Рекуперация что это такое. Рекуперация что это такое?

Убедитесь в этом сами:≈ 50%50% или 13 468 ТВт-ч от общего мирового производства энергии потребляется электродвигателями, которые могут восстанавливать до половины этой энергии путем регенерации.

Что такое рекуперация торможения в электромобиле?

Я думаю, что ни один здравомыслящий человек не будет отрицать, что тормоза играют ключевую роль в любом автомобиле. В принципе, без них не обойтись! Но мало кто из этих мыслителей задумывался о том, что торможение также означает прилив энергии. Когда детали тормоза соприкасаются (трение), выделяется много тепла, которое затем уходит «в трубу». Но эту энергию можно направить в более рациональное русло — ее можно собирать для повторного использования.

К счастью, он действительно существует, и этот процесс называется восстановлением (частичным возвращением энергии). Эта система не нова и уже некоторое время используется в электрических и гибридных автомобилях, но многие владельцы таких транспортных средств не понимают технических деталей своей покупки. В этом выпуске я хотел бы подробно обсудить процесс регенерации, чтобы показать, что это продуманная разработка конструкторов, которая приносит неоспоримые преимущества владельцам автомобилей.

Содержание:

• Что такое рекуперация?
• Виды систем рекуперации.
• Рекуперация на электрокарах и гибридных модификациях (принцип работы).
• Преимущества электрической рекуперации.
• Недостатки электрической рекуперации.
• Насколько реально эффективна рекуперация?
• Нужна ли рекуперация лёгкому индивидуальному электротранспорту?
• Использование системы рекуперации в механизме подвески.

Что такое рекуперация?

Слово «recuperatio» — это латинское слово, означающее «восстановление». Это означает «обратное восстановление». Точнее, это означает, что определенное количество энергии или веществ возвращается для дальнейшего использования в том же процессе. В случае с подвижностью автомобиля это преобразование кинетической энергии в электрическую энергию во время торможения.

Движущийся автомобиль обладает кинетической энергией, и когда срабатывает тормозная система, эта энергия должна куда-то деваться. В автомобилях тормоза работают за счет трения, которое выделяет тепло, когда автомобиль замедляется. Что это значит? Он просто никуда не исчезает — он бесследно растворяется в окружающей среде.

Умные инженеры сделали умный ход: они решили направить энергию рациональным способом и позаботились о том, чтобы часть энергии возвращалась обратно. В следующий раз, когда автомобиль разгоняется, аккумулятор использует ранее накопленную энергию, полученную в результате регенерации.

Важно понимать, что рекуперация — это не какая-то магия, которая увеличивает пробег автомобиля на одной зарядке. Эта система не делает ваш автомобиль более эффективным, она просто делает его менее неэффективным. В принципе, идеальная ситуация вождения — это ситуация, в которой вы разгоняетесь до определенной фиксированной максимальной скорости и поддерживаете эту скорость без торможения во время движения.

На самом деле, замедление и восстановление первоначальной скорости требует дополнительных затрат энергии, поэтому вам лучше вообще избегать замедления, если вы хотите иметь возможность рассчитывать на большой объем движения. Такое представление, конечно, нереально. На практике вам приходится замедляться довольно часто, и регенерация просто делает торможение менее бессмысленным.

Виды систем рекуперации

Существует всего три основных типа регенерации:

• Электрическая.
• Механическая.
• Гидравлическая.

Более того, эта выгодная система сегодня очень широко распространена. Например, электрическая рекуперация в настоящее время широко используется в легковых автомобилях, особенно в электромобилях и в автомобилях с гибридным приводом. Механические версии, с другой стороны, используются исключительно в спортивных автомобилях. Однако «гидравлическая» версия была адаптирована для больших коммерческих автомобилей и автобусов, используемых в городе.

Однако изобретение не ограничивается автомобилями, а может быть использовано в легких индивидуальных электромобилях. Все мы знаем скутеры, велосипеды, веломобили, роликовые коньки и даже роликовые коньки с электроприводом. В остальной части этой темы мы сосредоточимся на электрической регенерации.

Рекуперация

Рекуперация (от латинского recuperatio — «возвращение материала или энергии для повторного использования в том же технологическом процессе»).

Восстановление при переработке сырья называется десорбцией. Всасывание, как и другие процессы массопереноса, обычно обратимо, а первичный процесс называется адсорбцией. Эти процессы широко используются в химической промышленности для очистки и осушки газов, очистки и осветления растворов, разделения смесей газов или паров и, в частности, для извлечения летучих растворителей из газовых смесей (извлечение летучих растворителей). Восстановление жидких растворителей используется в производстве углеводородов, спиртов, эфиров, эстеров и т.д. Процессы адсорбции и десорбции осуществляются в специальных адсорбционных установках.

Рекуперация — это процесс частичного восстановления энергии для повторного использования. Эта тема посвящена рекуперации воздуха в системах вентиляции.

Принцип работы рекуператора

У нас есть вентиляция и вытяжная вентиляция. Зимой поступающий воздух очищается воздушными фильтрами и подогревается калориферами. Он поступает в помещение, нагревает его и разбавляет вредные газы, пыль и другие выделения. Затем он попадает в вытяжное отверстие и выводится на улицу….. Отсюда мысль… Почему бы не подогревать холодный всасываемый воздух отработанным воздухом? Ведь, по сути, мы выбрасываем деньги в мусорное ведро. Таким образом, перед нагревателем мы имеем вытяжной воздух с температурой 21 C и приточный воздух с температуро й-10 C. Например, мы устанавливаем регенератор с пластинчатым теплообменником. Чтобы понять, как работает пластинчатый теплообменник, представьте себе квадрат, в котором вытяжной воздух течет снизу вверх, а приточный — слева направо. Благодаря специальным теплопроводящим пластинам, разделяющим два потока, они не смешиваются.

В результате вытяжной воздух отдает до 70 % тепла приточному воздуху и имеет температуру 2-6 °C на выходе из циркулятора, а приточный воздух имеет температуру 12-16 °C на выходе из циркулятора. Следовательно, калорифер нагревает воздух не пр и-10 °C, а при +12 °C, что позволяет значительно экономить электроэнергию или тепловую энергию для нагрева приточного воздуха.

Виды рекуператоров

Хотя регенератор с пластинчатым теплообменником является наиболее распространенным в Российской Федерации, существуют и другие типы регенераторов, которые в некоторых случаях более эффективны или только они могут справиться с поставленной задачей. Мы предлагаем вам взглянуть на четыре наиболее популярных типа регенераторов:

1. Рекуператор с пластинчатым теплообменником (Пластинчатый рекуператор)
2. Рекуператор с роторным теплообменником (Роторный рекуператор)
3. Водяной рециркуляционный рекуператор
4. Крышный рекуператор

Разновидности рекуператоров для вентиляции

Имеющиеся на рынке рециклеры различаются по своей конструкции. Это определяет производительность устройства, а также может накладывать ограничения на диапазон использования.

Пластинчатый

Эти модели очень популярны благодаря своей низкой цене и высокой эффективности. Этому также способствует простота установки. Их часто приобретают для загородных домов и коммерческих зданий. Регенерация воздуха достигается за счет прохождения через большое количество панелей. Конструкция этих устройств благоприятствует накоплению конденсата, поэтому они часто оснащаются жалюзи, которые не позволяют вентилятору втягивать воду и направлять ее в вентиляционный канал. Зимой существует риск образования льда.

Роторный

Теплообменник оснащен вращающимся ротором. Он передает тепло между приточным и вытяжным воздуховодами. Скорость движения определяет эффективность восстановления. Агрегаты имеют высокий КПД (до 90 %) и соответствующую стоимость. Они используются на крупных промышленных и непромышленных предприятиях. Открытая конструкция увеличивает возможность передачи запаха из вытяжного воздуха в приточный.

С промежуточным теплоносителем

Жидкий теплоноситель, циркулирующий между парой элементов теплообменника, обычно представляет собой чистую воду. Иногда также используется раствор этиленгликоля. Один теплообменник устанавливается в канале приточного воздуха, а другой — в канале вытяжного воздуха. Жидкость нагревается вытяжным воздухом и передает свое тепло приточному воздуху. Благодаря закрытой конструкции грязь и запахи из вытяжного воздуховода не попадают в приточный воздуховод. Этот рециркулятор имеет низкий КПД (50-60%) и поэтому используется в помещениях, где необходимо избегать смешивания воздушных потоков. Обычно это означает высокий уровень загрязнения или насыщения вредными соединениями отработанного воздуха.

Камерный

Базовая конструкция основана на камере, которая разделена на 2 зоны перегородкой. Выхлопные газы нагревают один из компонентов. Перегородка изменяет направление воздушного потока таким образом, что он нагревается горячей внутренней поверхностью камеры. Устройство достаточно эффективно (до 80%), но существует вероятность проникновения запахов и грязи в помещение через тягу.

Тепловые трубы

Эта конструкция основана на трубах, заполненных фреоном. Отработанные массы, проходящие через устройство, отдают свое тепло трубам, и газ испаряется. Когда воздух, поступающий с улицы, проходит через систему, пары конденсируются, и вещество переходит в жидкую форму. Эффективность такого устройства регенерации низкая (до 70 %).

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом этих устройств является возможность регулировать массу втекающего и вытекающего газа и их соотношение. Благодаря нагреванию потока, поступающего с улицы вместе с выхлопными газами, уменьшается количество энергии, необходимой обогревателям для достижения желаемой температуры в помещении. Это экономит затраты на электроэнергию. Это касается использования агрегата в промышленной зоне, покупки недорогой модели для жилого дома или самостоятельного строительства. Покупать дорогой регенератор для дома нерентабельно.

Механизм снижает потери тепла и сохраняет свежесть воздуха в помещении. В нем постоянное снабжение кислородом сочетается с оптимальной температурой. Когда на улице достаточно тепло, пользователю не нужно подключать обогреватель, что позволяет экономить дополнительную энергию. Одновременно эффективно устраняются неприятные запахи и примеси в воздухе. Преимуществами являются компактные размеры агрегатов и простота их установки. Они выпускаются в различных вариантах исполнения, например, для установки в ванной комнате, в нише и т.д.

К недостаткам относится высокая цена блоков (от 20 до более чем 100 тысяч рублей), что побуждает мастеров изготавливать панелевидные блоки своими руками. Кроме того, модели с открытой конструкцией могут быть недостаточно эффективны для удаления запахов и загрязняющих веществ из вытяжных воздушных масс.

В случае поломки блока сложность ремонта зависит от того, какой блок поврежден. Устранение механических неисправностей обычно проще и дешевле, чем неисправностей в сложных электронных системах.

Выбор установки с рекуператором

Система проектируется с учетом предполагаемого использования обслуживаемого помещения, его площади и внутренней структуры, а также предполагаемого количества людей, которые будут в нем жить или работать. Трубопровод должен быть установлен с учетом потерь давления в системе вентиляции.

Важным фактором является эффективность экстрактора. Она зависит от внутренней структуры устройства, материала и типа теплообменника:

• Высокой эффективностью отличаются варианты с ротором, снабженные автоматизацией управления посредством датчиков. Однако зимой такие устройства могут обледеневать.
• При использовании обменника из бумаги КПД средний (60-70%), но такие модели устойчивы к обмерзанию.
• У алюминиевых вариантов, конструкция которых располагает к обледенению, для его предотвращения приходится тратить дополнительную электроэнергию.

В любом случае, при очень низких температурах (ниж е-10ºC) эффективность агрегатов имеет тенденцию к снижению. На него также влияет высокая влажность.

Необходимо обратить внимание на толщину стенок элемента и сырье, из которого изготовлены мостики холода. Чем тоньше стены, тем больше они подвержены замерзанию зимой. Часто на продажу выставляются модели с размером 3 см, который недостаточен для зимы. Если вы покупаете такое устройство, оно должно иметь дополнительный слой изоляции, когда температура за окном опускается ниже нуля. То же самое относится и к моделям с алюминиевым корпусом.

Другим важным параметром является свободный напор вентиляционных установок. Размер рассматривается не изолированно, а в зависимости от параметров системы (особенно давления), в которой будет работать устройство. Также важна производительность устройства и его способность подавать необходимый объем воздуха в час. Преимуществом является также высококачественная автоматическая система с рядом гибких опций, позволяющих регулировать параметры на основе показаний датчиков. В этом случае пользователю не нужно постоянно контролировать температурные показатели и быстро настраивать систему соответствующим образом.

Конструктивные особенности

Рекуперация в вентиляции — относительно новая технология. Он основан на возможности использования рекуперированного тепла для обогрева помещений. Это делается через отдельные воздуховоды, чтобы воздушные потоки не смешивались друг с другом. Системы регенерации устроены по-разному, некоторые типы позволяют избежать образования конденсата в процессе выделения тепла. От этого также зависит общая производительность системы.

Вентиляция с рекуперацией тепла может достигать высокой эффективности в зависимости от типа рекуператора, расхода воздуха через теплообменник и величины разницы температур снаружи и внутри помещения. В некоторых случаях эффективность может достигать 96%, если система вентиляции спроектирована с учетом всех факторов и имеет высокий КПД. Но даже с учетом неточностей системы, минимальный порог эффективности составляет 30 %.

Цель регенеративной установки — максимально эффективно использовать ресурсы вентиляции, чтобы продолжать обеспечивать достаточный воздухообмен в помещении и экономить энергию. Учитывая, что рекуперативная вентиляция работает большую часть дня, а также то, что для адекватной скорости вентиляции требуется много энергии, система рекуперативной вентиляции может сэкономить до 30 % энергии.

Недостатком является то, что он не очень эффективен при установке на больших площадях. Потребление электроэнергии будет высоким, а производительность системы с точки зрения теплообмена между потоками воздуха может оказаться гораздо ниже ожидаемой. Это связано с тем, что воздухообмен в небольших помещениях происходит гораздо быстрее, чем в больших системах.

Типы рекуператоров

Вытяжной и приточный воздух поступает с обеих сторон ряда пластин. В пластинчатых теплообменниках может образовываться конденсат на пластинах, поэтому они оснащены отводами для конденсата. Отводы для конденсата оснащены водоуловителем для предотвращения сбора воды вентилятором и сброса ее в воздуховод. В холодное время года существует риск образования льда из-за выпадения конденсата. Пластинчатые теплообменники характеризуются высокой эффективностью (50-80%), являются наиболее распространенными и относительно дешевыми, часто используются на малых предприятиях и в небольших зданиях, домах и магазинах.

Тепло передается вращающимся ротором между вытяжным и приточным воздуховодами. Поскольку это открытая система, существует высокий риск попадания грязи и запахов из вытяжного воздуха в приточный. Однако некоторые производители утверждают, что их рециркуляционные установки не смешиваются. Степень рекуперации тепла можно регулировать скоростью вращения ротора. Они имеют самый высокий КПД (75-90 %) и, соответственно, самую высокую цену. В основном они используются на крупных промышленных предприятиях, в лабораториях и больших зданиях.

Вода или гликолизированная вода циркулирует между двумя теплообменниками, один из которых находится в вытяжном воздуховоде, а другой — в приточном. Теплоноситель нагревается вытяжным воздухом и передает тепло приточному воздуху. Теплоноситель циркулирует в закрытой системе, и нет риска переноса примесей из вытяжного воздуха в приточный. Теплопередачу можно регулировать, изменяя скорость циркуляции теплоносителя. Эти рециркуляционные установки имеют низкую эффективность (45-60 %) и используются в тех случаях, когда вытяжной воздух сильно загрязнен или токсичен и смешивание не допускается.

Камера разделена на две части заслонкой. Вытяжной воздух нагревает часть камеры, а затем заслонка изменяет направление потока воздуха таким образом, что приточный воздух нагревается нагретыми стенками камеры. Примеси и запахи могут передаваться из вытяжного воздуха в приточный. Он характеризуется высокой эффективностью (70-80 %).

Этот рекуператор состоит из закрытой системы труб, заполненных фреоном, который испаряется при нагревании отработанным воздухом. Когда приточный воздух проходит через трубы, пар конденсируется и снова становится жидким. Он имеет низкий КПД (50-70%).

Технические характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе

• Металлические устройства эффективны в эксплуатации до -10ºС. При пониженных температурах работоспособность заметно снижается. Вследствие чего применяется электрические преднагревательные элементы;
• При выборе следует изучить толщину корпуса, материал мостиков холода. Толщина 3 см подлежит дополнительной изоляции, когда температура на улице станет ниже -5ºС. Вдвойне придется использовать изоляционный материал, если каркас сделан из алюминия;
• Следует обращать особое внимание на показатели свободного напора вентиляторов. Может случиться так, что на 500 м3 напор может полностью отсутствовать. Об этом потребители узнают, как правило, когда рекуператор выходит из строя;
• Большой плюс, когда к автоматической системе можно подключить дополнительные функции. Благодаря усовершенствованной автоматике, снижаются издержки в эксплуатации и повышается работа всего прибора;
• Основной показатель для принятия решения, на каком рекуператоре остановить свой выбор – это вентиляционный напор и мощность. Предварительно делается расчет, сколько воздуха должно поступать в дом за один час.

Как мы уже неоднократно упоминали, основным преимуществом такой системы является возможность управления взаимодействием приточного и вытяжного воздуха. Таким образом, мы значительно снижаем потери тепла через вентиляцию, хотя продолжаем насыщать помещение свежим воздухом.

Теперь более подробно остановимся на отдельных преимуществах системы рекуперационной вентиляции.

Эффективность. Естественная вентиляция не всегда является комфортным решением, поскольку мы зависим от условий, состояния окружающей среды и перепада температур. По этой причине гораздо проще использовать рекуперационную вентиляционную систему, способную вытягивать воздух. Простым примером принудительной вентиляции является кухонный колпак. Сложные устройства также способны удалять излишки влаги. Но это простой экстрактор. В нашем случае речь идет о приточно-вытяжных системах, которые способны организовать движение воздушных потоков в обоих направлениях одновременно, смешивая их и формируя необходимые температуры для комфортного пребывания человека в помещении, т.е. осуществляя рекуперацию воздуха.

Преимущество Следует отметить, что системы с рекуперацией могут окупить свои затраты за счет экономии тепла и электроэнергии. Расходы значительно снижаются, иногда в 5 раз, что означает, что вы уже платите на 80% меньше, чем обычно. Спросите у своих друзей, во сколько им обходится отопление дачи, когда у вас ее нет. Вы получите значительную сумму. Представьте, сколько денег вы сможете сэкономить благодаря рекуперационной вентиляции. Когда дешевые вещи изнашиваются, вы можете заменить их без каких-либо негативных последствий. В теплые месяцы вы можете сэкономить деньги на кондиционировании воздуха и одновременно снизить уровень выбросов. Да, с точки зрения экологии, вы уже наносите гораздо меньше вреда окружающей среде, потому что вы также снижаете нагрузку на электросеть. И не думайте, что один человек — это слишком мало. Во-первых, это довольно большое количество энергии. Во-вторых, в последние годы все чаще используется вентиляция с рекуперацией тепла.

Практически регенеративные системы вентиляции обычно имеют небольшие размеры и поэтому просты в установке. Такие устройства можно установить в ванной комнате, в шкафу или на потолке. Сегодня существует множество моделей на любой вкус. Поэтому вы можете не беспокоиться о внутреннем пространстве.

Что такое рекуперация и какой бывает?

Повторное использование ресурсов и преимущества каждого типа не обсуждались в последние годы — теперь речь идет не только об экономии денег, но и о вкладе в будущее планеты, которая, кажется, немного устала от нашей чрезмерной активности.

Между тем, многие системы и машины уже давно внедрили принцип регенерации, который призван обеспечить частичное возмещение затрат за счет повторного использования утраченных ресурсов. Если вы все еще не понимаете, как это работает, давайте рассмотрим принцип рекуперации на конкретных примерах.

Что это такое?

Само слово «рекуперация» в переводе с латыни означает «восстановление» или «реставрация». Предполагается, что мы что-то теряем, но благодаря продуманной инженерной конструкции или передовой технологии переработки мы можем повторно использовать то, что уже можно считать потерянным. Проще говоря, восстановление — это повторное использование чего-либо.

Примеры рециркуляции можно найти в различных областях человеческой деятельности сегодня — она может применяться как к материальным товарам, так и к энергии всех видов. Регенерация позволяет производить товары и услуги дешевле и, соответственно, покупать их дешевле, а также снижает нагрузку на Землю в целом, а иногда даже на определенные технические структуры. Действительно, понятие регенерации очень широкое и очень простое, но без конкретных примеров человеку, незнакомому с этим явлением, бывает трудно понять его во всей полноте. Чтобы исправить это, давайте вкратце рассмотрим различные виды регенерации.

Из всего этого можно сделать вывод, что регенерация может применяться практически во всех областях человеческой деятельности и везде приносит пользу. В связи с повышенным вниманием к накоплению различных отходов, существует даже целая отрасль, занимающаяся исключительно сбором и переработкой вторичного сырья — в нее, в частности, вовлечены несколько крупных компаний. В некоторых странах эти компании, даже если они не принадлежат государству, получают значительную бюджетную поддержку, поскольку они непосредственно участвуют в создании устойчивого и безопасного будущего для человечества.

Переработка также может быть сферой деятельности компании, которая производит или перерабатывает что-либо и просто пытается сэкономить деньги. Хорошими примерами являются вышеупомянутый сталелитейный завод, который обеспечивает отоплением и горячей водой жителей близлежащего города, и компания электротранспорта, оснастившая весь свой подвижной состав преобразователями. Даже если оставить в стороне чисто экономический аспект, можно увидеть, что обе компании делают что-то и для окружающей среды — одна не финансирует добычу и сжигание дополнительного топлива, другая потребляет меньше энергии из сети, что, в свою очередь, означает снижение спроса на продукцию электростанций.

Рекуперация тепла — это явление, которое происходит в наших домах без нашего непосредственного вмешательства. Благодаря простым устройствам, установленным в системах вентиляции, мы чувствуем себя дома более комфортно и при этом платим меньше. Самое главное, что такой подход также приносит пользу окружающей среде, поскольку используется меньше ископаемого топлива для нагрева воды для радиаторов и выработки электроэнергии для электрических каминов и кондиционеров, а также снижается загрязнение воздуха продуктами сгорания. Наконец, выздоровление может происходить и в повседневной жизни, причем даже вполне осознанно.

Он наиболее известен среди владельцев частных коттеджей и дач — особенно тех, кто еще не избалован благами современной цивилизации и привык экономить как воду, пусть даже грязную, так и отходы собственного сельскохозяйственного производства.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о том, что такое рекультивация воздуха.

А что новенького у нас?

Energy ReCycler. Так называется система рекуперации на основе современных суперконденсаторов производства компании TEMP. Технология может быть использована для трамваев, поездов и электропоездов. В его основе лежат суперконденсаторы, которые способны рекуперировать гораздо больше энергии торможения, чем литий-ионные аккумуляторы — 40% против 3-5%. Система использует безопасный электролит нового поколения и имеет сертифицированный срок службы более 1 миллиона циклов заряда/разряда. Кроме того, система не требует регулярного обслуживания.

Владимир Анатольевич Шарьяков, исполнительный директор НПП «ЭПРО», кандидат технических наук:

«Мы работаем с электромобилями с 1991 года и имели возможность изучить множество нюансов их использования, чтобы понять, как потребляется энергия и где есть потенциал для экономии. Испытания, проведенные нами совместно с московской компанией «ТЕМП» на трамвайном транспорте в Санкт-Петербурге, показали, что современные системы рекуперации энергии на основе суперконденсаторов могут повысить энергоэффективность рельсового транспорта на 40 %. Эта энергия, собранная в суперконденсаторах, может быть использована на местах для ускорения движения трамваев или повышения их автономности в районах, где нет электроснабжения. Таким образом, можно избежать потерь, связанных с передачей энергии по сети. В современном мире было бы неразумно игнорировать эти новые инструменты энергосбережения.

Energy ReCycler доказал свою эффективность в ходе первых испытаний и теперь используется в дальнейших тестовых проектах. По словам инженеров, срок окупаемости разработки в российских условиях составляет около 5 лет.

Целесообразность рекуператора в вентиляции

О целесообразности рекуперационной вентиляции нельзя говорить до тех пор, пока не будет проведена оценка работы системы и сравнение ее преимуществ и недостатков.

Часть тепла извлекается из испаренного воздуха, который отсасывается наружу и передается струям свежего воздуха внутри. Это снижает потери тепла до 70 % (+).

Необходимость рекуперации тепла более важна в зданиях с принудительной вентиляцией. Обычно это малоинерционные здания, построенные с использованием инновационных технологий теплоизоляции (дома из сэндвич-панелей, газосиликатных панелей, пенополистирола).

В таких зданиях стены не могут хорошо сохранять тепло, а естественный воздухообмен неэффективен.

Однако проблемы с циркуляцией воздуха характерны и для «традиционных» кирпичных и бетонных зданий. Наличие герметичных теплоизоляционных окон из ПВХ препятствует циркуляции за счет естественной индукции — приток свежего воздуха прекращается, а поток в вентиляционном канале отклоняется или сходит на нет.

Решением проблемы «евроокна» является организация принудительной вентиляции. Система восстанавливает воздухообмен, но при этом потери тепла увеличиваются до 60 %. И в этом случае без рекуперации тепла не обойтись.

Эффективность обмена выражается в процентах, что указывает на количество тепла, используемого вытяжным воздухом для нагрева подаваемого свежего воздуха.

Показатель эффективности рекуперации тепла вентиляцией:

• 0% — открытое окно – теплый воздух удаляется в атмосферу, а холодный попадает вовнутрь, понижая температуру в помещение;
• 100% — приточный воздух разогревается до температуры «отработки» — технически реализовать невозможно;
• 30-90% — допустимый параметр, хорошей считается рекуперация с эффективностью 60% и более, КПД свыше 80% — отличный теплообмен.

Производительность системы зависит от типа рециркуляционного охладителя, размера помещения и расхода воздуха. В любом случае, использование рекуперационной вентиляции, даже при эффективности 30%, выгоднее, чем ее отсутствие. Помимо значительной экономии энергии, «рекуперация тепла» улучшает общий микроклимат в помещении.

Недостатки использования теплообменника:

Высокие первоначальные инвестиции часто являются основным аргументом против энергоэффективной вентиляции.

Имеет смысл инвестировать в систему, которая окупит себя в течение 5-8 лет. Следует учитывать, что существуют дополнительные расходы на обслуживание системы, например, на регулярную замену вентиляторов.

Особенности разных видов теплообменников

Конструкция регенератора определяет схему теплового потока, эффективность системы вентиляции, энергетический класс и стоимость системы. Существует пять вариантов теплообменников: пластинчатые теплообменники, роторные теплообменники, тепловые трубы, камерные блоки и модели с промежуточным теплоносителем.

Пластинчатый рекуператор – простота конструкции

Дно теплообменника представляет собой герметичную камеру с несколькими параллельными каналами. Каналы разделены сепараторами — теплопроводящими пластинами из стали или алюминия.

Гофрированные пластины (60-70 штук) группируются в блок таким образом, чтобы образовавшиеся каналы пересекали друг друга — возникающая турбулентность улучшает теплообмен (+).

Газовые потоки текут навстречу друг другу и пересекаются в рециркуляционном картридже, но не смешиваются. Теплопередача достигается за счет одновременного охлаждения и нагрева пластин с разных сторон.

Преимущества перекрестноточного теплообменника:

• простота монтажа и настройки оборудования;
• исключение контакта воздушных масс;
• доступная стоимость и компактные габариты;
• отсутствие трущихся и подвижных деталей.

Эффективность составляет от 40 до 70 %.

Основным недостатком пластинчатой модели является конденсация влаги в дымоходе и образование инея в зимний период. Для размораживания устройства входящий поток перенаправляется в обход теплообменника, а выходящий теплый поток растапливает лед на пластинах.

В режиме размораживания экономии энергии не происходит, и для нагрева поступающего воздуха используются канальные нагреватели мощностью до 5 кВт. Средняя эффективность снижается на 20 % (+).

Есть два возможных решения этой проблемы:

При выборе перекрестноточного теплообменника следует учитывать эффективность пластин.

Их эксплуатационные характеристики зависят от используемого материала:

Жидкая целлюлоза является наиболее экономичным рециклом и лучше всего подходит для вентиляции жилых помещений.

Роторный рекуператор – высокая эффективность системы

Теплообменник имеет форму цилиндра, заполненного гофрированными металлическими вставками. При вращении барабана горячий и холодный воздух поочередно поступает в каждое отделение.

Роторный теплообменник оснащен вращающимся валом и двумя воздушными каналами. Часть ротора нагревается от «отходов», барабан вращается, и тепло передается холодным массам, которые собираются в соседнем (+) канале.

Эффективность теплопередачи определяется скоростью вращения ротора, и эффективность можно регулировать.

Аргументы в пользу роторного теплообменника:

• возврат тепла до 65-90%;
• экономичность расхода электроэнергии;
• частичное возмещение влаги – можно обойтись без увлажнителя;
• период окупаемости – до 4-х лет.

Несмотря на свою высокую эффективность, барабанный теплообменник не смог зарекомендовать себя среди аналогичных систем.

Недостатки системы аэрации:

Из-за большого объема роторные агрегаты в основном используются на промышленных предприятиях.

Чтобы свести к минимуму смешивание воздушных потоков, роторные регенераторы дополняются промежуточными секторами — здесь в микроканалы подается свежий воздух, который возвращается в отработанный газ. Недостатком системы является более низкая эффективность (+)

Способы организации рекуперативной вентиляции

Восстановление организуется одним из способов: централизованно или децентрализованно. В первом случае теплообменник передает вентиляционный поток из всего помещения, во втором — из одной комнаты.

Централизованный комплекс – приточно-вытяжная установка

Центральная система устанавливается в рамках строительства или реконструкции системы вентиляции.

Выбор падает на систему принудительной подачи и вытяжки воздуха (CSU) со встроенным регенератором. Наиболее важным критерием выбора является общая производительность агрегата для всего объема воздуха в здании (+).

Вентиляционная установка с регенератором обеспечивает достаточный воздухообмен даже в квартирах с закрытыми окнами. Воздушный поток распределяется равномерно, без сквозняков.

Системы приточной и вытяжной вентиляции завершены:

• вентиляторами – круглосуточная подача чистого воздуха и выброс струй, насыщенных углекислым газом;
• нагревателями – предварительный подогрев притока;
• фильтрами – задерживают пыль и микрочастицы;
• рекуператором — могут использоваться разные типы установок.

Функциональность некоторых вентиляционных установок расширяется за счет таймера, регулятора мощности, датчиков влажности и т.д.

Корпус моноблочных моделей покрыт звукопоглощающим материалом, что делает работу ПВУ очень тихой. Имеются вертикальные, горизонтальные и подвесные устройства.

Хорошо зарекомендовали себя моноблочные рекуперационные ПВУ производства: «Вентс» (Украина), Dantherm (Дания), «Daikin» (Япония), «Dantex» (Англия).

Локальные агрегаты – дополнение к действующей вентсистеме

Для восстановления циркуляции воздуха в функциональном пространстве подходят децентрализованные приточные установки с рекуперацией тепла.

Они врезаются в фасад здания или устанавливаются через окно. Их основная функция — улучшение вентиляции приточного воздуха в доме.

Местные циркуляторы имеют вентилятор и пластинчатый теплообменник. «Труба воздухозаборника изолирована звукопоглощающим материалом. Блок управления компактными кондиционерами устанавливается на внутренней стене.

Особенности децентрализованных систем вентиляции с рециркуляцией:

• КПД – 60-96%;
• невысокая производительность – устройства рассчитаны на обеспечения воздухообмена в помещениях до 20-35 кв.м;
• доступная стоимость и широкий выбор агрегатов, начиная от обычных стеновых клапанов до автоматизированных моделей с многоступенчатой системой фильтрации и возможностью регулировки влажности;
• простота монтажа – для ввода в эксплуатацию не требуется прокладка воздуховодов, установить стеновой клапан можно самостоятельно.

Популярные производители локальных рециркуляторов: Prana (Украина), O.Erre (Италия), Blizzard (Германия), Vents (Украина), Aerovital (Германия).

Важными критериями для выбора всасывающих стенок являются: допустимая толщина стенок, производительность, циркуляционная способность, диаметр воздушного канала и температура перекачиваемой среды.

Принцип работы центрального регенератора, расчет эффективности: