Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла и влаги. Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла: принцип действия системы и виды рекуператоров Вентиляционные установки с рекуператором

Наша компания производит приточно-вытяжные системы вентиляции с применением высокоэффективных энтальпийных рекуператоров, благодаря которым удалось добиться стабильной рекуперации с высоким КПД в сложных климатических условиях.

Необходимо отметить, что энтальпийные рекуператоры TURKOV являются единственными, производимыми в Российской Федерации.

Энтальпийный рекуператор предназначен для передачи приточному воздуху тепла и влаги от отработанного. Помимо влаги из вытяжного воздуха переносится и часть тепла, тем самым увеличивая коэффициент полезного действия рекуператора.

Влагопроизводительность рекуператора зависит от температуры наружного воздуха. Выполненная из полимерной мембраны рабочая область пропускает молекулы водяного пара из увлажнённого вытяжного воздуха и передает сухому приточному.

В рекуператоре не происходит смешивания приточного и вытяжного потоков воздуха.
Молекулы воды проходят через мембрану благодаря диффузии из-за разницы концентрации водяного пара по обе стороны мембраны, размеры ячеек которой настолько малы, что пройти через неё может только водяной пар - для прочих веществ, загрязняющих воздушный поток, мембрана оказывается надёжной преградой.

Обладая свойством губки, пластина рекуператора позволяет ему впитывать влагу без выпадения на поверхности пластин конденсата.

Корпуса приточно-вытяжного вентиляционного оборудования, выпускаемого компанией, неизменно совершенствуется, улучшая свойства теплоизоляции и шумопоглощения.
Благодаря использованию полипропилена, удалось добиться кардинального снижения уровня низкочастотного шума.

Наша компания предлагает широчайший спектр вентиляционного оборудования с рекуперацией, способного удовлетворить потребностям помещений самого разного назначения и масштаба.

Основные отличия приточно-вытяжных систем вентиляции TURKOV

Помимо энтальпийных рекуператоров приточно-вытяжная вентиляция может быть оборудована и другими типами рекуперативных устройств, с кратким обзором которых мы и предлагаем вам ознакомиться:

О рекуперации в системе приточно-вытяжной вентиляции

Этот процесс определяет возврат некоторого количества тепла для повторного подогрева воздуха, поступающего в помещение. Возвращение осуществляется через теплообменник рекуператора, когда часть тепла передаётся из удаляемого воздуха поступающему свежему потоку. А в жаркий период лета теплообменник уменьшает проникновение в комнату вместе с приточным воздухом высокой температуры окружающей среды.

В теплообменниках вытяжной и приточный воздух протекает порознь, имея разную температуру. Холодный воздух, соприкасавшийся с тёплой поверхностью стенки, нагревается. Воздушный поток с повышенной температурой, контактируя с холодной поверхностью, охлаждается.

Основные характеристики рекуператоров

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией применяется на промышленных и общественных объектах, а также на жилых сооружениях. Показатели, по которым различают вентиляционные установки с рекуперацией следующие:

• по имеющейся мощности.
• по конструкции теплоносителя.
• существующие типы могут быть трубчатыми, пластинчатыми и ребристыми.
• по используемому материалу для передачи тепла. Эту функцию выполняет воздух или жидкость.
• по ходу движения энергоносителя, направление которого может быть прямым, поперечным или противоточным.
• от места установки на объекте. Если рекуператор обслуживает помещения всего здания, его называют центральным. К децентрализованным устройствам причисляют те, которые смонтированы для обслуживания отдельных комнат или офисов.

Основные составляющие конструкцию рекуператора такие:

• корпус для закрепления комплектующих узлов агрегата, обеспечения их сохранности и работоспособности.
• теплообменник, выполняющий обмен тепла между различными носителями энергии.
• блок вентиляторов - для перемещения потоков воздушных масс по вытяжке и притоку.
• нагревательные элементы, поддерживающие необходимую температуру.
• многоступенчатые фильтры с разной степенью очистки воздуха, задерживающие загрязнения, примеси, запахи.
• блок автоматики с программируемыми элементами управления процессов рекуперации.
• контроллер с панелью отображения реального режима работы по таймеру с функцией диагностики узлов, датчиков.
• воздушные заслонки разной формы с ручным или электрическим приводом, регулирующие пропускную способность воздухопровода.
• клапана с резиновыми уплотнителями, имеющие ту же функцию что и воздушные заслонки.
• шумоглушители для поглощения исходящего звука от работающего устройства.

Основные виды рекуператоров

Характеристика роторного типа.

Они занимают широкий сегмент применения в промышленности и в коммунальном хозяйстве. Имея большую поверхность теплообменника, устройства такого вида достаточно эффективны. Возможность регулирования скорости оборотов ротора, позволяет выбирать требуемый оптимальный режим. КПД у него меньше, чем у пластинчатого рекуператора. Объясняется это повышенным потреблением электроэнергии для его оптимальной работы. К недостаткам относятся: большой габарит рекуператора, контроль над вращающимся ротором и частичное попадание воздуха из вытяжной струи в поступающий приток. По этой причине ограничивается использование роторных теплообменников во влажных и токсичных средах.

Конструкция роторного рекуператора и его работа.

Основным узлом является набор теплообменных дисков с лопастями, образующих цилиндрической формы ротор. Вращаясь, он проталкивает потоки воздуха. И в то же время, как теплообменник нагревает его или охлаждает. Диски, количество которых может изменяться, состоят из ячеек, изготовленных из гофрированного листового материала. При монтаже вал барабана ориентируют горизонтально, выдерживая параллельность к направлению движения потоков воздуха. Вращаясь, он прогоняет попеременно сначала нагретый воздух, затем втягивает приточный, передавая ему часть тепла. Структура устройства технически сложная, повышающая его стоимость. При его установке требуется квалифицированный монтаж и умелое эксплуатационное обслуживание.

Характеристика пластинчатого рекуперативного устройства.

Работая по приточно-вытяжной системе, оно предназначено для вентиляции и сбережения тепловой энергии. Основной характеристикой является его эффективность (КПД). Тепловой коэффициент подсчитывают по такой формуле. Разницу температур в помещении после притока и наружного воздуха разделяют на разницу температур удаляемого и наружного воздуха.

Устройство пользуется повышенным спросом заказчиков. Недостатком является появление на пластинах со стороны выхода следов обмерзания. Это объясняется тем, что пластина теплообменника имеет разную температуру с удаляемым воздухом. Поэтому образуется конденсат. Понижение внешней температуры, ускоряет наращивание слоёв обледенения. Обмёрзшие пластины создают сопротивление для проходящей струи воздуха. Из-за этого уменьшается производительность вентиляции, рекуперация замедляется до полной остановки устройства. Работа возобновляется после оттаивания пластин. Степень обмерзания регулирует специальный клапан. При возникновении слоя льда клапан открывается, и входящий воздух некоторое время поступает без подогрева. Вытяжной тёплый воздух направлен на размораживание ледяного слоя, а образовавшиеся влажные потёки сливаются в дренажную ёмкость и в канализацию. В таком режиме расход энергии на работу рекуператора снижается до минимума.
Об устройстве рекуператора и его работа. Состоит он из корпуса, изготовленного из алюминиевого, оцинкованного листа с антикоррозийным покрытием. Стенки внутри корпуса покрыты слоем изоляционного материала. Приточный и вытяжной воздух проходят через встроенные фильтры.

Сравнивая с роторным устройством - потоки воздуха в пластинчатом рекуператоре чётко разграничены. Вытяжной и приточный каналы разделены пластинами. На аэродинамические характеристики и КПД влияет выбранное расстояние между пластинами теплообменника.

Узлы для обмена теплом изготовлены из меди, алюминия или стальных листов. Алюминиевый теплообменник отличается повышенной теплопередачей и устойчивый к коррозии. Для изготовления используют также пластиковые или очень редко целлюлозные материалы. Пластиковые теплообменники имеют малый вес, небольшую производительность и используются для бытовых условий. Бумажные теплообменники редко применяются, но они хорошо трансформируют влагу и тепло. Влага не удаляется в атмосферу, а поступает в комнату вместе с входящим воздухом. Количество набора пластин, разделяющих потоки, может быть разным. Оптимальное расстояние выдерживают от 5 до 9 мм. Регулируя подбором количества кассет, уменьшают появление конденсата. Тепловой элемент оттаивания уменьшает КПД, забирая на своё функционирование часть электроэнергии. Конструкция легко монтируется, надёжна в эксплуатации и небольшой стоимости.

Рекуператоры, монтируемые на крышах

Эти вентиляционные агрегаты используют на объектах с большим рабочим пространством. Они фильтруют, подогревают и подают в здание воздух. Температуру воздуха регулируют канальным нагревателем или охладителем. Его приток осуществляется частично или в полном объёме через пластинчатую конструкцию рекуператора.

Характеристика.

Устанавливают такие приточно-вытяжные системы вентиляции на кровельных перекрытиях зданий через проделанные в них отверстия. Рекуператоры вытягивают собираемый под потолком использованный воздух и выбрасывают в атмосферу, а его тепло передаётся мощной входящей струе. Подачу воздуха направляют сразу под потолок или направляют в рабочую зону. Рекуператор может быть составным узлом в общей схеме вентилирования всего объекта. Устройство простое в эксплуатации.

Конструкция.

Модели агрегатов изготавливают разной мощности, которую измеряют объёмом проходящего воздуха в кубических метрах за час. Основанием устройства служит каркасно-панельная конструкция из алюминиевых профилей. Оптимальная толщина листов теплообменника около 0,2 мм. Для звуковой и тепловой изоляции стенки корпуса заложены минеральной ватой. Рекуператоры комплектуют для подогрева электрическими, водяными и газовыми секциями. Достигаемая эффективность - около 65%. Монтаж приточно-вытяжной вентиляции не вызывает каких-либо трудностей. Для этого необходимо выполнить в кровле окно и укрепить конструкцию - «стакан» для правильного распределения нагрузки. Установка рекуператора на крыше не занимает полезный объём здания.

Рекуператор с водяной циркуляцией

Характеристика.

Тепловым энергоносителем является вода или антифриз, поступающий в приточное устройство из отдельно размещённого вытяжного теплообменника. Работа рекуператора с водяной циркуляцией сходственна с течением водяного обогрева. Полезность действия пластинчатого теплообменника с водяной циркуляцией достегает 50-65%.
Приточно-вытяжную вентиляцию с рекуператорами такого типа применяют редко, когда есть возможность собрать теплообменную магистраль. Работа этой системы требует частого контроля. Слабым местом является наличие насоса, обеспечивающего циркуляцию теплообменного вещества. А также дополнительных узлов, регулирующих работу системы. Они увеличивают расход электроэнергии. При большом удалении приточного и вытяжного теплообменников применять такой вариант нецелесообразно. Рекуператор выполняет только функцию теплообмена без трансформации влаги.

Конструкция.

Основными узлами приточно-вытяжной системы вентиляции с рекуперацией тепла являются два теплообменника. Они установлены отдельно в приточном и вытяжном воздуховоде. Соединяют их изолированным гибким трубопроводом. Он допускает более лёгкий выбор места размещения узлов и монтажа системы. Рекуператор с водяной циркуляцией комплектуют насосом, расширительным баком, контроллером, индикатором давления. Температурными датчиками. Воздушными, предохранительными и управляющими клапанами. При устройстве единой системы рекуперации возможны соединения нескольких теплоносителей. Разные пути вытяжки и притока воздуха обеспечивают работу рекуператора без образования следов обледенения. Исключён перенос загрязнений выходящим воздухом входному потоку.

Подбор приточно-вытяжной вентиляционной установки

Существуют специальные программы выбора вентиляционных установок . Используя компьютер, и в соответствии с предъявляемыми требованиями, подбирают оборудование с учётом производительности, расхода воздуха, подходящей комплектации. Программа смоделирует установку с необходимыми габаритами и характеристиками. Реально можно проанализировать оптимальное соединение узлов и составляющих элементов. Выполнение программы не требуют специального обучения. Подбор приточно-вытяжной вентиляционной установки облегчён демонстрацией на мониторе результата выбора. Указывают только её состав, заложив необходимую информацию с предлагаемых вариантов. Выбор ведётся автоматически, согласно введённым заказчиком данных. Дальше, как в игровом конструкторе, убирают или дополняют требуемые узлы. Например, добавить секцию водяного подогрева, указав её параметры. Или включить другие элементы регулировки и комплекты автоматики.

Кратко о монтаже рекуператора

До установки приточно-вытяжной системы вентиляции выполняют первичный проект монтажа. Примерно оценивают рамки стоимости будущей работы. Изучив все особенности объекта, условия заказчика и возможности исполнителя, устанавливают точную цену. Потом составляют подробный проект с согласованной окончательной ценой.

Монтируют рекуператоры на стенах, потолках, крышах на полу. Располагают их, в каком угодно положении и на внешней стороне здания. Монтажный проём в стене выполняют диаметром до 250 мм алмазным инструментом. Рабочий модуль устройства находится в стене. На торце размещают вентиляционные решётки. Отверстие в стене располагают под наклоном около 3 градусов к фундаменту здания. Наружный патрубок должен выходить за поверхность стены не менее 5 см.

Монтаж крышного рекуператора выполняют по специальному проекту на несущей части перекрытия. Его устанавливают в круглую или квадратную конструкцию, изготовленную из оцинкованной стали. Или же в железобетонный стакан, закладываемый при строительстве здания. Его размер по диаметру 700-1450 мм. Перед монтажом рекуператора предварительно закрепляют кожух, защищающий от попадания в каналы посторонних предметов.

Для перемещения воздуха прокладывают два воздуховоды. Первый - главный, приточный. Он большего диаметра. Служит для забора и разделения потоков воздуха каждому потребителю. Второй - меньшего диаметра для отвода использованной атмосферы. С целью бесшумной эксплуатации и предотвращения образования конденсата трубопроводы полностью изолированы. Укрепляя трубы за подвешенным потолком, они «съедают» размер комнаты по высоте на 20 см. Большая протяжённость воздухопроводов, создаёт увеличенное сопротивление потоку воздуха. В таком случае устройство комплектуют дополнительными вентиляторами, поддерживающими необходимый напор.

Список вопросов по выбору приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией

Заказчику необходимо.

1. Получить от менеджера или продавца информацию о производителе оборудования. Продолжительностью существования фирмы, её положение на рынке сбыта и отзывы покупателей.
2. Уточнить производительность рекуператора в месте его установки. В соответствии с размерами, планировкой помещения или дома. Информацию можно получить от специалистов компании.
3. Определить сопротивление воздушного потокам после монтажа установки, с учётом размеров и сгибов воздуховода. Расчёт выполняется проектировщиком.
4. Выбор типа и мощности рекуператора, учитывая расход воздуха и сопротивлением трубопроводов. Выполняет проектировщик.
5. Определение класса (энергопотребление) рекуператора. Заказчик получает ответ на вопросы: расходы на эксплуатацию системы, количество сэкономленной энергии, расчёт расходов на отопительный сезон.
6. Проверить наличие сертификата и срок действия гарантии. Она выдаётся на комплектующие узлы рекуператора и всей приточно-вытяжной системы вентиляции . Чем лучшее качество комплектующих узлов - тем дороже будет стоить устройство.
7. Сравнить паспортный КПД с реальным коэффициентом. Он зависит от:
   - разницы температуры воздуха в помещении и наружной среды;
   - типа кассеты теплообменника;
   - влажности воздуха;
   - правильной компоновки системы и её размещение на объекте.

КПД для разных типов рекуператоров.

• Для бумажного пластинчатого теплообменника он составит 60-70%. При промерзании установки её размораживает сама система, снижая при этом производительность. Наивысший показатель достигают при отсутствии функции оттаивания и дополнительного подогрева поступающего воздуха.
• Для алюминиевого пластинчатого теплообменника КПД составит до 63%. Иногда производительность уменьшается до 45%. Это связано с частым процессом оттаивания теплообменника. Образование на поверхности льда устраняют увеличением расхода электроэнергии.
• В роторном рекуператоре КПД регулирует «автоматика». Она реагирует на показания датчиков температуры, размещённых снаружи и в помещении. Однако, при появлении ледового наслоения КПД снижается.

Ориентировочная характеристика некоторых бытовых рекуператоров.

Из всего вышеизложенного можно увернно сказать:

Очевидно, что приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией компании от TURKOV находится на самом острие современных инженерных технологий.

Ещё раз напомним основные отличительные особенности приточно-вытяжных установок вентиляции TURKOV и пригласить в наш каталог для знакомства с подробными описаниями оборудования:

Поступление свежего воздуха в холодный период времени приводит к необходимости его нагрева для обеспечения правильного микроклимата помещений. Для минимизации затрат электроэнергии может быть использована приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла.

Понимание принципов ее работы позволит максимально эффективно уменьшить теплопотери с сохранением достаточного объема замещаемого воздуха. Давайте попробуем разобраться в этом вопросе.

В осенне-весенний период при вентиляции помещений серьезной проблемой является большая разность температур поступающего и находящегося внутри воздуха. Холодный поток устремляется вниз и создает неблагоприятный микроклимат в жилых домах, офисах и на производстве или недопустимый вертикальный градиент температуры в складе.

Распространенным решением проблемы является интеграция в приточную вентиляцию , с помощью которого происходит нагрев потока. Такая система требует затрат электроэнергии, в то время как значительный объем выходящего наружу теплого воздуха ведет к существенным потерям тепла.

Выход воздуха наружу с интенсивным паром служит индикатором существенных потерь тепла, которое можно использовать на обогрев входящего потока

Если каналы притока и отвода воздуха расположены рядом, то можно частично передать тепло выходящего потока входящему. Это позволит уменьшить потребление электроэнергии калорифером или вовсе отказаться от него. Устройство для обеспечения теплообмена между разнотемпературными потоками газов называется рекуператором.

В теплое время года, когда температура наружного воздуха значительно превышает комнатную, можно использовать рекуператор для охлаждения входящего потока.

Устройство блока с рекуператором

Внутреннее устройство систем приточно-вытяжной вентиляции с достаточно простое, поэтому возможна их самостоятельная поэлементная покупка и установка. В том случае если сборка или самостоятельный монтаж вызывает сложности можно приобрести готовые решения в виде типовых моноблочных или индивидуальных сборных конструкций под заказ.

Элементарным устройством для сбора и отвода конденсата является поддон, расположенный под рекуператором с уклоном в сторону сливного отверстия

Вывод влаги производят в закрытую емкость. Ее размещают только внутри помещения во избежание перемерзания каналов оттока при минусовых температурах. Алгоритма надежного расчета объема получаемой воды при использовании систем с рекуператором нет, поэтому его определяют экспериментальным путем.

Повторное использование конденсата для увлажнения воздуха нежелательно, так как вода впитывает многие загрязнители, такие как человеческий пот, запахи и т.д.

Значительно уменьшить объем конденсата и избежать связанных с его появлением проблем можно организовав отдельную вытяжную систему из ванной комнаты и кухни. Именно в этих помещениях воздух имеет наибольшую влажность. При наличии нескольких вытяжных систем воздухообмен между технической и жилой зоной необходимо ограничить с помощью установки обратных клапанов.

В случае охлаждения выходящего потока воздуха до отрицательных температур внутри рекуператора происходит переход конденсата в наледь, что вызывает сокращение живого сечения потока и, как следствие, – уменьшение объема или полное прекращения вентиляции.

Для периодического или разового размораживания рекуператора устанавливают байпас – обходной канал для движения приточного воздуха. При пропуске потока в обход устройства происходит прекращение теплоотдачи, нагрев теплообменника и переход наледи в жидкое состояние. Вода стекает в емкость сбора конденсата или происходит ее испарение наружу.

Принцип устройства байпаса несложен, поэтому при риске образования наледи целесообразно предусмотреть такое решение, так как отогрев рекуператора другими способами сложен и длителен

При прохождении потока через байпас отсутствует нагрев приточного воздуха посредством рекуператора. Поэтому при активации данного режима необходимо автоматическое включение калорифера.

Особенности различных типов рекуператоров

Существует несколько конструктивно различающихся вариантов реализации теплообмена между холодным и нагретым воздушными потоками. Каждый из них имеет свои отличительные особенности, которые определяют основное предназначение для каждого типа рекуператора.

В основе конструкции пластинчатого рекуператора лежат тонкостенные панели, соединенные поочередно таким образом, чтобы чередовать пропуск между ними разнотемпературных потоков под углом 90 градусов. Одной из модификаций такой модели является устройство с оребренными каналами для прохода воздуха. Оно обладает более высоким коэффициентом теплообмена.

Поочередный пропуск теплого и холодного потока воздуха через пластины реализуют за счет загиба краев пластин и герметизацией соединений полиэфирной смолой

Теплообменные панели могут быть выполнены из различного материала:

• медь, латунь и сплавы на основе алюминия обладают хорошей теплопроводностью и не подвержены ржавчине;
• пластмасса из полимерного гидрофобного материала с высоким коэффициентом теплопроводности обладают малым весом;
• гигроскопическая целлюлоза позволяет проникать конденсату через пластину и попадать обратно в помещение.

Недостатком является возможность образования конденсата при низких температурах. По причине небольшого расстояния между пластинами влага или наледь существенно увеличивают аэродинамическое сопротивление. В случае обмерзания необходимо перекрытие входящего потока воздуха для отогрева пластин.

Преимущества пластинчатых рекуператоров следующие:

• низкая стоимость;
• долгий срок службы;
• длительный период между профилактическим обслуживанием и простота его проведения;
• небольшие габариты и масса.

Такой тип рекуператора наиболее распространен для жилых и офисных помещений. Также его используют и в некоторых технологических процессах, например для оптимизации сгорания топлива при работе печей.

Барабанный или роторный тип

Принцип действия роторного рекуператора основан на вращении теплообменника, внутри которого расположены слои гофрированного металла, обладающего высокой теплоемкостью. В результате взаимодействия с выходящим потоком происходит нагрев сектора барабана, который впоследствии отдает тепло поступающему воздуху.

Мелкоячеистый теплообменник роторного рекуператора подвержен засорению, поэтому особенно внимательно нужно отнестись к качественной работе фильтров тонкой очистки

Преимущество роторных рекуператоров следующие:

• достаточно высокий КПД по сравнению с конкурирующими типами;
• возврат большого количества влаги, которая в виде конденсата остается на барабане и испаряется при контакте с поступающим сухим воздухом.

Этот тип рекуператора реже используют для жилых зданий при поквартирной или коттеджной вентиляции. Часто его применяют в крупных котельных для возврата тепла к печам или для обширных помещений промышленного или торгово-развлекательного назначения.

Однако у этого типа устройств есть существенные недостатки:

• относительно сложная конструкция с наличием подвижных частей, включающая электромотор, барабан и ременной привод, что требует постоянного обслуживания;
• повышенный уровень шума.

Иногда для устройств такого типа можно встретить термин “регенеративный теплообменник”, что более правильно чем “рекуператор”. Дело в том, что незначительная часть выходящего воздуха попадает обратно по причине неплотного прилегания барабана к корпусу конструкции.

Это накладывает дополнительные ограничения на возможность использования устройств такого типа. Например, в качестве теплоносителя нельзя использовать загрязненный воздух от печей отопления.

Система на основе трубок и кожуха

Рекуператор трубчатого типа состоит из расположенных в утепленном кожухе системы тонкостенных трубок небольшого диаметра, по которым происходит приток наружного воздуха. По кожуху производят вывод теплой воздушной массы из помещения, которая обогревает входящий поток.

Вывод теплого воздуха необходимо осуществлять именно по кожуху, а не через систему трубок, так как удалить конденсат из них невозможно

Основные преимущества трубчатых рекуператоров следующие:

• высокий КПД, благодаря противоточному принципу движения теплоносителя и поступающего воздуха;
• простота конструкции и отсутствие подвижных частей обеспечивает низкий уровень шума и редко возникающую необходимость в обслуживании;
• долгий срок службы;
• наименьшее сечение среди всех типов устройств рекуперации.

Трубки для устройства такого типа используют или легкосплавные металлические или, что реже, – полимерные. Эти материалы не гигроскопичны, поэтому при значительной разнице температур потоков возможно образовании интенсивного конденсата в кожухе, что требует конструктивного решения по его удалению. Еще одним недостатком является то, что металлическая начинка обладает значительным весом, несмотря на небольшие габариты.

Простота конструкции трубчатого рекуператора делает этот тип устройств популярным для самостоятельного изготовления. В качестве внешнего кожуха обычно используют пластиковые трубы для воздуховодов, утепленные пенополиуретановой скорлупой.

Устройство с промежуточным теплоносителем

Иногда приточный и вытяжной воздуховоды расположены на некотором расстоянии друг от друга. Такая ситуация может возникнуть по причине технологических особенностей здания или санитарных требований по надежному разделению воздушных потоков.

В этом случае используют промежуточный теплоноситель, циркулирующий между воздуховодами по изолированному трубопроводу. В качестве среды для передачи тепловой энергии используют воду или водно-гликолевый раствор, циркуляцию которого обеспечивают работой .

Рекуператор с промежуточным теплоносителем представляет собой объемное и дорогое устройство, чье применение экономически оправдано для помещений с большим площадями

В том случае, если есть возможность использовать другой тип рекуператора, то лучше не применять систему с промежуточным теплоносителем, так как она обладает следующими существенными недостатками:

• низкий КПД по сравнению с другими типами устройств, поэтому для небольших помещений с малым расходом воздуха такие устройства не применяют;
• значительный объем и вес всей системы;
• необходимость дополнительного электрического насоса для циркуляции жидкости;
• повышенный шум от работы насоса.

Существует модификация этой системы, когда вместо принудительной циркуляции теплообменной жидкости используют среду с низкой точкой кипения, например фреон. В этом случае движение по контуру возможно естественным образом, но только в том случае если приточный воздуховод расположен над вытяжным.

Такая система не требует дополнительных затрат электроэнергии, но работает на обогрев только при значительном перепаде температур. Кроме того, необходима точная настройка точки изменения агрегатного состояния теплообменной жидкости, которая может быть реализована методом создания нужного давления или определенного химического состава.

Основные технические параметры

Зная требуемую производительность системы вентиляции и КПД теплообмена рекуператора легко рассчитать экономию на обогреве воздуха для помещения при конкретных климатических условиях. Сравнив потенциальную выгоду с затратами на покупку и обслуживание системы можно обоснованно сделать выбор в пользу рекуператора или стандартного калорифера.

Часто производители оборудования предлагают модельную линейку, в которой вентиляционные блоки с похожим функционалом отличаются объемом воздухообмена. Для жилых помещений этот параметр необходимо рассчитывать согласно таблице 9.1. СП 54.13330.2016

Коэффициент полезного действия

Под коэффициентом полезного действия рекуператора понимают эффективность теплопередачи, которую рассчитывают по следующей формуле:

K = (Т п – Т н) / (Т в – Т н)

В которой:

• Т п – температура поступающего воздуха внутрь помещения;
• Т н – температура наружного воздуха;
• Т в – температура воздуха в помещении.

Максимальное значение КПД при штатной и определенном температурном режиме указывают в технической документации устройства. Его реальный показатель будет немного меньше.

В случае самостоятельного изготовления пластинчатого или трубчатого рекуператора для достижения максимальной эффективности теплопередачи необходимо придерживаться следующих правил:

• Наилучший теплообмен обеспечивают противоточные устройства, затем перекрестноточные, а наименьшую – с однонаправленным движением обоих потоков.
• Интенсивность теплообмена зависит от материала и толщины стенок, разделяющих потоки, а также от длительности нахождения воздуха внутри устройства.

Е (Вт) = 0,36 х Р х К х (Т в – Т н)

где Р (м 3 /час) – расход воздуха.

Расчет эффективности рекуператора в денежном эквиваленте и сравнение с затратами на его приобретение и монтаж для двухэтажного коттеджа общей площадью 270 м2 показывает целесообразность установки такой системы

Стоимость рекуператоров с высоким КПД достаточно велика, они имеют сложную конструкцию и значительные размеры. Иногда можно обойти эти проблемы установкой нескольких более простых устройств таким образом, чтобы поступающий воздух последовательно проходил через них.

Производительность вентиляционной системы

Объем пропускаемого воздуха определяется статическим давлением, которое зависит от мощности вентилятора и основных узлов, создающих аэродинамическое сопротивление. Как правило, точный его расчет невозможен ввиду сложности математической модели, поэтому для типовых моноблочных конструкций проводят экспериментальные исследования, а для индивидуальных устройств осуществляют подбор компонентов.

Мощность вентилятора необходимо выбирать с учетом пропускной способности устанавливаемых рекуператоров любых типов, которая в технической документации указана как рекомендуемая скорость потока или объем пропускаемого устройством воздуха за единицу времени. Как правило, допустимая скорость воздуха внутри устройства не превышает значения 2 м/с.

В противном случае на высоких скоростях в узких элементах рекуператора происходит резкий рост аэродинамического сопротивления. Это приводит к лишним затратам электроэнергии, неэффективном прогреве наружного воздуха и сокращения срока службы вентиляторов.

График зависимости потери давления от скорости потока воздуха для нескольких моделей рекуператоров высокой производительности показывает нелинейный рост сопротивления, поэтому необходимо придерживаться требований по рекомендуемому объему воздухообмена указываемых в технической документации устройства

Изменение направления потока воздуха создает дополнительное аэродинамическое сопротивление. Поэтому при моделировании геометрии воздуховода внутри помещения желательно минимизировать количество поворотов труб на величину 90 градусов. Диффузоры для рассеивания воздуха также увеличивают сопротивление, поэтому желательно не использовать элементы со сложным рисунком.

Загрязненные фильтры и решетки создают значительные помехи движению потока, поэтому их необходимо периодически прочищать или менять. Одним из эффективных способов оценки засоренности является установка датчиков, отслеживающих перепад давления на участках до фильтра и после него.

Выводы и полезное видео по теме

Принцип работы роторного и пластинчатого рекуператора:

Замер КПД рекуператора пластинчатого типа:

Бытовые и промышленные системы вентиляции с интегрированным рекуператором доказали свою энергетическую эффективность по сохранению тепла внутри помещений. Сейчас существует множество предложений по продаже и установке таких устройств как в виде готовых и опробованных моделей, так и по индивидуальному заказу. Провести расчет необходимых параметров и выполнить монтаж можно самостоятельно.

Если при ознакомлении с информацией появились вопросы или вы нашли неточности в нашем материале, пожалуйста, оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.

В процессе вентилирования из помещения утилизируется не только отработанный воздух, но и часть тепловой энергии. Зимой это приводит к увеличению счетов на энергоресурсы.

Сократить неоправданные расходы, не в ущерб воздухообмену, позволит рекуперация тепла в системах вентиляции централизованного и локального типа. Для регенерации тепловой энергии используются разные виды теплообменников – рекуператоры.

В статье подробно описаны модели агрегатов, их конструктивные особенности, принципы работы, достоинства и недостатки. Изложенная информация поможет в выборе оптимального варианта для обустройства вентиляционной системы.

В переводе с латинского, рекуперация означает возмещение или обратное получение. В отношении теплообменных реакций, рекуперация характеризуется как, частичный возврат энергии, затраченной на проведение технологического действия с целью применения в этом же процессе.

В локальных рекуператорах предусмотрен вентилятор и пластинчатый теплообменник. «Рукав» приточника изолирован шумопоглощающим материалом. Блок управления компактных вентустановок размещается на внутренней стене

Особенности децентрализованных вентсистем с рекуперацией:

• КПД – 60-96%;
• невысокая производительность – устройства рассчитаны на обеспечения воздухообмена в помещениях до 20-35 кв.м;
• доступная стоимость и широкий выбор агрегатов, начиная от обычных стеновых клапанов до автоматизированных моделей с многоступенчатой системой фильтрации и возможностью регулировки влажности;
• простота монтажа – для ввода в эксплуатацию не требуется прокладка воздуховодов, можно самостоятельно.

  Важные критерии выбора стенового приточника: допустимая толщина стены, производительность, КПД рекуператора, диаметр воздушного канала и температура перекачиваемой среды

  Выводы и полезное видео по теме

  Сравнение работы естественной вентиляции и принудительной системы с рекуперацией:

  Принцип функционирования централизованного рекуператора, расчет КПД:

  Устройство и порядок работы децентрализованного теплообменника на примере стенового клапана Prana:

  Через вентсистему из помещения уходит порядка 25-35% тепла. Для сокращения потерь и эффективной теплоутилизации используются рекуператоры. Климатическое оборудование позволяет задействовать энергию отработанных масс для нагрева поступающего воздуха.

  Есть, что дополнить, или возникли вопросы по работе разных вентиляционных рекуператоров? Оставляйте, пожалуйста, комментарии к публикации, делитесь опытом эксплуатации таких установок. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Многие здания, которые строятся в настоящее время, как промышленные, так и жилые, имеют очень сложную инфраструктуру и проектируются с максимальным упором на энергосбережение. Поэтому безустановок таких систем, как систем общеобменной вентиляции воздуха, систем дымозащиты и систем кондиционирования воздуха, обойтись невозможно. Для обеспечения эффективной и продолжительной службы вентиляционных систем, необходимо качественно запроектировать и установить систему общеобменной вентиляции воздуха, систему дымозащиты и систему кондиционирования воздуха. Монтаж такого оборудования любого типа должен производиться с обязательным соблюдением определенных правил. А по техническим характеристикам она должна соответствовать объему и типу помещения, в котором будет эксплуатироваться (жилое здание, общественное, промышленное).

Большое значение имеет правильная эксплуатация систем: соблюдение сроков и правил проведения профилактических осмотров, планово-предупредительных ремонтов, а также правильная икачественная наладка вентиляционного оборудования.

На каждую систему вентиляции в Москве, принятую в эксплуатацию, составляется паспорт и эксплуатационный журнал. Паспорт составляется в двух экземплярах, один из которых хранится на предприятии, а другой в службе технадзора. В паспорт вносятся все технические характеристики системы, сведения о проведенных ремонтных работах, к нему прилагаются копии исполнительных чертежей вентиляционного оборудования. Кроме того, в паспорте отражается перечень условий эксплуатации всех узлов и деталей вентиляционных систем.

По установленному графику проводятся плановые осмотры вентиляционных систем. В ходе плановых осмотров:

• Выявляются дефекты, которые устраняются при текущем ремонте;
• Определяется техническое состояние;
• Проводятся частичная очистка и смазка отдельных узлов и деталей.

Все данные планового осмотра вентиляционных систем, в обязательном порядке указываются в журнале эксплуатации.

Также, в течении рабочей смены, дежурной эксплуатационной бригадой, предусматривается плановой межремонтное обслуживание систем вентиляции. В такое обслуживание входит:

• Пуск, регулирование и выключение вентиляционного оборудования;
• Надзор за работой вентиляционных систем;
• Контроль соответствия параметров воздушной среды и температуры приточного воздуха;
• Устранение мелких дефектов.

Пусконаладочные работы систем общеобменной вентиляции воздуха, систем дымозащиты и систем кондиционирования воздуха

Этап пусконаладочных работ является очень важным этапом, ведь от пусконаладочных работ зависит качественная работа вентиляции и кондиционирования.

При пуско-наладке, видно работу монтажной команды, и параметры, указанные в проекте, происходят проверка и сравнение показателей оборудования с показателями, указанных в проектной документации. В ходе обследования осуществляется полная проверка технического состояния смонтированного оборудования, распределение и бесперебойность устройств регулировки, установка контрольно-диагностирующих приборов, выявление ошибок при работе оборудования. Если выявляются отклонения, которые в пределах нормы, то переналадка не происходит, и объект подготавливается к сдаче заказчику, с оформлением всех документов.

Все мастера нашей компании имеют профильное образование, аттестаты по ОТ и ТБ, богатый опыт работы и имеют все необходимые документы и свидетельства.

На этапе пусконаладочных работ мы осуществляем измерение скорости потока воздуха в воздуховодах, уровень шума, апробацию качества монтажа оборудования, регулировку инженерных систем в соответствии с параметрами проекта, паспортизацию.

Пусковые испытания и регулировка систем вентиляции и кондиционирования воздуха обязательно должны производиться строительно-монтажной или специализированной пусконаладочной организацией.

Паспортизация систем

Технический документ, составленный на основании проверки рабочего состояния систем вентиляции и оборудования, проведенной при помощи аэродинамических испытаний, называется паспортизацией вентиляционной системы.

СП 73.13330.2012 «Внутренние санитарно-технические системы зданий», актуализированная редакция СНИП 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы» регламентируют форму и содержание паспорта вентиляционной системы.

Получение паспорта вентиляционной системы, в соответствии с требованиями, вышеуказанных документа, является обязательным.

В завершении работ по монтажу заказчик получает паспорт системы вентиляции.

Паспорт необходимо получить на каждую систему вентиляцией.

Паспорт незаменим для регистрации закупленного оборудования, для правильной эксплуатации, такого оборудования, с целью достижения необходимых санитарно-гигиенических параметров воздуха.

В установленный законодательством период, данный документ предоставляется контрольно-надзорным органом. Получение данного документа – это неоспоримое доказательство в решении спорных вопросов с соответствующими инстанциями.

Получение паспорта системы вентиляции может проводиться как отдельный вид работ, состоящий из комплекса аэродинамических испытаний. Проведение таких мероприятий регламентировано следующими нормативными актами:

• СП 73.13330.2012;
• СТО НОСТРОЙ 2.24.2-2011;
• Р НОСТРОЙ 2.15.3-2011;
• ГОСТ 12.3.018-79. «Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний»;
• ГОСТ Р 53300-2009;
• СП 4425-87.«Санитарно-гигиенический контроль производственных помещений»;
• СанПиН 2.1.3.2630-10.

В связи с ростом тарифов на первичные энергоресурсы рекуперация становиться как никогда актуальна. В приточно-вытяжных установках с рекуперацией обычно применяются следующие типы рекуператоров:

• пластинчатый или перекрестно-точный рекуператор;
• роторный рекуператор;
• рекуператоры с промежуточным теплоносителем;
• тепловой насос;
• рекуператор камерного типа;
• рекуператор с тепловыми трубами.

Принцип работы

Принцип работы любого рекуператор в приточно-вытяжных установках заключается в следующем. Он обеспечивает теплообмен (в некоторых моделях - и холодообмен, а также влагообмен) между потоками приточного и вытяжного воздуха. Процесс теплообмена может происходить непрерывно – через стенки теплообменника, с помощью хладона или промежуточного теплоносителя. Может теплообмен быть и периодическим, как в роторном и камерном рекуператоре. В результате выбрасываемый вытяжной воздух охлаждается, нагревая тем самым свежий приточный воздух. Процесс холодообмена в отдельных моделях рекуператоров проходит в теплое время года и позволяет снизить энергозатраты на системы кондиционирования воздуха за счет некоторого охлаждения подаваемого в помещение приточного воздуха. Влагообмен идет между потоками вытяжного и приточного воздуха, позволяя поддерживать в помещении комфортную для человека влажность круглогодично, без использования каких либо дополнительных устройств – увлажнителей и других.

Пластинчатый или перекрестно-точный рекуператор.

Теплопроводящие пластины рекуперативной поверхности изготавливают из тонкой металлической (материал – алюминий, медь, нержавеющая сталь) фольги или из ультратонкого картона, пластика, гигроскопичной целлюлозы. Потоки приточного и вытяжного воздуха движутся по множеству небольших каналов, образованных этими теплопроводящими пластинами, по схеме противотока. Контакт и смешивание потоков, их загрязнение практически исключены. В конструкции рекуператора движущихся деталей нет. Коэффициент эффективности 50-80%. В рекуператора из металлической фольги из-за разницы температур потоков воздуха на поверхности пластин может конденсироваться влага. В теплое время года ее необходимо отвести в систему канализации здания по специально оборудованному дренажному трубопроводу. В холодное время есть опасность замерзания этой влаги в рекуператоре и его механического повреждения (разморозки). Кроме того, образовавшийся лед сильно снижает эффективность работы рекуператора. Поэтому рекуператоры с металлическими теплопроводящими пластинами требуют при эксплуатации в холодное время года периодической оттайки потоком теплого вытяжного воздуха или использования дополнительного водяного или электрического воздухонагревателя. При этом приточный воздух или совсем не подается, или подается в помещение в обход рекуператора через дополнительный клапан (байпас). Время оттайки составляет в среднем от 5 до 25 минут. Рекуператор с теплопроводящими пластинами из ультратонкого картона и пластика не подвержен обмерзанию, так как через эти материалы идет и влагообмен, но у него другой недостаток – его нельзя использовать для вентиляции помещений с высокой влажностью с целью их осушения. Пластинчатый рекуператор может устанавливаться в приточно-вытяжную систему как в вертикальном, так и в горизонтальном положении в зависимости от требований к размерам венткамеры. Пластинчатые рекуператоры самые распространенные из-за своей относительной простоты конструкции и дешевизны.

Роторный рекуператор.

Этот тип – второй по степени распространения после пластинчатого. Теплота от одного потока воздуха к другому передается через вращающийся между вытяжной и приточной секциями цилиндрический пустотелый барабан, называемый ротором. Внутренний объем ротора заполнен уложенной туда плотно металлической фольгой или проволокой, которая играет роль вращающейся теплопередающей поверхности. Материал фольги или проволоки тот же, что и у пластинчатого рекуператора - медь, алюминий или нержавеющая сталь. Ротор имеет горизонтальную ось вращения приводного вала, вращаемого электродвигателем с шаговым или инверторным регулированием. С помощью двигателя можно управлять процессом рекуперации. Коэффициент эффективности 75-90%. Эффективность рекуператора зависит от температур потоков, их скорости и частоты вращения ротора. Изменяя частоту вращения ротора, можно менять и эффективность работы. Замерзание влаги в роторе исключено, а вот смешивание потоков, их взаимное загрязнение и передачу запахов полностью исключить нельзя, так как потоки непосредственно контактируют друг с другом. Возможно смешивание до 3%. Роторные рекуператоры не требуют больших затрат электроэнергии, позволяют осушать воздух в помещениях с высокой влажностью. Конструкция роторных рекуператоров является более сложной, чем пластинчатых, а их стоимость и затраты на эксплуатацию более высокими. Тем не менее, приточно-вытяжные установки с роторными рекуператорами являются очень популярными благодаря их высокой эффективности.

Рекуператоры с промежуточным теплоносителем.

Теплоноситель чаще всего вода или водные растворы гликолей. Такой рекуператор состоит из двух теплообменников, соединенных между собой трубопроводами с насосом для циркуляции и арматурой. Один из теплообменников помещен в канал с потоком вытяжного воздуха и получает теплоту от него. Теплота через теплоноситель с помощью насоса и труб переносится в другой теплообменник, расположенный в канале приточного воздуха. Приточный воздух воспринимает это тепло и нагревается. Смешивание потоков в этом случае полностью исключено, но из-за наличия промежуточного теплоносителя коэффициент эффективности этого типа рекуператоров относительно низок и составляет 45-55%. На эффективность можно влиять с помощью насоса, воздействуя на скорость движения теплоносителя. Основное преимущество и отличие рекуператора с промежуточным теплоносителем от рекуператора с тепловой трубой в том, что теплообменники в вытяжной и приточной установках можно располагать на расстоянии друг от друга. Положение для монтажа теплообменников, насоса и трубопроводов может быть как вертикальным, так и горизонтальным.

Тепловой насос.

Относительно недавно появилась интересная разновидность рекуператора с промежуточным теплоносителем – т.н. термодинамический рекуператор, в котором роль жидкостных теплообменников, труб и насоса играет холодильная машина, работающая в режиме теплового насоса. Это своеобразная комбинация рекуператора и теплового насоса. Она состоит из двух хладоновых теплообменников – испарителя-воздухоохладителя и конденсатора, трубопроводов, терморегулирующего вентиля, компрессора и 4-х ходового клапана. Теплообменники размещены в приточном и вытяжном воздуховоде, компрессор необходим для обеспечения циркуляции хладона, а клапан переключает потоки хладагента в зависимости от сезона и позволяет переносить теплоту из вытяжного воздуха в приточный и наоборот. При этом приточно-вытяжная система может состоять из нескольких приточных и одной вытяжной установки большей производительности, объединенных одним холодильным контуром. При этом возможности системы позволяют нескольким приточным установкам работать в разных режимах (нагрев/охлаждение) одновременно. Коэффициент преобразования теплового насоса СОР может достигать значений 4,5-6,5.

Рекуператор с тепловыми трубами.

По принципу работы рекуператор с тепловыми трубами похож на рекуператор с промежуточным теплоносителем. Разница лишь в том, что в потоки воздуха помещают не теплообменники, а так называемые тепловые трубы или точнее термосифоны. Конструктивно это герметично закрытые отрезки медной оребренной трубы, заполненные внутри специально подобранным легкокипящим хладоном. Один конец трубы в вытяжном потоке нагревается, хладон в этом месте кипит и передает воспринятое от воздуха тепло на другой конец трубы, обдуваемый потоком приточного воздуха. Здесь хладон внутри трубы конденсируется и передает тепло воздуху, который нагревается. Полностью исключены взаимное смешивание потоков, их загрязнение и передача запахов. Подвижных элементов нет, трубы в потоки помещают только вертикально либо под небольшим уклоном, чтобы хладон двигался внутри труб от холодного конца к горячему за счет силы тяжести. Коэффициент эффективности 50-70%. Важное условие для обеспечения работы его работы: воздуховоды, в которые установлены термосифоны, должны располагаться вертикально друг над другом.

Рекуператор камерного типа.

Внутренний объем (камера) такого рекуператора разделена заслонкой на две половины. Заслонка время от времени движется, меняя тем самым направление движения потоков вытяжного и приточного воздуха. Вытяжной воздух нагревает одну половину камеры, затем заслонка направляет сюда поток приточного воздуха и он нагревается от нагретых стенок камеры. Этот процесс периодически повторяется. Коэффициент эффективности достигает 70-80%. Но в конструкции есть подвижные детали, в связи с чем существует большая вероятность взаимного смешивания, загрязнения потоков и передачи запахов.

Расчет эффективности рекуператора.

В технических характеристиках рекуперативных вентиляционных установок многих фирм-производителей приводят, как правило, два значения коэффициента рекуперации – по температуре воздуха и его энтальпии. Расчет эффективности работы рекуператора может быть произведен по температуре или по энтальпии воздуха. Расчет по температуре учитывает явное теплосодержание воздуха, а по энтальпии – учитывается еще и влагосодержание воздуха (его относительную влажность). Расчет по энтальпии считается более точным. Для расчета необходимы исходные данные. Их получают путем замера температуры и влажности воздуха в трех местах: в помещении (где вентиляционная установка обеспечивает воздухообмен), на улице и в сечении приточной воздухораспределительной решетки (откуда в помещение попадает обработанный наружный воздух). Формула для расчета эффективности рекуперации по температуре следующая:

Kt = (T4 – T1) / (T2 – T1) , где

• Kt – коэффициент эффективности рекуператора по температуре;
• T1 – температура наружного воздуха, oC;
• T2 – температура вытяжного воздуха (т.е. воздуха в помещении), оС;
• T4 – температура приточного воздуха, оС.

Энтальпия воздуха – это теплосодержание воздуха, т.е. количество теплоты, содержащейся в нем, отнесенное к 1 кг сухого воздуха. Энтальпию определяют с помощью i-d диаграммы состояния влажного воздуха, нанеся на нее точки, соответствующие замеренной температуре и влажности в помещении, на улице и приточного воздуха. Формула для расчета эффективности рекуперации по энтальпии следующая:

Kh = (H4 – H1) / (H2 – H1) , где

• Kh – коэффициент эффективности рекуператора по энтальпии;
• H1 – энтальпия наружного воздуха, кДж/кг;
• H2 –энтальпия вытяжного воздуха (т.е. воздуха в помещении), кДж/кг;
• H4 – энтальпия приточного воздуха, кДж/кг.

Экономическая целесообразность применения приточно-вытяжных установок с рекуперацией.

В качестве примера возьмем технико-экономическое обоснование применения вентиляционных установок с рекуперацией в системах приточно-вытяжной вентиляции помещений автосалона.

Исходные данные:

• объект – автосалон общей площадью 2000 м2;
• средняя высота помещений 3-6 м, состоит из двух выставочных залов, офисной зоны и станции технического обслуживания (СТО);
• для приточно-вытяжной вентиляции указанных помещений были выбраны вентиляционные установки канального типа: 1 единица с расходом воздуха 650 м3/час и потребляемой мощностью 0,4 кВт и 5 единиц с расходом воздуха 1500м3/час и потребляемой мощностью 0,83 кВт.
• гарантированный диапазон наружных температур воздуха для канальных установок составляет (-15…+40) оС.

Для сравнения энергопотребления произведем расчет мощности канального электрического воздухонагревателя, которая необходима для подогрева наружного воздуха в холодное время года в приточной установке традиционного типа (состоящей из обратного клапана, канального фильтра, вентилятора и электрического воздухонагревателя) с расходом воздуха 650 и 1500 м3/час соответственно. При этом стоимость электроэнергии принимаем 5 рублей за 1кВт*час.

Наружный воздух необходимо нагреть от -15 до +20оС.

Расчет мощности электрического воздухонагревателя произведен по уравнению теплового баланса:

Qн = G*Cp*T, Вт , где:

• Qн – мощность воздухонагревателя, Вт;
• G - массовый расход воздуха через воздухонагреватель, кг/сек;
• Ср – удельная изобарная теплоемкость воздуха. Ср = 1000кДж/кг*К;
• Т – разность температур воздуха на выходе из воздухонагревателя и входе.

T = 20 – (-15) = 35 оС.

1. 650 / 3600 = 0,181 м3/сек

р = 1, 2 кг/м3 – плотность воздуха.

G = 0, 181*1, 2 = 0,217 кг/сек

Qн = 0, 217*1000*35 = 7600 Вт.

2. 1500 / 3600 = 0, 417 м3/сек

G = 0, 417*1, 2 = 0, 5 кг/ сек

Qн = 0, 5*1000*35 = 17500 Вт.

Таким образом, применение в холодное время года канальных установок с рекуперацией тепла вместо традиционных с использованием электрических воздухонагревателей позволяет уменьшить затраты электроэнергии при одном и том же количестве подаваемого воздуха более чем в 20 раз и тем самым позволяет снизить затраты и соответственно увеличить прибыль автосалона. Кроме этого, применение установок с рекуперацией позволяет уменьшить финансовые затраты потребителя на энергоносители на отопление помещений в холодное время года и на их кондиционирование в теплое время примерно на 50%.

Для большей наглядности произведем сравнительный финансовый анализ энергопотребления систем приточно-вытяжной вентиляции помещений автосалона, укомплектованных установками с рекуперацией тепла канального типа и традиционных установок с электрическими воздухонагревателями.

Исходные данные:

Система 1.

Установки с рекуперацией тепла расходом 650 м3/час– 1ед. и 1500 м3/час – 5ед.

Суммарная электрическая потребляемая мощность составит: 0,4 + 5*0,83 = 4,55 кВт*час.

Система 2.

Традиционные канальные приточно-вытяжные вентиляционные установки -1ед. с расходом 650м3/час и 5ед. с расходом 1500м3/час.

Суммарная электрическая мощность установки на 650 м3/час составит:

• вентиляторы – 2*0,155 = 0,31 кВт*час;
• автоматика и приводы клапанов – 0,1кВт*час;
• электрический воздухонагреватель – 7,6 кВт*час;

Итого: 8,01 кВт*час.

Суммарная электрическая мощность установки на 1500м3/час составит:

• вентиляторы – 2*0,32 = 0,64кВт*час;
• автоматика и приводы клапанов – 0,1 кВт*час;
• электрический воздухонагреватель – 17,5 кВт*час.

Итого: (18,24 кВт*час)*5 = 91,2 кВт*час.

Всего: 91,2 + 8,01 = 99,21кВт*час.

Принимаем период использования подогрева в системах вентиляции 150 рабочих дней в год по 9 часов. Получаем 150*9 =1350 часов.

Энергопотребление установок с рекуперацией составит: 4,55*1350 = 6142,5 кВт

Эксплуатационные затраты составят: 5 руб.*6142,5 кВт = 30712,5 руб. или в относительном (к общей площади автосалона 2000 м2) выражении 30172,5 / 2000 = 15,1 руб./м2.

Энергопотребление традиционных систем составит: 99,21*1350 = 133933,5 кВт Эксплуатационные затраты составят: 5 руб.*133933,5 кВт = 669667,5 руб. или в относительном (к общей площади автосалона 2000 м2) выражении 669667,5 / 2000 = 334,8 руб./м2.