Рекуперация тепла. Преимущества термодинамической рекуперации

В России компанией ИНТЕХ (Москва) предоставляются услуги по реализации вентиляционных систем с функцией рекуперации тепла. Для того, чтобы получить коммерческое предложение на такую вентиляцию, можно позвонить по номеру телефона: 8(495)146-65-64. Также имеется возможность отправить письменную заявку на электронную почту или воспользоваться формой на сайте.

Рекуперация и основные типы рекуператоров

Термин «рекуперация» происходит от латинского слова «recuperatio», что переводится как возвращение или восстановление. В контексте климатических систем этот процесс означает частичное восстановление ресурсов, которые расходуются в ходе различных технологических процессов, с целью их последующего повторного использования. В эпоху, когда наблюдается акцент на энергосберегающих технологиях, рекуперация становится все более актуальной, обеспечивая значительную экономию энергоресурсов. Это позволяет наиболее рационально расходовать средства на эксплуатацию вентиляционных систем. В дополнение к этому, важным преимуществом климатических установок с функцией рекуперации является их возможность функционирования на объектах, где требуется высокопроизводительная отопительная система, но по разным причинам нельзя ее установить. К минусам подобной системы можно отнести, пожалуй, только дополнительные затраты на приобретение и установку вентиляционного оборудования.

Рекуперация тепла представляет собой процесс теплообмена, при котором тепло, выходящее из помещения, нагревает поступающий холодный воздух, который заходит внутрь. В результате, воздух, который поступает в помещение, обладает более высокой температурой, чем он имел бы без введения в систему вентиляции. Рекуперационный теплообменник сконструирован так, что потоки входящего и выходящего воздуха не смешиваются, поскольку воздушные каналы отделены друг от друга. Летом, в свою очередь, это работает по обратному принципу: теплый воздух с улицы будет охлажден холодным воздухом, вытекающим из системы кондиционирования.

Одним из ключевых показателей эффективности рекуператора является коэффициент, который рассчитывается на основе объема сэкономленной энергии. Если говорить о процессе теплопередачи, этот коэффициент отражает соотношение между возможной температурой приточного воздуха и той температурой, которая была достигнута в результате рекуперации. В зависимости от конструкции и производителя рекуператора, эффективность может варьироваться от 30 до 90%. Значение этого коэффициента напрямую влияет на стоимость установки.

Основные типы рекуператоров

  1. Пластинчатый тип. В этих устройствах приточный и вытяжной воздух проходят через различные каналы рекуператора, между которыми располагаются ряды пластин. Из-за разницы в температурах на пластинах может образовываться конденсат, и поэтому такие системы оборудованы специальными каналами для его отвода. Наличие водяного затвора предотвращает попадание воды в рабочий вентилятор. В зимний период конденсат может замерзать, что негативно сказывается на работе устройства. Пластинчатые рекуператоры обладают хорошей эффективностью теплоотдачи (50-80%) и широко применяются для вентиляции небольших помещений и зданий.
  2. Роторные рекуператоры. В этом типе оборудования тепло передается с помощью вращающегося ротора, который находится между приточным и вытяжным каналами. Важно отметить, что здесь существует риск смешивания приточного и вытяжного воздуха в процессе их циркуляции, однако многие производители утверждают, что это невозможно. В большинстве таких моделей предусмотрена возможность роторной регулировки функции рекуперации, а сама эффективность функционирования может достигать 75-90%. Из-за этого роторные рекуператоры относятся к более дорогим устройствам и часто используются в производственных помещениях и крупных зданиях.
  3. Рекуператор с промежуточным теплоносителем. В этом устройстве используется раствор на водной или гликолевой основе, который циркулирует между двумя теплообменниками, установленными в вытяжном и приточном каналах. Такой подход позволяет нагревать теплоноситель отработанным воздухом, который передает свое тепло поступающему воздуху. Риск смешивания подаваемого и удаляемого воздуха полностью исключен, поскольку весь процесс теплообмена осуществляется в замкнутой системе. Управляя скоростью циркуляции теплоносителя, можно корректировать эффективность рекуперации, хотя ее показатели в таких установках относительно невысоки — 46-60%. Такие рекуператоры чаще всего приобретают для систем, где недопустимо попадание токсичного воздуха в подающий поток.
  4. Камерные рекуператоры. Здесь воздух из разных потоков разделен заслонкой камеры. При нагревании одной части камеры от теплообменника заслонка перемещается, и это способствует нагреванию второй части камеры. Эффективность таких рекуператоров находится на уровне 70-80%, однако между потоками может передаваться запахи и токсины.
  5. Тепловые трубы. Эти рекуператоры представляют собой систему замкнутых трубок, внутри которых находится фреон. Этот газ испаряется в процессе нагревания от вытяжного воздуха, и когда приточный поток проходит сквозь трубы, пар конденсируется обратно в жидкость. Их эффективность колеблется в пределах 50-70%.
  • Оптимальный выбор вентиляционной системы для конкретного здания
  • Расчет величины воздухообмена, необходимого для корректной работы системы
  • Правильное проектирование, учитывающее архитектурные особенности здания
  • Установка вентиляционного оборудования и систем кондиционирования (мультизональных, центральных и т.д.)
  • Качественный монтаж вентиляционной системы
  • Пусконаладочные работы, включающие в себя тестирование всех систем или компонентов оборудования в жилых и промышленных зданиях, а также проверку их соответствия проектам и нормативным требованиям
  • Выполнение всех работ по сервисному и ремонтному обслуживанию систем вентиляции и кондиционирования на объектах любой сложности и назначения
  • Гарантия на выполненные работы — 1 год
Читайте ещё:  Как устроена вентиляция в многоквартирном доме

Что такое рекуперация

Рекуперация – это процесс восстановление или возврат части энергии, которая обычно теряется в ходе выполнения определенной работы или процесса. Этот термин применяется в различных контекстах, однако его главное значение связано с восстановлением энергии или ресурсов в технических, инженерных либо физических системах. Само слово “рекуперация” происходит от латинского «recuperare», что в переводе означает восстановление или возвращение. Основа данного концепта заключается в возвращении потерь энергии в систему для ее последующего использования.

Каждый день мы сталкиваемся с потерей энергии, зачастую даже не осознавая этого. Например, при торможении автомобиля кинетическая энергия, накопленная при движении, просто dissipates в виде тепла и звука. Этот процесс аналогичен тому, что происходит во множестве других систем, использующих движение и энергию. Основная цель рекуперации состоит в том, чтобы захватить и сохранить часть этой утраченной энергии и впоследствии использовать её вновь, что способствует повышению эффективности систем и сокращению расхода энергоресурсов.

Как работает система рекуперации

Система рекуперации в двунаправленных источниках питания предлагает эффективный контроль за энергией в местах её хранения, включая аккумуляторы или суперконденсаторы. Она предоставляет возможность переключаться между режимами работы: зарядки и разрядки, а также выполнять обе функции одновременно, когда это необходимо.

В режиме зарядки источник энергии (например, солнечные панели или генератор) преобразует доступную энергию в электрический ток и напряжение, которые затем подаются на двунаправленный источник питания. Этот источник преобразует ресурсы в нужный формат для зарядки хранилищ (аккумуляторов или суперконденсаторов). Когда оборудование начинает потреблять больше энергии, чем генерируется, двунаправленный источник может преобразовать энергию из хранилища обратно в электрический ток и напряжение, что помогает поддерживать баланс.

В некоторых ситуациях, например, когда есть избыток энергии от источника и потребность в ней со стороны потребителя, система рекуперации может одновременно выполнять зарядку и разрядку — она делит часть энергии на заряд хранилища и часть на питание потребителя. При этом системы учитывают потребление, состояние аккумуляторов, качество сигнала (если это связано с коммуникацией) и множество других факторов, чтобы определить, как лучше всего использовать сохраненную энергию.

Читайте ещё:  Вентиляция с рекуперацией: принцип работы

Itera Рекуператор ITECH

Роторный рекуператор

Ротор рекуператора производится из материалов, обладающих высокой теплопроводностью. В процессе вращения между потоками вытяжного и приточного воздуха он выполняет передачу тепла. Однако так как роторный рекуператор не является изолированным устройством, нужно иметь в виду, что при наличии запахов или вредных соединений они могут попасть в приточный воздух. Несмотря на заявления некоторых производителей о том, что в их роторных рекуператорах исключено смешивание, практически всегда примерно 15% вытяжного воздуха проникает в приточный канал. Для бытовых помещений это вполне допустимо, но для химически вредных производств — недопустимо. Степень рекуперации тепла можно регулировать изменяя скорость вращения ротора. Роторные рекуператоры демонстрируют высокую эффективность (70– 85%) и, как правило, имеют довольно высокую стоимость. Они доступны как в промышленном, так и в бытовом исполнении.

Роторный рекуператор

Рекуператор с промежуточным теплоносителем

Такой рекуператор состоит из двух теплообменников: один из них размещается в приточном, а другой — в вытяжном канале вентиляционной системы. В между теплообменниками в замкнутой системе циркулирует антифриз, который в теплообменнике вытяжного канала аккумулирует тепло, а затем отдает его в теплообменнике приточного канала. Таким образом, риск передачи запахов и загрязнений в такой системе отсутствует. Возможность передачи тепла регулируется изменением скорости потока антифриза и величиной воздушного потока, что обеспечивает хорошие показатели эффективного теплообмена.

Рекуператор с промежуточным теплоносителем

Конструктивные особенности

Ведение процесса рекуперации в системах вентиляции является довольно новой практикой. Она основана на возможности использования тепла, удаляемого из помещения, для его обогрева. Данная система устроена таким образом, что воздушные потоки не смешиваются благодаря наличию отдельного канала. Конструкция рекуперативных узлов может варьироваться, некоторые из них допускают отсутствие образования конденсата во время теплообмена. Это также влияет на общую производительность системы.

Системы вентиляции с рекуперацией тепла могут достигать высокого коэффициента полезного действия (КПД) в процессе работы. Этот показатель зависит от типа рекуперативного узла, скорости движения воздушных потоков через теплообменник, а также от температуры окружающей среды. Показатель КПД может доходить до 96% в случаях, когда система вентиляции разрабатывается с учетом всех факторов, и показывает высокую производительность. Даже учитывая ряд возможных ошибок в работе системы, минимальное значение КПД обычно составляет 30%.

Целью рекуперативного узла является максимальная эффективность использования всех ресурсов вентиляции, чтобы обеспечить достаточный воздухообмен в помещении при экономии электроэнергии. С учетом постоянной работы системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией, а также значительных мощностей, которые потребляются для обеспечения необходимой кратности воздухообмена, использование системы с интегрированным рекуперативным узлом позволяет сэкономить до 30% электроэнергии.

К числу недостатков данной технологии можно отнести невысокую эффективность применения на больших площадях. В таком случае расходы на электроэнергию окажутся высокими, а производительность системы по теплообмену будет значительно ниже ожидаемых показателей. Это обусловлено тем, что на малых площадях воздухообмен происходит гораздо быстрее, чем в больших объектов с той же системой.

Типы рекуператоров

В пластинчатых рекуператорах удаляемый и приточный воздух движется с обеих сторон через целый ряд пластин. На этих пластинах может образовываться конденсат, поэтому предусмотрены системы отведения. Конденсатосборники используются с водяным затвором, чтобы предотвратить попадание воды в вентиляционную систему. Существует риск образования льда при обнаружении конденсата в зимний период. Пластинчатые рекуператоры обладают значительной эффективностью (50-80%) и являются самыми распространенными и экономичными, что делает их популярными для малых предприятий, небольших зданий, коттеджей и магазинов.

Читайте ещё:  Черная плесень в доме: как бороться и предотвратить появление

Тепло передается с помощью вращающегося ротора между удаляемыми и приточными потоками. Поскольку данная система открыта, существует высокий риск того, что загрязнения и запахи могут перемещаться из вытяжного воздуха в приточный. Тем не менее, множество производителей уверяют, что их роторные рекуператоры делают это недоступным. Эффективность рекуперации тепла в таких системах может регулироваться с изменением скорости вращения ротора, их эффективность находится на высшем уровне (75-90%), что также обуславливает их более высокую стоимость. Они чаще всего используются в просторных промышленных помещениях, цехах и крупных зданиях.

Вода или водно-гликолевый раствор циркулируют между двумя теплообменниками, где один находится в вытяжном канале, а другой в приточном. Теплоноситель нагревается вытяжным воздухом и передает это тепло приточному воздуху. Этот процесс идет в замкнутой системе, что исключает риск передачи загрязнений из вытяжного потока в приточный. Передача тепла может варьироваться с изменением скорости циркуляции теплоносителя. Эффективность таких рекуператоров невысока (45-60%) и чаще применяются в случаях, когда удаляемый воздух токсичен или сильно загрязнен, что делает недопустимым смешивание.

Камера данных рекуператоров делится на две части заслонкой. Удаляемый воздух нагревает одну часть, а затем заслонка меняет направление воздушного потока, поэтому приточный воздух поступает в нагретую часть камеры. Этот тип рекуператоров также может передавать загрязнения из вытяжного в приточный воздух, однако эффективность у них довольно высокая (70-80%).

Такой рекуператор состоит из замкнутой системы трубок, наполненных фреоном, который испаряется при нагревании от вытяжного воздуха. Когда впускается приточный воздух, пар конденсируется обратно в жидкость. Эффективность этих рекуператоров варьируется в диапазоне 50-70%.

Где могут быть установлены рекуператоры

  • на полу;
  • на стенах;
  • крепят к потолку.

Установка может происходить как точечно (в отдельных помещениях), так и канально (связано сразу несколько комнат). Канальная система используется только в жилых помещениях, в то время как на кухнях и в санузлах её не применяют, так как теплообменники чувствительны к высокой влажности и загрязнениям. Если все же возникает необходимость в подобной установке, в систему дополнительно встраиваются специальные фильтры, которые захватывают загрязнения и жирнообразующие вещества.

Как подобрать рекуператор для себя

Для выбора оптимальной модели, которая могла бы полностью удовлетворить потребности по воздухообмену, важно учитывать несколько факторов:

  • климат — например, пластинчатые устройства рекомендуется применять в условиях умеренного климата средней полосы;
  • мощность — чем она выше, тем больше затраты на электроэнергию, при этом значительную долю составляют затраты на работу вентиляторов;
  • площадь фильтров — крупные фильтры лучше справляются с загрязнениями и требуют менее частой замены;
  • класс фильтров — для больших городов подойдут высокие классы F7, которые эффективно улавливают мелкие частицы и аллергены;
  • производительность установки рассчитывается исходя из размеров помещения;
  • опции управления — наиболее эффективными признаны автоматические устройства, которые можно настроить заранее.
Оцените статью
Идеал Комфорт
Добавить комментарий