ПВУ із рекуперацією тепла: які бувають і як обрати?

Багато людей вважають, що якщо утеплити фасад та поставити сучасні вікна, то житло автоматично вважається енергоефективним. Це, на жаль, зовсім не так. Енергоефективний будинок – це не лише низьке споживання енергії, а й здоровий мікроклімат. Так, з утепленням стін та герметизацією вікон тепловтрати зменшуються, але будинок перетворюється на термос. Одними цими заходами, без повноцінної вентиляції, комфортне проживання та повноцінне енергозбереження будівлі забезпечити не вдасться. Приплив свіжого повітря та видалення відпрацьованого – одна з головних умов для комфорту та здоров’я людей, що проживають у будинку. Найбільш оптимальний варіант на сьогоднішній день – припливно-витяжні установки (ПВУ) з рекуперацією тепла.

Ще відносно недавно припливно-витяжна вентиляція з рекуперацією була не така популярна. В основі її роботи закладено принцип рекуперації – процес, при якому тепло відпрацьованого повітря використовується для підігріву припливного. Зараз, коли ціни на теплоносії неухильно зростають, економія виходить на перше місце.

Чому звичайна витяжна вентиляція вже “не в моді”?

Звична нам природна витяжна вентиляція, хоч і найдешевша в установці та обслуговуванні, на сьогоднішні вважається не найефективнішою. Причина – у великих тепловтратах. А за наявності сучасних пластикових вікон така система вентиляції просто перестає працювати – немає достатнього припливу повітря.

З огляду на те, що в нашій країні холоди тривають близько півроку, опалювати вулицю, а саме так доводиться робити, щоб досить добре провітрити приміщення – не дуже вигідно.

При природній вентиляції всередину приміщень потрапляє вуличний пил, крім того, виникають холодні протяги. Незбалансованість вентиляції призводить до значних витрат – гроші у буквальному значенні слова вилітають у трубу. З урахуванням зростання цін на енергоносії, провітрювання для багатьох стає не найнеобхіднішим процесом, на перше місце виходять утеплення та герметизація приміщень, а звідси – високий рівень вуглекислого газу, підвищена вологість, поява на стінах цвілі, що для здоров’я дуже небезпечно.

Як зберегти тепло?

У системі вентиляції зберігати тепло допомагають рекуператори повітря. У припливно-витяжні вентиляційні установки монтується пристрій, що забезпечує теплообмін повітря. Взимку витяжне повітря через стінки теплообмінника передає тепло припливному холодному. Це принцип роботи пластинчастих та роторних рекуператорів, які на ринку вентиляційних установок сьогодні є досить популярними.

Схема та принцип роботи припливно-витяжної системи вентиляції з рекуператором

Припустимо, температура повітря за вікном -23°С. Під час роботи ПВУ вуличне повітря засмоктується установкою за допомогою вбудованого вентилятора, проходить через фільтр та потрапляє на теплообмінник. Проходячи через нього, воно нагрівається до +14°С. Тобто в морози установка не може повністю прогріти повітря до кімнатної температури. Тому після рекуператора припливне повітря може йти одразу до приміщення, або за наявності функції «догріву повітря» — догрівається до +20°С і лише тоді потрапляє до приміщення. У комплектаціях рекуператорів різних виробників зазвичай є можливість вибору водяного або електричного догрівача. Кімнатне повітря з температурою +18°С (+20°С), проходячи через теплообмінник, охолоджується припливним повітрям і виходить надвір температурою -15°С.

Яка температура повітря буде після рекуператора взимку та влітку

Є досить простий спосіб самим порахувати, якої температури буде потрапляти повітря в приміщення після рекуператора.

Зима

Припустимо, вуличне повітря дорівнює 0°С, ефективність рекуператора – 77% при цьому, температура повітря, що потрапляє в приміщення, дорівнює 15,4°С. Існує формула розрахунку припливного повітря для рекуператора в залежності від його ефективності, температури повітря на вулиці та в приміщенні:

t(після рекуператора) = (t(всередині приміщення)-t(на вулиці))xK(ККД рекуператора)+t(на вулиці)

Якщо температура за вікном -20°С, у приміщенні +20°С, ефективність рекуператора 77%, то температура повітря після рекуператора становитиме : t = ((20-(-20)) х77% -20 = 10,8°С. Але це звичайно теоретичний розрахунок, на практиці температура буде трохи менше, близько +8°С.

Літо

Аналогічно розраховується температура повітря після рекуператора влітку:

t(після рекуператора)=t(на вулиці)+(t(всередині приміщення)-t(на вулиці))xK(ККД рекуператора)

Виходить: 24,2°С = 35°С + (21°С-35°С) х77%

Рекуператор пластинчастий та роторний: переваги та недоліки

Рекуператори бувають кількох типів. Найпопулярніші: роторні та пластинчасті.

Роторні рекуператори

Роторний рекуператор, як випливає з самої назви, має роторний теплообмінник, який обертається з заданою швидкістю. Теплообмінник нагрівається в зоні витяжного каналу, а охолоджується в зоні припливного. Таким чином, тепло з витяжного каналу переноситься до припливного. Нагріваючись і охолоджуючись, повітря, як відомо, утворює конденсат (вологу). У зимовий час конденсат сильно охолоджується і перетворюється на лід, осідаючи на стінці теплообмінника.

Переваги роторного рекуператора:

Високий ККД пристрою.
Невеликі розміри.
Можливість регулювання швидкості обертання теплообмінника, що дозволяє регулювати подачу тепла.
Прилад здатний частково повертати вологу до приміщення, що дозволяє зберігати потрібну вологість.

Недоліки роторного рекуператора:

Складність конструкції приладу. Ремонт рекуператора складний і нелегкий.
Через особливості конструкції забруднене повітря може частково надходити до припливу. Необхідно використовувати додаткові фільтри для оптимальної роботи.
Для обертання теплообмінника потрібна електроенергія. Споживання її незначне.

Пластинчатий рекуператор

У пристрої такого виду повітря розділяється на потоки при використанні металевих пластин. Діляться залежно від матеріалу, з якого виготовлені стінки:

алюмінієві сплави, мідь або латунь з високою теплопровідністю та антикорозійними властивостями;
полімерні пластмаси з малою вагою, високою теплопровідністю і вологостійкістю;
Целюлоза – завдяки паперовій перегородці тепло і волога віддаються набагато краще, відповідно ККД такого пристрою високий. Недолік: у приміщеннях із високою вологістю повітря його застосовувати не можна.

Переваги пластинчастого рекуператора:

невеликі габарити та вага;
висока надійність;
тривалий термін служби;
гарна ремонтопридатність;
просте технічне обслуговування;
невелика ціна.

Недоліки пластинчастого рекуператора:

у холоди – обмерзання теплообмінника. Для відновлення роботи в цьому випадку слід або відключати вентилятор, або використовувати спеціальний клапан (байпас).
відсутність у даних приладах повернення вологи.

На що звернути увагу, обираючи ПВУ із рекуперацією тепла:

Ціна (має відповідати якості, не варто вибирати найдешевшу модель – є ризик отримати неякісний чи контрафактний продукт)
Компанія-виробник (найкраще розглядати компанії, які давно працюють на ринку та мають чесні відгуки реальних покупців – не тільки про якість продукції, а й про сервісне обслуговування)
Витрата повітря (як правило, витрата повітря вказується в метрах кубічних на годину. Слід також звернути увагу на те, що найчастіше виробниками вказується витрата повітря на максимальній швидкості роботи. Для ПВУ з рекуперацією тепла вказується витрата повітря в режимі провітрювання та в режимі рекуперації – та ці значення різні).
Рекомендована площа приміщення/приміщень. Якщо необхідно забезпечити вентиляцію в одному приміщенні, або вже зроблено ремонт і немає можливості прокладати повітропроводи – зручніше купувати децентралізовані ПВУ (називаються ще побутові рекуператори або провітрювачі). Якщо ж повноцінний повітрообмін необхідний у всій квартирі або приватному будинку – найкраще організовувати централізовану систему вентиляції – це не лише придбання та монтаж самої припливно-витяжної установки з рекуперацією тепла, але й повітроводів, пристроїв розподілу, припливу та витяжки повітря. Вимагає значних капіталовкладень, але на сьогодні вважається найкращим рішенням для ефективної вентиляції.
Низький рівень шуму, наявність нічного режиму. Рекомендація: звертати увагу на рівень шуму на найвищій швидкості – звук вище 30 Дб може викликати дискомфорт, якщо йдеться про побутові рекуператори. Для централізованих ПВУ, які встановлюються у нежитлових приміщеннях, рівень шуму може бути вищим).
Догрівання повітря або теплообмінника – необхідне для стійкої роботи пристроїв за низьких температур. Додаткове нагрівання буває водяним або електричним.
Фільтрування повітря: кількість та якість фільтрів при подачі та при видаленні повітря. Рекомендація: звернути увагу на простоту, періодичність та витратність обслуговування фільтрів.
Можливості автоматики:
управління по датчикам вологості, температури, концентрації CO₂, тиску,
наявність автоматичного режиму,
управління контролером декількома установками,
дистанційне через пульт або Wi Fi управління.
Чи передбачено відведення конденсату.
Особливості установки, мінімальна та максимальна товщина стін (у деяких моделях є обмеження) – йдеться про децентралізовані установки.
Рівень ККД теплообміну (не варто забувати, що чим більша швидкість потоку повітря – тим менше ККД).
Енергоспоживання пристрою.
Тип рекуператора
Роторний
Пластичастий (переваги та недоліки описані вище)
Матеріал теплообмінника:
Керамічний має ряд переваг: ефективна акумуляція тепла, тривала тепловіддача, не боїться вологи, при шестигранній структурі пір у формі стільників – площа теплопровідного матеріалу стає максимально широкою. За рахунок високої теплоємності, керамічний теплообмінник дуже повільно остигає, що сприятливо позначається, коли температура зовнішнього повітря швидко змінюється.
Мідний та алюмінієвий швидко реагують на зміну температури, тобто охолоджуються та гріються, але також швидко конденсують у вологому середовищі. Ще один аспект – окислення мідних теплообмінників, яке призводить до втрати теплопровідності. Крім того, наліт, що утворився, не так просто усунути. Для цього використовуються хімічні реагенти – тобто обслуговування здійснюється лише фахівцями.
Целюлозний працює лише за умов низької та середньої вологості, і завдяки цьому підтримує її рівень у приміщенні. Мінуси: дуже чутливий до вологи, замерзає при температурі -5°C.
Тип розміщення ПВУ: бувають підлогові, настінні, стельові та універсальні.