Влагообменные (энтальпийные) теплообменники: когда они выгоднее классических пластинчатых

Энтальпийный рекуператор • Сохранение влажности • LCC-сравнение

Влагообменные (энтальпийные) теплообменники: когда они выгоднее классических пластинчатых

Перенос скрытой теплоты и влаги, удержание влажности зимой, ограничения по запахам и загрязнениям, сравнение полной стоимости владения (LCC).

энтальпийный рекуператор мембранный теплообменник сохранение влажности LCC / TCO перенос скрытой теплоты

Что такое энтальпийный (мембранный) теплообменник

Энтальпийный теплообменник — пластинчатый рекуператор с диффузионной мембраной. Через неё передаётся не только чувствительная (температурная) теплота, но и скрытая (влага). Мембрана пропускает пар воды и не пропускает капельную фазу, поэтому зимой часть влаги возвращается из вытяжного воздуха в приточный. Это уменьшает пересушивание и снижает потребность в догреве/увлажнении.

Где выгодно: квартиры и офисы с целевым RH 35–45%, интерьеры с древесиной, музеи/архивы.

Диаграмма: зима, −5 °C / 30% RH снаружи

Сравнение притока после рекуператора и ориентировочной экономии на увлажнении/догреве.

RH после рекуператора

Классический ~28% RH

Энтальпийный ~38–42% RH

Экономия на увлажнении/догреве (условн. ед.)

Классический ~1×

Энтальпийный ~2–2.5×

Значения демонстрационные для объяснения принципа.

Когда энтальпийные теплообменники выгоднее

Холодный сухой сезон: экономия на увлажнении и догреве, больше комфорт.
Помещения с требованиями к RH: древесина, музыкальные инструменты, архивы, офисы без локальных увлажнителей.
Герметичное жильё: меньше статического электричества и сухости воздуха.
Ограниченный энергобюджет: снижение пиков потребления увлажнителей.
Нет слива конденсата в межсезонье: частичный возврат влаги уменьшает риски переувлажнения каналов.

В жарком и влажном климате летом возможна выгода по осушке: часть влаги переносится обратно в вытяжку, уменьшая влагосъём на охладителе (нужен расчёт по психрометрии).

Ограничения и гигиена

Запахи и ЛОС: кросс-перенос минимален, но для зон со стойкими запахами уместны другие схемы или доп. фильтрация.
Аэрозоли: мембрана не пропускает капли; обязательны фильтры на притоке/вытяжке и контроль перепадов давления.
Обслуживание: картриджи обычно чистят «сухо»; водопромыв — только если разрешено производителем.
Обмерзание: нужна стратегия антиобледенения (байпас/преднагрев/алгоритм).

Важно: для медицинских зон и объектов с биорисками — отдельное проектное обоснование, иногда отказ от влагопереноса.

Сравнение LCC (10 лет)

Пример для помещения 200 м², расход 400 м³/ч, северный климат. Значения условные — для иллюстрации структуры затрат.

Статья

Классический

Энтальпийный

Комментарий

Капекс (блок/картридж)

1.0×

1.2–1.4×

Мембрана дороже, корпус сопоставим

Энергия догрева зимой

1.0×

0.7–0.8×

Скрытая теплота уменьшает теплопотери

Увлажнение

1.0×

0.4–0.6×

Часть влаги возвращается в приток

Фильтры/сервис

1.0×

1.0–1.1×

Иногда нужен более частый контроль

Итого за 10 лет

~3.0×

~2.6–2.9×

Экономия 5–15% при холодной зиме и требованиях по RH

В мягком климате экономический эффект меньше — остаётся преимущество комфорта.

Плюсы и когда лучше классический

Преимущества энтальпийных ПВУ

Снижение пересушивания зимой на 5–20 п.п. RH.
Меньше затрат на увлажнение и догрев.
Стабильнее комфорт, защита отделочных материалов.
Нет переноса капельной влаги — меньше конденсата.
Иногда позволяет отказаться от отдельного увлажнителя.

Когда лучше классический

Зоны с сильными запахами/ЛОС (кухни, мастерские, курилки).
Строгие гигиенические требования (по проекту).
Мягкий климат — выгода по RH минимальна.
Нужна регулярная мойка картриджа водой (мембраны обычно нельзя).

Как выбирать мембранный теплообменник

η_latent и η_sensible: доля переноса влаги и тепла.
Материал мембраны: гидрофобная пропитка, антимикробные добавки.
Перепад давления: влияет на энергопотребление вентиляторов.
Кросс-перенос ЛОС: наличие независимых тестов.
Антиобледенение: байпас/преднагрев и пороги срабатывания.
Сервис: регламент чистки, доступность картриджей.

Частые вопросы

Будет ли переходить запах?

Кросс-перенос минимален и зависит от мембраны и перепадов парциальных давлений. Для сильных запахов — другие схемы или адсорбционная фильтрация.

Можно ли мыть картридж водой?

Обычно нет — только сухая чистка. Следуйте паспорту: водопромыв может повредить мембрану.

Что с биорисками?

Мембрана не пропускает капли; при корректной фильтрации и отсутствии конденсата в притоке риски минимальны. Для медицины — отдельные решения.

Есть ли выгода летом?

В жарком и влажном климате — да: часть влаги уходит обратно в вытяжку, снижая влагосъём на охладителе. Требуется расчёт по психрометрии.

Быстрый расчёт-памятка

Цель RH (обычно 35–45% зимой).
Влагосодержания наружного и вытяжного воздуха (г/кг сух. воздуха).
Влагоперенос: Δw_пер ≈ η_latent × (w_выт − w_нар).
Экономия увлажнения: G_экон ≈ Δw_пер × ρ × L.
LCC: ΔLCC = (Капекс_энт − Капекс_класс) − (OPEX_класс − OPEX_энт).

Даже грубая оценка показывает окупаемость для вашего климата и графика работы.

Примечания по проектированию

Фильтры ePM1/ePM2.5 на притоке и ePM10 на вытяжке защищают мембрану и вентиляторы.
Контролируйте точку обмерзания; закладывайте байпас/преднагрев.
Обеспечьте доступ к картриджу и датчику ΔP; ведите журнал обслуживания.
Для детских и медучреждений — проверка нормативов и согласование.

Раздел без активных ссылок, всё текстом.

Резюме

Энтальпийный теплообменник возвращает часть влаги и тепла, снижая пересушивание и расходы на увлажнение зимой. Экономическая выгода выше в холодном и сухом климате либо при требованиях по RH. В зонах с запахами и повышенной гигиеной выбирают альтернативные схемы или усиливают фильтрацию.

Возврат к списку