Наша компания предлагает проектирование, монтаж, наладку новых систем энергосберегающей вентиляции, а также модернизацию и снижение энергопотребления существующих систем.

Что такое рекуператор тепла и принцип его работы

Как работает традиционная вентиляция?

Зимой наружный воздух, имеющий отрицательную температуру, например - 20 °C, нагревается по санитарным нормам до комнатной температуры + 20 °C и подается в помещения. Загрязненный теплый воздух, имеющий температуру + 20 °C, просто выбрасывается на улицу. Чтобы нагреть 1000 м³ воздуха на 40 градусов, нужно затратить 14,4 кВт тепловой энергии. А летом, когда работают кондиционеры, на улицу выбрасывается охлажденный воздух, а в помещения подается горячий воздух с температурой + 35- 40 °C, который снова нужно охладить, затратив большое количество энергии.

Традиционная вентиляция - неоправданно высокие энергозатраты на нагрев приточного воздуха зимой и на охлаждение летом

Для использования энергии вытяжного воздуха применяют рекуперацию тепла

Рекуператор тепла  - устройство, использующее тепло удаляемого вытяжного воздуха. С латинского - "возвращающий, получающий обратно". Это теплообменник, через который проходят потоки тёплого вытяжного воздуха и холодного приточного. Воздушные потоки проходят навстречу друг другу, не перемешиваясь, так как они разделены тонкими стенками из пластин. Благодаря разности температур вытяжного и приточного воздуха, тёплый вытяжной воздух отдаёт своё тепло через стенки более холодному приточному. Так происходит нагревание приточного воздуха на рекуператоре, и чем выше температура вытяжного воздуха, тем до более высокой температуры можно нагреть приточный. Основная характеристика рекуператора тепла - его КПД.

В холодное время года, поступающий наружный воздух низкой температуры, нагревается в рекуператоре выходящим из помещения отработанным теплым воздухом. И, наоборот, в летние месяцы, поступающий с улицы горячий воздух охлаждается уходящим из помещения более холодным. При этом поддержание постоянной температуры в помещении при использовании рекуператора происходит почти без затрат энергии! Рекуператоры позволяют экономить до 60-95% тепловой энергии, затрачиваемой на приточно-вытяжную вентиляцию.

Эффективность рекуператора тепла зависит от его типа. В двух словах о принципе работы самых распространенных из них.

В пластинчатом рекуператоре потоки приточного и удаляемого воздуха движутся навстречу друг другу. Воздушные потоки не смешиваются, так как они разделены перегородками из пластин.

Теплый удаляемый воздух через пластинчатые перегородки рекуператора нагревает холодный приточный воздух.

Эффективность до 60-70%, потоки приточного и удаляемого воздуха не смешиваются, в металлическом рекуператоре образуется конденсат. Нет движущихся частей. Высокая надежность. В металлическом рекуператоре отсутствует возможность обмена влагой между потоками воздуха. В рекуператоре из гигроскопичных материалов такая возможность есть.

Роторный рекуператор (регенератор)         

Эффективность до 80-85%, потоки приточного и вытяжного воздуха могут смешиваться, отсутствует образование конденсата. Существует возможность обмена влагой между потоками воздуха, сохраняя таким образом необходимый уровень влажности в помещении. В режиме теплообмена ротор должен постоянно вращаться с помощью электродвигателя.

Пластинчатый противоточный рекуператор

Эффективность до 90-95%, потоки приточного и удаляемого воздуха не смешиваются, в металлическом рекуператоре образуется конденсат. Нет движущихся частей. Высокая надежность. В металлическом рекуператоре отсутствует возможность обмена влагой между потоками воздуха.

Преимущества вентиляционных установок с рекуперацией тепла

• Свежий чистый воздух без вредных веществ и повышенной влажности.
• Автоматическое обеспечение необходимого воздухообмена без лишних усилий.
• Сокращение потерь тепла при воздухообмене в помещениях благодаря рекуперации тепла.
• Встроенный фильтр от насекомых, пыли и других загрязнений воздуха.
• Защита от шума и повышенная безопасность благодаря закрытым окнам.

Рекомендуем ознакомиться с разделом сайта "Приточно-вытяжные вентиляционные установки с рекуперацией тепла"

Сравнение энергозатрат на вентиляцию

Сравнение энергозатрат на нагрев приточного воздуха в холодный период года и на его охлаждение в теплый период года вентиляцией без рекуперации тепла и вентиляцией с рекуперацией на примере производственного цеха.

Исходные данные:

Объем подаваемого в цех приточного воздуха - 16 000 м³/час.

Нормативная продолжительность отопительного периода для Харькова: 189 суток.

Температура приточного воздуха в холодный период года +16^оС.

Температура приточного воздуха в теплый период года +24^оС.

Характер работы цеха - круглосуточный.

Цена газа для предприятий - 4 600,00 грн/1000 м³ (по состоянию на 04.07.2012 г.).

Средняя реальная теплотворная способность природного газа - 8,5 кВт/м³.

Нагрев приточного воздуха в холодный период года

Вариант 1 - вентиляция без рекуперации тепла.

Расчет мощности воздухонагревателя приточной вентиляции производится по формуле:

Q = Lв*Cp*p*(Tr-To) (Вт), где

Lв - объем приточного воздуха (м³/ч),
Ср - теплоемкость воздуха (Вт·ч/кг·K),
р - плотность воздуха (кг/м³),
То - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года (K),
Тr - температура приточного воздуха (K).

Q = 16 000 м³/час*0,28*1,2*(16-(-23)) = 209 664 Вт = 209,664 кВт.

При нормативной среднемесячной температуре в холодный период года для Харькова в - 2,1^оC потребляемая воздухонагревателем тепловая мощность составит:

Q = 16 000 м³/час*0,28*1,2*(16-(-2,1)) = 97 305,6 Вт = 97,305 кВт.

Стоимость 1 кВт тепла для нагрева приточного воздуха горячей водой от котельной составляет:

4600 грн/1000 м³/ 8,5 кВт/м³ = 0,54 грн.

Стоимость нагрева приточного воздуха за отопительный период:

0,54 грн * 189 суток * 24 часа * 97,305 кВт = 238 342,75 грн.

Вариант 2 - вентиляция с рекуперацией тепла.

Средняя эффективность пластинчатого перекрестно-точного рекуператора производительностью 16 000 м³/час в холодный период года - 59%.

При нормативной среднемесячной температуре в холодный период года для Харькова в - 2,1^оC потребляемая воздухонагревателем тепловая мощность в установке с рекуперацией составит:

Q = 16 000 м³/час*0,28*1,2*(16-(-2,1))*(1-0,59) = 39 895,30 Вт = 39,895 кВт.

Стоимость нагрева приточного воздуха за отопительный период в установке с рекуперацией:

0,54 грн * 189 суток * 24 часа * 39,895 кВт = 97 720,40 грн.

Экономия на нагрев приточного воздуха благодаря рекуперации тепла за отопительный период составляет:

238 342, 75 грн - 97 720,40 грн = 140 622,35 грн.

Расчет экономии на нагрев приточного воздуха в течение 10 лет

По состоянию на 21.01.2011 цена на газ составляла 3 009,00 грн/1000 м³, на 04.07.2012 - 4 600,00 грн/1000 м³ .

Рост цены газа составил около 20% в год. На 2013 год примем текущую цену на газ.

Кроме того, рекуператор позволяет снизить энергозатраты при охлаждении приточного воздуха в теплый период года.

Охлаждение приточного воздуха в теплый период года

Вариант 1 - вентиляция без рекуперации тепла.

Необходимая холодильная мощность воздухоохладителя составляет 116 кВт/час.

Потребляемая электрическая мощность компрессорно-конденсаторных блоков составляет 36,9 кВт/час.

При средней продолжительности периода охлаждения - 123 дня (с 1 мая по 31 августа) энергозатраты электроэнергии на охлаждение составят:

1,13604 грн/кВт * 123 суток * 24 часа * 36,9 кВт/час = 123 747,47 грн.

Вариант 2 - вентиляция с рекуперацией тепла.

Средняя эффективность пластинчатого перекрестно-точного рекуператора производительностью 16 000 м³/час в теплый период года - 31%.

Снижение эффективности рекуператора в теплый период года объясняется меньшей разностью температур между наружным и приточным воздухом, а также тем, что часть энергии расходуется на конденсацию водяного пара, содержащегося в воздухе.

1,13604 грн/кВт * 123 суток * 24 часа * 36,9 кВт/час * (1-0,31) = 85 385,75 грн.

Экономия на охлаждение приточного воздуха благодаря рекуперации составляет:

123 747,47 грн - 85 385,75 грн = 38 361,72 грн

Расчет экономии на охлаждение приточного воздуха в течение 10 лет

По состоянию на 15.02.2010 г. цена на электроэнергию составляла 0,78 грн/кВт, на 07.07.2011 - 1,0027 грн/кВт, на 04.07.2012 - 1,13604 грн/кВт. Средний рост цены электроэнергии составил около 15% в год. На 2013 год примем текущую цену.

Расчет стоимости жизненного цикла вентиляции без рекуперации тепла и с рекуперацией с учетом капитальных затрат, энергозатрат на нагрев и охлаждение приточного воздуха:

Условные обозначения:

Стоимость жизненного цикла вентиляционной установки без рекуперации тепла

Итого стоимость жизненного цикла вентустановки без рекуперации за 10 лет: 9 676 397,21 грн.

Стоимость жизненного цикла вентиляционной установки с рекуперацией тепла

Итого стоимость жизненного цикла вентустановки с рекуперацией за 10 лет: 5 425 140,75 грн.

Экономия от применения рекуперации за 10 лет составляет: 4 251 256,46 грн.

Величина фактической экономии будет гораздо больше, так как реальный срок службы системы вентиляции 15-20 лет.

Позвоните нам +380 (50) 323-27-00 (WhatsApp, Telegram, Viber) для консультации или заказа.

Рекомендуем прочитать:

Децентрализованная вентиляция с рекуперацией тепла