«Recuperation» в переводе с латинского языка значит «возвращение» или «получение обратно». В технологическом цикле под рекуперацией подразумевают частичное возвращение какого-либо материала или энергии для их вторичного применения в этом же технологическом процессе. Например, в электротехнике под рекуперацией электрической энергии подразумевают ее возврат в сеть, а в химии – восстановление реагентов по истечению реакции. В приточно-вытяжных вентиляционных системах под рекуперацией понимают частичный возврат в помещение утилизируемого с вытяжным воздухом тепла.
Затраты на отопление помещений составляют существенную часть общей статьи расходов на поддержание здания в нормальном состоянии. Сегодня «тепло» обходится достаточно дорого независимо от методов его получения (центральная система отопления, индивидуальный газовый котел, геотермальная установка и пр.). Тепло «уходит» из здания через, так называемые, «мостики холода», через щели дверных и оконных проемов, за счет теплообменных процессов между внешними перекрытиями и наружным воздухом, а также с потоками воздуха через вытяжную вентиляцию. Частично сохранить тепло можно за счет общей теплоизоляции здания, но большая часть тепловой энергии все равно будет утилизироваться с вытяжным воздухом.
Экономия на отоплении здания становится особенно актуальной в зимний период. Для того чтобы сократить эксплуатационные расходы, в воздуховоды вентиляции встраивают специальные рекуператоры тепла – теплотехнические блоки, предназначенные для обмена тепловой энергией между вытяжным и приточным воздухом.
Рекуператоры могут быть централизованными и децентрализованными. Централизованный тепловой обменник обычно используют при новом строительстве. Такой рекуператор может обслуживать полностью все здание. В качестве примера централизованного рекуператора можно привести теплообменник, помещенный на чердаке частного дома. Децентрализованный рекуператор может встраиваться в любой участок воздуховода и обслуживать помещения индивидуально.
На сегодняшний день вентиляционные рекуператоры имеют множество конструктивных исполнений, но к наиболее распространенным относятся следующие.
ПЛАСТИНЧАТЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ
Рекуператор пластинчатой конструкции является наиболее простым в техническом отношении. Теплообменник представляет собой моноблочный узел, в котором потоки приточного и вытяжного воздуха разделяются теплопроводящей пластиной. Удаляемый воздушный поток прогревает пластину, а с другой ее стороны приточный воздух забирает тепловую энергию себе.
В качестве недостатка можно выделить образование на теплообменной пластине конденсата со стороны вытяжного воздуха, что в зимний период может привести к обледенению рекуператора и частично воздуховода.
Преимущества:
— устройство легко встраивается в любой участок воздуховода;
— отсутствуют подвижные части (проще обслуживание, отсутствует риск смещения воздушных потоков и пр.);
— относительно высокий коэффициент полезного действия – 50…90%;
— можно работать с высокотемпературными газовыми и воздушными смесями (до +200°C);
— аэродинамическое сопротивление проходящим воздушным потокам увеличивается незначительно;
— простая регулировка производительности посредством перепускного клапана.
РОТОРНЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ
Между воздуховодами вентиляции (приточным и вытяжным) устанавливается ротор, стенки которого играют роль теплообменника. Производительность теплообмена регулируется частотой вращения ротора. Вытяжной воздух, проходя по воздуховоду, омывает стенку теплообменника, отдавая ей часть своей внутренней энергии. После поворота ротора на 180 градусов нагретая стенка контактирует с холодным приточным воздухом, нагревая его. Далее процесс повторяется.
Преимущества:
— возможен возврат тепла до 75-85%.
Недостатки:
— подвижные части подразумевают наличие в конструкции зазоров, вследствие чего возникает риск смещения воздушных потоков, и из вытяжного воздуха дым, пыль, запахи и пр. могут возвращаться обратно в помещение с приточным воздухом;
— вращающийся ротор усложняет конструкцию, может провоцировать появление шумов и вибраций, требует подключения устройства к электрической сети.
ТЕПЛООБМЕННИКИ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ
Конструктивно подобный теплообменник схож с пластинчатым рекуператором. Главное отличие заключается в том, что теплообменные процессы происходят через дополнительный промежуточный «змеевик» — трубчатый замкнутый контур с водой или этиленгликолем. Интенсивность теплопередачи можно регулировать скоростью циркуляции жидкости внутри теплообменного контура. Конструкция полностью замкнута и исключает риск смешения воздушных потоков между воздуховодами. Недостаток – не слишком высокий КПД, достигающий всего 45-60%.
КАМЕРНЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ
Рекуператор камерного типа устроен таким образом, что вытяжной воздух проходит вдоль одной камеры, нагревая ее стенки, а приточный движется вдоль второй камеры. В определенный момент подвижная заслонка меняет положение и перенаправляет воздушные потоки. Приточный воздух начинает двигаться вдоль первого воздуховода, нагреваясь от его стенок, а вытяжной греет стенки второй камеры. Через определенное время заслонка опять меняет положение, и процессы повторяются. Эффективность возврата тепла составляет 80-90%. Недостаток – наличие подвижной заслонки, риск смешения воздушных потоков.
ТЕПЛОВЫЕ ТРУБКИ
Теплообменник подобного типа изготавливается в виде герметично запаянной трубки из материала с высокой теплопроводностью. Внутри трубки находится легкокипящая жидкость, например, фреон. Рекуператор устанавливается в воздуховоды в вертикальном положении или под небольшим углом. Нижний конец тепловой трубки находится в воздуховоде вытяжной вентиляции, а верхний – в приточной.
Теплый воздух, проходя по нижнему воздуховоду, омывает дно трубки. Фреон начинает кипеть и испаряться в верхнюю часть колбы, которая омывается приточным воздухом, забирая тепло от газообразного фреона. Теряя внутреннюю энергию, фреон конденсируется на стенках рекуператора в виде капель и под действием силы тяжести самотеком снова опускается на дно трубки. Процесс циклично повторяется. Преимущество – отсутствие движущихся частей. Недостаток – относительно небольшой КПД и наличие в системе фреона.
Направления
Компания «Забор Урала»
Производство, доставка и установка заборов.
Компания «Кровля»
Производство, доставка и установка кровельных материалов.
Работаем в Орске, Новотроицке, Оренбурге, Гае и по всей Оренбургской области