В чём смысл и польза рекуператора в системе вентиляции в квартирах и коттеджах

Время чтения: 12 минут

Общая картина и распространённые заблуждения
К сожалению, большинство людей плохо разбирается в основных моментах организации вентиляции, даже обычных квартир или коттеджей. Для большинства вентиляция — это просто решётки на стене под потолком на кухне и в ванной/туалете. На самом же деле это довольно сложная и очень капризная система. Её работу мы не замечаем, если всё в порядке, и очень сильно страдаем, если что-то пошло не так.

Воздух, который нас окружает в помещениях, со временем становится вредным. Кислород в нём заменяется CO2 от нашего дыхания. В нём витает пыль, поднятая с пола и предметов. Окружающий нас в домах пластик выделяет в него пары формальдегида и летучие органические вещества. В нём копятся патогенные микробы и бактерии. Именно поэтому этот воздух должен постоянно обновляться и заменяться свежим воздухом с улицы. Этот процесс так и называется — воздухообмен.

От недостатка вентиляции мы чувствуем утомление, тяжесть в голове, можем заболеть из-за отравления вредными веществами или от вирусов и бактерии в воздухе. Зачастую от избытка влажности развивается плесень на различных поверхностях.
А иногда бывает так, что люди перестарались и сделали вентиляцию с избытком. И тут встаёт вопрос огромных эксплуатационных расходов. Ведь, по сути, расходы на вентиляцию одни из самых значимых при эксплуатации любого здания.

Ещё большим заблуждением является мнение, что обычный кондиционер является вентиляцией и как-то освежает воздух. Надо понимать, что кондиционер по сути — отопительный прибор, который может как нагреть воздух в комнате, так и охладить его. Но он никак не может его обновить. Скорее наоборот, он способствует развитию бактерий, которые живут на влажных рёбрах теплообменников. Так что для воздухообмена должны быть приняты совсем другие меры.

Как работает вытяжная вентиляция
Вернёмся к той же квартире. Решётки на кухне и в туалете — это вытяжная часть. В большинстве случаев в многоквартирных домах она естественная. То есть тяга создаётся без использования вентилятора. Это просто, дёшево и не требуется особого обслуживания и затрат. Но обратная сторона этой простоты в том, что тяга очень зависит от разных факторов: силы и направления ветра, наружной температуры, этажа здания. Иногда в эти решётки тянет воздух так сильно, что слышно завывание. Иногда не тянет совсем. Иногда даже бывают ситуации, при которых воздух может идти назад в квартиру. И тогда вместе с ним приходят запахи и загрязнения от соседей. Установка вытяжного вентилятора место решётки в квартире помогает систематизировать поток воздуха. Но если вентилятор включается только при посещении туалета или готовке на кухне, то в остальное время движение воздуха всё равно носит хаотичный характер. А если установить вентилятор чрезмерной мощности, то это может привести к тому, что ваши запахи и загрязнения попадут к соседям.

В некоторых современных зданиях на общую шахту вытяжной вентиляции устанавливается постоянно работающий вытяжной вентилятор. И это сразу даёт другой уровень комфорта и позволяет быть уверенным, что тяга будет всегда именно той, что нужно.

Как работает приточная вентиляция
Очень важный момент (который обычно не понимают) состоит в том, чтобы весь воздух, который выходит в вытяжку, компенсировался таким же количеством воздуха, поступившим в помещение. По-другому быть не может. В любой квартире в целом сколько воздуха вышло в вытяжку, ровно столько же должно и войти. В любой отдельной комнате квартиры точно также.
Любые отклонения создают перепады давления между разными комнатами и помещениями, а это приводит к сквознякам самопроизвольному открыванию/захлопыванию дверей и т.п.
Иногда при посещении магазина или кафе, особенно зимой, просто невозможно открыть его двери. Это происходит по тому, что вытяжную вентиляцию там организовали с помощью вентиляторов, а вот на приточной сэкономили. Связано это с тем, что она гораздо дороже и её эксплуатация тоже стоит дорого. В результате воздух всё равно поступает через все неплотности в окнах, стенах и дверях и несёт с собой холод, пыль и выхлопные газы с улицы.

В квартирах ситуация примерно такая же. По строительным нормам приток воздуха в квартиры допустимо делать как раз естественным путём через неплотности в окнах. Так как это самый недорогой и простой способ — именно так и делается в массовом строительстве. Но, это конечно имеет свои очень серьёзные недостатки. Во-первых, с появлением пластиковых герметичных окон, воздух перестал поступать через них. Только перевод их в режим микропроветривания или специальные клапаны в рамах или наружных стенах позволяют свежему воздуху входить в помещения. Во-вторых, количество поступающего воздуха, по сути, регулируется количеством выходящего. То есть работой вытяжки. А, как было сказано выше, её работа очень непостоянна. К тому же часто открытие окон носит эпизодический характер для «проветривания». Хотя при этом без специальных датчиков почти невозможно понять, когда именно воздух уже стал вредным.
Другим недостатком такого подхода является то, что воздух по сути не подогревается. В зоне окна он по идее должен смешиваться с тёплым воздухом от батареи и ассимилироваться. Но по факту бывает так, что из-за сильной тяги он сразу попадает дальше, опускается на пол и превращается в сквозняки. Это особенно плохо для детей, которые обычно и играют на полу.

Кроме того, надо понимать, что воздух с улицы поступает без всякой очистки и несёт с собой грязь, пыль, смог, пыльцу, выхлопные газы и вообще всё, что может быть в воздухе в конкретном регионе.

Децентрализованная вентиляция
Таким образом правильным решением проблемы должна быть организация принудительной приточной вентиляции. В основе её лежит работа вентилятора, который создаёт равномерный поток воздуха и придаёт ему нужный напор. Такая вентиляция забирает снаружи ровно столько воздуха сколько необходимо, очищает его от вредных примесей, подогревает и подаёт в помещение.

Промышленные вентиляционные установки не подходят для обычных квартир. Для них нужно слишком много места. Кроме того, место нужно под длинные воздуховоды для подачи свежего воздуха в разные комнаты. Установки эти довольно сильно шумят. Так что спать рядом с ними невозможно, а вынести их обычно некуда.

В квартирах самым простым и недорогим решением являются проветриватели типа iFresh. Они просты в установке, требуют минимальных монтажных работ. По сути, только бурения одного отверстия в стене. Чаще всего их можно установить и без альпиниста.
iFresh прокачивает постоянное количество воздуха в непрерывном режиме, очищает его, и подогревает если это необходимо. При этом без подогрева (весна-лето-осень) его потребление не превышает 40Вт. По сути, как слабая лампа накаливания. Зимой с подогревом потребление конечно больше. Но при установке в зоне действия батареи — на подогреве воздуха можно сэкономить. Он будет смешиваться с тёплым от батареи.

Его лучше дополнить небольшим вытяжным вентилятором с обратным клапаном на вытяжной решётке, чтобы поток воздуха всегда был равномерным и контролируемым.
Из недостатков можно выделить только то, что в каждой жилой комнате рекомендуется установить по одной установке iFresh. Тогда движение воздуха по квартире будет правильным. От жилых зон к зонам с вредным воздухом (кухня/ванна/туалет) и там уже в вытяжные решётки.
Такое решение с децентрализованной вентиляцией идеально для небольших квартир и загородных коттеджей.

Очень важно при этом понимать, что подогрев воздуха в приточной вентиляции не предназначен для отопления помещения. Отоплением должны заниматься отопительные приборы: теплые полы, батареи и им подобные. Нагреватель в приточных установках только доводит наружный воздух до температуры, которую приемлемо подавать в помещение. Обычно не более 18-20°С.

Централизованная вентиляция

Для больших квартир и коттеджей (условно от 100м2, от 5-6 комнат) уже лучше подумать о полноценной вентиляции. В этом случае уже можно найти место для размещения вентустановки и место для воздуховодов. При этом управлять и обслуживать такую систему проще за счёт того, что всё она расположена в одном месте и есть единый пульт управления. От места установки по всем помещениям расходятся только воздуховоды. За счёт удаления источника шума от потребителей работа вентиляции может стать совсем бесшумной. Кроме того, в этом случае проще обеспечить автоматическое поддержание температуры подаваемого воздуха и регулировать общий расход в зависимости от потребности.

Однако в этом случае уже остро встаёт вопрос определения того, а сколько же воздуха необходимо подавать в разные помещения и, соответственно, сколько всего воздуха надо пропускать через приточную установку.

Расчёт воздухообмена и проект вентиляции
В первую очередь при устройстве систем вентиляции необходимо обращаться специалисту-проектировщику для создания проекта. Он сделает расчёт по всем помещениям по нескольким критериям и точно сможет сказать, какой расход воздуха в какое помещение потребуется. Кроме того, он спроектирует и подготовит смету системы воздуховодов, рассчитает её сопротивление. В результате можно будет подобрать приточную и вытяжную установку, которая сможет обеспечить все эти параметры.

Каждая квартира или коттедж индивидуальны и требуют полноценного расчёта. Возьмём для примера квартиру или коттедж площадью около 100м2. Предположим, что в результате расчёта проектировщик получил требуемый расход воздуха 400 метров кубических в час (400м3/ч).

Расчёт подогрева воздуха и расходов на него
И вот здесь то мы и сталкиваемся с очень неприятной проблемой. Подавая в помещения приточный воздух с улицы его необходимо подогревать. И подогрев этот может быть весьма затратным.

Например, для нашего случая, при расходе 400м3/ч и, если коттедж расположен в зоне, где расчётная зимняя температура составляет -25°С, получается такая картина.
P (Вт) = 0,34 * V(м3/ч)*dT°C = 0,34 * 400*(20-(-25))=6120Вт = 6,12кВт.

То есть установленная мощность нагревателя для приточной вентиляции должна быть не менее 6кВт. При том, что на коттеджи часто всего 5 кВт электрической мощности выделяют.
А ещё, надо учесть расход электричества в денежном выражении. Для этого понадобится средняя температура воздуха для зимних месяцев.

Например, для Ленинградской области средняя температура января -8…-11°С. Если взять по минимуму, то по той же формуле получаем.
P (Вт) = 0,34 * V(м3/ч)*dT°C = 0,34 * 400*(20-(-11))=4216Вт = 4,2кВт

Такая мощность расходуется каждый час в течение месяца. Если подогрев электрический и тариф 4,65руб./кВт*ч, то получаем стоимость электричества за месяц
4,2кВт * 4,65руб./кВт*ч*744ч=14530р.
И это только за один месяц и только расходы на вентиляцию.

Применение рекуператора
Для уменьшения как установленной мощности, так и потребляемой энергии применяется рекуперация тепла в системах вентиляции. Дело в том, что весь воздух, который поступает в помещения с улицы нагревается. Но когда, он затем выбрасывается на улицу, вся энергия, потраченная на его нагрев, по сути, тратится впустую. Так появилась мысль забирать тепло у выбрасываемого воздуха и передавать его приточному. Для этой цели были разработаны рекуператоры различных типов.
Чаще всего для квартир и коттеджей применяют пластинчатые либо роторные рекуператоры.

Роторные рекуператоры

Роторные рекуператоры представляют собой вращающийся диск сквозь одну половину которого проходит приточный воздух, а через вторую половину вытяжной. При вращении диска он забирает тепло у вытяжного воздуха охлаждая его, затем, поворачиваясь, передаёт его приточному воздуху нагревая его. Роторные рекуператоры имеют довольно высокий КПД и при этом могут переносить от вытяжки к притоку не только тепло, но и влагу, что особенно важно зимой. Однако они значительно дороже, в их работе имеются движущиеся части, которые требуют обслуживания и со временем изнашиваются. Кроме того, для него характерен довольно большой переток воздуха из вытяжки в приток.

Пластинчатые рекуператоры

Пластинчатые рекуператоры представляют собой набор пластин с небольшим расстоянием между ними. В этих промежутках через один движется приточный и вытяжной воздух передавая друг другу тепловую энергию. Эти рекуператоры могут быть из различных материалов. Например, сейчас большую популярность приобрели так называемые мембранные рекуператоры от малоизвестных производителей. В них пластины состоят из пластиковых мембран, которые должны не пропускать воздух, но передавать тепло и влагу от вытяжного воздуха приточному. По этим рекуператорам нет пока долгосрочной статистики по наработке и склонности к обмерзанию. Зато есть вопросы по расчётам их эффективности. Так что пока их применение весьма сомнительно.

Самый традиционный и проверенный вариант — рекуператоры из алюминия. Они недороги, не имеют движущихся частей, у них маленький переток воздуха, и они могут быть невероятно высокой эффективности. Например, противоточные рекуператоры от производителя из Чехии 2VV имеют подтверждённую международным сертификатом ЕВРОВЕНТ эффективность до 93%.
Из недостатков можно отметить только то, что при работе такого рекуператора из вытяжного воздуха выделяется конденсат, который надо отводить в канализацию. При этом, рекуператор охлаждает вытяжной комнатный воздух с +24°С до +2…+4°С. Ниже уже нельзя так как есть риск обмерзания. Всё полученное при этом тепло рекуператор передаёт приточному воздуху.
Для квартиры/коттеджа из нашего примера идеально подойдёт установка

Ниже расчёт работы её рекуператора:

Из него следует, что зимой при снижении наружной температуры до -6,1°С рекуператор будет выдавать нагрев 3,6кВт получая его, по сути, из вытяжного воздуха. И при этом нагревать приточный воздух до +20,7°С.

И только при снижении наружной температуры ниже -6,1°C будет включаться предварительный нагреватель. Но его установленная мощность составляет 2,5кВт, что более чем вдвое меньше, чем для установки без рекуператора. А кроме того, потребление электроэнергии в сильные холода будет скомпенсировано экономией энергии на отоплении в более теплые периоды.
На этом примере мы видим, что выбор вентиляции, снабженной рекуператором, позволяет получать вполне реальную денежную экономию, как при подключении необходимых электрических мощностей, так на затратах при каждодневной эксплуатации.

Клименко Алексей Юрьевич
Руководитель технического отдела
Компании СУПЕРВЕНТ