Как работает рекуператор воздуха: принцип теплообмена и этапы вентиляции
Рекуператор воздуха это теплообменный блок в составе приточно-вытяжной вентиляции, который отбирает тепловую энергию у воздуха, выходящего из здания, и передаёт её свежему воздуху, поступающему снаружи. Потоки не смешиваются: между ними стоит разделительная пластина или ротор, через которую тепло переходит за счёт разницы температур. В результате помещение постоянно вентилируется, а потери тепла сокращаются на 70–90% по сравнению с обычным проветриванием через форточку.
Принцип работы пластинчатого рекуператора
Пластинчатый рекуператор: наиболее распространённый тип в жилых и офисных объектах. Его сердцевина: пакет тонких гофрированных пластин из алюминия или полимера. Каналы двух воздушных потоков чередуются: один ряд каналов несёт тёплый вытяжной воздух, соседний ряд несёт холодный приточный воздух из улицы.
На первом этапе вентилятор нагнетает уличный воздух через фильтр в приточный канал. Одновременно второй вентилятор вытягивает отработанный воздух из помещений в вытяжной канал.
На втором этапе оба потока движутся в противоположных направлениях (противоточная схема) или под углом 90 градусов (перекрёстная схема) вдоль разделительных пластин. Тепло переходит через стенку пластины от более тёплого вытяжного потока к холодному приточному. Влажность и загрязнения при этом не передаются.
На третьем этапе подогретый приточный воздух подаётся в помещение. Вытяжной воздух, отдавший значительную часть тепла, выбрасывается наружу.
Эффективность пластинчатого рекуператора в зависимости от материала пластин и площади их поверхности составляет 65–80%. При температуре наружного воздуха минус 20 °C и температуре внутри плюс 22 °C приточный воздух подогревается примерно до плюс 7–10 °C ещё до калорифера.
Роторный рекуператор и его особенности
Роторный рекуператор содержит вращающийся барабан из гофрированной алюминиевой фольги. Ротор медленно вращается со скоростью 8–12 оборотов в минуту: одна половина его ячеек находится в потоке вытяжного воздуха и нагревается, другая половина в это время находится в потоке приточного воздуха и отдаёт тепло.
Эффективность роторного рекуператора достигает 80–90%, что выше, чем у пластинчатого. Однако ротор переносит не только тепло, но и небольшое количество влаги и запахов, поэтому такие установки не применяются в медицинских учреждениях и лабораториях, где требуется полное разделение потоков.
Защита от обледенения
При сильных морозах температура пластин в зоне выхода вытяжного воздуха может опускаться ниже нуля, и конденсат замерзает, постепенно закупоривая каналы. Современные рекуператоры оснащаются системой автоматической разморозки: вентилятор вытяжного воздуха периодически останавливается, и тёплый воздух помещения растапливает лёд. Некоторые производители используют байпасный клапан, перепускающий часть тёплого вытяжного воздуха обратно к холодным пластинам.
Экономический эффект применения
В российском климате с длительным отопительным сезоном рекуператор окупается за 3–7 лет в зависимости от объёма вентилируемого помещения и стоимости энергоносителей. Для квартиры площадью 80 кв. м с воздухообменом 150 кубических метров в час экономия на отоплении составляет от 5000 до 12000 рублей в год. В торговых и офисных зданиях с принудительной вентиляцией производительностью несколько тысяч кубических метров в час рекуператор снижает расходы на тепловую энергию на 20–40% по сравнению с системами без рекуперации.
