В этой статье поговорим о роторном рекуператоре. И в частности — о сорбционном типе, который используется в нашем оборудовании. Объясним принцип работы устройства, рассмотрим преимущества вентиляционных установок с таким теплообменником, а также некоторые нюансы монтажа и эксплуатации.
Роторный рекуператор — это регенеративный теплообменник, в котором передача тепла осуществляется через вращающийся барабан, состоящий из набора тонких металлических пластин.
Роторный рекуператор является одними из наиболее эффективных теплообменников, что объясняется большой площадью поверхности барабана. Более того, если пластины устройства покрыты гигроскопичным материалом, то это позволит рекуператору возвращать в помещение ещё и влагу.
Принцип работы
Работа роторного рекуператора — это циклический процесс, состоящий из двух фаз:
- Нагрев ротора (фаза вытяжки): Тёплый и влажный воздух, удаляемый из помещения, движется через нижнюю половину вращающегося ротора. Проходя через множество гофрированных пластин, воздух отдаёт своё тепло барабану. В результате часть ротора нагревается, а сам воздушный поток охлаждается перед выбросом на улицу.
- Охлаждение ротора (фаза притока): Нагретая часть ротора поворачивается и входит в зону приточного потока. Холодный свежий воздух с улицы, проходя через нагретую матрицу, забирает накопленное тепло. Таким образом, приточный воздух подогревается перед подачей в помещение, а ротор охлаждается и готовится к новому циклу нагрева в вытяжной секции.
Летом происходит обратная ситуация:
Если температура на улице выше, чем дома, то горячий приточный поток частично охладится после контакта с ротором, вобравшим в себя температуру вытяжного воздуха. Такая ситуация может возникнуть, например, при использовании в помещении сплит-систем или других охладителей.
Роторные сорбционные рекуператоры TURKOV обеспечивают возврат тепловой энергии с КПД до 79%.
В холодное время года это ощутимо снижает нагрузку на системы отопления. Летом — на системы кондиционирования. Таким образом, оборудование экономит энергию и средства круглый год — как на обогреве, так и на охлаждении.
Утилизация влаги
Барабан роторного сорбционного рекуператора представляет собой плотный намоточный пакет из листовой и гофрированной алюминиевой фольги с покрытием 3А (три ангстрем).
Благодаря гигроскопическому покрытию 3А, ротор способен утилизировать не только тепло, но и значительную часть влаги.
КПД возврата влаги у роторного регенератора достигает 85%.
Это позволяет поддерживать нормальный уровень влажности, не расходуя лишние средства на увлажнение, что особенно важно зимой.
Отметим, что конструкция теплообменника с подвижным барабаном допускает частичное смешение потоков воздуха. Уровень такого подмеса обычно находится в пределах 2–3%, но в редких случаях может доходить до 5%.
Важно: молекулярное сито 3А задерживает только молекулы воды размером 2,7А, но не пропускает более крупные частицы, включая вирусы и бактерии. Это исключает перенос опасных загрязнителей из вытяжного потока в приточный.
Монтаж и обслуживание
Чтобы роторный рекуператор работал эффективно долгие годы, важно правильно установить его с самого начала. Монтаж выполняют строго в горизонтальном положении — это исключает перекос ротора, снижает вибрации и продлевает срок службы привода и уплотнений.
Также необходимо обеспечить свободный доступ к сервисным панелям, поскольку роторный теплообменник — это оборудование, которое требует регулярного обслуживания.
Роторный рекуператор содержит множество подвижных элементов — сам вращающийся барабан, привод, ремни, подшипники. Из-за этого он требует более внимательного и частого обслуживания, чем статические теплообменники.
Основные задачи при эксплуатации — следить за чистотой фильтров, контролировать состояние уплотнений и периодически очищать сам ротор. Загрязнённый теплообменник снижает КПД, увеличивает вероятность перетока воздуха и повышает энергопотребление.
Дополнительно стоит учитывать, что роторный рекуператор чувствителен к перепадам давления между притоком и вытяжкой. Неправильная балансировка может привести к смешиванию потоков или снижению эффективности теплоотдачи. Автоматика и датчики помогают избежать таких ситуаций, но корректная настройка при пуско-наладке остаётся ключевым условием.
Роторный рекуператор в системах вентиляции
Сорбционный роторный регенератор используется в наших приточно-вытяжных установках Orbita. Системы представлены в бытовой, полупромышленной и промышленной линейках — с электрическим или водяным нагревателем.
Ключевые преимущества линейки:
- Дисбаланс воздухообмена до 30%. Допустимый дисбаланс притока и вытяжки без потерь эффективности составляет 30% — это позволяет создавать избыточное или пониженное давление в помещении. Например, для избежания обратной тяги при использовании камина (больше приток) или для предотвращения распространения запахов из кухни (больше отток).
- Малогабаритность. Во-первых, роторное оборудование не нуждается в дренажной системе. Во-вторых, установки линейки Orbita значительно компактнее аналогов (по расходу воздуха) с пластинчатыми теплообменниками. Это упрощает монтаж оборудования, делая его более гибким, и может сыграть роль в условиях ограниченного пространства.
- Встроенный К-фактор. CAV-система — два датчика давления — поддерживает заданный расход воздуха и позволяет видеть конкретные объёмы в м³/ч, что делает управление воздухообменом более понятным и естественным. К-фактор также реагирует на изменение сопротивления в канале при забивании фильтров или других внешних факторах. Система автоматически регулирует скорость вентиляторов, чтобы соблюдался нужный расход, тем самым компенсируя загрязнения.
- Защита от обмерзания. Благодаря сорбционному покрытию ротор стабильно работает без преднагрева при уличной температуре до −32 °C. Также в оборудовании предусмотрен датчик давления, который в реальном времени отслеживает сопротивление рекуператора. Если оно превышает допустимое значение, то активируется система защиты, корректирующая сопротивление, не давая теплообменнику замёрзнуть.
- Фрикулинг. Отключение вращения в межсезонье обеспечивает естественное охлаждение приточным воздухом — фрикулинг. Данная функция активируется пользователем и заменяет режим байпаса, при котором воздушный поток движется мимо теплообменника по обходному каналу.
- Система защиты привода ротора. Всё начинается с плавного пуска ротора, что обеспечивает минимальную нагрузку на приводной ремень. Далее автоматика контролирует состояние системы, мгновенно реагируя на блокировку ротора при старте — например, в случае примерзания уплотнительных щёток. Также отслеживаются малейшие отклонения в оборотах, чтобы сразу выявлять растяжение ремня, плохое крепление шкива или неверную настройку мотора.
Заключение
Роторный рекуператор — это сердце современной системы вентиляции, в которой важны и комфорт, и экономия энергии. Вентиляционные системы с таким теплообменником позволяют значительно снизить эксплуатационные расходы, обеспечивая стабильную работу даже в сложных климатических условиях.
Приточно-вытяжные установки с роторным регенератором объединяют высокую производительность, компактность и гибкость настройки. Благодаря этому такие установки подходят как для жилых помещений, так и для промышленных объектов и коммерческих зданий.
