Rotacinis ar plokštelinis rekuperatorius?

2021-04-24 7 min read

Jeigu statote namą ar nusipirkote naują būstą ir galvojate kokią vėdinimo sistemą pasirinkti - šis straipsnis kaip tik jums. Visų pirma reikėtų suskirstyti rekuperacines vėdinimo sistemas į du tipus: centrinės vėdinimo sistemos ir decentralizuotos.

Centrinė vėdinimo sistema yra sudaryta iš:

     - Vėdinimo įrenginio (rekuperatoriaus), kuris tiekia į patalpas šviežią orą, šalina iš patalpų užterštą orą, bei pašildo į patalpas patenkantį orą panaudodamas iš patalpų šalinamo oro šilumą. 

     - Ortakių sistemos. Ortakiai yra išvedžioti po būstą, dažniausiai paslepiami lubose ar sienose. Ortakių galuose yra difuzoriai per kuriuos oras patenka į kambarius arba yra iš kambarių ištraukiamas.

Decentralizuotos vėdinimo sistemos dažniausiai būna dviejų tipų:

     - Sienose yra montuojami rekuperatoriai su keramikiniais blokais viduje. Vieną laiko dalį jie pučia orą į patalpas, kitą laiko dalį - traukia. Tokio tipo rekuperatoriai yra montuojami poromis. Dažnai po kelis rekuperatorius viename kambaryje. Tokioje sistemoje nereikalingi ortakiai.

     - Ant sienų montuojami rekuperatoriai su plokšteliniais šilumokaičiais, kurie tuo pat metu tiekia ir šalina orą iš patalpų atgaudami šilumą. Toks rekuperatorius dažniausiai vėdinia vieną kambarį. Šiems rekuperatoriams tai pat nereikalingi ortakiai.



Šiame straipsnyje bus kalbama apie centrines rekuperacines vėdinimo sistemas. Jeigu konkrečiau - apie vėdinimo įrenginius (rekuperatorius) montuojamus tokiose sistemose. Gyvenamosios paskirties vėdinimo įrenginiuose (rekuperatoriuose) yra naudojami šilumokaičiai skirti perduoti šilumą iš šalinamo oro srauto į tiekiamo oro srautą. Tokiu būdu yra pašildomas tiekiamas oras. Rinkoje dominuoja du pagrindiniai šilumokaičių tipai:

     - Rotacinis šilumokaitis

     - Plokštelinis - priešpriešinių srautų šilumokaitis


Koks yra rotacinio šilumokaičio veikimo principas?

Rotacinis rekuperatorius

Pirmiausia reikėtų paminėti, jog yra keli rotacinių šilumokaičių tipai:

     - Kondensacinis rotacinis šilumokaitis pagamintas iš aliuminio folijos. Efektyviai atgauna šilumą (80-85%) bei dalinai (0-40%) regeneruoja drėgmę. Rinkoje tai yra dominuojantis rotacinio šilumokaičio tipas

     - Sorbcinis rotacinis šilumokaitis pagamintas iš specialios higroskopinės aliuminio folijos. Šio tipo šilumokaičiai ne tik efektyviai atgauna šilumą (80-85%), bet ir grąžina didžiąją dalį (70-75%) drėgmės į patalpas.


Rotacinio šilumokaičio veikimo principas yra paremtas šilumos regeneracija. Besisukantis masyvus, korėtas aliuminio būgnas absorbuoja šilumą iš patalpų šalinamo oro. Kai būgnas sukasi, įšilusi šilumokaičio dalis pereina į tiekiamo oro srautą ir tekantis šviežias oras iš lauko yra sušildomas. 

Koks yra plokštelinio (priešpriešinių srautų) šilumokaičio veikimo principas?

plokštelinis rekuperatorius

Plokšteliniai šilumokaičiai taip pat būna kelių tipų:

     - Kondensacinis šilumokaitis pagamintas iš plastiko arba aliuminio plokštelių. Labai efektyviai atgauna šilumą (90-95%), tačiau visiškai neatgauna drėgmės. Rinkoje tai yra dominuojantis plokštelinio šilumokaičio tipas

     -
Entalpinis šilumokaitis pagamintas iš polimerinės membranos plokštelių. Labai efektyviai atgauna šilumą (90-95%) ir didžiąją dalį (70-80%) drėgmės. 


Plokštelinio šilumokaičio tipas yra ženkliai paprastesnis nei rotacinio. Šilumokaitis dažniausiai yra šešiakampio formos. Plokštelės suskaido šilumokaitį į daugybę mažų kanalų. Kas antrame kanale teka šiltas iš patalpų šalinamas oras, kituose kanaluose teka šaltas iš lauko tiekiamas oras. Per sieneles (plokšteles) yra perduodama šiluma iš šalinamo oro į tiekiamą orą. 


Dabar jau žinote pagrindinius rotacinių ir plokštelinių rekuperatorių veikimo principus. Laikas juos palyginti. Teisybės dėlei palyginimą atliksime tarp kondensacinio rotacinio ir kondensacinio plokštelinio, bei tarp sorbcinio rotacinio ir entalpinio plokštelinio rekuperatorių.

Kondensacinis rotacinis ar kondensacinis plokštelinis rekuperatorius?


Kondensacinio rotacinio šilumokaičio (rekuperatoriaus) privalumai:

     - Pritaikytas žiemai. Rekuperatoriai su rotaciniais šilumokaičiais veikia be problemų prie žemos lauko oro temperatūros. Taip yra dėl naudojamo regeneracijos principo, kai nesusidaro kondensatas arba jo susidaro minimaliai. Dėl šios priežasties šilumokaitis net esant -20 ℃ neužšąla ir veikia pilnu pajėgumu, t.y. atgauna šilumą.

     - Nereikalingas šildytuvas. Kadangi žiemą nėra šilumokaičio užšalimo grėsmės, tokiam rekuperatoriui nereikalingas pirminis šildytuvas. Šis šildytuvas dažniausiai būna elektrinis, todėl žiemą esant žemai temperatūrai naudoja pakankamai daug elektros.

     - Paprastas montavimas. Dėl regeneracijos principo ant šilumokaičio nesusidaro arba beveik nesusidaro kondensatas. Todėl tokio rekuperatoriaus montavimas tampa žymiai paprastesnis - nereikia prijungti kondensato nubėgimo sistemos.

     - Dalinai atgaunama drėgmė. Net ir naudojat kondensacinio tipo rotacinį šilumokaitį yra atgaunama iki 40 % drėgmės. Kuo šalčiau lauke - tuo daugiau drėgmės atgaunama. Lauko temperatūrai pakilus iki 0 ℃ drėgmė beveik neatgaunama. 


Kondensacinio rotacinio šilumokaičio (rekuperatoriaus) trūkumai:

     - Mažesnis efektyvumas. Mažesnis šilumos atgavimo efektyvumas 80-85% lyginant su 90-95% plokštelinio šilumokaičio efektyvumu. 

     - Sudėtingesnė eksploatacija. Kadangi rotoriaus būgnas nuolatos sukasi, eksploatacija gali būti šiek tiek brangesnė. Dažniausiai pasitaikanti bėda - nutrūkęs rotoriaus diržas. Tiesa, garantiniu laikotarpiu gamintojas taisymu turėtų pasirūpinti pats.

     - Prastesnis vidinis sandarumas. Kadangi rotoriaus būgnas nuolatos sukasi, jis yra izoliuotas specialiais šepetėliais. Dėl šios priežasties šalinamas iš patalpų nešvarus oras gali patekti į tiekiamo oro srautą. Dažniausiai nesandarumas yra salyginai nedidelis iki 5%.



Kondensacinio plokštelinio - priešpriešinių srautų šilumokaičio (rekuperatoriaus) privalumai:

     - Didesnis efektyvumas. Didesnis šilumos atgavimo efektyvumas 90-95% lyginant su 80-85% rotacinio šilumokaičio efektyvumu.

     - Paprastesnė eksploatacija. Plokštelinis šilumokaitis neturi judančių dalių, todėl apart dulkių išvalymo didesnės priežiūros nereikalauja.

     - Geresnis sandarumas. Plokštelinis šilumokaitis yra ypač sandarus. Patikimi gamintojai deklaruoja tik 1% vidinį nesandarumą.


Kondensacinio plokštelinio - priešpriešinių srautų šilumokaičio (rekuperatoriaus) trūkumai:

     - Papildomos energijos sąnaudos. Lauko temperatūrai kritus žemiau 0 ℃ šilumokaitis pradeda užšalinėti. Kad to išvengti dažniausiai naudojamas pirminis šildytuvas, kuris dažniausiai yra elektrinis ir naudoja nemažai elektros energijos. Galimi variantai ir be šildytuvo, tačiau tokiu atveju yra mažinamas tiekiamo oro srautas, sukuriamas srautų disbalansas ko pasekoje mažėja šilumos atgavimo efektyvumas.

     - Prasčiau pritaikytas žiemai. Esant labai žemai lauko oro temperatūrai (< -20 ℃) dėl šilumokaičio užšalimo grėsmės rekuperatorius gali būti visai išjungiamas, arba įjungiama apėjimo sklendė. Tokiu atveju šilumos atgavimas nebevykdomas. 

     - 
Sudėtingesnis montavimas. Šaltuoju metų laikotarpiu ant šilumokaičio susidaro kondensatas. Dėl šios priežasties visi rekuperatoriai su kondensaciniu plokšteliniu šilumokaičiu turi būti prijungiami prie kondensato nubėgimo sistemos. Tai gali šiek tiek apsunkinti montavimą. 


Jeigu tenka rinktis tarp rekuperatoriaus su kondensaciniu rotaciniu šilumokaičiu ir rekuperatoriaus su kondensaciniu plokšteliniu šilumokaičiu - daugiau argumentų verčia rinktis rotacinį. Šiuo atveju rotacinis šilumokaitis yra geriau pritaikytas veikti prie žemos temperatūros. Nors plokštelinis šilumokaitis yra teoriškai efektyvesnis, pasiekus neigiamą lauko oro temperatūra jo efektyvumas ženkliai sumažėja, įvertinus energijos sąnaudas naudojamas pirminiam šildytuvui ar srautų disbalansą.

Dar vienas svarbus rotacinio šilumokaičio privalumas yra drėgmės atgavimas. Taip pat labai svarbus rotacinio rekuperatoriaus pranašumas yra lengvesnis montavimas - nereikalinga prijungti kondensato šalinimo sistemos. Rotacinio rekuperatoriaus trūkumai (nesandarumas ir eksploatacija) šiuo atveju yra menki, palyginus su patikimu veikimu žiemos laikotarpiu. Kainos atžvilgiu dažniausiai šių dviejų tipų rekuperatoriai yra panašiame lygyje.



Sorbcinis rotacinis ar entalpinis plokštelinis rekuperatorius?


Sorbcinio rotacinio šilumokaičio (rekuperatoriaus) privalumai:

     - Puikiai pritaikytas žiemai. Rekuperatoriai su sorbciniais rotaciniais šilumokaičiais veikia be problemų prie itin žemos temperatūros. Dėl naudojamo regeneracijos principo ir specialios higroskopinės medžiagos kondensato praktiškai nesusidaro. Dėl šios priežasties šilumokaitis net esant -30 ℃ neužšąla ir veikia pilnu pajėgumu, t.y. atgauna šilumą.

     - 
Nuolatinis drėgmės atgavimas. Kadangi šilumokaitis yra padengtas specialia sorbcine medžiaga drėgmės atgavimas vyksta nuolatos, ne tik prie žemos lauko oro temperatūros. Atgaunama 70-75% drėgmės.

     - 
Nereikalingas šildytuvas. Kadangi žiemą nėra šilumokaičio užšalimo grėsmės, tokiam rekuperatoriui nereikalingas pirminis šildytuvas. Šis šildytuvas dažniausiai būna elektrinis, todėl žiemą esant žemai temperatūrai naudoja pakankamai daug elektros.

     - 
Paprastas montavimas. Dėl regeneracijos principo ir specialios higroskopinės medžiagos ant šilumokaičio praktiškai nesusidaro kondensatas. Todėl tokio rekuperatoriaus montavimas tampa žymiai paprastesnis - nereikia prijungti kondensato nubėgimo sistemos.


Sorbcinio rotacinio šilumokaičio (rekuperatoriaus) trūkumai:

     - Mažesnis efektyvumas. Mažesnis šilumos atgavimo efektyvumas 80-85% lyginant su 90-95% plokštelinio šilumokaičio efektyvumu. 

     - 
Sudėtingesnė eksploatacija. Kadangi rotoriaus būgnas nuolatos sukasi, eksploatacija gali būti šiek tiek brangesnė. Dažniausiai pasitaikanti bėda - nutrūkęs rotoriaus diržas. Tiesa, garantiniu laikotarpiu gamintojas taisymu turėtų pasirūpinti pats.

     - 
Prastesnis vidinis sandarumas. Kadangi rotoriaus būgnas nuolatos sukasi, jis yra izoliuotas specialiais šepetėliais. Dėl šios priežasties šalinamas iš patalpų nešvarus oras gali patekti į tiekiamo oro srautą. Dažniausiai nesandarumas yra salyginai nedidelis iki 5%.

.

Entalpinio plokštelinio - priešpriešinių srautų šilumokaičio (rekuperatoriaus) privalumai:

     - Didesnis efektyvumas. Didesnis šilumos atgavimo efektyvumas 90-95% lyginant su 80-85% rotacinio šilumokaičio efektyvumu.

     - 
Nuolatinis drėgmės atgavimas. Entalpinis šilumokaitis pagamintas iš polimerinės membranos plokštelių. Tai leidžia atgauti iš patalpų ištraukiamą drėgmę. Šiuo atveju drėgmės grąžinimas vyksta nuolatos 70-80% efektyvumu.

     - 
Paprastesnė eksploatacija. Plokštelinis šilumokaitis neturi judančių dalių, todėl apart dulkių išvalymo didesnės priežiūros nereikalauja.

     - 
Geresnis sandarumas. Plokštelinis šilumokaitis yra ypač sandarus. Patikimi gamintojai deklaruoja tik 1% vidinį nesandarumą.

     - 
Paprastas montavimas. Dėl specialios polimerinės medžiagos kondensatas praktiškai nesusidaro. Todėl montavimas tampa ženkliai paprastesnis - nereikia rekuperatoriaus prijungti prie kondensato nubėgimo sistemos.

     - 
Mažiau problemų žiemą. Kondensato nesusidarymas šilumokaityje stipriai atitolina apsaugos nuo užšalimo poreikį. Dėl šios priežasties pirminis šildytuvas arba srautų disbalansas pradeda veikti tik nuo -10 ℃. Taigi šildytuvas bus naudojamas labai retai, daugiasiai 1-2 savaites per metus, o esant šiltesnei žiemai - tik kelias dienas per metus.

Entalpinio plokštelinio - priešpriešinių srautų šilumokaičio (rekuperatoriaus) trūkumai:

     - Papildomos energijos sąnaudos. Lauko temperatūrai kritus žemiau -10 ℃ yra naudojamas pirminis šildytuvas, kuris dažniausiai yra elektrinis ir naudoja nemažai elektros energijos. Galimi variantai ir be šildytuvo, tačiau tokiu atveju yra mažinamas tiekiamo oro srautas, sukuriamas srautų disbalansas ko pasekoje mažėja šilumos atgavimo efektyvumas. Tačiau, kaip jau minėta aukščiau, tokios lauko oro sąlygos būna 1-2 sav. arba tik kelias dienas per metus.


Jeigu tenka rinktis tarp rekuperatoriaus su
sorbiciniu rotaciniu šilumokaičiu ir rekuperatoriaus su entalpiniu plokšteliniu šilumokaičiu - daugiau argumentų verčia pasirinkti plokštelinį. Šiuo atveju plokštelinis rekuperatorius yra efektyvesnis, sandaresnis, lygiai taip pat gerai atgauna drėgmę ir lygiai taip pat lengvai montuojamas, bei paprasčiau eksploatuojamas. Yra tik vienas minusas - esant labai šaltiems orams naudojamas šildytuvas, tačiau tai trunka daugiausiai 1-2 sav. per metus.