Rekuperatorius, kas tai?

2016 liepos 28 Saulius Stunžėnas Priverstinis vėdinimas, Vėdinimo įrenginiai 1 komentaras

Bendraudamas apie patalpų vėdinimą su žmonėmis, kurie nėra vėdinimo sistemų specialistai, dažnai išgirstu, kad žmogui vėdinimo sistema ir rekuperacija reiškia tą patį. Pavyzdžiui į klausimus, – kaip naikinsi drėgmę namuose, ar kaip vėdinsi namus, žmogus sako, – gal reikia įsirengti normalią rekuperaciją.

Tie kas taip sako, dažniausiai daugiau ar mažiau žino apie pastatų lubose tvirtinamus oro transportavimo vamzdynus ir prie jų prijungiamas dėžes su keturiomis angomis, kurias pardavėjai vadina rekuperatoriais. Kas žino tai, aišku supranta ir tai, kad rekuperatoriaus – dėžės ir vamzdžių – ortakių sistema skirta tam, kad nuolatos vėdintų patalpas ir kažkaip saugotu patalpų šilumą, ir kasdieninėje kalboje tai vadina – rekuperacija, rekuperacine vėdinimo sistema ar tiesiog rekuperatoriumi. Dažniausiai apie rekuperatorių – dėžę žmonės žino tai, kad jo viduje yra ventiliatoriai, kurie būste užtikrina nuolatinį oro padavimą ir šalinimą, dar kažkokia sudėtinga sistema sauganti patalpų šilumą, na ir dar oro filtrai bei valdiklis. O jei kalbėdami prideda žodžius – normali ar tradicinė rekuperacija, omenyje dažniausiai turi būtent lubose montuojamus vamzdžius – ortakius ir prie jų prijungta rekuperatorių – dėže, kadangi tokio tipo rekuperatoriai gaminami seniausiai.

            rekuperatorius-renovent                                     image description

Žmogui, kuris nėra vėdinimo specialistas, dažniausiai tiek žinių apie patalpų vėdinimą ir pakanka. Bet dabartiniais technologijų progreso laikais, vėdinimo sistemų ir įvairiausių rekuperatorių prikurta ir gaminama gan daug. Dažniausiai pasitaikanti rekuperatoriaus išvaizda, – tiesiog skardinė dėžė, iš kurios kišo 4 angos – ortakiai. Tokios išvaizdos rekuperatoriai, dažniausiai vadinami tradiciniais ir ne visuomet gilinantis į tai, kas sudaro jų vidų ir kaip ten viskas veikia, šie prietaisai nuperkami ir prijungiami prie orą po patalpas transportuojančios ortakių sistemos. Bet jei perkant rekuperatorių norite žinoti, – už ką mokate pinigus, kaip juos tarpusavyje palyginti, žinoti įvairias eksploatacijos subtilybes ir t.t., verta žinoti, kas iš tikro yra tas rekuperatorius, ir iš ko jis susideda.

Prieš pradedant aiškintis, – kas yra rekuperatorius, reikia tiksliai žinoti – kas yra patalpų vėdinimas ir kas yra rekuperacija.

Trumpai, patalpų vėdinimas tai nuolatinis procesas, kurio metu patalpų oras šalinamas į lauką ir į jo vietą tiekiamas lauko oras. Dar trumpiau, –  vėdinimas tai nuolatinė lauko ir patalpų oro apykaita. Todėl oro varinėjimas po namus staliniais, grindiniais, lubiniais ventiliatoriais ar kondicionieriais, tai nėra vėdinimas. Pastarieji prietaisai skirti judinti patalpų orą ir mažinti jo temperatūrą, ar bent jau jos pojūtį, todėl šių prietaisų atliekamas procesas vadintinas – vėsinimu. Vėdinimas gali būti natūralus ir priverstinis, plačiau apie vėdinimą šiame straipsnyje https://homeair.lt/kas-yra-vedinimas/.

Rekuperacija, (lot. recuperatio – atgavimas, grąžinimas), technologiniam procesui vartojamos medžiagos arba energijos dalies grąžinimas pakartotiniam vartojimui. Šio proceso metu, kažkokios energijos ar medžiagos atskyrimas ir sugražinimas iš vieno nešiotojo kitam, vyksta iškarto. Jei energija ar medžiaga išskiriama ir gražinama ne vienu metu, bet jos sugražinimas užtrunka ilgesnį laiką ar prieš gražinimą dar kažkur kaupiasi ir tik paskui perduodama, tai toks procesas jau vadinamas – regeneracija. Vėdinimui skirtuose prietaisuose vadinamuose rekuperatoriais, tą energijos atskyrimą ir gražinimą pakartotiniam vartojimui, atlieka jų viduje esantis specialus įrenginys, kuris vadinasi – šilumokaitis. O ta energija, kurią šilumokaitis atskiria ir gražina, yra šilumos energija.

Jeigu apie rekuperacijos procesą patalpų vėdinimo prietaisuose šnekėti paprastesne kalba, – rekuperacija, tai temperatūros mainai tarp iš patalpų šalinamo į patalpas tiekiamo oro srautų. Būtent mainai, tai yra iš patalpų išeinantis oras ne tik perduoda savo temperatūra į patalpas tiekiamam, bet ir į patalpas tiekiamas lauko oras savo temperatūrą atiduoda šalinamam orui. Ir šį temperatūros mainų procesą atlieka ne visas rekuperatorius, o tik vienas jame esantis įrengimas, – šilumokaitis.

Taigi, kai mes turime sandarų namą ir norime jame įrengti vėdinimo sistemą, tai žinodami kokie šalčiai pas mus būna žiema, natūraliai norim ją turėti tokią, kad ji ne tik tinkamai vėdintu patalpas ir palaikytu tinkamą drėgmę jose, bet ir per tuos šalčius saugotų patalpų šilumą. Kuomet rudenį, žiemą ir pavasarį už lango būna šaltą, norime kad veikiantys vėdinimo prietaisai mums nepustu šalto lauko oro, ir saugotu patalpų viduje esančią oro temperatūrą. Siekiant sujungti ir suderinti ventiliatorių ir šilumą gražinančių įrengimų sąveiką, ir buvo sukurti prietaisai vadinami rekuperatoriais. Ir jų viduje patalpinti elektriniai ventiliatoriai užtikriną patalpų vėdinimą, o šilumokaitis užtikrina tiekiamo ir šalinamo oro srautų temperatūros mainų procesą. Tačiau juos sudaro ir daugiau elementų.

Rotacinis-rekuperatorius

Tiek tradicinį rekuperatorių-dėžę, tiek ir bet kokį kitokį prietaisą, kuris vienu metu gali vėdinti patalpas ir saugoti jų viduje esančia temperatūrą, galima vadinti – rekuperatoriumi, kai juose yra 5 pagrindiniai elementai: 1. Orą pučiantys ir traukiantys ventiliatoriai, 2. Temperatūros mainų procesą užtikrinantis šilumokaitis, 3. Oro filtrai, 4. Korpusas, kuriame pritvirtinti ir tarpusavyje sujungti ventiliatoriai, šilumokaitis, oro srautų kanalai ir filtrai, ir 5. Rekuperatoriaus valdiklis. Tai penki esminiai daiktai, kurie sujungti viename patalpų vėdinimui skirtame prietaise, leidžia šį prietaisą pavadinti – rekuperatoriumi. Visos kitos dalys, – papildomo pašildymo prietaisai, temperatūros, drėgmės ir CO2 matuokliai ir kt., yra papildomos.

Kaip svarbiausią rekuperatoriaus dalį, vertinčiau elektrinius ventiliatorius. Sandarioms patalpoms svarbiausia geras vėdinimas, kurį užtikrina variklių sukami ventiliatorių sraigtai. Didžiojoje daugumoje rekuperatorių modelių, montuojami du elektriniai ventiliatoriai. Elektrinį ventiliatorių sudaro elektrinis variklis ir prie jo pritvirtinta sparnuotė. Rekuperatoriaus veikimo metu vienas ventiliatorius įtraukinėja lauko orą į rekuperatorių ir stumia jį toliau į patalpas, kitas ventiliatorius tuo pačiu metu ištraukinėja patalpų orą ir jį šalina į lauką. Manau būtent nuo rekuperatoriaus ventiliatorius sukančiu variklių parametrų ir vertėtu pradėti aiškintis rekuperatoriaus ypatybes. Nuo ventiliatorių variklių konstrukcijos, ekonomiškumo ir galios santykio, tylumo, ilgaamžiškumo ir gamintojo patikimumo, priklauso labai daug. Jei rekuperatoriuje naudojami elektriniai varikliai yra tikrai geri ir pažangūs, dažniausiai ir kitos dalys būna gan aukštos kokybės. Šiais laikais, geriausi ventiliatorių elektriniai varikliai yra ec technologijos, išcentriniai, visame pasaulyje gaminami tik keliose specializuotuose gamyklose ir prie jų pritvirtintos sparnuotės, dažniausiai turi kuo nors ypatingą konstrukciją. Plačiau apie rekuperatorių ir kitų vėdinimo įrenginių variklius, kituose straipsniuose.

Rekuperatoriaus šilumokaitis, kuriame ir vyksta tas paslaptingas šilumos mainų procesas – rekuperacija, visgi yra antraeilis įrenginys, kuris jau atlieka ne pagrindinę (patalpų vėdinimo), o papildomą funkciją. Ši funkcija, tai temperatūros mainų tarp tiekiamo ir šalinamo oro srautų užtikrinimas.

Rekuperatoriaus šilumokaitis     VIenas iš tobuliasiu, rekuperatoriaus Paul plokštelinis šilumokaitis       Metalinis rekuperatoriaus šilumokaitis

Apie šilumokaičių užduotį rekuperatoriuje verta žinoti tai, kad realybėje, vėdinimo įrenginiuose vykstantis rekuperacijos procesas būna pakankamai efektyvus ir gerai saugo patalpų temperatūra tol, kol lauko temperatūra yra aukštesnė, nei 0 laipsnių Celsijaus. Kai lauko temperatūra tampa minusinė ir žemėja iki – 15 ir daugiau, tai šilumokaičio atliekamas rekuperacijos procesas jau vykdomas ne tiek tam, kad saugoti patalpų temperatūrą, kiek tam, kad lauko temperatūrai ženkliai skiriantis nuo teigiamos patalpų temperatūros, patalpose, prie oro padavimo angų, nesusidarytu nemalonių paduodamo šalto lauko oro srovių ir ant oro transportavimo ortakių nesusidarytu kondensatas. Todėl rekuperatoriaus gamintojo nurodomas rekuperatoriaus šilumos gražinimo koeficientas, nebūtinai turi būti aukštas. Tuo labiau šis koeficientas labai ženkliai svyruoja priklausomai nuo lauko temperatūros ir pučiamo oro srauto greičio. Kuo lauko temperatūra žemesnė ir oro apykaitos srautai greitesni, tuo koeficientas prastesnis.

Kuomet lauke šalta, tiekiamo oro pašildymui yra sugalvota ir kitokių sprendimų, bet rekuperatoriaus šilumokaitis, tiekiamo lauko oro pašildymą atlieka minimaliausiais kaštais, kadangi sugeba jau patalpose esančią šilumos energiją gražinti atgal. Kiti tiekiamo oro pašildymo būdai, nepaima ir nesugražinti šilumos energiją iš šalinamo oro srauto, todėl dažniausiai naudojami kaip rekuperatoriaus šilumokaičio pagalbininkai. Dažniausiai praktikoje naudojamas papildomo lauko oro pašildymo įrenginys, tai – elektrinis tenas. Jis nedaug kainuoja, gan paprastai įrengiamas, valdomas ir prižiūrimas, bet vartoja gan didelį kiekį elektros energijos. Mažiau populiarūs papildomo oro pašildymo sprendimai, tai oro pašildymas specialiu vandens radiatoriumi ir požeminių ortakių sistemos įrengimas, kad pritekantis šaltas oras pasišildytu požemine šilumos energija. Lyginant pastaruosius du įrenginius su elektriniu tenu, jie eksploatacijos metu beveik nevartoja elektros energijos, bet jų įrengimas, valdymas ir priežiūra, gan brangūs ir sudėtingi. Įsigyjant rekuperatorius su tam tikro tipo šilumokaičiais ir esant tam tikroms sąlygoms, papildomi oro pašildymo įrengimai yra būtini.

Šiais laikais yra sukurti, ištobulinti ir rekuperatoriuose naudojami įvairių rūšių, konstrukcijų ir modifikacijų šilumokaičiai. Juos galima suskirstyti pagal šilumokaičio judėjimo principą, pagal medžiagas iš kurių jie gaminami, pagal veikimo principą, pagal atliekamų rekuperacijos procesų kiekį, pagal šilumokaičio oro kanalų konstrukciją. Šilumokaičiai vertinami pagal šilumos mainų efektyvumo procentą. Šilumos mainų proceso metu, ant šilumokaičio sienelių kondensuojasi ir iškrenta drėgmė. Kuo tiekiamo ir šalinamo oro srautų temperatūrų skirtumais didesni, tuo daugiau drėgmės iškrenta. Išsamiau apie rekuperatorių šilumokaičius kitame straipsnyje.

Rekuperatoriuose orą srautus kuriantys elektriniai ventiliatoriai ir šilumokaičiai tarpusavyje suderinami, pagal tai, kokius didžiausius oro kiekius gali tiekti ir šalinti rekuperatorius. Kuo didesni ir galingesni ventiliatoriai, tuo didesnio diametro ir pralaidumo šilumokaitis montuojamas į rekuperatorių.

Visuose rekuperatoriuose, tiek prie oro tiekimo, tiek ir prie oro šalinimo kanalų, yra montuojami oro filtrai. Jų paskirtis valyti tiek tiekiamą tiek ir šalinamą orą. Dažniausiai rekuperatorių korpusuose jie sumontuojami, taip, kad būtų gan lengvai prieinami. Filtrai skirstomi į klases pagal tai, kokio dydžio dalelytes esančias ore jie gali sugaudyti. Dar filtrai skirstomi į valomus ir nevalomus, kurie tik keičiami. Aukštos klasės filtrai dažniausiai būna nevalomi, o keičiami naujais. Geri filtrai gan nemažai kainuoja, todėl jų pirkimo ir keitimo išlaidas, reikia įskaičiuoti į rekuperatorių eksploatacijos kaštus.

Dar vienas būtinas rekuperatorių elementas, tai jų korpusai.

RIRS_400_V_EKO_3.0_photo

Jų dydis, kaip ir variklių bei šilumokaičio, priklauso nuo rekuperatoriaus pajėgumo. Pagrindinė korpuso užduotis, užtikrinti kuo geresnę vidinių rekuperatoriaus dalių ir procesų temperatūrinę ir garso izoliaciją nuo išorės. Todėl rekuperatorių – dėžių korpusai vertinami pagal sandarumo klases. To paties gamintojo, vienodų charakteristikų rekuperatoriai, gali skirtis savo korpuso proporcijomis ir korpuso montavimo ypatybėmis. Taip daroma, kad vartotojas išsirinkęs jam tinkamų parametrų rekuperatorių, dar galėtu pasirinkti tokį jo korpusą, kuris jam tiktu pagal jo patalpų konstrukciją, oro transportavimo ortakių išdėstymą ir rekuperatoriui numatytą montavimo vietą. Standartiniai rekuperatoriai – dėžės, būna žymimi raidėmis P, H, V, kas reiškia, P- rekuperatoriaus korpusas skirtas palubiniam montavimui, H – horizontaliai tvirtinamas prie sienos, ir V – vertikaliai pastatomas ant grindų. Dar korpusuose turi būti nuo temperatūrų mainų susidarančio kondensato nuvedimo latakai. Vienas iš korpuso privalumų, kurį turi dauguma rekuperatorių modelių, tai oro srautų tėkmės kelio keitimo galimybė. Tai yra galimybė nustatyti du oro srautų kelius, arba per šilumokaitį, arba aplenkiant jį. Tai vadinama bypass funkcija.

Ir paskutinis elementas, kuris yra kiekviename, bet kokio tipo rekuperatoriuje, tai valdiklis. Rekuperatoriui jis yra būtinas, kadangi rekuperatoriaus veikimo metu, reikia suvaldyti ir kontroliuoti kelis vienu metu vykstančius procesus. Esminis procesas, tai oro srautus kuriančių ventiliatorių sukimosi greičio kontrolė ir šių greičių sinchronizavimas. Valdiklis, oro tiekimo ir šalinimo ventiliatorių sukimosi greičius dažniausiai daro vienodus. Bet kai lauke būna ypač žema temperatūra, tam kad užtikrinti efektyvesnį šilumokaičio darbą, rekuperatoriaus valdiklis ir pats rekuperatorius, turi turėti galimybę oro padavimo ir šalinimo greičius palaikyti skirtingus. Kitų procesų buvimas ir jų kontroliavimas valdiklio pagalba, jau priklauso nuo rekuperatoriaus tipo, komplektacijos ir šilumokaičio tipo.

Jei rekuperatoriuje įrenginėjami papildomi oro šildytuvai ir įvairūs matuokliai, tokie kaip temperatūros, drėgmės, anglies dvideginio, tai valdiklio valdomų procesų kiekis didėja ir kai procesų daug, jau būtinai prireikia išmanaus ir daugiau kainuojančio valdiklio. Patys išmaniausi valdikliai sinchronizuojami su išmanaus namo valdymo sistemomis. Renkantis rekuperatoriaus valdiklius, mano nuomone juos vertėtu analizuoti ir vertinti ne tiek pagal jų išmanumo lygi, kiek pagal jų kainos ir žmogaus praleidžiamo laiko juos valdant santykio. Kadangi kartais, norint nustatyti norimus rekuperatoriaus veikimo parametrus, prie išmanaus ir sudėtingo valdiklio reikia praleisti daugiau laiko, nei prie kokio paprasto mechaninio.

Taigi, kažkiek aprašiau pagrindinius 5 rekuperatoriaus elementus ir paminėjau kelis papildomus. Aukščiau minėti papildomi rekuperatorių priedai, tam tikrose rekuperatorių modeliuose montuojami iškarto, tai dažniausiai papildomo oro pašildymo įrenginiai, o kituose užsakomi ir į rekuperatorius sumontuojami papildomai, užsakovo pageidavimu. Dėl kiekvieno atskiro priedo reikia aiškintis papilomai ir jiems esant gali būti gerinami įvairūs rekuperatoriaus veikimo ir produktyvumo rodikliai.

Taigi, daiktas kuri mes vadinam rekuperatoriumi, tai patalpų vėdinimui skirtas prietaisas, kuriame tarpusavyje sujungti, suderinti ir kartu veikia minėti 5 elementai, ir pageidaujami priedai. Ir jis nėra visa priverstinio patalpų vėdinimo sistema, o tik jos dalis, dažniausiai pagrindinė, bet ne visuomet. Lietuvoje, ir panašaus klimato vakarų šalyse, įrenginėjant priverstinę gyvenamųjų patalpų vėdinimo sistemą, jau tampa įpročiu ją kurti tokią, kad joje būtų rekuperatorius. Nes vyrauja įsitikinimas, kad rekuperatorius ne tik tinkamai išvėdina patalpas, bet ir taupo patalpų šildymo kaštus, kuomet lauko oras yra labai šaltas. Tačiau visuomet verta paanalizuoti ir pasiskaičiuoti, kaip veiks ir kiek kainuos alternatyvūs priverstinio vėdinimo sprendimai ir prietaisai.

Dar verta žinoti, kad rekuperatoriai būna dviejų pagrindinių tipų, ortakiniai ir beortakiniai. Ortakiniai turi būti prijungiami prie patalpose orą transportuojančios ortakių sistemos, beortakiniai montuojami tam tikrais atstumtais vienas nuo kito lauko sienose, tarpusavyje sinchronizuojami laidais ar belaidžiu ryšiu ir dažnai pavadinami minirekuperatoriais.

fe7cf8366a9cbec148aedd3433160ec7           Lunos e2neo g p

Nors minirekuperatoriai dar nėra labai populiarus, bet jie sparčiai populiarėja, nes sumontuoti tam tikro tipo ir dydžio patalpose, turi tam tikrų pranašumu prieš ortakinius. Apie jų skirtumus, privalumus ir trūkumus kituose straipsniuose.

Prieš pradedant rinktis bet kokio tipo rekuperatorių skirtą vėdinti individualų gyvenamąjį būstą, reikia apskaičiuoti ir žinoti kokį patalpų plotą reikės vėdinti ir kiek žmonių gyvens tame būste.

O oro transportavimo ortakiai, tai visai atskira vėdinimo sistemos dalis, bet jų diametras ir ilgis turi būti suderinti su prie jų pajungiamo rekuperatoriaus pajėgiamais. Dažniausiai, jei montuojamas aukštos klasės rekuperatorius, tai jam parenkami ir aukštos klasės ortakiai. Apie ortakius kituose straipsniuose.

Kol kas apie rekuperatorius tiek. Šias įžvalgas surinkau iš savo praktinės, vėdinimo prietaisų prekybos ir montavimo patirties, ir iš įvairių šios sferos ekspertų. Buvo gan sudėtinga, kadangi dabar rekuperatorių modelių tikrai daug. Jeigu esate šios sferos ekspertas ir mano tekste pastebėjote netikslumų, praneškite, pataisysiu. O nespecialistams tikiuosi bus aiškiau, kas per daiktas yra tas rekuperatorius.

1 komentaras

  1. Rekuperatorius kas tai 4 mėn. Atsakyti

    Ačiū, tikrai pirmąsyk tokį žodį išgirdau. Dėl įvairių alergijų vėdinimo klausimas mūsų namuose yra vienas aktualiausių. Žianant kokie drėgni orai, tai didžiulė problema. Ar daugiabučiame name, kuriame kiekvienas butas šildymą reguliuoja ir įsirengia pats sudėtinga įsirengti efektyvią vėdinimo sistemą ir ar ji bus tikrai veiksminga? Nes jau nebežinau kaip kovoti su vaikų ligomis, kylančiomis iš alergijos