Расчет рекуператора для приточно-вытяжной установки
Рекуператор возвращает 50–85 % теплоты вытяжного воздуха. Главный риск в холодном климате — обмерзание теплообменника.
Мощность и температуры
Температура после рекуператора и возвращаемая мощность
— заполните поля —
t₂ = t₁ + η · (tвыт − t₁)
η — температурная эффективность рекуператора. При неравных расходах приточного и вытяжного воздуха эффективность корректируется по меньшему расходу.
Экономия за сезон
Экономия энергии и окупаемость
— заполните поля —
Э = L · ρ · c · η · Δtср · τ / 3600
Расчет по средней температуре сезона дает оценку с точностью около 10 % — достаточно для обоснования решения.
Риск обмерзания
Проверка обмерзания и подбор преднагревателя
— заполните поля —
tвыт.после = tвыт − η · (tвыт − tнар)
Если температура вытяжного воздуха на выходе из рекуператора опускается ниже 0 °C, а его точка росы выше этой температуры, конденсат замерзает и блокирует каналы.
Типы рекуператоров
| Тип | КПД | Передача влаги | Риск обмерзания | Сопротивление |
|---|---|---|---|---|
| Пластинчатый перекрестноточный | 50 – 60 % | нет | высокий | 150 – 250 Па |
| Пластинчатый противоточный | 65 – 80 % | нет | высокий | 200 – 300 Па |
| Мембранный (энтальпийный) | 65 – 75 % | да, 50–70 % | низкий | 180 – 280 Па |
| Роторный | 75 – 85 % | да, 60–80 % | низкий | 120 – 200 Па |
| С промежуточным теплоносителем | 40 – 50 % | нет | отсутствует | 100 – 180 Па на каждую сторону |
| Камерный (регенеративный) | 70 – 80 % | частично | средний | 100 – 150 Па |
Защита от обмерзания
- Байпас приточного воздуха. Часть наружного воздуха идет мимо теплообменника — обмерзания нет, но эффективность падает.
- Преднагрев наружного воздуха. Электрический или водяной нагреватель поднимает температуру перед рекуператором до −5…−7 °C. Самое надежное решение, но требует энергии.
- Периодическая остановка притока. Простое и дешевое решение, но приток на время оттайки прекращается.
- Снижение оборотов ротора. Только для роторных: ротор замедляется, сдвигая рабочую точку из зоны конденсации.
- Мембранный или роторный рекуператор. Передают влагу вытяжному воздуху, поэтому обмерзают значительно реже.
Схема с промежуточным теплоносителем
Два водяных теплообменника — в приточном и вытяжном каналах — соединены гликолевым контуром с насосом. КПД ниже (40–50 %), зато потоки полностью разделены. Применяется, когда вытяжной воздух загрязнен (кухни, производство) или каналы разнесены по зданию.
Практика применения
- Рекуперация обязательна по СП 60.13330 для установок производительностью свыше 10 000 м³/ч при технико-экономическом обосновании.
- Рекуператор добавляет 150–300 Па к сопротивлению системы — учитывайте это в аэродинамическом расчете.
- Оставшуюся тепловую нагрузку покрывает калорифер — см. расчет калорифера с учетом рекуператора.
- Дисбаланс расходов притока и вытяжки более 20 % резко снижает эффективность рекуперации.