Вентиляция с рекуперацией тепла

Термин » рекуперация» происходит от латинского recuperatio и означает восстановление энергии. В повседневном языке мы имеем в виду вентиляция с рекуперацией тепла, т.е. рекуперацию тепла. Узнайте факты и мифы об этом!

Без энергоэффективной вентиляции не может быть по-настоящему энергоэффективного дома. Однако купить хороший центральный блок недостаточно. Для работы системы важны многие факторы — от хорошего планирования воздуховодов, герметичности здания, способа управления и ухода во время эксплуатации.

Вентиляция с рекуперацией тепла
Вентиляция с рекуперацией тепла.

Никого не нужно убеждать в том, что вентиляция в зданиях необходима. Нарушение условий приводит к недостатку кислорода, необходимого для дыхания человека, сохранению неприятных запахов, духоте, отсутствию комфорта и даже к проблемам со здоровьем, вызванным выделением жильцами вредных веществ, находящихся, например, в коврах или мебели.

Существует также угроза появления плесени, которая возникает в результате сырости при недостаточном удалении водяного пара, образующегося во время таких действий, как стирка, приготовление пищи, мытье. Способ вентиляции помещений в отдельно стоящем доме, особенно в энергоэффективном доме, является очень важным вопросом, так как в значительной степени влияет на потери энергии.

Виды вентиляции

Самый простой вид, так называемая естественная вентиляция, — это вентиляция путем периодического открывания окон и через неплотности. Однако, согласно законодательству, это не может быть единственным способом вентиляции в частных домах, но разрешено в гаражах. В зданиях с большой теплоемкостью кратковременная вентиляция не требует специального обогрева помещений.

Более продвинутой системой является гравитационная вентиляция. Она заключается в удалении отработанного, загрязненного воздуха через специально построенные вертикальные вентиляционные каналы. Воздухообмен обусловлен разницей температур между воздухом внутри и снаружи здания.

Свежий воздух поступает не через вентиляционные каналы, а через неплотности и специальные простейшие устройства, называемые диффузорами, обычно вмонтированные в оконную раму. К преимуществам гравитационной вентиляции относятся: низкие инвестиционные затраты, практически незаметный уровень производимого шума и низкие эксплуатационные расходы (посещение трубочиста).

Виды вентиляции-оконные диффузоры
Виды вентиляции-оконные диффузоры

Оконные диффузоры являются характерным элементом гравитационной вентиляции. Эта система до сих пор доминирует в домах.

Однако у этой системы вентиляции есть существенный недостаток. Зимой происходит неконтролируемый воздухообмен, что приводит к большим теплопотерям, а летом эта система вентиляции обычно не работает. Когда температура внутри и снаружи выравнивается, тяга, возникающая из-за разницы в плотности внутреннего и наружного воздуха, исчезает. В крайних случаях процесс может быть обращен вспять. Нагретый воздух вокруг здания начнет поступать внутрь через воздуховоды и вытяжные решетки, а холодный воздух будет выходить.

Вентиляционная установка с рекуперацией тепла
Вентиляционная установка с рекуперацией тепла. Без этого элемента невозможно построить по-настоящему энергоэффективный дом. (Фото: Vents Group)

Этому явлению можно противостоять путем введения гибридной вентиляции. В конце вентиляционных каналов (дымоходов) устанавливаются специальные колпаки с маломощными вентиляторами (около 5 Вт). Они создают отрицательное давление в каналах только тогда, когда это необходимо, в остальное время гибридная вентиляция работает как гравитационная. Затраты на электроэнергию, потребляемую системой, минимальны и составляют около 0,12 кВтч/день в самой неблагоприятной ситуации, что случается крайне редко.

Кожухи дымоходов, оснащенные вентилятором, включающимся при слишком слабой гравитационной тяге
Кожухи дымоходов, оснащенные вентилятором, включающимся при слишком слабой гравитационной тяге. Это так называемая гибридная вентиляция. (Фото: Darco)

Другим типом вентиляции является механическая вентиляция, при которой воздухообмен осуществляется принудительно за счет разницы давлений, вызванной работой вентиляторов. Можно выделить три решения:

  • система вытяжной вентиляции, создающая отрицательное давление в помещении, с подогревом в помещении наружного воздуха, поступающего естественным путем (через диффузоры),
  • система приточной вентиляции, создающая положительное давление в помещении с подогревом приточного воздуха и естественной вытяжкой отработанного воздуха (практически не используется в частных домах),
  • сбалансированная приточно-вытяжная система, обычно с системой рекуперации тепла (рекуператор) из вытяжного воздуха и возможным повторным нагревом приточного воздуха.

Наиболее эффективной с точки зрения энергосбережения представляется механическая вентиляция с рекуперацией тепла. Поэтому ниже этой системе будет уделено большое внимание.

Вентиляция с рекуперацией тепла - режимы работы
Вентиляция с рекуперацией тепла — режимы работы.

На практике хороший контроль оказывает значительное влияние на энергопотребление вентиляции. Для большинства пользователей оптимальным выбором является автоматика с заранее заданными режимами работы.

Потери тепла через вентиляцию в здании

До девяностых годов 20 века в польских зданиях потери тепла через вентиляцию составляли небольшую часть общих теплопотерь. В современных проектируемых зданиях доля вентиляционных потерь в общем тепловом балансе здания достигает 60% (без рекуперации). Это результат значительного снижения потерь тепла через окна, крышу, внешние стены и пол.

Потери тепла в здании в результате теплопроводности через ограждающие конструкции легко уменьшить, увеличив толщину или качество изоляции и минимизировав тепловые мостики. Потери тепла, вызванные проветриванием помещения, остаются постоянными, поскольку минимальное количество свежего воздуха, необходимое человеку, постоянно. Поэтому в домах, построенных по современным стандартам энергосбережения (WT2017, WT2021), необходимо устанавливать установку, минимизирующую эти потери, т.е. механическая вентиляция с рекуперацией тепла.

Анализ энергетических балансов домов позволяет сделать вывод, что доля тепловых потерь, в порядке убывания от наибольшей, выглядит следующим образом

  • наружные окна 36-23%;
  • вентиляция 32-26%;
  • наружные стены 20-13%;
  • кровля 13-6%;
  • пол на грунту 10-5%;
  • потолок под неотапливаемым чердаком 9-0%;
  • внешние двери 4-2%;
  • внешний потолок 2-0%.

Вентиляция с рекуперацией тепла — воздухообмен

Для расчета расхода вентиляционного воздуха используется стандарт PN-B-03430:1983/Az3:2000 «Вентиляция в жилых зданиях коллективного проживания и общественного назначения. Требования». Необходимые количества удаляемого из помещений или подаваемого воздуха приведены в таблице 1.

Таблица 1. Минимальный расход вентиляционного воздуха.

Тип помещенияМинимальный расход вентиляционного воздуха
кухня с наружным окном, оборудованная газовой или угольной кухней70 m3/h
кухня с наружным окном, с электрической плитой: в квартире до 3 человек30 m3/h
кухня с наружным окном, с электрической плитой: в квартире для более чем 3 человек50 m3/h
кухня без наружного окна или мини-кухня, оборудованная электрической плитой50 m3/h
ванная комната (с туалетом или без)50 m3/h
отдельный блок30 m3/h
вспомогательное помещение без окон15 m3/h
жилая комната, отделенная от вышеуказанных комнат более чем двумя дверями, комната на верхнем этаже в многоэтажном индивидуальном доме или в многоуровневой квартире в многоквартирном доме30 m3/h

При этом рекомендуется, чтобы отношение объема обменного воздуха к кубатуре помещений (так называемая кратность обмена) находилось в пределах 0,3-0,8. Вентиляционная установка должна позволять регулировать расход воздуха в диапазоне от 60% до 150%. Его чрезмерное увеличение приведет зимой к увеличению теплопотерь на вентиляцию и повышению потребления электроэнергии, а также к снижению относительной влажности воздуха в помещении до некомфортного уровня.

Рекуперация тепла

Стандарт энергоэффективного дома не может быть достигнут без использования механической приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла. Она позволяет значительно снизить потери тепла на вентиляцию и, в отличие от естественной вентиляции, не зависит от преобладающих погодных условий.

Идея механической приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла заключается в контролируемом оттоке и притоке воздуха в здание в сочетании с теплообменом в вентиляционной установке. Популярно, хотя и неточно, называемый рекуператором, вентиляционный центр — это устройство, состоящее из теплообменника (перекрестный противоточный, роторный), двух вентиляторов (приточного и вытяжного), воздушных фильтров, устройств управления и, возможно, нагревателей.

Свежий холодный воздух, всасываемый снаружи, проходит через теплообменник, нагреваясь от спертого воздуха, удаляемого изнутри дома. Поток происходит благодаря вентиляторам.

Вентиляция с рекуперацией тепла
Схема работы вентиляционной установки.

Вентиляция с рекуперацией тепла — герметичность здания

Вентиляция — это спроектированная, предназначенная, менее (гравитационная) или более (механическая) контролируемая система воздухообмена. В свою очередь, любая утечка приводит к проникновению наружного воздуха в здание совершенно хаотичным и, как правило, резким образом, что приводит к снижению комфорта в помещении из-за снижения температуры и увеличения скорости движения воздуха (сквозняка).

Необходимый уровень герметичности здания зависит от типа используемой в нем вентиляции. Здания с механической вентиляцией с рекуперацией тепла требуют максимально возможного уровня герметичности, а неконтролируемый приток воздуха ограничен до минимума, так как он мешает работе системы рекуперации. С другой стороны, в случае гравитационной вентиляции небольшие утечки допустимы, но приток воздуха должен осуществляться в основном через вентиляторы, чтобы его можно было регулировать.

На рис. показаны наиболее распространенные места возникновения утечек. Решение этих деталей требует особого внимания на всех этапах строительства здания.

Типичные места протечек в здании
Типичные места протечек в здании.

Для проверки герметичности зданий используется тест, известный как тест с использованием воздуходувной двери. После перекрытия всех отверстий и вентиляционных каналов, используя специальную дверь с вентилятором вместо обычной входной двери в здание, между внутренними помещениями дома и окружающей средой создается избыточное и пониженное давление в 50 Па. Затем определяется объем воздухообмена, осуществляемого в час.

Например, двукратный воздухообмен, т.е. обмен объема, равного двукратной кубатуре помещений, означает коэффициент умножения 2. Это дает индекс n50 = 2. В зависимости от способа вентиляции и энергетического стандарта здания коэффициент умножения воздухообмена (индекс n50) должен быть следующим:

  • здание с гравитационной вентиляцией — до 3;
  • здание с механической вентиляцией — до 1,5;
  • энергоэффективного здания — менее 1,5;
  • пассивное здание — менее 0,6.

На практике разница давлений внутри и снаружи здания редко превышает 5 Па. Это происходит только во время сильного ветра. Для обнаружения утечек при испытании используется избыточное или пониженное давление в 50 Па. Для усиления эффекта испытания используется генератор дыма (воздушные потоки становятся видимыми) и тепловизионная камера (когда на улице холодно, поступающий воздух оставляет четкие полосы на охлажденных перегородках).

Герметичность здания может быть обеспечена путем:

  • воздухонепроницаемые материалы большой площади (например, пароизоляционные пленки),
  • герметичные швы в критических точках, подверженных проникновению воздуха, и в местах соединения материалов.

Поэтому особое внимание следует уделить выбору материала, который будет использоваться для обеспечения герметичности.

Механическая вентиляция с рекуперацией тепла фактически не имеет смысла, если здание не герметично и происходит неконтролируемый воздухообмен.

Вентиляционная установка - это выбор на долгие годы
Вентиляционная установка — это выбор на долгие годы. (Фото: Lindab)

Вентиляционная установка — это выбор на долгие годы, поэтому она должна быть качественной и с доступным сервисным обслуживанием. Низкая цена — не самый главный критерий.

Строительство механической вентиляционной установки с рекуперацией тепла

Установка механической вентиляции с рекуперацией тепла состоит из таких элементов, как рекуператор, вентиляционные каналы (каналы) колена, решетки, анемостаты, воздухозаборник, воздухоотвод и т.д.

Чтобы правильно спроектировать установку механической вентиляции с рекуперацией тепла, проектировщик должен, прежде всего:

  • учитывают различные потребности в свежем воздухе для каждого помещения;
  • предусматривают распределение и скрытие воздуховодов (обычно диаметром 100-160 мм без изоляции)
  • рассчитать сопротивление потоку на различных участках установки;
  • разработать метод звукоизоляции (источником шума являются вентиляторы и воздушный поток);
  • зная характеристики системы, выбрать вентиляционную установку с соответствующими параметрами, подобранную под конкретное здание.

Вентиляционные каналы должны быть как можно короче, чтобы ограничить потери давления. Воздуховоды должны быть герметичными и изолированными. Толщина изоляции вентиляционного канала зависит от его расположения и функции и составляет 30-100 мм. Если система вентиляции используется для нагрева воздуха, приточные элементы можно разместить над входной дверью. Проблемной частью проектирования является прокладка вентиляционных каналов.

Обычно их укладывают:

  • на полу верхнего этажа;
  • на чердаке;
  • в подвале.

Рекуператор обычно размещается

  • на чердаке (желательно над холлом, лестницей или ванной комнатой, чтобы даже минимальный шум работающего устройства не нарушал сон домочадцев);
  • в гараже или в котельной (но не в случае твердотопливного котла, так как это помещение обычно грязное);
  • в шкафу, в кладовке, в помещении под лестницей или в шкафу в прихожей.

Проектировщик, планирующий место для рекуператора, также должен учитывать.

  • вес устройства;
  • обеспечение доступа к устройству, чтобы его можно было осмотреть и, возможно, отремонтировать;
  • легкий отвод конденсата (воды, сконденсированной из воздуха при охлаждении);
  • подключение к электропроводке;
  • температура окружающей среды — не устанавливайте рекуператор в помещениях, где температура может быть ниже нуля;
  • расположение комнат в доме.

Параметрами приточно-вытяжной установки, важными с точки зрения проектирования вентиляционной системы, являются КПД, иначе говоря расход воздуха, т. е. количество воздуха в кубических метрах в час (м3/ч), которое может быть прокачано во время работы вентиляционной установки, и компрессия, т.е. способность преодолевать сопротивление потока.

Эффективность не является постоянной величиной — чем большее сопротивление потоку приходится преодолевать вентиляторам в самой вентиляционной установке и в воздуховодах, тем меньше воздуха будет перекачиваться.

Если сжатие увеличивается, эффективность снижается. Диспетчерское сжатие рекуператора для достижения желаемой эффективности должно быть больше, чем сопротивление установки, иначе вентиляция просто не будет работать. Пример схемы установки механической вентиляции с рекуперацией тепла представлен на рис.

Установка механической вентиляции с рекуперацией тепла
Установка механической вентиляции с рекуперацией тепла.

Еще одной серьезной проблемой при установке механической вентиляции является шум, вызванный не только работой вентиляторов, но и неправильным выбором воздуховодов со слишком маленьким диаметром (что приводит к слишком быстрому движению воздуха в каналах), их недостаточной изоляцией или неправильным монтажом (что вызывает их вибрацию). В целом, шум в любой установке можно приглушить, но это задача для профессионала.

Вентиляция с рекуперацией тепла — эффективность

Эффективность рекуперации тепла определяет, сколько тепла из отработанного воздуха повторно используется для нагрева поступающего наружного воздуха. Например, КПД 70% означает, что 70% тепла используется повторно, а 30% теряется. Эффективность рекуперации тепла зависит от условий работы вентиляционной системы и изменяется в зависимости от температуры наружного и внутреннего воздуха, мощности вентиляционной установки и изменения влажности. Эффективность всей системы вентиляции отличается от наиболее часто указываемой производителями эффективности вентиляционной установки и отличается от эффективности теплообменника в самой вентиляционной установке.

Эффективность теплообменника относится к так называемой температурной эффективности, которая рассчитывается с учетом только температуры приточного и вытяжного воздуха, без учета того, что воздух в помещении имеет большую влажность, чем наружный воздух. Фактическая энергетическая эффективность теплообменника всегда ниже, чем температурная эффективность.

Эффективность вентиляционной установки ниже, чем эффективность самого теплообменника, поскольку учитывает энергию, потребляемую работающими вентиляторами, и потери тепла в окружающую среду, вызванные такими элементами, как тепловые мостики, нарушения потока, утечки или продувки внутри вентиляционной установки, или аналогичные эффекты, связанные с дефектами конструкции вентиляционной установки.

Эффективность рекуперации тепла в установке ниже, чем эффективность самой вентиляционной установки, поскольку вентиляционные каналы создают сопротивление, которое снижает эффективность вентиляторов и является источником потерь тепла.

Поддержание фильтров в чистоте является одной из основных задач технического обслуживания
Поддержание фильтров в чистоте является одной из основных задач технического обслуживания. Загрязнение может резко снизить поток воздуха. (Фото: Iglotech)

Температурная эффективность системы рекуперации тепла зависит от

  • от расхода воздуха, проходящего через устройство. При увеличении расхода вентиляторов рекуператора температурная эффективность теплообменника снижается;
  • от соотношения расходов вытяжного и приточного воздуха — чем больше теплого воздуха проходит через теплообменник со стороны вытяжки по отношению к расходу приточного воздуха, тем выше эффективность теплообменника.

На практике эффективность сезонного рекуператора обычно не превышает 70%.

Энергетическая маркировка вентиляционных установок

Согласно Постановлению Европейской комиссии № 1254/2014 от 11 июля 2014 года, производители обязаны маркировать вентиляционные установки этикетками энергоэффективности. Класс устройства определяется на основании коэффициента JZE, метод расчета которого приведен в приложениях к регламенту. Рекуператору присваивается один из сезонных классов энергоэффективности: от A+ до G. Маркировка не распространяется на приборы, предназначенные для вентиляции в нежилых зданиях, так как зачастую такие системы разрабатываются для индивидуальных нужд.

Однако на этикетке не указана такая информация, как сопряжение агрегата и его эффективность, что важно с точки зрения проектирования вентиляционных систем с рекуперацией тепла. Тем не менее, информация с этикетки, хотя и несколько несовершенная, позволяет сравнить вентиляционные установки по энергоэффективности.

Энергетическая маркировка может использоваться только для первоначального сравнения энергоэффективности устройств
Энергетическая маркировка может использоваться только для первоначального сравнения энергоэффективности устройств. Затем необходимо проверить документацию на устройство, предоставленные сертификаты и т.д. (Фото: Ventia)

Потребление энергии для размораживания теплообменника

В некоторых рекуператорах, особенно в рекуператорах с поперечным потоком, при сильных морозах происходит замерзание конденсата. В таком случае необходимо использовать один из методов размораживания. Самый простой вариант — предварительный подогрев воздуха, поступающего в рекуператор, с помощью электрического или водяного нагревателя. Это связано с увеличением эксплуатационных расходов в зимний период.

Грунтовый трубчатый теплообменник
Грунтовый трубчатый теплообменник.

Другим решением проблемы замерзания конденсата является использование грунтового теплообменника, который практически не увеличивает эксплуатационные расходы (сопротивление потоку увеличивается незначительно), но требует дополнительных инвестиций и места на земельном участке для строительства этого устройства.

Грунтовый гравийный теплообменник
Грунтовый гравийный теплообменник.

Третье решение — периодически уменьшать мощность приточного вентилятора. Теплообменник нагревается за счет изменения соотношения теплого и холодного воздуха внутри теплообменника. Теплый отработанный воздух, превышающий подаваемый, защищает теплообменник от замерзания, поддерживая внутри него положительную температуру. Это относительно дешевое решение, но во время длительных сильных морозов оно существенно нарушает работу вентиляции, так как потоки приточного и вытяжного воздуха не сбалансированы.

Явление замерзания конденсата не происходит в роторных теплообменниках, где приточный и вытяжной воздух попеременно проходит через одни и те же каналы теплообменника.

Энергопотребление вентиляторов

Энергоэффективность электродвигателей важна для вентиляторов, установленных в рекуператорах. В Польше предлагаются даже рекуператоры, в которых вентиляторы потребляют больше электроэнергии, чем может рекуперировать теплообменник.

На польском рынке также представлены рекуператоры, оснащенные вентиляторами постоянного тока и с так называемой электронной коммутацией. Они потребляют в 2-3 раза меньше энергии, чем традиционные вентиляторы переменного тока сопоставимой производительности (расхода). Однако вентилятор должен обладать не только достаточным потоком, но и компрессией (способностью проталкивать воздух через вентиляционную систему).

Чтобы избежать подобных проблем в процессе проектирования, необходимо точно подсчитать все сопротивления и перепады давления, выбрать рекуператор так, чтобы вентиляторы обеспечивали соответствующее сжатие, а затем отрегулировать потоки на анемостатах с помощью специальных измерительных приборов.

На что обратить внимание при выборе вентиляционной установки?

На рынке представлено множество типов вентиляционных установок с рекуперацией тепла. Поэтому самое главное — подобрать устройства таким образом, чтобы они наилучшим образом отвечали требованиям инвестора. Следующий шаг — подумать о таких характеристиках, как удобство эксплуатации и использования системы, автоматизация, энергопотребление и эффективность рекуперации тепла. Также стоит проверить, есть ли у производителя сертификаты, подтверждающие качество его устройств. Примером здесь являются руководящие принципы NFOŚiGW — субсидии для одно- и многоквартирных домов (NF 15, NF 40).

Давайте рассмотрим детали — механическая вентиляция с рекуперацией тепла должна выполнять несколько основных функций. Его работа должна быть непрерывной, и он должен обслуживать каждое помещение, обеспечивая постоянный воздухообмен. Очень важно иметь возможность легко, желательно автоматически, регулировать режим вентиляции в зависимости от меняющихся условий в помещениях и погоды. Однако экономический аспект также важен — хорошая система вентиляции должна быть энергоэффективной, это не только сэкономит деньги, но и сделает вентилируемое здание более экологичным.

Экономический аспект также включает эксплуатационные расходы, такие как замена фильтров и периодическое техническое обслуживание. Разумеется, система должна работать достаточно тихо, чтобы не причинять дискомфорта пользователям здания. Чтобы вся система работала эффективно и экономично, она должна быть подобрана в соответствии с требуемым объемом воздухообмена, возникающим сопротивлением установки, уровнем шума, создаваемого при работе, потреблением энергии и эффективностью рекуперации тепла.

Наиболее важные параметры, на которые следует обратить внимание при выборе вентиляционной установки, — это эффективность и компрессия. Они определяют, будет ли давление на выходе достаточно большим, чтобы преодолеть сопротивление вентиляционной установки, т.е. обеспечить обслуживание всех помещений, даже наиболее удаленных от вентиляционной установки. Помните, что каждое здание отличается друг от другого. Поэтому выбор вентиляционной установки должен основываться на данных всей системы вентиляции, спроектированной для конкретного дома.

Очевидно, что очень важна экономичность устройства, в данном случае его энергоэффективность. Следует помнить, что вентиляционная установка — это не только теплообменник (рекуператор), который должен характеризоваться высокой, температурной рекуперацией тепла, но и другие устройства, входящие в состав вентиляционной установки, которые будут потреблять электроэнергию или тепло (вентиляторы, электронагреватели, водонагреватели и т.д.).

Чтобы оценить энергоэффективность устройства, необходимо рассмотреть баланс между количеством энергии, которую мы должны поставить (электричество, тепловая энергия и т.д.), и энергией, полученной в виде теплого воздуха. Зная энергоэффективность, мы можем определить затраты, связанные с эксплуатацией вентиляции, и потенциальную экономию/прибыль, которую можно получить, а значит, и рентабельность инвестиций.

В чем разница между перекрестными, роторными и противоточными теплообменниками?

Киприан Эстемберг из VTS объясняет: — Все упомянутые в вопросе теплообменники используются в установках вентиляции и кондиционирования воздуха в качестве систем рекуперации энергии. Для того чтобы правильно ответить на вопрос, необходимо отнести каждый из них к определенной группе устройств, осуществляющих теплообмен. Как правило, эти устройства делятся на

  • Регенераторы, характеризующиеся тем, что два фактора, участвующие в теплообмене, попеременно контактируют с одной и той же стороной теплообменной поверхности, что делает весь процесс цикличным. В эту группу входит роторный теплообменник.
  • Рекуператоры, в которых теплообмен между двумя агентами происходит через разделяющую их перегородку и стабилизируется во времени (не циклически, как в случае с регенераторами). Несомненно, регенераторами являются перекрестный обменник и противоточный обменник.

Помимо вышеупомянутых различий, важной особенностью, отличающей роторный регенератор от рекуператоров, является его способность восстанавливать как чувствительное, так и скрытое тепло, в то время как рекуператор, в силу своей конструкции (барьер, физически разделяющий две жидкости, участвующие в процессе теплообмена, в данном случае два потока воздуха), ограничен только восстановлением чувствительного тепла.

Что это значит? В роторном регенераторе при определенных параметрах поступающего воздуха с обеих сторон (приточного и вытяжного) может возникнуть явление переноса влаги из одного воздушного потока в другой. Поскольку в результате миграции происходит уменьшение энтальпии на стороне воздуха, отдающего влагу, и ее увеличение в случае воздуха, принимающего эту влагу, мы имеем дело — помимо очевидного обмена ощутимым теплом — с дополнительным «скрытым» процессом нагревания и охлаждения. Латентный, поскольку основан не на конвективном теплообмене, а на массообмене.

Вентиляция с рекуперацией тепла — роль байпаса, интегрированного в блок

Автоматический байпас должен быть основным элементом каждой вентиляционной установки, оснащенной теплообменником. Его задача — поддерживать оптимальную температуру в вентилируемых помещениях здания.

Перепускная заслонка позволяет управлять рекуперацией тепла рекуператора. Когда байпас активирован, один из потоков воздуха, проходящих через вентиляционную установку, обходит теплообменник, обеспечивая правильную вентиляцию помещений без рекуперации тепла.

Такое решение особенно полезно летом, когда оно позволяет более эффективно охлаждать помещения ночным воздухом. В этом случае использование автоматически управляемой заслонки с приводом (байпасом) позволяет автоматически отключать рекуперацию тепла ночью и включать ее днем. Ночью холодный наружный воздух подается непосредственно в помещения, а днем включается рекуперация тепла, позволяющая рекуперировать холод и понизить температуру горячего наружного воздуха перед подачей его в помещения.

Не менее важной ролью байпаса, учитывая эксплуатацию в наших климатических условиях, является защита перекрестного рекуператора от замерзания и, следовательно, от повреждения в зимний период.

Вентиляция с рекуперацией тепла — какой тип воздуховода лучше — flex или spiro?

При выборе подходящей системы распределения воздуха следует обращать внимание не только на цену и последующую эксплуатацию. Стоимость сборки и установки этих воздуховодов также важна.

Если принять во внимание цену, включая монтаж, то более дешевым вариантом является использование гибких воздуховодов. Воздуховоды Spiro, помимо более высокой цены, также требуют приобретения дополнительной внешней теплоизоляции и ее установки на внешней поверхности воздуховода. Гибкие воздуховоды можно приобрести вместе с теплоизоляцией в стандартной комплектации.

Если принять во внимание эксплуатацию, т.е., прежде всего, очистку установки — воздуховоды spiro имеют несомненное преимущество. Они жесткие и имеют возможность сделать дополнительные смотровые отверстия в удобных местах, которые будут использоваться для очистки установки. Часто на практике очистка гибких воздуховодов невозможна из-за их конструкции и способа прокладки.

Помните, однако, что выбор вентиляционных каналов не может определяться только их ценой и эксплуатационными расходами. Вопрос выбора воздуховодов можно рассматривать в нескольких категориях. Одним из них является место установки. Например, стояки, проходящие через отдельные этажи, лучше делать из жестких спиральных воздуховодов.

Однако на чердаке, где, как правило, нет определенных ограничений по проведению систем распределения воздуха, проще использовать гибкие воздуховоды. Поэтому часто приходится комбинировать отдельные решения (типы воздуховодов) в одной вентиляционной системе. Существует также проблема шума — благодаря своей конструкции гибкие воздуховоды характеризуются лучшим демпфированием по сравнению с жесткими воздуховодами.

Схема вентиляционной установки
Схема вентиляционной установки.

Схема вентиляционной установки, объединенной в систему с вентиляционной установкой MISTRAL и грунтовым теплообменником Pro-Vent Geo. Система обеспечивает значительную экономию энергии, улучшает работу вентиляционной установки в зимний период и повышает комфорт проживания в помещениях.
Чаще всего решение о том, какие воздуховоды выгоднее всего использовать в данном здании, принимает монтажник, действуя на основе оценки доступного пространства для установки вентиляционных систем.

Наиболее важным вопросом — независимо от типа используемых воздуховодов — является поддержание соответствующего сечения воздуховодов в зависимости от потока воздуха, перемещаемого установкой, и использование внешней теплоизоляции воздуховодов, особенно в неотапливаемых помещениях и плохо теплоизолированных.

Вентиляция с рекуперацией тепла — распределительные коробки или тройники?

Специалист из компании Zehnder объясняет: — Система распределения воздуха, оснащенная распределительными коробками, безусловно, более практична с точки зрения сборки и установки на потолке или в здании. Его можно легко приспособить к конструкции здания. Тройниковая система требует больше места, что часто отмечается уже постфактум владельцем здания, в котором производится такая установка.

Установка механической вентиляции может осуществляться различными способами. Проектировщик вентиляции должен учитывать множество факторов, определяющих расположение каналов и других элементов установки. Решение о наиболее благоприятном варианте сети воздуховодов принимается в первую очередь на основании наличия свободного пространства, нормативных требований к вентиляции зданий.

Установка с перекрестным рекуператором
Установка с перекрестным рекуператором.

Многое зависит и от того, какой способ распределения и контроля воздуха выбирает сам инвестор. Например, использование распределительной коробки, оснащенной заслонками в канале приточного воздуха, может значительно облегчить регулирование расхода воздуха в тех зонах, где это необходимо. Если установлен дополнительный контроллер, регулировка может быть выполнена без необходимости ручной регулировки заслонок.

В отличие от этого, распределение воздуха с использованием только тройников и уменьшения диаметра требует гораздо меньшего количества воздуховодов. Использование регулирующих клапанов в этом случае может быть связано с многочисленными препятствиями из-за их расположения в разных частях здания. Оба решения могут быть успешно использованы как в жилых домах, так и в зданиях другого назначения. Оба решения также могут быть использованы в одной установке.

Вентиляция с рекуперацией тепла — где и как располагать приточные и вытяжные вентиляционные отверстия?

Принцип размещения решеток или вентиляционных отверстий прост и всегда следует здравому смыслу. Они должны быть установлены так, чтобы не препятствовать потоку воздуха.

Обычно вытяжные решетки устанавливаются на кухне, в ванной комнате, туалете, а приточные — в гостиной, спальне. Принудительная циркуляция воздуха должна эффективно ограничивать перенос запахов, например, при приготовлении пищи, из кухни в другие помещения здания.

Важно регулировать систему вентиляции таким образом, чтобы приток был как минимум равен вытяжке. Не устанавливайте точки питания, например, рядом с дверью, кроватью или столом. Вытяжные точки не должны располагаться, например, в полу. Не забудьте предусмотреть достаточные вентиляционные отверстия в дверях между комнатами, чтобы воздух мог свободно проходить.

Вентиляция с рекуперацией тепла — оснащенная системой размораживания

Если вентиляционная установка будет работать в наших климатических зонах, она должна быть оснащена системой размораживания теплообменника. В случае отсутствия такой системы в морозную погоду вентиляционная установка подвергается риску полного обледенения теплообменника, что, в лучшем случае, будет препятствовать нормальной работе установки и вентиляции помещений в то время, когда это больше всего необходимо. Когда температура на улице положительная, открыть окна для проветривания помещения не проблема. Однако в морозную погоду это приводит к значительным потерям тепла и большому дискомфорту для жильцов.

Следует также учитывать, что длительная работа с замерзшим теплообменником может привести к выходу устройства из строя.

Однако одной только системы размораживания или антиобледенения недостаточно. Это вызывает нарушения в работе системы — отсутствие сбалансированной вентиляции. Поэтому данная система должна поддерживаться предварительным нагревателем, встроенным в вентиляционную установку.

Когда в установке возникает избыточное и пониженное давление? Есть ли какие-либо негативные последствия?

Специалисты объясняют: — Учитывая поток воздуха в вентиляционных каналах, явление избыточного и пониженного давления является целью. Вентиляционные установки оснащены вентиляторами соответствующей производительности, обеспечивающими необходимое количество воздуха для вентиляции. Избыточное давление создается в приточном и вытяжном каналах, а пониженное давление — в выпускном и впускном каналах.

Избыточное и пониженное давление ( измеряется, конечно, относительно давления окружающей среды) является результатом работы вентилятора и вызывает движение воздуха в воздуховодах. Аналогичное явление происходит, например, в системе водоснабжения; избыточное давление, создаваемое насосом, или разница высот между резервуаром для воды и точкой использования заставляет воду течь из крана при открытии вентиля.

VENA Standard — это рекуператор, предназначенный для жилых домов, построенный на основе спирального и противоточного теплообменника, характеризующийся самой высокой фактической рекуперацией тепла без использования нагревателя и самой большой поверхностью теплообмена на теплообменнике.

Для того чтобы разница давления работала в нашу пользу, герметичность установки имеет основополагающее значение. Установка для распределения воздуха в здании (особенно в случае установки с рекуперацией тепла) должна быть выполнена таким образом, чтобы обеспечить максимальную герметичность. В случае утечек избыточное давление в каналах приточного воздуха приведет к потере воздуха в окружающую среду.

Отрицательное давление в вытяжных каналах приведет к засасыванию воздуха внутрь канала. Подмешивание воздуха утечки в неблагоприятных температурных условиях может привести к значительному снижению эффективности рекуперации тепла и сделать невозможным надлежащее управление.

В какую сторону должен быть наклон вытяжного канала? В сторону рекуператора или в сторону выхода воздуховода?
Для всех воздуховодов (не только вытяжных), выполненных из жестких труб, рекомендуется сделать уклон в сторону вентиляционной установки. Это позволяет, в случае конденсации, отводить конденсат обратно в вентиляционную установку.

Можно ли использовать существующие вентиляционные каналы в здании в качестве вытяжных каналов в установке с рекуператором?

Определенно, существующие вентиляционные каналы в дымоходах здания не должны напрямую использоваться в качестве вытяжных каналов, взаимодействующих с вентиляционной установкой с рекуперацией тепла.

Дымовые каналы, выполненные в зданиях как вытяжные каналы гравитационных систем, не имеют наружной теплоизоляции. Также возникает вопрос о том, из чего сделана внутренняя поверхность воздуховода — будет ли она соответствовать требованиям по сопротивлению потоку. В старых зданиях рекомендуется ввести дополнительный воздуховод (это может быть спиро-труба с внешней теплоизоляцией).

Такой дымоход после адаптации в качестве вытяжного канала с рекуператором также должен быть теплоизолирован от атмосферных условий. Вышеуказанные процедуры призваны обеспечить надлежащую работу системы, предотвратить потери температуры и возможность конденсации водяного пара, содержащегося в удаляемом из помещений воздухе.

Вентиляция с рекуперацией тепла объединенная с каминной установкой в одну систему?

Специалисты уверяют, что это возможно: «Это сложное решение, но при соблюдении нескольких условий оно может быть эффективным:
Необходимо рассчитать сечение воздуховодов таким образом, чтобы при объединении обоих потоков — от вентиляционной установки и от каминного вентилятора — поддерживалась соответствующая скорость воздушного потока.

Вентиляционная установка должна быть надлежащим образом защищена от обратного потока горячего воздуха из каминного вентилятора в вентиляционную установку. Автоматика вентиляционных установок MIS TRAL предусматривает такую возможность. Если установка подключена правильно, то при работе каминного вентилятора он заставляет работать как минимум 2-ю передачу вентиляционной установки. Также необходимо использовать плотную запорную заслонку на случай отключения вентиляционной установки.

Также важно помнить, что воздуховоды для распределения горячего воздуха изготавливаются из материалов, устойчивых к высоким температурам. При соединении воздушных потоков нам приходится увеличивать их диаметр, что может значительно повысить их стоимость.»

Можно ли подключить вытяжку к вытяжной системе?

Вытяжка удаляет нагретый воздух из кухни, из которого можно извлечь много тепла — ее следует подключить к системе вентиляции с рекуперацией тепла. В жилых домах вытяжка не работает постоянно, и (в большинстве случаев) нет риска чрезмерного загрязнения вытяжного воздуховода. Очевидно, что в вытяжке необходимо использовать жировые фильтры, которые улавливают большую часть загрязнений. Но можно также использовать канальный фильтр, который дополнительно очищает воздух.

Однако, когда вытяжка с собственным вентилятором подключается к системе вентиляции, возникает другая проблема: работа вентилятора вытяжки мешает потоку воздуха, нагнетаемому насосом вентиляционной установки. Если вытяжка оснащена двигателем с мощностью, превышающей номинальную мощность вентиляционной установки, на оставшихся вытяжных каналах должны быть установлены обратные клапаны, а также клапаны постоянного расхода, ограничивающие поток до максимальной мощности вентиляционной установки.

Это делается для того, чтобы воздух, всасываемый кухонной вытяжкой, не вытеснялся в другие помещения. При использовании вентиляторов EC с электронной коммутацией автоматика вентиляционных установок MIS TRAL позволяет автоматически изменять производительность вентиляторов в зависимости от работы вытяжки.

Правильная эксплуатация и обслуживание систем вентиляции

Условием правильного и бесшумного функционирования вентиляции с рекуперацией тепла является не только профессиональное проектирование и профессиональный монтаж, но и правильная эксплуатация и техническое обслуживание, состоящее из:

  • очистка вентиляционных каналов, например, с помощью жесткой щетки, вращающейся 600 раз в минуту — один раз в 5 лет;
  • замена воздушных фильтров рекуператора — обычно каждые 3 месяца;
  • проверка установки по отводу конденсата — один раз в год, желательно перед началом отопительного сезона;
  • чистка — каждые 2 года.

Вентиляция с рекуперацией тепла — подведение итогов

Общая стоимость установки в российских условиях значительна, но затраты быстро окупятся, так как значительно сократятся расходы на отопление вентиляции воздуха. Таким образом, сэкономленные деньги компенсируют инвестиционные затраты, и у нас дома будет прекрасный внутренний комфорт.

Простой срок окупаемости составляет от 5 до 10 лет, а долговечность оборудования — более 20 лет. Поэтому стоит увеличить размер кредита и погашать увеличенные взносы за счет экономии энергии на отоплении вентиляции воздуха.

Оцените статью
Идея в доме
Добавить комментарий