Co je lepší: rotační nebo deskový rekuperátor

V současné době je věnována zvláštní pozornost snižování energetické náročnosti budov. Jejich ohřev spotřebovává značnou část energetických zdrojů, při jejichž spalování vznikají škodlivé látky, které se dostávají do atmosféry.
Vzhledem k tomu, že více než 70 % energie je spotřebováno inženýrskými systémy, mělo by zde být vynaloženo hlavní úsilí na snížení nákladů.

V zimě se minimálně 25–50 % tepla spotřebuje na ohřev přiváděného vzduchu. V létě je v místnostech vybavených centrální klimatizací přebytečné teplo odváděno ochlazováním vzduchu. Rostoucí ceny energií podněcují zvýšený zájem o větrací jednotky vybavené rotorem resp deskové výměníky tepla typ vzduch-vzduch.

více než 70 % energie je spotřebováno inženýrskými systémy
REKUPERACE DESKY
ROTAČNÍ REKUPERATOR
SYSTÉMY OBĚHU VODY
TEPELNÉ KOMORY

1.1 Deskový rekuperátor

Deskový rekuperátor obvykle vyrobeny z hliníkových desek, které vytvářejí systém kanálů pro průchod dvou proudů vzduchu. Díky jeho turbulentnímu proudění je dosaženo vysoké účinnosti rekuperace tepla při relativně nízkém aerodynamickém odporu. Deskový rekuperátor lze použít v místnostech s vysokými požadavky na čistotu vzduchu.
Typické schéma rekuperační instalace založené na deskový výměník tepla.

Podle provedení deskové výměníky tepla mají účinnost 40 až 80 % a tlakovou ztrátu v přívodu a odvodu od 50 do 250 Pa.

1. Nejjednodušší zařízení a absence pohyblivých částí.

2. Se správným hardwarovým potrubím je vyloučeno znečištění přiváděného vzduchu v důsledku netěsností v digestoři.

3. Nevyžaduje prakticky žádnou údržbu. Výjimkou je situace, kdy je zařízení instalováno v prostředí se zvláště znečištěným ovzduším, například v lakovacích kabinách. Čištění vyjímatelných výměníků tepla se provádí mytím v rozpouštědlech.

4. Minimální zvýšení výkonu ventilátoru při překonání tlakové ztráty v přívodu a odvodu.

1. Jejich použití je možné na křižovatce potrubí přívodu a odvodu vzduchu.

2. Pokud v zimě zamrzne výměník na vstupu, je nutné automaticky zastavit ventilátor nebo použít bypass.

3. Mezi přívodem a výfukem nedochází k výměně vlhkosti.

1.2 Rotační rekuperátor

Rotační rekuperátor má vyšší účinnost a tedy i náklady než typ desky. Rekuperace tepla je přes 90 %. Rekuperátor je disk s buněčnou strukturou. Účinnost rekuperace tepla se upravuje změnou otáček rotoru.
Řada rotačních výměníků tepla kondenzačního typu předává teplo i vlhkost, která kondenzuje na povrchu trysky v místech s teplotou pod rosným bodem.
Rotační výměníky tepla hygroskopický typ přenáší teplo i vlhkost absorbovanou tryskou s hygroskopickým povlakem.
Typické schéma rekuperační instalace založené na rotační výměník tepla znázorněno na obrázku.
Rotační výměníky tepla Sorpční typ provádí především přenos vlhkosti, pro který je tryska s malou tepelnou kapacitou pokryta vrstvou sorbentu: soli lithia, silikagel.
Podle provedení rotační výměníky tepla mají účinnost 60 až 85 % a mají tlakovou ztrátu v přívodu a výfuku od 75 do 500 Pa.

1. Použití různých typů rotorů poskytuje širokou škálu praktických řešení.

2. Minimální rozměry jednotky.

3. Úpravou otáček rotoru můžete ovládat celkovou účinnost rekuperátoru.

1. Jejich použití je možné za předpokladu, že potrubí pro přívod a odvod vzduchu jsou paralelně umístěny v těsné blízkosti.

2. Dodatečná elektřina je spotřebována k překonání dodatečné ztráty tlaku v zásobování a výfuku.

3. Znečištěný vzduch je částečně převáděn z výfuku do přívodu. Úroveň znečištění lze snížit řadou konstruktivních opatření, ale nelze ji zcela odstranit.

Rotor je vybaven tryskou s vysokou tepelnou kapacitou. Při použití protiproudého okruhu se střídavě ohřívá a ochlazuje proudy vzduchu vytvářejícího teplo a teplo pohlcující

1.3 Systémy cirkulace vody

Voda oběhové systémy obsahuje dva žebrové výměníky tepla voda-vzduch, propojené hydraulickým okruhem. Čerpá vodu nebo směs vody a glykolu. Výměníky tepla jsou umístěny v potrubí přívodu a odvodu vzduchu, které mohou být umístěny v určité vzdálenosti. Typický vodní okruh oběhový systém znázorněno na obrázku.

Teplo absorbované z jednoho proudu vzduchu mezilehlým chladivem se přenáší do druhého výměníku tepla. Přes něj se přenáší do jiného proudu vzduchu. V závislosti na provedení výměníků tepla a uzavíracích a regulačních ventilů voda oběhové systémy poskytují účinnost regenerace od 50 do 65 % a mají tlakovou ztrátu na vstupu a výstupu od 200 do 900 Pa.

1. Odpadá nutnost sousedního umístění potrubí přívodu a odvodu vzduchu, čímž odpadá možnost změny jejich vedení při rekonstrukci vzduchotechnických a klimatizačních systémů.

2. Průtok znečištěného vzduchu z výfuku do přívodu je nemožný, protože jsou izolovány mezilehlým chladivem.

1. Vysoká spotřeba energie oběhovým čerpadlem.

2. Přítomnost oběhového čerpadla a značné množství uzavíracích a regulačních ventilů určuje velké množství provozní a technické práce.

3. Mezi přívodem a výfukem nedochází k výměně vlhkosti.

Termokamera je kontejner rozdělený na dvě části. Pomocí ventilového systému jsou střídavě plněny přiváděným a odváděným vzduchem. Tímto způsobem dochází k přenosu tepla mezi proudy vzduchu. Účinnost tohoto systému je poměrně vysoká, ale vyžaduje značné kapitálové náklady. Používání tepelná komora nepřijatelné s kontaminovaným odpadním vzduchem.

2. Freonové systémy

Pro rekuperaci tepla se někdy používají systémy založené na freonovém okruhu.
To umožňuje využít energii fázových přechodů chladiva s vysokým koeficientem energetické účinnosti.
Pro implementaci těchto řešení jsou možné následující možnosti:

TEPELNÉ ČERPADLA
TEPELNÉ POTRUBÍ

2.1 Tepelné trubky

Tepelné trubky jsou freonový okruh, ve kterém chladivo cyklicky přechází z kapalného do plynného skupenství a zpět. Typické schéma heatpipe je znázorněno na obrázku.

Účinnost tepelné trubky se pohybuje od 45 do 65 % a lze jej upravit změnou sklonu. Průtok kontaminovaného vzduchu z výfuku do přívodu je vyloučen, protože jsou izolovány mezilehlým chladivem. Ve srovnání s jinými prostředky obnovy tepelné trubky se vyznačují maximální kompaktností. Jejich použití je možné za předpokladu, že potrubí pro přívod a odvod vzduchu je umístěno paralelně, přímo vedle sebe.

2.2. Tepelná čerpadla

Tepelné čerpadlo – jedná se o chladicí okruh s kompresorem, expanzním ventilem, dále výparníkem a kondenzátorem umístěným v přívodním a odvodním vzduchovém potrubí. Charakteristickým rysem je přítomnost 4cestného obtokového ventilu, který zajišťuje vratný pohyb chladicí kapaliny z výfuku do přívodu a zpět. Potrubí pro přívod a odvod vzduchu je možné od sebe oddálit v rámci povolené délky chladicího okruhu.
Průtok znečištěného vzduchu z výfuku do přívodu je vyloučen, protože jsou izolovány mezilehlým chladivem. Výkon teplé čerpadlo závisí na průtoku vzduchu a jeho teplotě na vstupu do výparníku a kondenzátoru. Čím vyšší je průtok vzduchu a jeho teplota, tím větší je výkon. Nižší teploty také znamenají vyšší výkon a nižší spotřebu energie.
Hodnoty koeficientu výkonu (COP). tepelná čerpadla jsou asi 4,5–5,2. To znamená, že na jednotku vynaložené energie se přepraví 4–5 jednotek tepelné energie. Největších úspor se dosáhne při vysoké vlhkosti odpadního vzduchu: například v bazénech a aquaparcích.

Schéma úpravy vzduchu v přívodní a odsávací jednotce vybavené rekuperátorem a tepelné čerpadlo.

Za těchto podmínek se přiváděný vzduch ohřívá díky teplu generovanému kondenzátorem tepelného čerpadla. Ohřívač vody se nepoužívá. Aby se snížily náklady na energii, jednotka pracuje v režimu částečné recirkulace. Čerstvý vzduch je dodáván v množství nepřesahujícím požadavek.

Během teplého období mění 4cestný ventil čerpadla směr proudění chladiva. Tímto způsobem se výměník tepla na straně přiváděného vzduchu stává výparníkem a může plnit funkci chlazení. Zároveň se výrazně zmenšila velikost chladiče a v některých případech není potřeba chladicí jednotka vůbec.

Všechna výše popsaná technická řešení jsou realizována pomocí zařízení, které je prezentováno v produktovém portfoliu Regatta.

COP tepelných čerpadel je cca 4,5-5,2.

Zimní režim

Za těchto podmínek se přiváděný vzduch ohřívá díky teplu generovanému kondenzátorem tepelného čerpadla. Ohřívač vody se nepoužívá. Aby se snížily náklady na energii, jednotka pracuje v režimu částečné recirkulace. Čerstvý vzduch je dodáván v množství nepřesahujícím požadavek.

Letní režim

Během teplého období mění 4cestný ventil čerpadla směr proudění chladiva. Tímto způsobem se výměník tepla na straně přiváděného vzduchu stává výparníkem a může plnit funkci chlazení. Zároveň se výrazně zmenšila velikost chladiče a v některých případech není potřeba chladicí jednotka vůbec.

Každý majitel privátu chce ušetřit na nákladech na vytápění a mít doma vždy čistý a čerstvý vzduch. K tomuto účelu slouží tepelná čerpadla, solární kolektory a rekuperátory. Rekuperátor ohřívá studený vzduch z ulice výfukovým teplým vzduchem, který je odváděn z místnosti. Zcela vyčerpaný vzduch tak jde ven nejen se sníženým obsahem kyslíku, ale i s nižší teplotou. Rekuperátor umožňuje při správném umístění ušetřit až 70 % na vytápění. Níže článek podrobně pojedná o typech rekuperátorů, jejich výhodách a nevýhodách a také o vybavení pro instalaci tohoto systému v soukromém domě.

Princip činnosti rekuperátoru

Rekuperátor je instalován v přívodní a odtahové ventilaci. Jedná se o obdélníkový nebo čtvercový kazetový box, do kterého přichází vzduch z ulice. V rekuperátoru se ohřívá proudem odcházejícího vzduchu a poté vstupuje do místnosti. Rekuperační jednotka obsahuje speciální desky, které zabraňují vzájemnému mísení dvou proudů vzduchu. Díky tomuto systému je přiváděný vzduch ohříván odváděným vzduchem. Tento systém umožňuje ušetřit na vytápění místnosti. V zimě nebo při chlazení v létě, pokud se vzduch v rekuperátoru neohřeje na požadovanou teplotu, můžete dodatečně nainstalovat přídavné topení – topení nebo klimatizaci pro chlazení v létě v drahých systémech to může být stejné jednotka.

Na níže uvedeném schématu vidíte princip fungování rekuperátoru:

Typy rekuperátorů

Existuje několik typů rekuperátorů, u nás jsou nejoblíbenější dva:
• Lamelové
• Rotační

Deskové a rotační výměníky tepla se liší cenou vybavení, kvalitou a funkcemi. Proto je třeba každý z těchto typů posuzovat samostatně.

Deskové rekuperátory se používají častěji. Tyto rekuperátory mají nejjednodušší a nejlevnější zařízení v této třídě. Takový systém si můžete vyrobit sami a nainstalovat si jej doma bez cizí pomoci. Mezi výhody tohoto systému patří následující faktory:
• Vysoká účinnost
• Jednoduchý obvod, žádné pohyblivé části
• Případy poruch jsou prakticky vyloučeny
• Snadná údržba
• Šetří energii, protože ji nespotřebovává.

Je však třeba vzít v úvahu také nevýhody takového rekuperátoru:
• Ne vždy je možné provést průnik dvou vzduchových kanálů uvnitř samotného zařízení.
• Při nízkých teplotách může deskový výměník tepla zamrznout a vytvořit led. To bude vyžadovat pravidelné vypínání zařízení. V tomto případě se úspory tepelné energie sníží na minimum. Chcete-li odstranit led, budete muset nainstalovat speciální obtokový ventil. Jakmile se vytvoří led, ventil se otevře, vzduch z ulice začne proudit do domu, aniž by vstoupil do rekuperátoru. Současně led rychle taje a nahromaděná voda ve speciální lázni jde do kanalizace.
• Žádná výměna vlhkosti (neplatí pro deskové celulózové rekuperátory).

Deskové rekuperátory také existují v několika typech, lišících se materiálem výroby. Celulózové rekuperační jednotky nevyžadují instalaci ventilů, protože veškerá vlhkost uvolněná odpadním vzduchem je absorbována přes celulózu a vstupuje do přiváděného vzduchu a zvlhčuje jej. Díky tomuto materiálu odpadá instalace obtoku a vany s drenážním systémem, vzduch prochází rekuperátorem. Účinnost celulózového deskového rekuperátoru je velmi vysoká, až 90 % přiváděného vzduchu je ohříváno proudem odpadního vzduchu. Právě tato verze rekuperátoru je nejúčinnější pro obytné prostory: byty, venkovské domy, chaty. Vnitřní klima je příjemné jak v zimě, tak v létě, vzduch je zvlhčován. Rekuperátor funguje bez problémů až do -30 C.

Fotografie ukazuje, jak je zajištěna výměna vzduchu v soukromém domě:

Pro vlhké prostory, jako jsou bazény, je lepší použít deskový výměník tepla z hliníku. Jeho cena je také nízká. Hliníková fólie zabraňuje míšení proudění vzduchu. Produktivita takového rekuperátoru je však nízká, protože na hliníkových deskách se často tvoří led. Takový rekuperátor není vhodný pro obytné prostory, protože veškerá vlhkost je odstraněna při výměně vzduchu, což je zvláště cítit v zimě, kdy je venkovní vzduch velmi suchý.

Deskový výměník tepla vyrobený z plastu se od hliníku liší tím, že má nižší účinnost, které je dosaženo díky vlastnostem tohoto materiálu.

Rotační rekuperátor vyměňuje teplo mezi přiváděným a odváděným vzduchem, přičemž rotuje s různou intenzitou. Mechanismus spotřebovává malé množství elektřiny, ale díky jeho struktuře se proudění čerstvého a odpadního vzduchu mírně mísí. Mezi hlavní nevýhody tohoto typu rekuperátoru patří:
• Vysoká cena
• Obtížná instalace
• Častější údržba
• Nelze instalovat ve velmi vlhkých prostorách, jako jsou bazény

Cena se samozřejmě odvíjí od typu rekuperátoru a jeho vybavení. Další výdaje mohou vzniknout, pokud svěříte vytvoření projektu odborníkovi. Vyrobí vám ale projekt, který bude nejlépe vyhovovat vašim potřebám, pomůže vám také vybrat veškeré vybavení včetně mříží, vzduchovodů a samotného zařízení.

Při nákupu zařízení pro instalaci a rekuperátoru dbejte na kvalitu výrobku, jeho cenu, dostupnost certifikátů, jeho výkon, provozní podmínky, účinnost a hlavně – hlučnost. Pamatujte, že tato instalace vám bude sloužit mnoho let, než na ní šetřit, je lepší kupovat dražší, ale kvalitnější materiály, ale pak ji opravit nebo vyměnit za výkonnější a/nebo tišší. Pokud máte malý domek, ve kterém bydlí 2-3 lidé, pak se doba návratnosti možná nedostaví, ale zabavíte a zabavíte sebe i všechny hosty údržbou zařízení.

Výhody rekuperátoru ve velkém domě

Vzduch v domácnosti můžete ohřívat různými způsoby, je jich mnoho. Kromě obnovy můžete použít vylepšené baterie a ohřívače vzduchu. Ale všechny tyto metody zahrnují dodatečné náklady na elektřinu nebo palivo. Instalací rekuperačního systému nejen udržíte teplo ve svém domově, ale také zajistíte stálou cirkulaci čerstvého vzduchu, přičemž výrazně ušetříte náklady na vytápění. Ale jak již bylo řečeno, bude to užitečné ve velkém domě, kde je možné bez ztráty výšky stropů a tloušťky stěn položit vzduchové kanály nejen v ložnici, ale přesně tam, kde je to potřeba.

Nevýhody rekuperátorů

Rekuperátory mají bohužel i nevýhody:
• Hlavní nevýhodou je cena, existují samozřejmě systémy od 25 tisíc rublů, ale jedná se spíše o lokální systémy pro 1-2 malé místnosti.
• Hluk. Jednak jsou hlučné ventilátory v samotném rekuperátoru. Za druhé, vzduch sám vytváří hluk v potrubí a na výstupu z difuzorů v místnostech. A pokud ještě dokážete bojovat se vzduchem např. instalací více difuzorů, tak s vibracemi a hlukem rekuperátoru se bojuje jen těžko. Hluk se navíc nemusí objevit hned, ale po šesti měsících nebo roce, kdy se objeví nevyváženost motoru v důsledku usazeného prachu.
• Častá výměna filtrů. Musíte pochopit, že v kuchyni nebo v blízkosti kuchyňské digestoře se ztrácí velké množství tepla a bylo by hezké toto teplo odebrat, než ho vyhodíte ven, ale vzduch v kuchyni obsahuje tuky a oleje z vaření, které mohou teplo poškodit. výměník sám za pár let, proto je třeba v kuchyni instalovat tukové filtry, ne jen jeden, ale hned několik, případně absorpční filtr.
• Pohodlí. Pokud se rozhodnete instalovat vytápění nebo klimatizaci pomocí generálního větrání, pak se musíte připravit na to, že celý dům bude žít podle stejných pravidel, přesněji řečeno se stejnou teplotou. V levném systému není možné instalovat regulaci teploty pro samostatnou místnost, což znamená, že se někdo bude cítit pohodlně, ale někomu může být horko nebo zima nebo nemá dostatek vzduchu, protože pokud zavřete proudění teplého nebo studeného vzduchu , pak tento omezený přísun čerstvého vzduchu. Tento systém lze přirovnat k autobusu v létě: někomu fouká u okna, jinému je u stejného okna horko, jinému dusno atd.

Výhody rekuperátorů

Podle našeho názoru při současné nízké ceně energií v Rusku a vysoké ceně zařízení (90 % z dovozu) nedojde k úspoře instalací rekuperátoru v malém soukromém domě 150–200 m2 pro 3–5 osob. Doporučujeme jednoduše udělat dobrou izolaci, která bude stát výrazně méně než systém obnovy a v tomto případě bude mít větší účinek. Rekuperátor je výhodný, pokud máte výrobní proces a potřebujete velkou výměnu vzduchu. Můžete uvažovat i o rekuperátoru, jako tepelném čerpadle, pokud není elektřina nebo jiný zdroj energie, pak cena ustupuje do pozadí a jde hlavně o teplo nejen získat, ale i ušetřit.

Je třeba pochopit, že Rusko je jedinečná země a v zeměpisné šířce ruských milionových měst neexistují žádná města s podobným klimatem. Rusko není Malajsie nebo Singapur, o Evropě nemluvě. Jsme v jiném klimatu a na rozdíl od Ruské federace žije 99 % zemí v teplém nebo velmi teplém klimatu. Všechna zařízení mají účinnost a při nízkých teplotách se několikrát snižují nebo se stávají zdrojem dodatečných nákladů. Pokud při teplotě -3. -5 stupňů může ušetřit 30-50%, ale při -15 nebude žádná úspora. V Evropě a Americe se domy vytápí kamny jen zřídka, protože až 70 % tepla v místnosti se ztrácí komínem. Děje se tak proto, že při zatápění v kamnech nebo kotli se z místnosti odebírá teplý vzduch, který se ohřívá, a netěsnostmi přichází studený vzduch, ohříváte ho a přes topeniště zase vyhazujete, t.j. vytápíte ulici, přestože MUSELO provést přítok vzduchu pod kotel ze sklepa nebo z ulice. S touto možností získáte více tepla spalováním stejného množství dřeva a budete muset topit méně, protože neochlazujete dům házením tepla přes topeniště do komína. Musíme šetřit teplem a nesnažit se oklamat fyzikální zákony, protože je oklamat nelze. Ale můžete je nechat pracovat za vás! A co je nejdůležitější, je to energeticky úsporný dům. Jakýkoli rámový dům u nás katalog projektu – to je přesně takový energeticky úsporný dům, navíc dobře navržené vytápění a jeho řízení dá na základě vložených peněz a úspor mnohonásobně větší efekt než jakýkoli drahý systém.

Kd.i Celá pravda o přívodních výměnících tepla. Dýchače a klimatizace, část 3.

Přečtěte si také: