КПД рекуператора

КПД рекуператора — доля тепла вытяжного воздуха, которую теплообменник возвращает приточному. Величина безразмерная, измеряется в процентах: КПД 75 % означает, что приток догревают на три четверти уличного перепада, а остаток добавляет калорифер. Граница лучших паспортных значений — до 90 %; точную цифру конкретной установки берут из паспорта, а не из рекламной таблицы.

Что означает КПД на практике

Паспортные проценты живут при расчётном балансе притока и вытяжки. Потоки разбалансировали, фильтр забился — теплообменник вышел из расчётного режима, и реальный возврат тепла ниже цифры в паспорте. Поэтому баланс выставляют на монтаже и проверяют после каждой замены фильтров: без этого КПД — просто число из брошюры.

Тип теплообменника задаёт границы решения. Пластинчатый не смешивает потоки, но в морозы в вытяжной части выпадает конденсат и нарастает наледь — установке нужна оттайка. Роторный даёт более высокий КПД, зато частично переносит запахи вытяжки в приток. Гликолевый разносит потоки по разным точкам дома и теряет на промежуточном контуре часть КПД. Устройство и сравнение типов по узлам — в статье о рекуператоре для вентиляции. Максимум эффекта рекуперация даёт в герметичном утеплённом доме с длинным отопительным сезоном — на этом принципе стоит пассивный дом.

Формула и единицы

ΔT_эфф = ΔT × (1 − η), где ΔT_эфф — перепад температур, который остаётся догревать калориферу, °C; ΔT — полный перепад, °C; η — КПД в долях единицы: 75 % записывают как 0,75.

Полный перепад: ΔT = t_внутри − t_снаружи. Внутреннюю берут +20 °C — низ оптимума для жилых комнат по ГОСТ 30494-2011, наружную — расчётную зимнюю для региона. Дальше в дело вступает теплоёмкость воздуха: P = L × 0,335 × ΔT_эфф — мощность калорифера после рекуператора; порядок расчёта разобран в термине удельная объёмная теплоёмкость воздуха.

Пример расчёта

Приточка 300 м³/ч — расход по нормам воздухообмена, таблица 7.1 СП 60.13330.2020. Снаружи −25 °C, внутри +20 °C, полный перепад ΔT = 45 °C. Без рекуперации калорифер греет на все 45 градусов: P = 300 × 0,335 × 45 ≈ 4,5 кВт.

С рекуператором КПД 75 %: ΔT_эфф = 45 × (1 − 0,75) = 11,3 °C. Мощность калорифера: P = 300 × 0,335 × 11,3 ≈ 1136 Вт ≈ 1,1 кВт. Разница — около 3,4 кВт каждый час морозов: столько тепла теплообменник каждый час возвращает из вытяжки обратно в дом. Свои КПД и расход подставьте в калькуляторе мощности калорифера приточной вентиляции.

Типичные ошибки

1. Рекламный КПД вместо паспортного. В расчёт идёт паспортное значение конкретной установки: реальный возврат тепла зависит от баланса потоков и уличной температуры, и «до 90 %» из баннера никогда не превращается в круглосуточные 90.
2. Экономия на оттайке. Пластинчатый теплообменник в мороз зарастает наледью: расход падает почти до нуля, установка встаёт. Для холодного климата оттайка — обязательная функция, а не опция.
3. Пуск без балансировки. Вытяжка заметно сильнее притока — КПД падает, в доме появляется разрежение и подсос холодного воздуха через щели. Баланс выставляют на монтаже и повторяют после смены фильтров.
4. Роторный без оглядки на запахи. Частичный переток вытяжного воздуха в приток — свойство ротора: кухня может «пахнуть» в спальню. Для жилья это часто решающий минус, и его взвешивают до покупки, а не после.

Частые вопросы

Какой КПД рекуператора считать хорошим?

Граница лучших паспортных значений — до 90 %. Рабочую цифру берут из паспорта конкретной модели: реальный КПД зависит от баланса притока и вытяжки и от температуры на улице.

Почему в расчёт нельзя ставить сразу 90 %?

До 90 % доходят лишь лучшие установки в паспортном режиме. При разбалансе потоков, забитом фильтре или оттепели возврат тепла ниже — закладывают паспортное значение своей модели.

Что лучше: пластинчатый или роторный рекуператор?

Роторный даёт более высокий КПД, но переносит часть запахов в приток. Пластинчатый потоки не смешивает, зато в морозы обмерзает и требует оттайки. Выбор зависит от того, что для дома хуже: запахи или зимнее обслуживание.

Сколько тепла экономит рекуператор в мороз?

На примере 300 м³/ч при перепаде 45 °C: без рекуперации калориферу нужно около 4,5 кВт, с КПД 75 % — около 1,1 кВт. Разница примерно 3,4 кВт — столько тепла каждый час возвращается в дом.

Нужен ли рекуператор летом?

Летом рекуперация не нужна: байпас пропускает приток мимо теплообменника, чтобы прохладный ночной воздух не грелся вытяжкой. Зимой байпас закрыт, и работает полный теплообмен.

Источники

1. ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» — расчётная температура жилой комнаты +20 °C.
2. СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» — таблица 7.1, минимальный удельный расход наружного воздуха.