Отопительная система, как в зданиях жилого фонда, так и на производстве, является одной из наиболее дорогостоящих в отношении эксплуатации. Тепло легко «потерять» благодаря естественной инфильтрации воздуха через неплотности окон и дверных проемов, через «мостики холода», вместе с отточным воздухом через систему общеобменной вытяжной вентиляции и т.д. Одним из первых, приходящих на ум решений по экономии тепла в помещении и снижению затрат на эксплуатацию отопительной системы, будет теплоизоляция здания и его герметизация. Но полностью герметизировать помещение не получится. Для нормального самочувствия человека должен осуществляться воздухообмен с определенной часовой кратностью. Качественная вентиляция необходима для поддержания оптимального влажностного режима, недопущения уровня запыленности выше предельно допустимого, а также для поддержания комфортной температуры. Но простая вытяжная вентиляция зданий может привести к несанкционированным потерям тепла, избежать которых можно при помощи рекуперативных систем.

В переводе с латинского, «рекуперация» (recuperatio) означает «обратное получение» - возвращение части энергии или материала для повторного их применения в том же технологическом процессе. Под рекуперацией могут подразумевать восстановление химических реагентов после протекания реакции, возвращение обратно в сеть части электроэнергии и т.д. В вопросах кондиционирования и вентиляции под рекуперацией понимают частичное возвращение тепловой энергии, отводимой вместе с удаляемым воздухом, обратно в помещение. Для того чтобы снизить тепловые потери в системах приточно-вытяжной вентиляции применяют специальные теплообменники – рекуператоры, представляющие собой теплотехнические установки, которые служат для теплообмена между воздушными потоками воздухообменной системы.

Рекуперативные теплообменники для вентиляции можно разделить на централизованные и децентрализованные. В настоящее время применение централизованных конструкций целесообразно при строительстве новых объектов, тогда как при ремонте старых или многоквартирных домов следует отдавать предпочтение децентрализованным устройствам ввиду простоты их монтажа и эксплуатации. Централизованный рекуператор (размещенный, например, на чердаке частного дома) подразумевает обработку всего объема подаваемого внутрь дома воздуха, а затем его разводку по вентиляционным каналам в разные комнаты. Децентрализованная система рекуперации предполагает, что каждое помещение или комната будут снабжены собственным теплообменником, который можно регулировать индивидуально.

Эффективное и к тому же экономичное средство регулирования микроклимата Вашего дома невозможно без рекуператоров. Основным назначением как говорилось выше - является теплообмен, а принцип работы достаточно прост — холодный воздух, проходя через рекуператор, обогревается выходящим из помещения тёплым воздухом, и наоборот, нагретый воздух с улицы охлаждается более холодным воздухом из помещения.

Между тем выделяются следующие основные типы рекуператоров:

Роторные рекуператоры

В данном типе рекуператоров процесс передачи тепла между удаляемым и приточным воздухом происходит посредством вращающегося между двумя камерами ротора.

Уровень теплового обмена можно регулировать частотой его вращения. При такой теплообменной схеме вентиляции риск образования конденсата и последующего его обмерзания невысок, и можно обойтись без усложнения конструкции. Эффективность роторного теплообменника достигает 75-85%.

К сожалению несмотря на высокий уровень КПД данного типа рекуператора, она не лишена некоторых недостатков, а именно: в такой система вентиляции помещений существует риск смешения двух потоков, и часть удаляемого воздуха может возвращаться обратно в помещение; имеются вращающиеся части, которые усложняют конструкцию.

Пластинчатые рекуператоры (воздушного типа)

Данный тип рекуператора выглядит как две воздухопроводящие камеры, разделенные между собой теплообменными пластинами.

Теплый воздух из помещения выводится через первую камеру, а наружный подается через вторую. Тепловая энергия от первого воздушного потока посредством пластин передается второму. При такой вентиляции дома на теплопроводящих пластинах может образовываться конденсат. Чтобы исключить возможность захватывания приточным воздушным потоком конденсированной влаги и не дать ей попасть внутрь помещения, такие рекуператоры оборудуются каплеуловителями. Из-за того что в системе присутствует влага, существует риск ее заледенения в холодное время года, поэтому приходится предусматривать систему размораживания.

Эффективностью теплообмена можно управлять при помощи специального перепускного клапана, регулирующего объемы проходящего через рекуператор воздуха. Пластинчатые теплообменники характеризуются высоким коэффициентом полезного действия и могут возвращать от 50 до 90% тепла.

Рекуператоры с промежуточным теплоносителем

В качестве теплообменной среды используют обычную воду или водно-гликолиевый раствор, циркулирующий по замкнутому контуру между камерами с удаляемым и подаваемым воздухом. Система вентиляции здания является полностью замкнутой и исключает возможность смешения потоков воздуха. Уровень рекуперативного обмена энергией регулируется скоростью циркуляции теплопередающей жидкости. В качестве основного недостатка можно выделить низкую эффективность подобной конструкции - всего 45-60%.