Рейтинг лучших приточно-вытяжных установок с рекуперацией на 2022 год

В холодное время года при вентиляции помещений возникает серьёзная проблема из-за значительной температурной разницы между воздухом, находящимся внутри и поступающим снаружи. Устремляющийся вниз холодный поток формирует неблагоприятный микроклимат на производстве, в офисах, жилых квартирах и домах, а также создаёт на складах неприемлемый вертикальный градиент температуры.

Распространённым вариантом решения становится включение в приточную вентиляцию устройства для нагрева входящего потока, работа которого требует значительных энергозатрат. Однако при использовании технологии передачи тепла поступающему воздуху от выходящего при помощи специального прибора под названием рекуператор, потребление электроэнергии можно существенно снизить. В летнее время года при значительном превышении наружной температуры над комнатной он эффективно охлаждает входящий поток.

Общие сведения и принцип работы

Рекуператор – устройство для вентилирования помещения, использующее теплоту выходящего воздуха для непрерывного теплообмена через разделительную поверхность с входящим потоком.

Технология обеспечивает сохранение и возвращение «внутреннего» тепла, которое предназначено для выдувания на улицу одновременно с вытяжкой. В процессе постоянной циркуляции потоки движутся в двух направлениях. Из помещения отработанный тёплый воздух удаляется через теплообменник, а поступающий холодный поток благодаря теплообмену нагревается и обеззараживается. При этом температурный режим можно регулировать при возможности сохранения не только тепла, но и прохлады.

Основные этапы:

• сбор воздуха;
• подача его с помощью вентилятора в систему;
• прохождение через рекуператор;
• вытяжка и удаление за пределы вентилируемого помещения;
• поступление наружного воздуха с пропусканием через рекуператор;
• частичная передача тепла от вытяжного поступающему потоку.

Тепловые трубки

Данный рекуператор состоит из закрытой системы трубок, заполненных фреоном, который испаряется при нагревании удаляемым воздухом. Когда приточный воздух проходит вдоль трубок, пар конденсируется и вновь превращается в жидкость. Передача загрязнений в данной конструкции исключена. Рекуператор не имеет подвижных частей, но имеет сравнительно низкую эффективность (50-70%).

Рекуператор канального типа на основе тепловых трубок

Наибольшее распространение на практике получили пластинчатые и роторные рекуператоры. Причем существуют модели рекуператоров, в которых могут быть установлены последовательно два пластинчатых теплообменника. Они отличаются высокой эффективностью.

Двухступенчатая рекуперация двумя роторами

Объем тепла, забираемого посредством теплообменника, зависит от ряда факторов, в частности, температуры внутреннего и наружного воздуха, его влажности, скорости воздушного потока. Чем больше разница температур внутри и снаружи помещения, чем больше влажность, тем больше будет эффект от работы рекуператора. Кстати, большинство установок имеют возможность монтажа на летний период вместо обычного теплообменника так называемой летней кассеты, что позволяет обеспечивать приток воздуха без процесса рекуперации. Кроме того, в ряде случаев можно изменить направление потоков воздуха внутри установки, благодаря чему они минуют теплообменник.

Основные характеристики и особенности типов теплообменников

Устройство

Конструкция вентиляционного агрегата с рекуперацией достаточно простая и включает:

• корпус, изготовленный из листовой стали, алюминиевого профиля и сэндвич-панелей. Оборудован шумоизоляцией, теплоизоляцией и защитой от вибрации;
• воздуховоды с клапанами и заслонками для распределения потоков;
• выходные и входные решётки;
• вентилятор для вытяжки и подачи;
• система фильтров для предотвращения попадания посторонних предметов, грязи и пыли;
• блок рекуперации;
• электронный блок управления;
• дополнительные системы для увлажнения, ионизации, датчики CO2, генератор холодной плазмы.

Основные элементы вентиляционных систем

Рекуператор в системе вентиляции
Вентиляция с рекуперацией тепла в частном доме состоит не только из блока теплообменника.

В состав системы входят:

• защитные решётки;
• воздуховоды;
• клапаны;
• вентиляторы;
• фильтры.
• органы автоматизации и управления.

Решётки предохраняют от случайного попадания в систему крупных предметов, птиц и грызунов, которые могут стать причинами аварий. Такой вариант возможен, когда посторонний предмет попадает на крыльчатку вентилятора. Последствием могут быть:

• деформированные лопасти и повышенный уровень вибрации (шума);
• заклинивание ротора вентилятора и сгорание обмоток электродвигателя;
• неприятный запах от погибших и разлагающихся животных.

Общее сечение отверстий решётки не должно быть значительно меньше сечения воздуховодов, это приводит к снижению производительности всей системы.

Воздуховоды и фасонные части (повороты, тройники, переходники) покупают одновременно, стараются приобретать изделия одного производителя. Разница в размерах приводит к зазорам в местах соединений, нарушению движения потоков и завихрениям.

В сильный мороз можно перекрыть приточный клапан временно

Не используют для вентиляции с рекуператором гофрированные воздуховоды, создающие сопротивление потокам воздуха и повышенный шум при работе.

Воздушные клапаны нужны для временного изменения параметров движения воздуха, например, с их помощью можно перекрыть вводной канал в особо морозный период времени, когда рекуператор не справляется с подогревом воздуха до необходимой температуры.

Фильтры устанавливают во все модели вентиляции с рекуперацией. Они защищают аппаратуру от уличной пыли и пуха деревьев, которые быстро забивают теплообменники.

Вентиляторы могут быть встроены в блок рекуператора или устанавливаются в каналы. При расчётах обязательно определяют необходимую мощность устройства.

Нельзя экономить на покупке вентиляторов — дешёвые некачественные изделия не предназначены для долговременной работы. По мере износа вентиляторы издают шум, приводят к вибрациям составных частей вентиляции, что доставляет дискомфорт при нахождении в помещениях.

Преимущества оборудования с рекуперацией

1. Высокая экономичность, связанная со значительным снижением затрат для вентиляции, кондиционирования и отопления объекта.
2. Качественный нагрев поступающего потока в холодное время.
3. Доступная цена, которая не намного больше классического оборудования для вентиляции.
4. Передача влаги приточному потоку для поддержания комфортного уровня влажности.
5. Удобное управление, которое можно выполнять дистанционно при помощи мобильных устройств или компьютера.
6. Высокая степень электрозащиты с автоматическим отключением при скачках напряжения, блокировках работы, перегреве устройств и потере фазы.
7. Небольшой уровень шумности благодаря оснащению специальными устройствами из материалов, устойчивых к вибрации и подавляющих шум работающих вентиляторов.
8. Долгий срок службы.

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.

Пластинчатый перекрестноточный рекуператор

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 теплового насоса.

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.

Критерии выбора

Для того чтобы не допустить ошибки при выборе, следует обращать внимание на рекомендации и советы специалистов, в том числе:

1. Наличие дополнительного источника нагрева для защиты от обмерзания и поддержания КПД в холодное время года. Как правило, до -10⁰С оборудование работает стабильно, но при сильных морозах возможны сбои.
2. Толщина корпуса и материал изготовления каркаса с наличием мостиков холода, которые должны выдерживать снижения наружной температуры без дополнительной изоляции.
3. Массогабаритные показатели должны соответствовать помещению для монтажа.
4. Учёт свободного напора вентилятора, соответствующего объёму вентилируемого помещения.
5. Оборудование системами автоматики и возможность подключения дополнительных опций, которые с повышением комфорта при эксплуатации оборудования снижают издержки.
6. В качестве основного расчётного параметра производительности принимается объём воздуха, поступающий в помещение за один час. Согласно санитарным нормам, значение должно соответствовать одному крату общего объёма обслуживаемых помещений (кухня, спальня, гостиная) или 60 кв. для взрослого человека.
7. Напор вентилятора должен обеспечивать прокачку всей вентиляционной системы дома.
8. Уровень шумности не может нарушать комфорт пребывания в помещении и зависит от материала изготовления и толщины корпуса, мощности вентилятора и прочих параметров.

Таким образом, выбирая приточно-вытяжную систему с рекуперацией следует рассматривать её как климатический комплекс для поддержания расхода воздуха, температуры и влажности в заданном режиме. При этом оснащение дополнительными нагревателями, охладителями, увлажнителями и прочими осушителями становится объективной необходимостью. Все это должно минимизировать человеческого участие в процессе управления и повысить качество микроклимата в помещении.

Теплопотери: когда деньги «вылетают в трубу»

Нужно отметить, что конструкция вентиляций такого типа должна предусматривать подогрев подаваемого уличного воздуха. Эта функция востребована в холодное время года: если входящий воздушный поток не нагревать, это приведет к выхолаживанию помещения.

Вентиляция в этом случае станет мощным «кондиционером», подавая холод тогда, когда он совсем не нужен. Даже если в помещении отопление будет работать в полную силу, постоянный ток холодного воздуха сделает проживание в нём невозможным. Тепло будет «вылетать» на улицу, температура упадет на 8-12 градусов, а в комнате будут гулять сквозняки. Вывод прост – приточно-вытяжные вентиляции должны быть снабжены системой нагрева воздуха (калорифером).

Нагрев воздуха с помощью таких систем требует значительных затрат энергоресурсов. Так, блок нагрева приточно-вытяжных вентиляций потребляет 1 кВт электроэнергии в час, на подогрев 55 м³ воздуха, от уличных -30 °C до комнатной температуры.

Тут стоит вспомнить, что продолжительность периода отрицательных температур воздуха в большинстве регионов России может составлять до 6 месяцев. На это время расходы на обогрев воздуха вентиляцией могут превысить затраты на отопление.

Между тем в России пользуются большой популярностью вентиляционные установки с энергоэффективной системой нагрева воздуха

. Это стало возможным благодаря использованию технологии рекуперации тепла.

Где купить

Популярные модели различного типа можно найти в фирменных отделах магазинов, предлагающих вентиляционное оборудование. Прибор можно проверить и посмотреть, а продавцы дадут ценные рекомендации и советы: чем товар различается между собой, какой фирмы лучше купить, как выбрать и сколько стоит.

В случае отсутствия нормального выбора по месту проживания подходящий агрегат можно заказать онлайн в Интернет-магазине производителя или дилера вентиляционного оборудования. Там представлены различные модели с фото, техническими характеристиками, а также отзывами покупателей.

Предложения приточно-вытяжных установок в Москве:

• с пластинчатым рекуператором по цене от 1 790 рублей (MMotors 4) до 4 424 800 рублей (Breezart 16000 Pool Pro);
• мембранного типа – от 131 566 руб. (Blauberg FRESHBOX 100 ERV) до 242 000 (Blauberg KOMFORT EC SB 350-E S21);
• роторного типа – от 132 000 рублей (GlobalVent Climate-R300) до 2 744 300 руб. (Shuft UniMAX-R 6800SE EC).