Рекуператор воздуха — что такое и зачем?
ВНИМАНИЕ! Данная статья опубликована на нашем сайте с информационной целью. Сотрудники нашего предприятия являются клиентами севастопольского производителя рекуператоров ООО "Теплообмен" и обладателями их продукции (рекуператоры воздуха). Для получения более точной и полной информации Вы можете перейти на сайт производителя (ссылка в конце этой статьи).
Появление современных окон, отличающихся от старых деревянных конструкций практически полной герметичностью, остро поставило вопрос о смене воздуха (вентиляции) в помещениях. Герметичность окон приводит к нарушению санитарных норм обмена воздуха в помещениях - снижается содержание кислорода и повышается содержание радона и углекислого газа, а это в свою очередь отрицательно влияет на здоровье человека. Кроме того, нарушение вентиляции становится причиной увеличения влажности, что приводит к появлению плесени и развитию других вредных бактерий и микроорганизмов.
В помещения должен поступать чистый воздух с улицы, но одновременно с этим при помощи открытых окон и вентилляционных каналов удаляется такой же объем воздуха из помещения. Зимой вместе с оттоком «отработанного» воздуха безвозвратно уходит из помещения ценное и такое дорогое по нынешним временам тепло, а летом, когда в помещении работают кондиционеры, приточный жаркий воздух лишь усложняет их работу.
Безусловно, разработчики окон пытаются сгладить эти проблемы. Наши окна, например, можно дополнительно оснастить «гребенками» или механизмами микропроветривания, позволяющими осуществлять проветривание малой активности. Также в рамах можно встроить климатические клапаны, которые пропускают небольшое количество воздуха с улицы. Но все эти дополнения решают задачу вентиляции лишь частично, при этом лишая окна их основного преимущества - герметичности. Вентиляционные механизмы и приспособления, предназначенные для уменьшения герметичности окон (даже частично) не обеспечивают ожидаемого энергосбережения. Так вот, для того, чтобы в буквальном смысле этого выражения не пускать деньги на ветер, и придуман был рекуператор воздуха.
РЕКУПЕРАТОРЫ
Решить проблему энергосберегающей вентиляции могут децентрализованные рекуператоры. Слово «рекуператор» происходит от латинского «recuperatio», что означает обратное получение или возвращение. В нашем случае это теплообменник, зимой возвращающий тепловую энергию, утекающую из помещения с удаляемым воздухом, а летом препятствующий проникновению жары с приточным воздухом. Принципиальная схема рекуператора довольно проста и представляет собой двухстенный теплообменник, в котором, не перемешиваясь, встречаются два потока воздуха — вытяжной и приточный. Из-за разности температур воздушных потоков они обмениваются между собой тепловой энергией, то есть холодный воздух нагревается, а теплый охлаждается. Кроме того, при охлаждении теплого воздуха из него удаляется влага вследствие конденсации ее на стенках теплообменника. Степень рекуперации (энергосбережение) при использовании современных рекуператоров составляет не менее 70%. Рекуператоры используются для эффективного воздухообмена и обеспечивают энергосберегающий приток свежего воздуха и удаление загрязненного, не нарушая тепловой комфорт в помещении.
КАК ВЫБРАТЬ МОДЕЛЬ РЕКУПЕРАТОРА?
Правильный выбор типоразмера (и места расположения) рекуператора может сделать только специалист-проектант по системам вентиляции. Однако если Вы по каким-то причинам хотите самостоятельно решить этот вопрос, то надо помнить, что основным источником загрязнений (в т.ч. загрязнений тепловых, влажностных и по газовому составу воздуха) в бытовых и социально-административных помещениях является человек. Поэтому основным фактором, учитываемым при выборе типоразмера рекуператора (т.е. величины воздухообмена), является не площадь или кубатура помещений, а количество постоянно находящихся там людей. Приблизительно можно считать, что на каждого постоянно находящегося в помещении человека необходимо обеспечить воздухообмен на уровне 20-25 м3/ч. Исходя из этого, мы можем дать следующие рекомендации по выбору рекуператоров:
- Модель 1, если в помещении постоянно находятся один – два человека, объём приточного воздуха не менее 35 м3/ч, объём вытяжного воздуха не менее 34 м3/ч, потребляемая мощность 3,6 Вт/ч 12В без обратного воздушного клапана или 36 Вт/ч 220 В с обратным клапаном.
- Модель 2, если в помещении постоянно находятся два человека, объём приточного воздуха не менее 39 м3/ч, объём вытяжного воздуха не менее 39 м3/ч, потребляемая мощность 3,6 Вт/ч 12В без обратного воздушного клапана или 36 Вт/ч 220 В с обратным клапаном.
- Модель 3, если в помещении постоянно находятся три – четыре человека, объём приточного воздуха не менее 91 м3/ч, объём вытяжного воздуха не менее 91 м3/ч, потребляемая мощность 6 Вт/ч 12В без обратного воздушного клапана или 44 Вт/ч 220 В с обратным клапаном.
- Модель 4, если в помещении постоянно находятся пять – шесть человек, объём приточного воздуха не менее 130 м3/ч, объём вытяжного воздуха не менее 128 м3/ч, потребляемая мощность 52 Вт/ч 220 В с обратным клапаном.
Помимо применения базовых моделей, можно получать степень рекуперации в любых, наперед заданных пределах, варьируя длиной рекуператора. Дополнительно возможна комплектация средствами автоматизации по согласованию, а также изменение конфигурации патрубков для решения специфических задач рекуперации тепла. Это позволяет изготавливать рекуператоры под каждую конкретную задачу.
КАКОЙ РЕКУПЕРАТОР ЛУЧШЕ?
Учитывая очевидную актуальность этого вопроса для любого, перед кем стоит задача выбора рекуператора, а также многоплановость влияющих на выбор факторов, постараемся выделить основные из них и рассмотреть последовательно по отдельности.
Представляется, что наиболее важными для рекуператора являются санитарно-гигиенические и энергоэффективные показатели, не говоря уже о том, что рекуператоры должны быть гарантированно работоспособны в естественных условиях. К числу обязательно учитываемых при выборе любого изделия показателей относится срок службы. Остальные, в т.ч. стоимостные и, тем более, эргономические показатели имеют подчиненное значение. Ниже приведены соображения, которые должны быть приняты во внимание при анализе вышеуказанных наиболее важных показателей.
- Рассматривая рекуператор с санитарно-гигиенической точки зрения, необходимо обратить внимание в первую очередь на материалы, используемые при изготовлении деталей, контактирующих с потоком поступающего в помещение воздуха (они не должны обладать склонностью к аккумулированию пыли и влаги и, желательно, должны допускать возможность их механической и химической очистки, если возникнет такая необходимость, с возможностью визуального контроля качества проведенной очистки). Кроме того, тракт поступающего в помещение воздуха не должен иметь никаких застойных зон, пазух, карманов и т.д., т.е. эпюра скоростей поступающего воздуха должна быть на всем протяжении тракта максимально равномерной.
Хотим подчеркнуть, что в рекуператорах, рекомендуемых нами, оба этих условия обеспечиваются автоматически в максимально возможной мере благодаря конструктивному исполнению – во-первых, поступающий в помещение воздух движется либо по пластиковому воздуховоду, либо по трубкам, изготовленным из «пищевой» нержавеющей стали, и, во-вторых, на пути движущего по воздуховоду потока воздуха размещена преграда (трубная решетка) с равномерно распределенными отверстиями (входами в теплопередающие трубки, имеющими идентичные сопротивления). Но на этом санитарно-гигиеническое преимущество перед многими аналогами не исчерпывается, т.к. все теплопередающие трубки не гладкие, а имеют специальный профиль, обеспечивающий подтвержденный эффект самоочистки, благодаря чему поверхности трубок остаются чистыми на протяжении всего периода эксплуатации. Использование в качестве основного материала пищевой нержавеющей стали, не окисляющейся и не разрушающейся под действием солей и большинства прочих химически активных веществ позволяет с уверенностью рекомендовать данные рекуператоры для использования в Крыму и Севастополе.
В связи с затронутым вопросом о материалах, применяемых при изготовлении рекуператоров, считаем целесообразным остановиться на специфичных особенностях ряда материалов, используемых в некоторых рекуператорах и сообщающих, по мнению изготовителей этих рекуператоров, особые преимущества соответствующим рекуператорам.
Например, некоторые производители используют медь для изготовления теплопередающих элементов рекуператоров. При этом в рекламных материалах делается значительный упор на бактерицидные свойства меди, что, якобы, делает такой рекуператор особенно ценным с санитарно-гигиенической точки зрения. Но, как известно, медь обладает слабовыраженным бактерицидным действием. При этом надо обратить внимание на то, что протяженность воздушного тракта в рекуператорах обычно находится в пределах 0,5-0,6м, а скорость движения воздуха в рекуператорах не бывает ниже 2м/с. Простые арифметические вычисления показывают, что движущийся через рекуператор воздух будет находиться в контакте с медной поверхностью значительно меньше секунды (от 0,25сек до 0.3сек). Совершенно очевидно, что никакой металл (даже серебро с его сильно выраженным бактерицидным эффектом, а уж тем более медь с ее слабовыраженным бактерицидным эффектом) не сможет оказать абсолютно никакого благотворного влияния на воздух за столь ничтожный по продолжительности контакт.
В качестве второго примера можно вспомнить о рекуператорах, в которых используются синтетические материалы, имеющие микроскопические поры, соизмеримые с размером молекул воды. Такие рекуператоры должны в зимний период, т.е. в период, когда понижение влажности в помещениях не желательно, обеспечивать возврат влаги из удаляемого воздуха в воздух поступающий. Представляется, что для того, чтобы это положительное свойство можно было принимать во внимание при выборе рекуператора, оно должно, кроме теоретических и экспериментальных обоснований, найти неопровержимое практическое подтверждение. Ведь не может не вызывать сомнение то, что находящая в реальном воздухе бытовых помещений пыль не закупорит с течением времени указанные поры, тем более, что они будут являться точками с локально более высокой влажностью, что, к сожалению, может создать хорошие условия для аккумулирования на поверхности воздушного тракта влажной пыли.
Эти два примера показывают, что надо с осторожностью относиться к заявляемым положительным свойствам того или иного рекуператора и пытаться получить понятные разъяснения или документальные подтверждения этих особых свойств.
- Энергоэффективные показатели (величина воздухообмена и степень энергосбережения), заявленные изготовителем, должны не только иметь документальное подтверждение признанного испытательного центра, но и не вызывать очевидных сомнений в обеспечении рекуператором своего предназначения – обеспечение передачи тепловой энергии от удаляемого воздуха воздуху поступающему без подмеса одного потока воздуха к другому. Что касается испытаний, то следует подчеркнуть, что корректные испытания такого изделия, как рекуператор, требуют специального (и дорогостоящего) оборудования, а также наличие знаний специфики их проведения. Самостоятельно проведенные испытания могут ввести в заблуждение даже добросовестного изготовителя, не ставящего целью указать заведомо недостоверные показатели, вводящие потребителя в заблуждение. Не менее важным является и вопрос гарантированного конструктивного исключения взаимопроникновения внутри рекуператора удаляемого и поступающего воздуха.
На сегодня известны модели рекуператоров, в которых заявлены достаточно высокие энергоэффективные показатели, достижение которых вызывает самые серьезные сомнения у специалистов. Причем не только эти показатели не имеют документального подтверждения признанного испытательного центра, а целиком относятся на веру производителя, но и конструктивное исполнение таких рекуператоров не может исключить подмес одного потока воздуха к другому ввиду не обеспечения герметичности каналов.
Необходимо отметить, что у рекомендуемых нами рекуператоров как величина воздухообмена, так и степень энергосбережения несколько раз были подтверждены в ходе испытаний в климатической камере акрредитованного Госстандартом Украины испытательного центра КиевЗНИИЭП.
- Работоспособность рекуператоров в естественных условиях на первый взгляд не подлежит даже обсуждению – раз создан рекуператор, то он должен быть работоспособным, особенно в тех случаях, когда необходимость в его использовании наиболее актуальна, т.е. в условиях стояния на улице низкой температуры. Совершенно очевидно, что чем ниже наружная температура, тем выше потребность в работе рекуператора.
Однако на рынке существуют рекуператоры, в которых один из вентиляторов располагается не внутри помещения, а снаружи, и такое размещение вентилятора чревато серьезными проблемами. Во-первых, абсолютное большинство вентиляторов работоспособно только при неотрицательных температурах, следовательно, при температурах ниже 0оС производитель вентиляторов не гарантирует их работоспособность, а при температурах на уровне (-5)оС они не способны включиться в работу, если были выключены. Ответ на вопрос «Нужно ли устанавливать рекуператор, который может работать только тогда, когда в нем нет особой необходимости?» очевиден. Поэтому, приобретая рекуператор, в котором хотя бы один вентилятор расположен снаружи, следует потребовать у продавца рекуператора документального подтверждения того, что примененные в нем вентиляторы работоспособны при отрицательных температурах (хотя бы до (-30)оС).
Но в связи с таким вариантом расположения вентилятора (снаружи помещения) возникает еще одна существенный вопрос – как заменить вентилятор, расположенный снаружи дома, если рекуператор установлен в помещении, находящемся не на 1-2 этаже, а например, на 3-м и выше. А ведь совершенно очевидно, что вентилятор непременно когда-то выйдет из строя.
С учетом этого, в рекомендуемых нами рекуператорах оба вентилятора располагаются внутри помещения, причем они установлены так, что, при необходимости, могут быть заменены без демонтажа рекуператора.
- Срок службы рекуператоров имеет весьма существенное значение. Ведь рекуператоры, как правило, заделываются в стеновые конструкции, устанавливаются за подвесными потолками, размещаются в подоконных нишах и пр. Очевидно, что выход рекуператора из строя и необходимость его замены или обслуживания создадут немалые неудобства.
В этом плане рекомендуемые нами рекуператоры бесспорно обладают существенными и неоспоримыми преимуществами по сравнению со многими аналогами. Дело в том, что основной (как по сути, так и по стоимости) элемент рекуператора – теплопередающий элемент, изготовлен в рекомендуемых нами рекуператорах из высоколегированных нержавеющих трубок, способных работать без каких-либо дефектов в условиях обдувания их воздухом, которым дышат люди, столетия (поэтому в данных рекуператорах на трубный пучок дается гарантия в 100 лет). Пластиковая оболочка рекуператора изготовлена из штатных элементов воздуховодов, на которые установлен срок службы 50 лет. И единственным элементом рекомендуемого нами рекуператора, который на протяжении срока службы здания может выйти из строя и потребовать замены является вентилятор. Но в данных рекуператорах оба вентилятора расположены внутри помещения, причем расположены таким образом, что для их замены не требуется демонтировать рекуператор.
Таким образом, объективный анализ сочетания всех наиболее важных характеристик показывает, что рекомендуемые нами рекуператоры безусловно являются лидерами среди аналогов. Немаловажным является и то, что, обладая исключительно высокими санитарно-гигиеническими показателями и одними из наиболее высоких энергоэффективных показателей, рекомендуемые нами рекуператоры имеют стоимость меньшую, чем абсолютное большинство аналогов.
Кроме всего вышеперечисленного, очень важным является то, что производство и сервисный центр по обслуживанию рекомендуемых нами рекуператоров находится в Севастополе! Общество с ограниченной ответственностью «Теплообмен» основано в Севастополе в январе 1993 года ведущими сотрудниками специализированного конструкторского бюро, занимавшимися до распада Советского Союза проектированием теплообменных аппаратов для нужд флота. Благодаря накопленному за многие годы работы в области проектирования теплообменных аппаратов опыту и наличию новых идей, предприятию удалось создать и наладить серийный выпуск теплообменных аппаратов, которые по своим потребительским свойствам и массогабаритным характеристикам на сегодня не имеют аналогов.
Ознакомиться с расширенной информацией и протоколами испытаний, а также узнать стоимость рекуператоров воздуха можно на сайте производителя http://www.ttai.ru : (испытания 22.06.2004, испытания 29.08.2003).