Что такое рекуператор, виды, назначение, плюсы и минусы.
Рекуперация – слово произошло от латинского языкового образования RECUPERTIO. Обозначает «обратное получение». Возвращает часть материала, энергии, чего угодно. В случае тепло и массового обмена повторно использует тепловую энергию в предыдущем технологическом процессе. Издавна считалось, приточно-вытяжная вентиляционная техника с встроенными рекуператорами воздуха, это и есть рекуператор. Так ли это. Предлагается читателю разъяснить нюансы слова, сравнить технические возможности установок, работающих по аналогичному принципу процессов физики. Составить подробную картину, дать точное определение аппаратам – рекуператорам.
Содержание
Какую температуру воздуха нагонит рекуператор
Почему стоит отказаться от вытяжки (вентиляция)
Рекуператоры с промежуточным теплоносителем
Как работает рекуператор воздуха для квартиры
Не так давно вентиляция промышленных зданий была крупногабаритного вида с большими коробами. Жильё МКД, частных загородных и коттеджных домов, строений мало используют рекуператоры. Связано с незнанием темы, непониманием эффекта. По-настоящему они за последние 2 года стали наиболее популярными среди населения загородных строений. Особенно жильцам, кто экономит в доме тепло. Хозяевам считающим коммунальные платежи за газ, горячую воду, электрическую энергию. В части современной медицины, экологии и здоровья рекуператоры в России и за рубежом находятся в нише 100% безопасности. В век НАНО ТЕХНОЛОГИЙ, рекуператоры стали ещё лучше, производительнее. Сегодня достигаются прогрессивные методы очистки и подогрева воздуха. Мнение специалистов по рекуператорам в последние 5 лет резко поменялось. Специалисты в 1 голос заявляют и приходят к выводу рекуператор, это жизненная необходимость. Плюс ко всему это высокая степень здоровья. Рекуператоры создают идеально чистый и насыщенный свежестью прекрасный микроклимат. С избытком рекуператоров выбор падает на современные малогабаритные установки, престижного и безопасного типа.
Выпускается 3 типа рекуператоров
- Металлический оребрённый пластинчатый рекуператор.
- Прямоточно-противоточный трубчатый рекуператор.
- Роторный рекуператор.
Какую температуру воздуха нагонит рекуператор
На практике множество расчётов обмена воздуха, нагрева, замещения и впуска наружу. Самый простой оригинальный способ заключается в подборе графика температур. Задаётся величина и параметр температуры поступающего воздуха в комнату на выходе из рекуператора. От эффективности установки, прогрева приточного воздух зависит насыщенность и нагрев воздуха в помещении. Так же стоит знать физику процесса рекуперации летом и зимой. Они простые.
Зимой происходит процесс (рекуператор + Т дома)
1.Уличный холодный воздух с температурой 0 °C.
2. При показателях эффективности рекуператора 77% воздух прогреется в нём и поступит в комнату с температурой + 16 °C.
3. С нижней части помещения горячий воздух помогает перемещать на рекуператор нагретый тёплый воздух с температурой + 21 °C.
4. По простой формуле расчёта определяется температура воздуха на улице, в комнате.
5.Расчёт сводится к вычислению: + 16,17 °C = (21 °C – 0 °C) х 77% + 0 °C.
6. Т (за рекуператором) = Т {(в комнате) – Т (улицы)} x K (КПД аппарата) + Т (улицы).
7. В текущем случае рассчитывается температура упрощённо + 16,2 °C. При других данных, минус 15 °C, величина температуры воздуха станет: + 11,34 °C. Это значит. Что 1 рекуператора не хватает, нужен больший нагрев. Иначе произойдёт расхолаживание помещения.
8. При температуре наружного воздуха минус 25 °C, с тем же рекуператором вычисление ласт результат + 13,5 °C. T = {25- (-25)} х 77% — 25 = 13,5 °C.
9. Практика же покажет несколько другие параметры. Они будут учитывать сопротивление 4 контуров рекуператора, местные тепловые потери. Станут в пределах + 9 °C.
В летний период времени проводятся аналогичные расчёты
Расчёт выполняется при температуре воздуха за рекуператором
1.T (за рекуператором) = T (улицы) + {T (в комнате) — T (улицы)} x K (КПД установки).
2.При температуре + 25 °C получится: 21,92 °C = + 25 °C + (21 °C – 25 °C х77%).
Роторные теплообменники
Промышленностью выпускается великое множество роторных рекуператоров: для быта и промышленности. Рекуператоры относятся к классу регенеративного типа теплообменников. Аппараты применяются в приточно-вытяжной вентиляции для малых и крупных помещений. Ставятся комплексы в вентиляционных выделенных камерах ближе к тепловым пунктам, либо в близости к вертикальным шахтам. В установках роторного типа отработанный воздух отдаёт часть своего тепла холодному воздуху. Выходя из помещения тёплый воздух так же немного нагревает по пути встречный прохладный воздух помещения. На улицу выбрасывается отработанный воздух, отдавший своё тепло. В цех поступает свежий предварительно нагретый воздух.
Принцип работы рекуператора простой. Горячий газ перетекая сквозь пластины ротора греет холодный воздух. Скорость вращения ротора небольшая до 1 оборота в мин. В роторном аппарате происходит перемещение газа высокого потенциала давления в камеру низкого напора. Разница потери давления составит 3% от напорного потока и общего расхода среды. Связано падения напора и расхода с конструктивными зазорами между ротором и корпусом. Частичный расход воздуха уменьшается на участке вмонтированного щёточного уплотнения. Оно расположено на ободе ротора. Роторные устройства оборудуются электродвигателем или иным приводом. Изменение скорости вращения барабана регулирует величину утилизируемого тепла.
Почему стоит отказаться от вытяжки (вентиляция)
Традиционные типы естественной вытяжной вентиляции всегда ставились для обмена воздуха в частные дома, МКД, здания. В 2020 году выпускается великое множество установок, которые составляют высокую конкуренцию, и выгоднее по всем показателям. На сегодня такая система вентиляции не эффективная по качественным параметрам. Естественный приток воздуха внутрь помещений поступает в проёмы при открывании оконных фрамуг, дверей. Даже герметичность пластиковых стеклопакетов не препятствует поступлению воздуха с улицы. В связи с этими фактами нет нужды в притоке воздуха путём естественной приточной вентиляции. Это сказывается на надёжности и КПД работы вытяжной вентиляции. Она работает не нормально, эту разницу приходится компенсировать другими устройствами.
Виды рекуператоров
Вследствие конструктивного исполнения производителя аппаратов для промышленности и населения применяют новые технологии. В 2020 году теплообменники современных рекуператоров изготавливаются 5 видов. Наиболее распространенные среди них 2 вида. Это высокой производительности и эффективности роторные и пластинчатые рекуператорные аппараты.
Объём теплового потока за теплообменником
Объём воздуха пропорционален:
- Климату региона.
- Температурным условиям на улице.
- Параметрам микроклимата в МКД и частном доме.
- Соответствует влажности при смешении 2 потоков.
- Скоростным параметрам и техническим характеристикам установки.
Фактор влияния на параметры резко характерен среде используемого воздуха. Наибольшая разница энтальпии возникает зимой в холод и мороз, малой величине прогрева комнат. Характерен показатель влажности в помещении. Влияет от эффективности и функциональных возможностей устанавливаемых аппаратов. Прямая параллель производительности установок от климатических и погодных условий.
Выпускается 5 видов аппаратов
2.Роторные установки.
3.Камерные аппараты.
4.Тепловые трубки.
5.Рекуператоры с промежуточным теплоносителем.
Пластинчатый рекуператор
Конструктивно пластинчатый рекуператор состоит из множества собранных тонких пластинок теплообменника. Для усиления ставятся между пластинами рёбра жёсткости. Они выполняют функцию перенаправления воздушных потоков, создания прочности конструкции. Воздух внутри рекуператора движется крест на крест. Такой тип рекуператоров относят к перекрёстно точным аппаратам. В быту и промышленности встречаются пластинчатые нагреватели с параллельным прохождением потоков рабочей среды. Их называют противоточными рекуператорами. Их оборудуют специальными трубками, капиллярами в полости пластин. По ним выводится наружу конденсат. Режимы контролируются приборами и системной автоматикой. Характеристики рекуператоров обладают максимальный КПД. От типа конструкции показатель достигает 50 — 90% тепловой производительности. В перекрёстного типа рекуператорах смешение воздуха и нагрев достигает максимального КПД и производительности. Показатели больше, чем производят другие пластинчатые теплообменники. Происходит вследствие наибольшей поверхности пластин и площади теплообмена.
Пластинчатые рекуператоры и нагреватели выпускаются из материала
- Алюминия и его сплавов.
- Плотной пропитанной бумаги не гигроскопичного типа.
- Мембраны разнообразного изготовления (резина, прорезиненная ткань, полотна ПВХ).
Алюминиевый аппарат обладает
- Высокой теплопроводностью.
- Наибольшим показателем КПД.
- Приспособлен к обслуживанию: ремонту, замене, профилактике.
- Прекрасно моется, чистится в промежутках пластин, элементов нагрева, поворота, моются химией и агрессивными составами.
- Материал износостойкий, не подвергается коррозии.
Мембранные рекуператоры и нагреватели делаются так же из синтетического материала с основой целлюлозы.
Материал мембраны из целлюлозы
- Гигроскопичный к рабочей среде и процессу работы.
- Обладает высоким индексом КПД.
- Не впитывает в себя влагу. Он пропускает влагу и воду. Это позволяет выполнять наибольшей площадь теплообменника, без чрезмерного увеличения массы установки.
Роторный рекуператор
Аппараты, где теплота передаётся посредством ротора, вращения его в промежутке приточного и вытяжного каналов относят к роторным установкам. Система открыта, поэтому возникает высокий риск неэффективной работы. Выражается это в попадании грязи, запахов из выводного канала в приточную часть аппарата. Не всегда удаётся избежать этого фактора, даже путём правильного расположения вентилятора. Производительность и степень нагрева или охлаждения при рекуперации регулируется скоростью ротора. В роторном рекуператоре риск возникновения образования льда наиболее низкий. Лёд, образовавшийся сдувается потоком воздуха. Характеристики установки обладают высоким КПД. Аппараты прекрасно пользуются спросом в промышленности. Они достигают показателей теплообмена до 80%.
Камерные рекуператоры
Конструктивное исполнение установки камерного типа представляет объёмная камера. Она разделена на составные части. Активная вентиляция в рекуператоре происходит вследствие прохождения потока рабочей среды и передачи тепла. Регулируется количество воздуха заслонкой, делящей общую камеру на 2 части. Выпуск воздушной массы, нагретой в 1 камере. Изменение движения газовоздушной смеси выполняется поворотными заслонками. Внутри камеры происходит перераспределение потоков воздуха. Создаётся разного параметра подпор и расход воздуха. Хуже становятся показатели температурного напора установки. Поступающий газ или воздушная смесь нагревается разогретыми поверхностями корпуса. КПД установки 90%.
Тепловые трубки
Конструкция установки представлена в виде сборки 3 труб, размещённых в общей камере. Тепловые трубы выполнены в виде наполненного контура фреоном. В нём происходит циклический теплообмен. Теплота отводится от теплоносителя из жидкого в газообразное состояние и обратно. Загрязненный воздуха из вытяжки в приток не поступает. Камеры друг от друга изолированы, в промежутке протекает теплоноситель. Характерная особенность установок. Они компактные, занимают меньше места, примыкают друг к другу. Мощность и КПД аппаратов не превышает 45 – 65%.
Рекуператоры с промежуточным теплоносителем
Конструктивное исполнение установки простое. Рабочая среда: гликоль или вода. Циркуляция происходит в области 2 теплообменников: 1 стоит в вытяжке, 2 находится во впускном коробе. Нагрев смеси производится теплоносителем. Он отдаёт тепловую энергию притоку воздушной массы. Циркуляция происходит по замкнутому кругу. В установке нет передачи загрязнений и влаги из выходной камеры. КПД рекуператоров всего 55%.
Преимущества и недостатки
Плюсы роторного рекуператора
1.Высокий КПД передачи тепла
2.Осушает воздух помещения вследствие малой гигроскопичности процесса
Минусы роторных аппаратов
1.Большие габариты и размеры камеры
2.Ротор сложный движущийся узел, подвержен износу (ротор, лопасти, подшипники). Растут ремонтные и эксплуатационные затраты
3.Воздушный поток контактирует, в результате получается подмешивание приточного и вытяжного воздуха 20 – 30% к общему объёму. 100% герметичных рекуператоров не производится. В пластинчатом аппарате минимальная не плотность в конструкции. В роторе наибольший процент подмешивания воздуха и не плотности
4.Требуется отводить конденсат
5.Крепёж ПВУ делается в 1 положении
6.Осушается воздух помещения из-за отрицательной гигроскопичности цикла работы
Как работает рекуператор воздуха для квартиры
Отработанный, тёплый воздух, удаляется из комнаты вентилятором. Воздух проходит по теплообменнику нагревая его. По параллельным каналам теплообменника другим вентилятором нагнетается в комнату свежий уличный воздух. Холодный воздух проходит по нагретым каналам теплообменника и нагревается. Затем он поступает внутрь помещения в свежем, разогретом виде. Рекуперативным теплообменником удаётся вернуть (рекуперировать) порядка 91% тепла. Это позволяет сокращать расход горячей воды в регистрах отопления. Помогает жильцам снижать коммунальные расходы.
На выбор рекуператоров воздуха в МКД и частные загородные влияет
- Наличие в рекуператорах систем дополнительного подогрева
- Комплектность рекуператоров, как минимум имеющих функцию: «Мини подогрев»
- Использование вентилятора в рекуператоре, особенно в минусовую погоду
- Защита рекуператора от замерзания воздуховода или проводящих каналов к вентилятору
Вывод:
Из того разнообразия рекуператоров и бризеров, которые на сегодня представлены на рынке, покупатель выберет нужную ему модель по цене и функционалу. Для больших помещений с массовым посещением людей установка рекуператора будет весьма выгодна. В квартирах и частных домах рекуперация создаст безусловно комфорт и экономию. И за все это придется платить, стоит ли? Решать вам. На нашем сайте euromosklimat.su в каталоге большой выбор рекуператоров и компактно приточных установок, консультацию вы можете заказать по телефону или заказать обратный звонок.