Затраты на отопление и охлаждение составляют значительную часть эксплуатационных расходов здания. Хорошая изоляция и герметичность конструкций здания позволяют снизить их, но эффективная вентиляция все равно необходима. Как раз в этом случае пригодятся противоточные теплообменники. Противоточные теплообменники поставляют свежий воздух в здание, потребляя при этом мало энергии. Это возможно благодаря технологии «вентиляция с утилизацией теплоты». В этой статье мы обсудим, как работают противоточные теплообменники, и разберемся в различиях между алюминиевым и полимерным материалом внутренней частью рекуператора для такого типа вентиляционных систем.

 

 

Вентиляция с утилизацией теплоты

В этом названии ключевое слово – «утилизация». Вентиляция с утилизация теплоты использует энергию, которая уже находится в системе, что позволяет тратить меньше энергии на нагрев или охлаждение наружного воздуха. Такой вид вентиляции очень подходит для систем ОВКВ с низким энергопотреблением. Энергоэффективность здания определяется его способностью сохранять стабильную температуру внутри. Для этого необходима хорошая изоляции и минимизация утечек энергии в окружающее пространство. Вместо того, чтобы напрямую впускать холодный или горячий воздух с улицы, вентиляция с утилизацией теплоты обеспечивает теплообмен между внутренним и наружным воздухом в момент, когда эти потоки пересекаются. Свежий воздух продолжает поступать в здание, но меньше влияет на температуру в помещении.

Если на улице жарко, а внутри прохладно, горячий наружный воздух перед попаданием внутрь здания охлаждается внутренним воздухом. Если же снаружи холодно, а внутри тепло, то холодный наружный воздух согревается внутренним потоком воздуха. Получается, что такие устройства затрачивают энергию лишь на организацию движения воздуха в системе. Большая часть энергии, используемой для обогрева или охлаждения здания, остается внутри системы. Системы отопления и кондиционирования выполняют меньше работы и, соответственно, затрачивают меньше энергии. Еще один плюс вентиляции с утилизацией теплоты состоит в том, что это реверсивное оборудование. Одна и та же установка способна нагревать или охлаждать входящий поток воздуха, в зависимости от  наружных температур. Вентиляция с утилизацией теплоты позволяет экономить энергию в любом климате.

Использование систем вентиляции с утилизацией теплоты

В ходе опроса, проведенного на выставке AHR Expo 2020 (Выставка систем отопления, вентиляции и кондиционирования), ее участники и экспоненты были единодушны в том, что надежность является наиболее важным фактором при выборе оборудования. В этом нет ничего необычного. Более удивительным оказалось то, что по итогам опроса в списке критериев одно из первых мест заняла энергоэффективность оборудования. Этот опрос – не единственное свидетельство, указывающее на растущий интерес к этому фактору. Исследование «Показателей энергоэффективности 2019 года» (2019 Energy Efficiency Indicator) выявило, что 75% организаций планируют больше инвестировать в энергоэффективность, в возобновляемые источники энергии и интеллектуальные строительные технологии. Этот результат на 16% выше, чем в 2018 году.

Эта тенденция отчасти объясняется повышением экологических стандартов во всем мире. Так, Дубай планирует сократить потребление энергии на 30% к 2030 году. Газета Gulf News (ОАЭ) сообщает, что до 80% электроэнергии в Объединенных Арабских Эмиратах уходит на системы жизнеобеспечения зданий, в частности, на кондиционирование воздуха. Некоторое сокращение энергопотребления в Дубае произойдет за счет применения более энергоэффективных систем ОВКВ. Если обратиться к опыту Европы, то мы увидим аналогичную тенденцию. Европейская комиссия обнаружила, что более 70% потребляемой энергии идет на отопление. Кроме того, растет потребление энергии для охлаждения воздуха. Чтобы достичь целей ЕС в области сохранения климата и экономии энергии, необходимо снизить энергозатраты на отопление и вентиляцию.

Однако экономическая ситуация требует тщательного планирования расходов. Сейчас это кажется естественным, но еще в феврале 2020 г. участники выставки AHR Expo в опросах называли стоимость оборудования более важным фактором, чем его энергоэффективность. Всем известно о потенциальной экономии за счет использования энергоэффективных систем ОВКВ, но многие полагают, что стоимость перехода на новое оборудование окажется высокой и даже слишком высокой. К счастью, система вентиляции с утилизацией теплоты стала более доступна благодаря современному автоматизированному производству и применению новых передовых материалов. Мы еще вернемся к этому вопросу, а пока давайте разберемся, как работают противоточные теплообменники.

Как работают противоточные теплообменники?

Противоточные теплообменники – это эффективный способ вентиляции с утилизацией теплоты в приточно-вытяжных установках. Они работают с высоким тепловым КПД на единицу площади и сохраняют до 90% энергии. Само название говорит о принципе действия такого теплообменника – он работает на противодействии внутреннего и внешнего потоков воздуха. Теплообмен происходит, когда два воздушных потока пересекаются в теплообменнике.

Давайте рассмотрим линейку гексагональных теплообменников Swiss Rotors. Как же они устроены? В их конструкции удаляемый воздух не смешивается с наружным воздухом. Все загрязнения воздуха, полученные в помещении, остаются в канале воздушного потока, отделенном от потока наружного воздуха (видео). Устранение перекрестного загрязнения воздушных потоков означает, что такие теплообменники подходят для помещений с повышенными требованиями к химической безопасности: медицинских учреждений, лабораторий, предприятий пищевой промышленности.

Эта конструкция также позволяет подавать сухой воздух и удалять влагу на таких объектах, как бассейны и очистные сооружения. Внутри теплообменников расстояние между ребрами составляет 2 мм или 3 мм. Чем меньше расстояние между ребрами, тем выше эффективность. Чем шире расстояние между ребрами, тем меньше потеря давления. Какой из этих двух факторов более важен для вас, зависит от типа вашей системы ОВКВ. Внешние размеры варьируются от 496 мм × 271 мм до 1182 мм × 959 мм, чтобы соответствовать широкому спектру отраслевых стандартов. Независимо от размера, вся линейка противоточных теплообменников Swiss Rotors работает по одним и тем же принципам. Все оборудование имеет сертификацию Eurovent. Наконец мы подошли к вопросу о материале внутренней части рекуператора: алюминий или полимер? Материал рекуператора мало меняет характер работы теплообменника, однако у каждого варианта есть свои плюсы и минусы.

Противоточные теплообменники из алюминия и из полимера

Цена: как правило, полимеры легче поддаются обработке, а, кроме того, необработанный полимерный материал обычно дешевле алюминия. В целом это означает, что цена на теплообменники с полимерным рекуператором ниже.

Температурный диапазон: алюминиевые рекуператоры имеют более широкий диапазон рабочих температур. Гексагональные теплообменники Swiss Rotors с алюминиевым рекуператором могут работать при температурах от -40°C до + 70°C. Теплообменники с полимерным рекуператором имеют более узкий рабочий диапазон: от -20°C до + 50°C.

Коррозия: оба материала рассчитаны на использование в самых различных средах, при этом риск коррозии весьма низок. Однако полимерные рекуператоры, как правило, более устойчивы к коррозии. Если у вас на объекте высок риск коррозии, то вам следует выяснить ее источники и, соответственно, выбрать такой материал рекуператора, чтобы минимизировать риски.

Вес: полимерные рекуператоры легче и удобнее в обращении. Как правило, эта характеристика имеет значение только в процессе установки. Однако в некоторых строительных конструкциях более легкие теплообменники имеют свои преимущества.

Обслуживание: оба материала требуют регулярной очистки. Для очистки полимерных рекуператоров требуется мойка высокого давления, для алюминиевых – воздушный компрессор.

Обеспечение высокой производительности и эффективности системы

Независимо от вашего выбора, важное значение для эффективной работы оборудования имеют строгие технологические допуски и подтвержденные эксплуатационные характеристики. Никто после установки новой системы не хотел бы обнаружить, что ее производительность ниже заявленной. Соблюдение всех технических параметров особенно важно для энергоэффективных ОВКВ. Такие системы должны эффективно работать в течение длительного времени, чтобы вы получили максимальную выгоду от первоначальных вложений.

Ручные производственные процессы позволяют соблюдать допуски более жестко, но при этом возрастает стоимость производства. Более длительные сроки выполнения заказов также характерны для производителей, использующих ручной труд. Современное автоматизированное производство – лучший способ гарантировать соблюдение необходимых технологических допусков, высокую производительность оборудования и сокращение сроков выполнения заказа, сохраняя при этом низкие цены. Это подход, которым руководствуется компания Swiss Rotors. Организации разных стран ищут способы сократить расходы на электроэнергию и таким образом стать более экологически ответственными компаниями. Применение противоточных теплообменников – прекрасный способ сделать это при модернизации объекта или новом строительстве. Благодаря последним достижениям в этой области затраты на такую систему сейчас ниже, чем когда-либо. В результате же вы получите значительную экономию энергии.

Если вы хотите получить более подробную информацию о противоточных теплообменниках и о системах вентиляции с утилизацией теплоты, свяжитесь с компанией Swiss Rotors. Мы будем рады ответить на любые ваши вопросы.