Теплообменники для вентиляции

В системе принудительной вентиляции, работающей на приток и вытяжку, одновременно движутся два воздушных потока. Внутрь помещения идет свежий наружный воздух, поступающий с улицы, а в обратную сторону - исходящие отработанные массы. За счет этого происходит воздухообмен, то есть постоянное обновление воздуха внутри здания, что позволяет поддерживать микроклимат в хорошем состоянии.

Но в условиях российского климата значительную часть года воздух на улице холоднее, чем в домах. Следовательно, разные потоки, идущие по воздуховодам, существенно отличаются по температуре. В морозную зимнюю погоду эта разница может достигать и нескольких десятков градусов. Подавать в помещение слишком холодный воздух нельзя, а дополнительный обогрев приточного воздуха влечет за собой немалые затраты тепловой энергии.

Снизить расходы на обеспечение работы вентиляции помогает система рекуперации воздуха. Эта технология подразумевает, что вытяжной поток может передавать свою тепловую энегию свежему входящему, тем самым подогревая его. Значит, тепло не уйдет наружу вместе с отработанным воздухом, а вернется обратно в обслуживаемые зоны здания.

Внутри вентиляционной установки или отдельного воздуховода размещается специальное устройство - теплообменник. В него направляются наружный воздух (после прохождение фильтрации) и вытяжной. Что важно, эти два потока не смешиваются, поскольку в отработанных массах могут содержаться углекислый газ, пыль, бактерии, избыточная влага. Бывают общие теплообменники, которые обслуживают всю систему целиком, так и локальные, работающие на конкретных участках.

Есть несколько широко используемых типов рекуператоров, различающихся по принципу организации передачи тепла. Популярными являются обменники, где два встречных потока воздуха разделены алюминиевой пластиной. Она имеет высокую теплопроводность. Теплый воздух, идущий в одной части устройства, нагревает пластину, а та, в свою очередь, передает тепло холодному воздуху. Такие рекуператоры следует оснащать каплеуловителями, поскольку на пластине образуется конденсат.

В роторном теплообменнике обогрев холодного потока происходит путем вращения алюминиевого барабана. Он приводится в действие с помощью электромотора. При движении ротора его части постоянно контактируют с приточным и вытяжным потоками. Через барабан и происходит термодинамический обмен. При установке такого типа рекуператора нужно предусмотреть меры шумо- и виброизоляции.

Конструкция камерного рекуператора предусматривает наличие подвижной заслонки, которая делит пространство камеры на две части. Сначала в одну половину запускается исходящий поток, который нагревает устройство. После этого заслонка направляет сюда же наружный воздух, и он получает тепло от стенок камеры.

Бывают рекуператоры, в которых задействован дополнительный теплоноситель - в его качестве может выступать, например, вода. В таком случае два обменника соединяются трубами, по которым циркулирует жидкость, получая тепло от нагретого воздуха и затем отдавая его холодному. Насос влияет на скорость движения теплоносителя.

Каждый из типов теплообменников имеет свои преимущества и недостатки. Чтобы подобрать правильную конструкцию и модель, нужно детально знать особенности конкретной системы вентиляции. Для разных случаев можно подобрать свой оптимальный вариант, который обеспечит максимальную эффективность рекуперации. Практика показывает, что использование данной технологии действительно оправдывает себя и позволяет оптимизировать эксплуатационные расходы в сравнении с обычными методами нагрева воздуха.

Примечание. Электрический, грунтовый или водяной теплообменник для вентиляции предназначается для стабилизации температуры втягиваемого воздуха. Так, проходя через нагретый или охлаждённый прибор, воздушный поток может нагреваться или охлаждаться, в зависимости от температурного режима агрегата.

Различия

1. Как мы уже говорили, есть три типа теплообменников по способу поддержания их температуры – это:

• электрический (преобразует электроэнергию в тепло или холод);
• водяной (использует температуры жидкого теплоносителя в отопительной системе или калорифере);
• грунтовый (использует естественную температуру верхнего слоя земной поверхности).

2. Кроме того, подземные агрегаты тоже могут быть разными, то есть, канальными и бесканальными. Канальные установки подразумевают систему труб (каналов), закопанных под землю, через которые проходит втягиваемый воздух.
3. А вот для бесканальной установки трубы нужны только для всаывания воздуха с поверхности и втягивания его в помещение — термообработка происходит в специальной нише, обычно заполненной гравием, но об этом ниже.

Примечание. Существует ещё один вид теплообменника — это рекуператор, что в переводе с латыни буквально означает получающий обратно или возвращающий. Это поверхностная установка, которая использует теплоту исходящих из помещения газов. То есть, втягиваемый воздух соприкасается с выталкиваемым потоком через тонкую стенку, поддерживая, таким образом, постоянную температуру.

Водяные системы

В систему теплоснабжения может быть врезан двух-, трёх- или четырёхрядный водяной теплообменник для приточной вентиляции — именно такими их выпускает наша промышленность (возможно, что где-то есть и другие варианты). Большее количество рядов способствует увеличению площади для соприкосновения всасываемого воздуха с жидким теплоносителем (через стенку).

Но чем больше труб для воздуха, тем меньше места остаётся для пропускания жидкого теплоносителя, следовательно, здесь нужно либо существенно увеличивать размеры смесителя, либо находить золотую середину.

Основная проблема теплообменников такого типа состоит в невозможности регулировать температуру всасываемого воздуха — она полностью зависит от нагрева калорифера, но выход есть. Для того чтобы была возможность регулировать температуру потока, устанавливают трёхходовой кран, который направляет жидкий теплоноситель по большому или по малому кругу.

А также может вообще останавливать его движение при достаточном нагреве большого круга, как того требует инструкция. То есть, если датчик показывает, что помещение нагрелось достаточно, то  теплоноситель направляется на малый круг, таким образом, циркуляция продолжается, хотя площадь теплоотдачи практически аннулируется.

Трёхходовые краны бывают:

• механическими, где управление потоком теплоносителя производится вручную;
• автоматическим, где поток направляет сервопривод, работающий от сети 220В (его цена, конечно, значительно больше).

Последний вариант позволяет выставить определённую температуру, и регулировка отопления будет происходить в автоматическом режиме, тем самым поддерживая не только температуру воды, но и температуру всасываемого воздуха, который проходит через смеситель.

Грунтовые (подземные) системы

Очень выгоден в финансовом отношении грунтовый теплообменник для вентиляции, так как вы тратите средства исключительно на его установку и материалы, а тепловая энергия достаётся вам бесплатно, от недр земли.

Чаще всего для прокладки такой системы используют поливинилхлоридные (ПВХ) трубы диаметром 200-250 мм. Они предназначены для прокладки канализации — относительно дешевы и их очень удобно монтировать благодаря раструбам и уплотнительным резинкам. Кроме того, укладка канализационных труб на поворотах не требует никаких сварочных работ или склеивания — такие перепады возможны благодаря фитингам (уголкам, тройникам, четверикам и редукциям).

При прокладке труб под землей необходимо придерживаться определённой глубины, которая зависит от уровня промерзания грунта в данном регионе. Например, если в вашей местности почва в зимнее время промерзает на глубину одного метра, то тёплой она будет на полметра ниже.

Следовательно, монтаж следует проводить на полутора- или двухметровой глубине, где температура не опускается ниже 10⁰C. Также необходимо соблюдать уклон, примерно, 2 см/1м погонный, чтобы дать возможность стекать попадающему внутрь конденсату.

А вот, если вы хотите установить такую систему для собственного дома, то можете сделать её бесканальной. То есть вместо труб, зарытых под землю, вы будете использовать нишу, заполненную щебнем, которая и будет служить местом подогрева всасываемого воздуха.

Для этого вам опять-таки нужно знать глубину промерзания грунта в вашем регионе, чтобы, отступив от неё 0,5-1м вырыть котлован на 3,5-4м глубиной и где-то 80 см шириной. Яму заполняют гравием (чем крупнее фракция, тем лучше воздухообмен) именно на 3,5-4м, а остальное засыпают грунтом.

Для всасывания воздуха устанавливается вертикальная труба, а на выходе из каменного фильтра ещё одна труба для подачи в помещение. Примечательно, что ремонт теплообменников вентиляции, сделанных по такому типу, практически не требуется. А если вдруг и возникает такая необходимость, то это больше связано с очисткой или заменой всасывающей трубы, что не представляет особого труда.

Как видите, из всех перечисленных типов теплообменных систем легче всего своими руками соорудить бесканальный воздухопровод. Преимущество его состоит в том, что он фильтрует поток воздуха, но это же является и его недостатком, так как фильтр замедляет прохождение потока.

Как узнать цену и получить коммерческое предложение

Чтобы узнать цену решения для вашего объекта, вы можете:

• Отправить быструю заявку ниже, приложив при необходимости проект, план или смету.
• Отправить заявку на email: manager@promklimat.ru