Что такое рециркуляция воздуха в помещении

Рециркуляция воздуха – это процесс возврата части или всего отработанного воздуха обратно в систему вентиляции после его фильтрации. Такой подход позволяет сократить теплопотери, снизить энергозатраты на обогрев или охлаждение приточного воздуха и обеспечить более стабильные климатические условия внутри помещения.

В жилых и коммерческих зданиях рециркуляция чаще всего используется в системах приточно-вытяжной вентиляции с механическим побуждением. Воздух, удаляемый из помещения, проходит через фильтры (обычно класса F7 или выше) и смешивается с приточным свежим воздухом. Соотношение свежего и рециркулируемого воздуха регулируется заслонками или автоматикой на основе данных датчиков CO₂, влажности и температуры.

В помещениях с высокой плотностью людей или с постоянными источниками загрязнений (офисы, учебные аудитории, кухни, мастерские) полная рециркуляция не применяется. Допустимая доля рециркулируемого воздуха в таких случаях не должна превышать 30–40 %. При этом фильтрация должна быть двухступенчатой: сначала грубая очистка (G4), затем тонкая (F9 или HEPA в критичных зонах).

При проектировании систем с рециркуляцией важно учитывать риск накопления загрязнений: аэрозолей, ЛОС, продуктов сгорания. Без своевременной замены фильтров и корректной настройки расхода воздуха возможны ухудшение микроклимата и рост заболеваемости среди находящихся в помещении людей. Регламент обслуживания фильтров – не реже одного раза в 3 месяца при интенсивной эксплуатации.

Рециркуляция воздуха оправдана в зданиях с высокой тепловой инерцией, где значительная часть затрат связана с подогревом или охлаждением воздуха. Она позволяет снизить расход энергии до 20–30 %, особенно в холодное время года. Однако эффективность зависит от качества автоматики, правильной балансировки притока и вытяжки, а также от регулярного технического обслуживания системы.

Чем рециркуляция воздуха отличается от приточной вентиляции

Приточная вентиляция подаёт наружный воздух внутрь помещения, обеспечивая поступление кислорода и удаление избытка углекислого газа, запахов, водяного пара и летучих загрязнителей. Даже при наличии фильтрации воздух проходит через систему подогрева или охлаждения, что требует больших энергозатрат, особенно в холодное или жаркое время года.

При высокой плотности людей в помещении или использовании газового оборудования приточная вентиляция обязательна, поскольку рециркуляция не восполняет дефицит кислорода. Рециркуляция допустима в офисах, серверных, складах, где требования к воздухообмену ниже.

Если в помещении часто возникают запахи или испарения, без наружного воздуха не обойтись. В этом случае используют комбинированные системы, где часть воздуха подаётся извне, а остальное возвращается после фильтрации. Отношение приточного и рециркулируемого воздуха подбирается индивидуально, исходя из назначения помещения и норм воздухообмена (например, не менее 30 м³/ч на человека).

Для точного расчёта необходимо учитывать кратность воздухообмена, состав воздуха, количество людей и тепловыделения. Только на основе этих данных можно определить, допустима ли рециркуляция и в каком объёме.

Когда использование рециркуляции оправдано, а когда нет

Оправдана: рециркуляция целесообразна в помещениях с контролируемыми источниками загрязнений и стабильным микроклиматом. Например, в офисах с локальной вытяжкой и низкой плотностью сотрудников рециркуляция помогает сократить энергозатраты на нагрев или охлаждение воздуха. При условии, что воздух очищается фильтрами класса не ниже F7, содержание взвешенных частиц можно удерживать в пределах допустимых норм (PM2.5 < 25 мкг/м³ по ВОЗ). Рециркуляция эффективна также в помещениях с кондиционированием, где требуется поддерживать температуру с высокой точностью – серверные, лаборатории, ЦОДы.

Неоправдана: в помещениях с высокой влажностью, интенсивным выделением CO₂ или запахов – например, в спортзалах, кухнях, учебных классах, аудиториях – рециркуляция приводит к накоплению углекислого газа и ухудшению самочувствия. При превышении уровня CO₂ выше 1000 ppm (при норме до 800 ppm) снижается концентрация внимания и появляется головная боль. Также не стоит использовать рециркуляцию в помещениях с источниками летучих органических соединений: типографиях, мастерских, стоматологических кабинетах. В таких случаях требуется приточно-вытяжная вентиляция с полной заменой воздуха.

Отдельно стоит учитывать эпидемиологические риски: при высокой плотности людей и недостаточной фильтрации рециркуляция может способствовать распространению вирусов и бактерий. Без HEPA-фильтров повторный прокачанный воздух не исключает циркуляции патогенов, особенно в условиях замкнутых систем.

Как устроена система рециркуляции в жилом помещении

Система рециркуляции воздуха в жилом помещении строится на принудительном перемещении уже нагретого или охлаждённого воздуха с целью уменьшения теплопотерь и снижения нагрузки на климатическое оборудование. В её основе – замкнутый контур, в котором воздух частично возвращается обратно после фильтрации и обработки.

• Воздухозаборные решётки: размещаются в нижней части стен или в полу, где концентрируется отработанный воздух. Их количество и расположение зависят от площади помещения и кратности воздухообмена.
• Воздуховоды: применяются как жёсткие (оцинкованные), так и гибкие (алюминиевые, ПВХ). Диаметр рассчитывается по объёму перемещаемого воздуха, обычно от 100 до 160 мм для жилых помещений.
• Фильтры: устанавливаются на входе в систему. Минимум – фильтры грубой очистки (G4), желательно наличие тонкой очистки (F7) для удаления мелкодисперсных частиц.
• Вентилятор: осевой или центробежный, подбирается по производительности (не менее 3–5 объёмов помещения в час) и уровню шума (до 35 дБ для спален).
• Рекуператор или теплообменник: не всегда используется, но позволяет сохранять до 70% тепла при возврате воздуха. Особенно актуален в холодное время года.
• Регулирующая автоматика: датчики CO₂, влажности и температуры, управляющие работой вентилятора и заслонок. В базовой конфигурации может отсутствовать, но повышает эффективность системы.

Оптимальная схема – смешанная: с подмесом свежего воздуха в магистраль рециркуляции. Это снижает концентрацию углекислого газа и поддерживает комфортные параметры микроклимата.

Роль фильтров в процессе рециркуляции и как их выбирать

Фильтры в системах рециркуляции задерживают частицы пыли, аллергенов, спор плесени, бактерий и мелкие аэрозоли. Без них поток возвращаемого воздуха содержит высокий уровень загрязнений, которые многократно циркулируют по помещению.

Наиболее распространённые типы: механические (G3–G4, F5–F9), HEPA (H10–H14) и угольные. Фильтры класса G3–G4 задерживают крупные частицы (пыль, пух, волосы), но неэффективны против мелкодисперсных загрязнений. F-класс и HEPA обеспечивают очистку от частиц до 0,3 мкм, включая пыльцу и бактерии. Угольные фильтры работают с летучими органическими соединениями и запахами, но не задерживают пыль и аллергены.

Для систем с высокой кратностью рециркуляции необходима установка многоступенчатой фильтрации. Оптимальная конфигурация – предварительный фильтр G4, основной фильтр F7–F9 и, при необходимости, HEPA-фильтр. Угольный фильтр добавляется отдельно, если в помещении присутствуют источники запахов или вредных выбросов.

При выборе учитывают размер улавливаемых частиц (PM2.5, PM10), кратность воздухообмена, характер загрязнений и совместимость с вентиляционной установкой. Неправильный подбор фильтра (например, установка HEPA в систему без достаточной мощности) приводит к снижению производительности и перегрузке вентилятора.

Срок службы зависит от класса фильтра, интенсивности эксплуатации и уровня загрязнения воздуха. G4-фильтры заменяются каждые 2–3 месяца, F7–F9 – раз в 4–6 месяцев, HEPA – не реже одного раза в год. При повышенной концентрации пыли или аэрозолей замена может потребоваться чаще.

Фильтры нельзя очищать сжатым воздухом или водой, если производителем не предусмотрена такая возможность. Нарушение этого правила ведёт к снижению эффективности и повреждению волокон. Для контроля загрязнения фильтров целесообразно использовать манометры давления на входе и выходе из кассеты.

Можно ли использовать рециркуляцию при наличии аллергенов и пыли

Рециркуляция воздуха допустима при наличии аллергенов и пыли только при соблюдении ряда условий. Основное требование – эффективная фильтрация. Без неё загрязнённый воздух просто циркулирует по помещению, усугубляя состояние аллергиков.

Ключевым элементом системы становится фильтр. Для улавливания аллергенов подходят фильтры HEPA класса не ниже H13. Они задерживают до 99,95% частиц размером 0,3 мкм, включая пыльцу, споры плесени, частички кожи животных и мелкодисперсную пыль. Фильтры более низкого класса (например, G4 или F7) задерживают крупные частицы, но пропускают большинство аллергенов.

Систему рециркуляции необходимо регулярно обслуживать. Загрязнённые фильтры теряют эффективность и могут стать источником вторичного загрязнения. Для HEPA-фильтров рекомендуемый срок замены – каждые 6–12 месяцев при стандартной нагрузке. При наличии животных, коврового покрытия или высокой концентрации пыли интервал сокращается.

Дополнительно рекомендуется установка префильтров, чтобы продлить срок службы основного HEPA-фильтра. Префильтр задерживает крупные частицы (волосы, пух, крупную пыль) и снижает нагрузку на основной элемент.

Уровень герметичности воздуховодов и корпуса установки также влияет на эффективность. Через неплотности загрязнённый воздух может миновать фильтрацию. Проверка и уплотнение соединений обязательны при наличии аллергиков в помещении.

Для помещений с острыми аллергическими реакциями желательно сочетать рециркуляцию с подмесом наружного воздуха и контролируемым уровнем влажности (в пределах 40–60%) для снижения количества пыли в воздухе.

При выполнении всех условий рециркуляция не только допустима, но и может улучшить качество воздуха, снижая концентрацию аллергенов при правильной фильтрации и обслуживании оборудования.

Как рециркуляция влияет на уровень CO₂ и кислорода в комнате

Рециркуляция воздуха в помещении непосредственно воздействует на концентрацию углекислого газа (CO₂) и кислорода (O₂). Без подачи свежего воздуха CO₂ накапливается, а уровень кислорода снижается, что ухудшает качество воздуха и влияет на самочувствие.

Основные факторы воздействия рециркуляции на состав воздуха:

• Отсутствие притока свежего воздуха приводит к постепенному увеличению концентрации CO₂ от человеческого дыхания. В закрытом помещении через 1-2 часа уровень CO₂ может превышать 1000 ppm, что считается вредным.
• Снижение кислорода происходит из-за его постоянного потребления людьми и животными. При отсутствии вентиляции уровень O₂ может упасть с нормальных 21% до 18–19%, вызывая головокружение и снижение концентрации.
• Рециркуляция без фильтрации и подачи внешнего воздуха не уменьшает содержание CO₂, а только распределяет уже насыщенный воздух внутри комнаты, усугубляя проблему.

Для контроля и поддержания баланса кислорода и CO₂ рекомендуются следующие меры:

1. Использовать системы с подачей свежего воздуха, смешивающие внешний воздух с рециркулируемым, снижая концентрацию CO₂ до безопасных 400–600 ppm.
2. Мониторить уровень CO₂ с помощью датчиков и организовывать автоматическую вентиляцию при превышении 800–1000 ppm.
3. Регулярно обновлять фильтры в системах рециркуляции, чтобы избежать загрязнения и поддерживать эффективность воздухообмена.
4. В помещениях с высокой плотностью людей уменьшать время непрерывного нахождения без проветривания, не допуская превышения порога CO₂.

Правильно настроенная рециркуляция с долей свежего воздуха сохраняет комфорт и здоровье, поддерживая оптимальный уровень кислорода и предотвращая накопление CO₂.

Настройки и режимы работы рециркуляции на примере бытовых установок

В бытовых рециркуляторах воздуха предусмотрено несколько режимов, которые задают интенсивность очистки и скорость циркуляции. Обычно доступны минимум три уровня мощности: низкий, средний и высокий. Низкий режим подходит для постоянной работы при минимальном уровне шума и энергопотребления, эффективно поддерживая качество воздуха без чрезмерного расхода электроэнергии.

Средний режимВысокий режим включают при интенсивном загрязнении или при необходимости оперативного снижения концентрации аллергенов и микробов.

Для контроля скорости вентилятора и качества воздуха часто применяются встроенные датчики – они автоматически регулируют режим работы, повышая или понижая интенсивность в зависимости от уровня пыли, влажности или CO₂.

В ряде моделей реализована функция таймера, позволяющая задать период включения рециркуляции, что удобно при использовании ночью или в отсутствие жильцов. Также распространён режим прерывистой рециркуляции, который снижает износ оборудования и экономит электроэнергию, автоматически чередуя циклы работы и паузы.

Важная настройка – направление воздушного потока. В большинстве бытовых устройств воздух забирается снизу или сбоку, а очищенный подаётся вверх, что улучшает распределение по комнате и предотвращает застой воздуха.

Рекомендуется регулярно проверять и менять фильтры в соответствии с рекомендациями производителя – это влияет на эффективность и срок службы рециркулятора. В некоторых моделях предусмотрена индикация загрязнённости фильтров, что облегчает контроль.

Вопрос-ответ:

Что такое рециркуляция воздуха и зачем она нужна в помещении?

Рециркуляция воздуха — это процесс повторного использования уже находящегося внутри помещения воздуха. Вместо того чтобы полностью заменять воздух с улицы, система забирает отработанный воздух, очищает его от пыли, запахов и микробов, а затем возвращает обратно. Такой метод помогает поддерживать постоянный микроклимат и экономит энергию, так как не требует нагрева или охлаждения свежего воздуха из внешней среды.

Какие основные способы очистки воздуха применяются при рециркуляции?

В системах рециркуляции чаще всего используются фильтры разных типов — механические, угольные и иногда электростатические. Механические задерживают крупные частицы пыли и пыльцы, угольные борются с неприятными запахами и вредными газами, а электростатические притягивают мелкие частицы, включая бактерии и вирусы. В некоторых случаях дополнительно устанавливают увлажнители или бактерицидные лампы для улучшения качества воздуха.

Как рециркуляция воздуха влияет на уровень влажности и температуру в комнате?

Поскольку при рециркуляции воздух повторно используется внутри помещения, температура обычно остается более стабильной — нет сильных перепадов, которые возникают при подаче холодного или горячего уличного воздуха. Однако без дополнительного оборудования влажность может снижаться из-за постоянного движения воздуха и работы фильтров. Чтобы избежать сухости, иногда устанавливают устройства для увлажнения, которые включаются вместе с системой рециркуляции.

Есть ли риски для здоровья при использовании систем с рециркуляцией воздуха?

Если система рециркуляции плохо обслуживается, в фильтрах может скапливаться пыль и микроорганизмы, что ухудшит качество воздуха и вызовет аллергию или раздражение дыхательных путей. Регулярная очистка и замена фильтров необходимы для предотвращения таких проблем. Кроме того, в помещениях с высоким уровнем загрязнений или влажности рекомендуется дополнять рециркуляцию подачей свежего воздуха извне, чтобы избежать накопления углекислого газа и вредных веществ.