Для чего нужен рекуператор воздуха и как он работает?

Порядок изготовления

1. Листовой материал нарезают квадратами 30х30 см.

Внимание! Кромки пластин должны быть идеально ровными! Для того чтобы края листов не деформировались резать их следует электроинструментом по несколько штук за один раз (сложенными пачкой и зажатыми струбцинами).

2. Заранее проолифленные и нарезанные на 30-ти сантиметровые куски рейки (либо полоски пробки) наклеивают на две противоположные стороны каждого квадрата. Одну пластину оставляют чистой.

Рекруператор обеспечивает приток свежего, но подогретого воздуха

3. Далее, верхние стороны реек покрывают клеем, и собирают все квадраты в единый ровненький сэндвич. Последним на этот «бутерброд» укладывают пластину без прокладок. Каждый последующий квадрат поворачивают по отношению к предыдущему на 90*!

4. Готовый блок по углам стягивают каркасом из металлопрофиля.

5. Затем из металла либо ДСП изготавливают корпус рекуператора и оклеивают его изнутри утеплителем. В противоположные боковые стенки короба врезают по два фланца, после чего герметиком заделывают все щели.

6. После этого короб перегораживают кассетой таким образом, чтобы вход/выход вытяжки и вход/выход притока воздуха оказались по разные ее стороны.

7. Для отвода конденсата в дне корпуса делают маленькое отверстие и вставляют в него тонкий шланг.

8. Короб герметично закрывают крышкой, после чего встраивают готовый рекуператор в систему вентиляции.

Качественно изготовленный рекуператор эффективно отводит загрязненный воздух, предотвращает появление плесени на стенах и при этом дает возможность экономить до 30% расходов на отопление жилища.

Чтo нeoбxoдимo yчитывaть в paбoтe paзличныx мoдeлeй oбopyдoвaния

Каждая система рекуперации воздуха для частного дома имеет свои сильные стороны и области применения.

Система вентиляции в частном доме с рекуперацией включает в себя не только поддержание температурных и влажностных показателей, но и устранение неблагоприятных запахов. На рынке представлен разнообразный выбор моделей, которые отличаются функциональными особенностями и способом установки.

Например, вытяжка, установленная в вентиляции, позволяет удалять копоть, запахи и жир. Таким образом, в помещение поступает чистый воздух, а на мебели не оседает жирная пыль. Такие условия благотворно влияют на наше самочувствие и облегчают уборку.

Пластинчатый теплообменник

Конструкция теплообменника такова, что потоки воздуха не смешиваются благодаря металлическим пластинам, разделяющим потоки воздуха. Это простое техническое решение обеспечивает более эффективный теплообмен. Строительство таких устройств не требует больших инвестиционных затрат. Благодаря отсутствию движущихся частей, такое устройство будет работать относительно долго. В настоящее время эффективность таких устройств достигает 60-65%.

Элементы изготовлены из алюминиевых сплавов. Они не подвергаются коррозионным изменениям и характеризуются высоким коэффициентом теплопроводности.

Вращающаяся система

Рекуператор жидкости в офисном здании

В данном типе оборудования смешивается небольшая часть воздушных потоков, так как воздушные потоки изолируются щетками с мелкими щетинками. Роторная система занимает большую площадь, чем пластинчатая, но при этом обладает высокой эффективностью (до 86% в лучших моделях). Вращающаяся крыльчатка и приводящий ее в движение ремень снижают общую надежность устройства и увеличивают энергетические затраты на регенерацию.

Схема регенерации жидкости для офисного помещения

Эти модели стоят дорого и не имеют более высокого КПД, чем аналогичные устройства. Основным положительным отличием является возможность размещения отдельных блоков на большом расстоянии друг от друга. Поэтому жидкостные охладители в основном используются в больших коммерческих зданиях. В частных домах для рекуперации воздуха в доме обычно используется пластинчатый или лопастной рекуператор.

Бризер

Система рекуперации воздуха для частного дома и охладитель различаются по своему назначению. Назначение охладителя – нагревать воздух. В нем отсутствует процесс теплообмена, поэтому для повышения температуры воздуха требуется много электроэнергии.

Компактная модель рекуператора

Данная модель представляет собой рекуператор типа местной вентиляции в односемейном доме. Стоит подумать о его использовании. Компактные модели могут быть установлены в стенах различных помещений. Они работают отдельно, поэтому их не нужно подключать к центральной установке, которая задает и контролирует все устройства.

В таких моделях два воздушных потока движутся синхронно друг с другом благодаря встроенным вентиляторам. Изменение эффективности работы осуществляется с помощью пульта дистанционного управления. В ночное время устройство можно переключить в бесшумный режим.

Для предотвращения замерзания предусмотрены специальные каналы, по которым проходит часть теплого воздуха. Однако эта защита действует только до температуры -15ºC. Активация режима вытяжки помогает удалить иней и лед с поверхности теплообменника. В этом режиме также удается очистить воздух в помещении от удушливого дыма и других примесей.

Встроенный фильтр защищает от проникновения загрязняющих веществ извне: его ячейки имеют такой размер, что не блокируют поток воздуха, но препятствуют проникновению насекомых и растительного помета. На внутренней стороне рекуператора имеется съемная крышка для обслуживания.

Изготовление роторного рекуператора

Прежде чем приступить к процессу создания рекуператора, необходимо рассчитать мощность его работы. Это позволит определить срок окупаемости и общую производительность.

По формуле:

Q= C*M*dT

где:

С – это удельная теплоемкость,

М – масса нагреваемого воздуха,

dT – разница температур.

Роторный рекуператор сделать своими руками достаточно сложно. За такую задачу, как правило, берутся только люди с техническим образованием. Для работы понадобится:

• Гофрированная сталь;
• Цилиндрическая форма, желательно, чтобы это был металлический корпус;
• Ножницы по металлу и болгарка;
• Минеральная вата;
• Герметик.

Как только все необходимо подготовлено, можно приступить к выполнению работы. Как и любая другая процедура создания оборудования, она состоит из нескольких основных шагов:

1. Следует подготовить металлическое основание. В качестве него может подойти труба от канализации. Желательно, использовать наиболее габаритный материал, тогда и само устройство будет работать в несколько раз эффективнее. Его необходимо предварительно отполировать подручными средствами и привести к подобающей форме. Рекомендуется, также предварительно отрезать все лишнее при помощи болгарки;
2. Далее следует подготовить гофрированную сталь, разрезать её на несколько одинаковых частей. Размер их напрямую зависит от длины подготовленного ранее цилиндрического корпуса. Теперь необходимо заполнить этими листами внутреннее пространство слоями;
3. Далее необходимо создать дополнительную изоляцию. Поможет это сделать небольшое количество минеральной ваты. Её рекомендуется равномерно распределить по внутренним стенкам;
4. Остается последний шаг – замаскировать все внутренние и внешние швы герметическим раствором;
5. Стоит заметить, что, скорее всего, роторный рекуператор будет размещен со стороны улицы. Влияние внешних факторов может привести к появлению коррозии и других негативных эффектов. Чтобы этого не произошло, требуется периодически наносить на устройство лаковое покрытие.

Рекуператор практически готов, теперь осталось сделать несколько отверстий для того, чтобы провести через них воздуховод. За счет цилиндрического корпуса будет работать оборудование. Оно будет совершать постоянное вращательное движение. За счет этого в устройство будет периодически поступать то теплый, то холодный воздух, соответственно нагревая и охлаждая все оборудование в целом.

Принудительная вентиляция

Что такое рекуперация? Ученые трактуют это понятие как повторное использование части энергии в том же технологическом процессе. Принудительная приточно-вытяжная вентиляция, где используется система рекуперации, способна увеличить свою энергоэффективность до 3 раз в сравнении с традиционными схемами вентиляций прямого тока воздуха.

Для предотвращения потерь энергии вентиляционная система оборудована специальным устройством вторичного использования тепла, его называют рекуператор. Рекуперативный теплообменник дает возможность избежать дополнительных затрат энергии на обработку приходящего потока свежего воздуха.
Наглухо закупоренная квартира от притока свежего воздуха получает целый комплекс преимуществ:

1. Удаляются загрязнения и использованный воздух.
2. Ограничивается возможность развития колоний болезнетворных микроорганизмов.
3. Блокируется образование плесени.

Рекомендации по установке рекуператора

Рекомендации по установке в основном касаются помещений, в которых следует устанавливать рекуператор. В первую очередь для установки используют котельные (если речь идет о частных домовладениях). Также рекуператоры монтируют в подвалах, на чердаках и в других технических помещениях.

Если это не расходится с требованиями технической документации, то установка может быть смонтирована в любом неотапливаемом помещении, при этом разводку вентиляционных каналов, по возможности, следует монтировать в комнатах, имеющих отопление.

Вентиляционные каналы, проходящие через неотапливаемые помещения (а также вне помещений), следует делать максимально утепленными. Воздуховоды, идущие от оборудования до улицы (приточные и вытяжные), также обязательно утепляются. Еще необходимо теплоизолировать узлы прохода воздуховодов сквозь наружные стены.

Учитывая шум, который оборудование может производить во время работы, лучше всего размещать его подальше от спален и от других жилых комнат.

Что касается размещения рекуператора в квартире: лучшим местом для него будет балкон или какое-либо техническое помещение.

При отсутствии такой возможности под установку рекуператора можно отвести свободное пространство гардеробной.

Как бы там ни было, расположение установки во многом зависит от особенностей планировки квартиры или дома, от компоновки и расположения вентиляционной сети и от габаритов устройства.

Особое внимание рекомендуется уделять такому элементу, как ригель. Уже существующие ригеля могут стать большой проблемой при прокладке вентиляционной сети

Обойти данный элемент можно только через техническое помещение или встроенный шкаф, что получается далеко не всегда. Поэтому о проекте вентиляции следует задуматься еще при проектировании дома, заранее предусмотрев в ригеле наличие проходных окон. Эта же рекомендация касается узлов прохода через кровлю.

Установка и подключение системы рекуперации

Для подсоединения рекуператора используется обжимной хомут, герметик и алюминиевая клейкая лента

Процесс установки рекуператора зависит от типа устройства. В большинстве случаев устройство монтируется по аналогии с другими составными элементами в системе. К примеру, чтобы установить пластинчатый рекуператор, технология изготовления которого была описана выше, потребуется:

1. С помощью напарника конструкция поднимается под потолок. Выполняется разметка под отверстия для крепления стальных шпилек. Далее, просверливаются отверстия, забиваются пластиковые пробки и вкручиваются стальные шпильки нужной длины.
2. Рекуператор снова поднимается под потолок и фиксируется на нужной высоте. Для этого между шпильками монтируется стальная пластина, которая будет удерживать рекуператор на весу.
3. Для подсоединения устройства к системе воздуховодов потребуется обработать часть соединяемого фланца и обжимного хомута растворителем. После этого внутренняя часть хомута промазывается герметиком и фиксируется к фланцу. Аналогичным образом монтируют воздуховод к рекуператору. Места стыков проклеиваются алюминиевой клейкой лентой.

Рекуператор своими руками

В этой части статьи мы разберём прототипы самодельных радиаторных теплообменников. Эта конструкция принята нами как самая простая и эффективная.

Вариант первый. Пластинчатый

Способ 1. Изготовить такой радиатор можно из любого профилированного материала — теплопроводность не имеет решающего значения, главное, чтобы он был тонким. Это могут быть пластины оцинкованного профлиста или любого подобного материала. Чем чаще будут изгибы на профиле (продухи), тем эффективнее будет работа радиатора. Вырезаем под один размер (300х300 мм) и наклеиваем нейтральным герметиком, чередуя направление каналов, до момента, пока конструкция не дойдёт до формы куба.

Способ 2. Металлические пластины. Если в наличии есть ровный листовой металл 1–2 мм толщины (лучше алюминий), то радиатор можно изготовить из него. Вырезаем ровные прямоугольники заданного размера (в нашем случае 300х300 мм). Нарезаем полосы шириной 20 мм и длиной по пластине (300 мм). Наклеиваем герметиком полосы на пластины две по краям и одну по центру. Чередуем направление пластин, чтобы получилось так: один «этаж» просматривается вдоль, соседние поперёк.

Радиатор готов. Далее понадобится только 4 переходника-раструба под диаметр трубы (как правило, 150 мм), которые также можно изготовить самостоятельно из оцинковки. Затем вся конструкция устанавливается в термобокс — утеплённый ящик с каналом для конденсата. По сторонам ящика должны быть отверстия, через которые мы включим рекуператор в систему вентиляции.

Внимание! Основной нюанс установки — куб радиатора должен находится под наклоном относительно всех каналов. Это нужно для того, чтобы конденсат удалялся самотёком

Вариант второй. Трубчатый

Нам понадобятся ровные металлические трубки диаметром 10 мм — около 30 пог. м, пластина нержавейки (алюминия, дюралюминия) 300х150х1–2 мм, канализационная труба диаметром 150 мм и длиной 1,5 м, два тройника, клей-герметик по металлу (нейтральный).

Внимание! Использование герметика на основе кислоты может привести к коррозии во всех случаях. Основная сложность этого варианта — ровно вырезать две пластины и высверлить в них зеркально отверстия

Принцип расположения отверстий: площадь отверстий равна 40% от площади всей пластины. Короче говоря, при наружном диаметре трубок 12–13 мм получится 20 отверстий. Они должны быть расположены зеркально на обеих пластинах

Основная сложность этого варианта — ровно вырезать две пластины и высверлить в них зеркально отверстия. Принцип расположения отверстий: площадь отверстий равна 40% от площади всей пластины. Короче говоря, при наружном диаметре трубок 12–13 мм получится 20 отверстий. Они должны быть расположены зеркально на обеих пластинах.

Совет. Эту часть работы (пластины) лучше доверить профессионалу.

Собираем корпус рекуператора — на 1,5 м трубу надеваем по тройнику с обеих сторон. Тщательно вымеряем размер трубок так, чтобы после установки не занять посадочное место последующих элементов. Аккуратно нарезаем трубки. Укрепляем трубки в пластины (они должны встать по концам трубок) на клей-герметик. После высыхания монтируем конструкцию в корпус (трубу). Рекуператор готов.

Устанавливаем в систему, выдерживая наклон для стока конденсата.

Стоимость приведённых выше самодельных агрегатов вычислить сложно, учитывая местные возможности мастера (все детали могут найтись в гараже). Поэтому мы примем условную стоимость, равную 1000 рублей.

Вот так, практически бесплатно, можно организовать подогрев воздуха для воздушного отопления и других целей. Призывая на помощь силы природы, законы физики и собственную смекалку, мы двигаемся к гармонии с окружающим миром. О том, как рассчитать и подобрать оборудование для приточно-вытяжной системы с рекуператором, мы расскажем в следующей статье.

Изготовление рекуператора воздуха для дома своими руками

Простой пластинчатый рекуператор  можно изготовить собственноручно.

Для работы нужно подготовить:

• четыре квадратных метра листового материала: железа, меди, алюминия или текстолита;
• пластиковые фланцы;
• ящик из жести или фанеры, МДФ;
• герметик и минвату;
• уголки и метизы;
• пробковые листы на клеевой основе.

Устройство теплообменника

Последовательность действий:

• Из листового материала нужно изготовить квадратные пластины размером 200 на 300 миллиметров. Всего потребуется семь десятков заготовок. Главное в этом этапе – аккуратность и точное соблюдение параметров.
• На заготовки наклеивается пробковое покрытие с одно стороны. Одна заготовка остаётся без покрытия.
• Заготовки собираются в кассету, поворачивая каждую последующую на девяносто градусов. Пластины между собой скрепляются клеем. Пластина без покрытия – последняя.
• Кассету нужно скрепить каркасом, для этого используется уголок.
• Все стыки тщательно обрабатываются силиконом.
• На боках кассеты крепятся фланцы, внизу просверливается дренажное отверстие и вставляется трубка для отвода влаги.
• Чтобы устройство можно было периодически вынимать, на стенках корпуса делаются направляющие для уголков.
• Полученное устройство вставляется в корпус, стенки которого утеплены минеральноватным материалом.
• Остаётся только вставить воздухообменник в систему вентиляции.

Как работает механизм теплообмена

Рассмотрим детальнее, как работает рекуперативный теплообменник и за счёт чего достигается экономный расход тепла. Для понимания всех процессов, проходящих в небольшом корпусе, следует остановиться на принципе функционирования установки.

1. Внутри устройства находится теплообменник, сохраняющий тепло комнатного воздуха, и передающий его приточному кислороду. Наиболее выгоден рекуператор воздуха для дома или загородного коттеджа, где приходится оплачивать каждый киловатт потраченного электричества.
2. Потоки не смешиваются между собой, что позволяет сохранять чистоту подводного кислорода.

В контексте экономии вентиляция с рекуперацией тепла для квартиры уже теряет свою актуальность. На первый план выходит способность системы устранять аллергены и опасные примеси, которыми так богата городская среда.

Воздухообмен осуществляется в небольшом двухкамерном приборе. Каждый из потоков движется по «своей» камере, что исключает вероятность перемешивания. Приточная вентиляция, дополненная устройством рекуператора, сохраняет до 70% тепла. Эффективность функционирования агрегата зависит от качества работы вентиляционной системы.

Система рекуперации тепла в виде интегрированной установки для вентиляции стоит дороже обычных решений. Средняя окупаемость расходов составляет 2-3 года. Если же прибавить к этому пользу для здоровья жильцов, которые не так часто болеют на ОРЗ и реже пользуются препаратами против аллергии, то выгода от установки становится очевидной.

Необходимые инструменты

Рекуператор для частного дома своими руками, необходимый для вентиляции, требует определенных материалов. Необходимо подготовить:

1. Оцинкованное кровельное железо в размере не менее 4 кв. м. Хорошей заменой послужит медь, текстолит, листовой алюминий, гетинакс.

2. Прокладочный пробочный материал толщиной 0,2 см, который помещается между металлическими пластинами. Альтернативой станет деревянная пропитанная олифой рейка.

3. Строительный герметик, имеющий силиконовую основу.
4. Пластиковые фланцы, по параметрам соответствующие воздуховодным трубам.
5. Защитный корпус в виде фанерного или жестяного короба.
6. Материал для надежной изоляции, например, минеральная вата.
7. Уголок для создания стоек.
8. Метизы, электролобзик.
9. Датчик, на котором отображаются скачки давления.

Пластинчатый рекуператор

Пластинчатые рекуператоры чаще всего выполняются в виде резервуара, разделенного внутри полосами оцинкованной стали, которые создают каналы для движения потоков воздуха. Перемещаясь по каналам, воздушные струи не смешиваются, но зато могут обмениваться тепловой энергией, что приводит к выравниванию температур входящих и исходящих потоков воздуха.

Вентиляционные системы, в основе которых используются пластинчатые рекуператоры, обладают рядом достоинств:

• высокой эффективностью – до 65 % КПД;
• несложной конструкцией и компактными размерами;
• простотой изготовления и обслуживания;
• легкостью регулировки;
• возможностью установки на любом участке воздуховода;
• отсутствием необходимости использования электрической энергии;
• отсутствием подвижных и трущихся деталей.

Есть у таких теплообменников и свои недостатки:

• Риск обмерзания при отрицательных температурах вследствие конденсации влаги в каналах рекуператора, снижающего эффективность работы устройства.
• Невозможность регулирования влажности воздуха.

Рекуператор: что это такое

Это теплообменник поверхностного типа, в котором теплота отводящих газов передается через разделяющую перегородку. По типу теплоносителей классифицируются на воздушные, водяные, газовые. Для бытовых вентиляционных систем применяются воздушные аналоги. Они являются элементом принудительной вентиляции дома, квартиры.

Принцип работы

• В схеме есть две камеры – подача и вывод.
• Между ними установлена перегородка.
• Энергия от теплого потока через стенку передается холодному.
• Не происходит прямое смешивание масс, либо этот фактор незначителен.

Преимущества – оптимизация температурного баланса в комнате, уменьшение расходов на отопление. Недостаток – дополнительные расходы на организацию вентиляции, используется полезный объем дома, квартиры.

Применение этой системы позволяет снизить расходы на отопление, так как тепло нагретой комнаты используется два раза.

Так работает рекуператор

Классификация

Для эффективности функционирования нужно учитывать общую площадь контакта теплообменника с циркулирующими потоками, их соотношение и объем. Самодельный рекуператор должен быть прост в изготовлении, но при этом выполняет свои функции. Поэтому перед разработкой чертежа следует ознакомиться с видами этих устройств.

• Пластинчатый. Он состоит из нескольких кассет, в которых входные и выходные каналы чередуются, но не пересекаются. Преимущества – не потребляет электроэнергию, бесшумность. Возможно обмерзание из-за скапливания конденсата. Выход – установка специальных сборников воды. Эффективность зависит от материала пластин – полимеры, металл или целлюлоза.
• Роторный. Основной элемент – ротор, который состоит из барабана со множеством ячеек. Он разделяет трубопровод на две части. Во время вращения ротора происходит смешивание масс, передача энергии. Преимущества – КПД до 85 %, возможность регулировки скорости вращения, нет конденсата. Недостатки – зависимость от электроэнергии, нужны фильтры.
• Водяные. Тепло передается через жидкую среду. Преимущества – теплообменники могут находиться далеко друг от друга, не происходит смешивание потоков. Минус – сложность чертежа. Такие устройства применяются в производственных и коммерческих зданиях.

Основные характеристики – расход (м³/час), габариты и масса, эффективность теплообмена (60-90 %), способ монтажа (подвесной, встраиваемый). Дополнительные компоненты – звукоизоляционные материалы (роторные модели), теплоизоляция.

Для самостоятельного производства можно взять чертежи готовых заводских устройств. Это позволит избежать ошибки при проектировании и креплении.

Принцип работы

Самодельное оборудование работает за счет обмена воздушными потоками между собой. Например, с наступлением холодов внутренняя высокая температура помещения воздействует на воздушные массы, заходящие снаружи. В летнее же время с появлением сильной жары осуществляется обратный процесс. В этом и заключается основное назначение установки под названием рекуператор. Принцип его работы в следующих моментах:

• комнатный воздух перемещается вдоль трубы с квадратным сечением;
• приточные воздушные массы преодолевают свой путь в поперечной плоскости;
• отсутствует открытый контакт холодного потока с горячим, они ограждены друг от друга специальными пластинчатыми перегородками.

Типы рекуператоров

Рекуператор является фактическим теплообменником, центральным узлом такой эффективной системы. В нём воздух, нагнетаемый в дом, нагревается или охлаждается за счет части энергии, получаемой от удаляемого воздушного потока, не смешиваясь с ним, благодаря особенностям конструкции. По мнению специалистов, за схемами рекуперационной вентиляции будущее, поскольку именно они дают существенную экономию энергоресурсов.

Пластинчатый

Важным параметром блока рекуператора является его коэффициент полезного действия. Для обеспечения требуемой эффективности он должен быть не менее 70−80%. Путей повышения КПД несколько. Это увеличение времени и площади теплообмена или предварительный нагрев подаваемого воздуха. В условиях частного домовладения, добиться роста КПД таким способом достаточно легко, используя грунтовые теплообменники. Пластиковая труба, диаметром до 200 мм, проложенная на расстояние до 50 метров, на глубине около 2 метров, позволит дополнительно согреть зимой и охладить летом подаваемый в дом воздух.

Важным параметром блока рекуператора является его КПД

Приём значительно увеличивает общую эффективность всей системы вентилирования с рекуперацией. При использовании грунтового теплообменника зимой снижается риск возникновения обледенения или инея на пластинах теплообменника перекрёстной или противоточной конструкции за счёт большого перепада температур воздушных потоков. Исключаются расходы энергии на нагрев входящего потока, упрощается конструкция теплообменника и снижается его конечная стоимость. Если не применять грунтовой теплообмен, то неизбежное выпадение конденсата на пластинах приведет зимой к их обмерзанию. В этом случае в блоке теплообмена устанавливается дополнительное оборудование. Сюда входит блок автоматики, управляющий по сигналам датчиков температуры и давления, заслонкой обходного воздуховода («байпас») и включением дополнительного калорифера для нагрева поступающего воздуха до оттаивания пластин рекуператора.