рекуператора совершенно другая.

Устройство позволяет только проводить теплообмен между воздушными потоками, помогая экономить на поддержании температуры, а не «задавать» предпочтительный градус Цельсия. Если снаружи приходит горячий воздух и в помещении он тоже нагрет, неважно, как быстро будут проходить сквозь устройство потоки газа. Аналогичная ситуация будет наблюдаться и во время холодов.

Использование рекуператора вместо кондиционера может быть частично оправдано в холодное время года, и только в случае если имеется альтернативный источник тепла.

Печное или автоматное отопление действительно можно проводить более экономно, если установить рекуперационную систему вентиляции. Но в этом случае, ни о какой точности контроля микроклимата речи не идет. Да и экономическая целесообразность такого выбора в трети всех случаев, как правило, сомнительна.


Ссылка на основную публикацию