Какой рекуператор лучше роторный или пластинчатый

Пластинчатый или роторный рекуператор?

Чем выше температура воздуха, поддерживаемого в помещении, тем больше можно сэкономить, применяя высокоэффективные системы рекуперации тепла в системах вентиляции. Бассейн не исключение!

В холодном климате прекрасно себя зарекомендовали роторные рекуператоры: высокая температурная эффективность и работа при низких температурах наружного воздуха без предварительного подогрева. Однако, в случае плавательного бассейна данное решение неверно! Давайте попробуем разобраться почему!

Прежде всего необходимо понять разницу в принципах функционирования пластинчатого рекуператора и роторного. В пластинчатом рекуператоре тепло передается через стенку рекуператора, потоки постоянно разделены. В роторном же – стенки рекуператора являются аккумуляторами тепла: накапливая тепло, камера поворачивается из теплого потока воздуха в холодный. С этим фактом связаны две особенности роторного рекуператора – возврат части отработанного воздуха и влаги.

Для плавательных бассейнов по нормам разрешена рециркуляция, поэтому по поводу перетоков волноваться в этом случае не следует, а вот возврат влаги разберем подробнее.

При низких температурах влагосодержание воздуха очень мало: например, при нагреве воздуха с расчетными параметрами холодного периода в Москве –25 °С 82% до рекомендованных в помещении бассейна +30 °С его относительная влажность составит 1%. Таким образом, осушающая способность свежего воздуха в холодный и переходный период очень высока, даже избыточна. Подача большого количества свежего воздуха в холодный период приводит к пересушиванию помещения бассейна, что, в свою очередь, влечет за собой резкое увеличение испарения и, в итоге, к значительному увеличению эксплуатационных затрат.

Исходя из информации, поданной выше, существует два решения: увлажнять воздух в роторе, или смешать нагретый в пластинчатом рекуператоре сухой воздух с влажным вытяжным. Какое решение будет лучшим и почему? Правильный ответ – второе, с помощью пластинчатого рекуператора: с точки зрения комфорта – проще контролировать влагосодержание приточного воздуха, а значит, повышается точность поддержания параметров в помещении бассейна; с точки зрения экономии – при низких температурах достаточно подавать всего 30–40% свежего воздуха для поддержания требуемой осушающей способности, что влечет за собой значительное
сокращения эксплуатационных расходов!

Более того, конструктивно системы с пластинчатыми рекуператорами могут быть лучше подготовлены для работы во влажной среде: проще организовать отвод конденсата, защиту от обмерзания, защиту рекуператора и прочих компонентов от коррозии.

Menerga на сегодняшний день – одна из немногих вентиляционных компаний, производящих рекуператоры самостоятельно по запатентованной технологии. Материал рекуператора – полипропилен – пластик, не подверженный коррозии и химическим воздействиям. Эффективность передачи тепла современных противоточных рекуператоров от Menerga превосходит эффективность новейших роторов и составляет около 95%! Фактически, интегрированный водяной воздухонагреватель требуется только для воздушного отопления помещения — температура приточного воздуха при температуре наружного –25 °С и вытяжного воздуха +30 °С составляет свыше +29 °С!

Рекуперация

В последние годы в России проводится активная политика в области энергосбережения и повышения эффективности потребления энергоресурсов. Как известно, в холодный период года большое количество энергии расходуется на нагрев поступающего из приточной вентиляции воздуха. Снизить энергопотребление и повысить КПД инженерных систем позволяет применение рекуперации.

Термин «рекуперация» описывает процесс повторного применения уже отработанной энергии или вещества. В системах вентиляции под этим понятием подразумевается передача теплоты от вытяжного воздуха, нагретого в помещении, холодному приточному, осуществляемая без прямого контакта между потоками. Собственно, рекуператор представляет собой теплообменник, устройство которого обеспечивает такую теплопередачу. Также существуют приточно-вытяжные установки с возможностью рециркуляции воздуха в секции рекуператора за счет открытия переточных заслонок.

Принципиальная схема вентиляции с рекуператором

Перед подачей свежего воздуха с улицы в обслуживаемые помещения (спальня, детская, гостиная) в рекуператоре происходит его нагрев за счет вытяжного воздуха из туалета, ванной и кухни. Это позволяет снизить затраты энергии на нагрев приточного воздуха.

Принцип работы рекуператора
Принципиальная схема работы вентиляции с рекуператором

Эффективность и целесообразность использования рекуператора

В данном разделе поговорим об эффективности рекуператора в вентиляции и разберем основные плюсы и минусы такой системы. В первую очередь, стоит сказать, что эффективность и сроки окупаемости рекуператора зависят от различных условий:

• Тип рекуператора.
• Объем воздухообмена.
• Температурный режим эксплуатации.
• Вид основного источника энергии для нагрева поступающего воздуха (газ/горячая вода, электричество).
• Тарифы на энергоносители.

Так, например, окупаемость рекуператора на крупных объектах в Москве с воздухообменом более 1000 м³/час и электрическим калорифером будет составлять около 2–3 лет. Если же рассматривать небольшой частный дом с расходом воздуха менее 200 м³/час, то окупаемость достигается только по истечении 8 лет. При наличии водяного нагревателя сроки окупаемости возрастают в 5–7 раз и приобретение рекуператора становится экономически нецелесообразным. КПД рекуператора в зависимости от вида варьируется в диапазоне 40–90%, при этом эффективными считают устройства работающие с КПД выше 60%.

Среди недостатков использования рекуператора можно отметить следующие:

• Высокие первоначальные капиталовложения. Большие стартовые инвестиции являются главным недостатком рекуператоров. Но это компенсируется снижением будущих эксплуатационных издержек на нагрев/охлаждение приточного воздуха.
• Выпадение конденсата. Из-за разности температур на стенках теплообменника может происходить конденсация. Зимой есть вероятность обледенения, влекущая за собой снижение КПД и возможный временный выход рекуператора из строя.
• Повышение аэродинамического сопротивления вентиляционной сети. При подборе вентиляторе следует учитывать, что потери давления на рекуператоре составляют до 100 Па.
• Возможность перетока вытяжного воздуха в приточный в некоторых моделях.
• Увеличение габаритов приточно-вытяжной системы.
• Шумная работа некоторых типов рекуператоров.

Но несмотря на перечисленные минусы данная система имеет ряд существенных достоинств, которые во многом перекрывают недостатки от её использования.

Рекуператор позволяет экономить энергоресурсы на отопление зимой и на охлаждение летом. При этом он довольно прост в установке и обслуживании и поставляется с полным пакетом автоматики. Срок эксплуатации данного оборудования достаточно высок (от 15–20 лет) и в большинстве случаев ограничивается только сроком службы материала.

Виды рекуператоров

К основным видам рекуператоров относят:

• Пластинчатый рекуператор.
• Роторный рекуператор.
• Фреоновый рекуператор (тепловые трубки).
• Рекуператор с промежуточным теплоносителем.
• Камерный рекуператор.

Пластинчатый рекуператор

Пластинчатый рекуператор представляет собой несколько собранных в ряд пластин и разделенных прокладками так, что между ними образуются каналы с чередующимся направлением. Вытяжной поток передает тепло пластинам внутри рекуператора, которые в свою очередь греют холодный приток. Кассеты с пластинами снабжены поддоном для слива конденсата, который образуется в процессе работы. Данные теплообменники производят в противоточном или перекрестноточном исполнении. Противоточные обладают более высоким КПД (на 10–15% выше).

Вариант исполнения пластинчатого рекуператора
Принцип работы пластинчатого рекуператора

КПД пластинчатого рекуператора составляет 40–70%.

У данного теплообменника есть ряд преимуществ:

• Простая конструкция.
• Нет взаимного движения между деталями, а значит и износа из-за трения.
• Бесшумная работа.
• Отсутствие затрат энергии.
• Низкая стоимость.

Основным недостатком пластинчатого рекуператора является обледенение выпадающего конденсата. Существует три способа решения данной проблемы:

• Подача приточного воздуха в обводной канал (байпас), чтобы теплый вытяжной воздух растопил лед на пластинах.
• Исполнение рекуператора с пластинами из гигроскопической целлюлозы.
• Предварительный подогрев приточного воздуха.

Роторный рекуператор

Принцип работы данного рекуператора – роторный теплообменник, вращающийся с определенной скоростью. Этот теплообменник, состоящий из ряда пластин, вращается по оси, проходящей между вытяжным и приточным каналами, при этом нагреваясь в вытяжной зоне и затем охлаждаясь в приточной. В результате происходит передача теплоты и частично влаги из вытяжного воздуха в приточный.

Вариант исполнения роторного рекуператора
Принцип работы роторного рекуператора

Роторный рекуператор обладает следующими достоинствами:

• Высокий КПД (60–90%) за счет отсутствия обмерзания.
• Регулируемая скорость вращения рекуператора. Изменяя скорость вращения, можно регулировать эффективность данного агрегата.
• Частичный возврат влаги. Позволяет обходиться без увлажнителей воздуха..

А теперь поговорим о недостатках роторных рекуператоров:

• Возможность перетока вытяжного воздуха в приточный. Поэтому подобные типы рекуператоров недопустимо использовать на некоторых объектах (больницы, пищевые производства, и прочие учреждения с жесткими требованиями к чистоте приточного воздуха).
• Наличие вращающихся деталей. Данное обстоятельство приводит к снижению срока эксплуатации и повышает сложность обслуживания.
• Привод роторного рекуператора потребляет электроэнергию.

Фреоновый рекуператор (тепловые трубки)

Фреоновый рекуператор представляет собой теплообменник, внутри которого расположены кольцеобразные трубки с хладагентом. Принцип его работы основан на выделяемой и поглощаемой теплоте фазового перехода при конденсации и испарении газа. Змеевик должен быть установлен таким образом, чтобы поток свежего воздуха был сверху, а отработанного – снизу. В таком случае фреон в нижней зоне будет закипать и забирать теплоту от вытяжного воздуха. После чего подниматься вверх, конденсироваться, отдавать теплоту приточному воздуху и стекать обратно вниз. Описанный процесс циклично повторяется.

Данное оборудование можно устанавливать как в жилых и общественных зданиях, так и на промышленных и производственных объектах с небольшой нагрузкой по воздухообмену.

К преимуществам данного теплообменника можно отнести:

• Высокий КПД (до 80%).
• Низкий уровень шума. Т.к. нет подвижных деталей.
• Отсутствие затрат на электроэнергию.
• Компактность. Обладает относительно небольшими массогабаритными показателями.

Но у него также есть и ряд недостатков:

• Самый дорогой вариант из всех типов рекуператоров.
• Максимальная эффективность достигается только в низком температурном диапазоне.

Принцип работы фреонового рекуператора
Принцип работы гликолевого агрегата

Рекуператор с промежуточным теплоносителем (гликолевый агрегат)

Данный вид рекуператора состоит из двух теплообменников, расположенных в вытяжной и приточной сетях и соединенных между собой трубами с водой или водным раствором гликоля. Движение теплоносителя обеспечивается с помощью насоса установленного в жидкостный контур.

Среди достоинств данного типа можно выделить следующие:

• Отсутствие смешивания потоков свежего и отработанного воздуха.
• Возможность регулирования эффективности за счет переключения режима работы насоса.
• Возможность удаленного друг от друга размещения приточной и вытяжной сетей.
• Возможность работы с несколькими сетями одновременно.
• Возможность использовать в качестве теплоносителя антифриз, что позволит установке работать при сильных морозах.

Но у данной системы есть очень важный недостаток в виде низкого КПД (около 50%) ввиду наличия промежуточного теплоносителя, его инерционности и потерь по его контуру. Также данный агрегат необходимо обеспечить подачей электроэнергии для привода насоса.

Камерный рекуператор

Камерный рекуператор является типичным представителем теплообменного аппарата регенеративного типа. Принцип его работы основан на попеременном соприкосновении вытяжного и приточного воздуха с одними и теми же поверхностями конструкции. Сначала теплый отработанный воздух проходит сквозь первую камеру, нагревая её. После чего передвижением заслонки обеспечивается смена направления, и уже холодный уличный воздух поступает через первую камеру, поглощая теплоту, в то время как вытяжной воздух выходит сквозь вторую камеру, нагревая теперь ее. По достижению необходимой температуры заслонка вновь переключается, и процесс повторяется.

К преимуществам данного рекуператора относятся:

• Высокий КПД (порядка 80–90%).
• Исключение заледенения системы.
• Простота монтажа.
• Поддержание уровня влажности.

Среди недостатков можно отметить:

• Смешение встречных потоков.
• Наличие подвижных элементов.

Заключение

Рекуперация позволяет существенно снизить затраты энергии при организации необходимых условий микроклимата системой вентиляции. При этом на рынке существует огромное количество разнообразных вариантов исполнения данной системы, из чего можно сделать вывод о наличии спроса со стороны целевой аудитории и существовании тренда на энергосбережение. Эффективность и экономическая целесообразность использования рекуператоров зависит от многих факторов и данные показатели необходимо рассчитывать и уточнять в каждом случае индивидуально.

Оперативная консультация
по вашему проекту

Чем мы можем вам помочь? Опишите свою задачу или задайте вопрос, заполнив поля ниже. Наш специалист свяжется с вами и ответит на все ваши вопросы.

Комплексное проектирование жилых, общественных, спортивных и промышленных зданий и сооружений

Рекуператор пластинчатый и роторный: сравнение, характеристика, преимущества и недостатки

Обеспечить жилое помещение теплом в зимние месяцы – необходимая и обязательная задача. Достигается это путем отопления. Отопление, как правило, осуществляется по металлическим трубам с использованием горячей воды. В большинстве жилых построек отопление квартир регулируется лишь службами, которые осуществляют подачу тепла. Это не совсем удобно и затратно. Иметь возможность контролировать температуру сразу избавляет потребителя от перерасхода теплоэнергии, позволяет самому контролировать желаемую температуру в помещении.

Мы упомянули о зимнем периоде. Однако в летние месяцы поддерживать прохладную температуру в помещении также немаловажно. В жаркую погоду открытые окна малоэффективны. Стены за день нагреваются до такой степени, что за ночь не успевают остывать, а, следовательно, духота в комнате сохраняется. В этом случае применяются вентиляторы, кондиционеры. Однако, есть в другие средства, о которых мы и поговорим в статье.

Роторные рекуператоры

Рекуператоры – это устройства, служащие для вентиляции помещения. Нужно подробнее остановиться на принципе работы таких устройств. Простыми слова принцип заключается в следующем: что касается сохранения тепла в помещении, то холодный воздух, который поступает в устройство извне, обогревается отработанным теплым воздухом, который из помещения выходит через устройство. Тот же принцип применяется и в жаркое время, только наоборот (теплый воздух извне охлаждается отработанным из помещения).

Применение рекуператоров в современном мире является популярным способом сохранения энергии в области вентиляции воздуха. Все устройства данного типа подразделяются на роторные и пластинчатые.

Роторный рекуператор, как следует из самого названия, обладает роторным теплообменником, который вращается с определенно заданной скоростью. В приборе присутствуют два канала: вытяжной и приточный. Теплообменник нагревается в зоне вытяжного канала, а охлаждается в зоне приточного. Таким образом, тепло из вытяжного канала передается в приточный. Нагреваясь и охлаждаясь, воздух, как известно, образует конденсат (влагу). В зимнее время конденсат сильно охлаждается и превращается в лед, оседая на стенки теплообменника.

рекуператор пластинчатый схема вентиляции с рекуперацией вентустановка с пластинчатым рекуператором вентустановка с роторным рекуператором

Преимущества роторного рекуператора можно обозначить следующим образом:

1. Небольшие размеры устройства. Этот показатель очень немаловажен, так как устанавливая его в относительно небольшом помещении, не хотелось бы, чтобы прибор занимал много места, а, следовательно, сужал пространство.
2. Возможность регулировать скорость вращения теплообменника, что позволяет регулировать подачу тепла.
3. Высокий кпд устройства.
4. Такой прибор способен частично возвращать влагу в помещение, что позволяет сохранять нужную влажность.

Говоря о достоинствах любого прибора, необходимо упомянуть и о возможных недостатках. Такое также здесь присутствуют. Из недостатков можно определить основные:

1. Сложность конструкции прибора. Ни для кого не секрет, что чем сложнее конструкция, тем в итоге значительно сложнее его обслуживать. Ремонт рекуператора достаточно сложен и дорогостоящ.
2. Из-за особенности конструкции загрязненный воздух может частично поступать в приток. Отсюда необходимо использовать дополнительный фильтры для оптимальной работы.
3. Еще к одному из недостатков можно отнести то, что для вращения теплообменника требуется электроэнергия. Потребление ее небольшое, но все-таки оно присутствует.

Пластинчатый рекуператор

Выше мы поговорили о роторном варианте. Рассмотрели его положительные и отрицательные стороны. Следующим в этой серии является пластинчатый рекуператор. В чем же его основное отличие от роторного?

Принципы таких устройств схожи и заключаются в пересечении приточного и вытяжного воздуха. Различие заключается в том, что в пластинчатом устройстве воздух разделяется на потоки при помощи металлических пластин.

Положительные характеристики такого рекуператора можно представить в следующем виде:

1. Высокая эффективность.
2. Простота устройства. Нет подвижных и вращающихся элементов, которые могут выйти их строя, а соответственно нет необходимости в обслуживании и ремонте.
3. Не потребляет электроэнергию, а, соответственно, позволяет экономить средства на обслуживание.

При всех положительных сторонах есть и отрицательные. К ним можно отнести:

1. В зимний период основной проблемой таких устройств является обмерзание теплообменника. Для возобновления работы в этом случае следует либо отключать приточный вентилятор, либо использовать специальный клапан (байпасный).
2. Отсутствие в данных приборах возврата влаги в отличие от роторных.

Мы рассмотрели основные характеристики каждого из выше рассматриваемых приборов. Определили их положительные и отрицательные стороны. Выбор за вами!

Рекуператор воздуха. Какой выбрать роторный или пластинчатый?

Передача тепла от удаляемого из помещений воздуха свежему, приточному происходит в специальных устройствах, называемых рекуператорами. Существует 2 основных типа рекуператоров: пластинчатый и роторный. Оба имеют ряд достоинств и некоторые недостатки. Рассмотрим конструктивные особенности обоих типов рекуператоров.

Пластинчатый рекуператор

Конструкция пластинчатого (перекрестно-точного) рекуператора — это изготовленная из листов тонкой оцинкованной стали кассета, сквозь которую проходят два потока: вытяжной и приточный. Пластинчатый рекуператор встречается в приточно-вытяжных системах чаще, чем роторный, поскольку он более дешевый и компактный.

В пластинчатом рекуператоре вытяжной и приточный воздушные потоки проходят с разных сторон пластин, набранных в ряд, и (в идеальном случае) не смешиваются между собой. Практически же вероятность утечки существует, и, к сожалению, она нередка.

Пластинчатый рекуператор необходимо дополнить системой для отвода конденсата (конденсатосборник), который образуется на поверхности пластин при обмене воздушных потоков теплом. В таких системах обязательно использование водяного затвора, который блокирует работу вентилятора в случае опасности подачи воды в канал. Также следует учитывать, что наличие конденсата может привести к образованию наледи, а следовательно, необходимо предусмотреть систему размораживания.

Управление интенсивностью рекуперации осуществляется с помощью перепускного клапана, которым регулируют расход воздуха. Важное достоинство такого клапана — отсутствуют какие-либо подвижные части.

Эффективность такого рекуператора достаточно высока — до 70 %, однако ее хватает для относительно небольших помещений: квартиры, небольшого магазина, загородного дома.

На рынке климатических систем нового поколения для дома и промышленных помещений зарекомендовал себя бренд Dantex https://dantex.ru/products/rekuperatory-dlya-chastnogo-doma/. Пластичные и роторные рекуператоры данного бренда спроектированы таким образом, чтобы максимизировать эффективность теплообмена, обеспечив низкий уровень шума и компактность оборудования.

Виды теплообменников

Пластинчатые рекуператоры оснащают несколькими типами теплообменников:

• Алюминиевые теплообменники.
  Потоки воздуха разделены фольгой из алюминия. Такие теплообменники имеют относительно невысокую стоимость, однако отличаются более низким коэффициентом полезной деятельности (КПД) за счет необходимости в режиме оттаивания.
• Пластиковые теплообменники.
  Конструкция такого теплообменника аналогична теплообменникам с фольгой из алюминия, но КПД его существенно выше.
• Бумажные теплообменники.
  Потоки разделяются пластинами из специальной бумаги. КПД высок, но за счет того, что конденсат свободно проходит сквозь стенки теплообменника, такие рекуператоры нельзя использовать в помещениях с высоким уровнем влажности, например в бассейнах.
• Бумажные теплообменники (двойная кассета).
  Гораздо более высокий КПД по сравнению даже с просто бумажными теплообменниками, так как происходит дополнительный подогрев входящего воздушного потока во второй кассете. Но, как и менее продуктивных собратьев, их нельзя применять в помещениях, отличающихся высокой влажностью.

Роторный рекуператор

Рекуперация воздуха в приточно-вытяжных системах с роторным рекуператором осуществляется за счет вращения ротора между приточным и вытяжным воздушными потоками. Так как система открыта, то постоянно присутствует возможность смешивания двух потоков и, как следствие, попадание обратно в помещение неприятных запахов и пыли. В принципе, правильная настройка частоты вращения ротора сводит возможность такой ситуации к минимуму.

КПД роторного рекуператора значительно выше, чем у пластинчатого, — до 85 %, и к тому же отсутствует вероятность образования наледи. Конструкция роторного рекуператора — цилиндр, расположенный в осевом направлении, со множеством слоев гофрированной стали внутри. Вначале через ротор проходит отработанный, теплый воздух — и пластины нагреваются. Затем ротор втягивает в поток свежий воздух, которому пластины и отдают полученное тепло.

Сравнивая роторные рекуператоры и пластинчатые, имеющие двойные кассеты, можно заметить, что у роторного КПД ниже. Однако роторный можно использовать как осушитель (особенно это важно в помещениях с высокой влажностью), при том, что он имеет невысокий уровень потребления энергии.

Из главных недостатков следует отметить высокую стоимость и сложные механизмы, которые нуждаются в регулярном и частом сервисном обслуживании.