Система рекуперации воздуха своими руками. Рекуператор воздуха: виды устройств и инструкция по самостоятельной сборке

Главным современным трендом в строительстве выступает энергоэффективность. Стремление сохранить невосполнимые природные ресурсы и рационально использовать энергоносители привело к тому, что в развитых странах активно строят дома с очень низким уровнем потребления энергии, нулевым потреблением и даже такие. Которые пассивно производят энергии больше, чем используют. Такие показатели достигаются разными методами и технологиями от солнечных батарей и утепления стен до повторного использования воды и сохранения температуры отработанных воды и воздуха.

Счет за коммуналку, как правило, возглавляет стоимость отопления. Именно на него тратится огромное количество ресурсов, ввиду неэффективного использования полученной энергии, больших ее потерь. Одной из существенных причин потери тепла в доме выступает вентиляция. Зимой с теплым воздухом мы теряем дорогостоящее тепло, летом – драгоценную прохладу.

Принцип работы рекуператора воздуха

Отказаться от вентиляции невозможно, поскольку циркуляция воздуха – необходимое условия здорового микроклимата. Значит нужно средство, способное свободно впускать и выпускать воздух, но препятствующее потерям тепловой энергии. Устройство, способное решить данную задачу носит название рекуператор.

Инструкция о том, как сделать рекуператор своими руками

Создать рекуператор воздуха своими руками для человека, умеющего ими правильно пользоваться, вполне посильная задача. Наиболее подходящим для этой цели специалисты называют пластинчатый рекуператор. Этот тип утилизатора наиболее распространен, особенно его самодельные модели. Недостатки конструкции, среди которых называют обмерзание теплообменника при низкой температуры воздуха на улице и пересечение труб воздуховодов, компенсируются дешевизной и простотой конструкции.

Чтобы смастерить рекуператор воздуха своими руками важны такие материалы, как:

металлический лист (оцинкованная жесть, кровельный лист, оцинкованное железо или любой другой листовой металл) площадью 3–4 м2;
пробка, деревянная рейка или текстолит;
металлический лист или аналогичный материал для создания корпуса;
пластиковые фланцы с наконечниками, соответствующие диаметру труб вентиляции;
герметик;
утеплитель;
силикон.

Создание рекуператора воздуха своими руками проходит в несколько шагов:

Согласно подсчетов специалистов при суммарной площади теплоотдающей поверхности в 3–4 м2 и производительности 150 м3/ч эффективность такого рекуператора должна составить от 50 до 60%.

Зимой при отрицательных температурах на улице существует вероятность обморожения пластинного блока утилизатора. Чтобы избежать блокировки работы рекуператора на длительный период рекомендуется предусмотреть байпас. Тогда, переключив на него входящий поток воздуха, система быстро оттает благодаря температуре выдуваемого теплого воздуха.

Для удобства определения обморожения системы можно предусмотреть датчик изменения давления. Однако, поможет и периодическая профилактика перекрыванием холодного воздуха и прогревом системы пластин.

Ввиду того, что в рекуператоре оседает конденсат, конструкцию рекомендуется оснастить шлангом для слива воды.

Как увеличить КПД

Аккуратная сборка и внимание к деталям при создании самодельного утилизатора тепла позволят достичь неплохих показателей эффективности. Однако собранный рекуператор воздуха своими руками можно существенно улучшить и повысить его КПД. Для этого при расчетах конструкции и воплощении ее необходимо предусмотреть следующие нюансы:

Максимальная герметизация устройства;
Использование качественных теплоизолирующих материалов;
Увеличить размеры рекуператора, площадь теплообменной поверхности. Так уменьшится скорость проходимого воздуха через устройство, а соответственно позволит ему лучше прогреться или остыть;
Использование гофрированных пластин или пластин с выштамповками, что существенно увеличит площадь теплообменной поверхности при сохранении общего объема устройства;
Увеличение объема вытяжки по сравнению с притоком. Так, больший объем выходящего воздуха лучше передаст тепло меньшему объему входящего.

Рекуператор воздуха своими руками – это простой, доступный, дешевый и действенный способ экономить дорогостоящую тепловую энергию и эффективно расходовать невосполнимые природные ресурсы.

Что такое рекуператор

Рекуператором называется теплообменник поверхностного типа, который использует температуру выхлопных газов. Благодаря специальному устройству он способен сохранять ее и передавать входящим воздушным потокам, газу либо жидкости.

Виды рекуператоров

Рекуператоры бывают различными по своей конструкции и назначению. Но во всех основным является соблюдения принципа сохранение внутренней температуры за счет выхлопного потока.

Рекуператоры могут иметь различное назначение и использоваться для нагрева или охлаждения:

воздуха или газа;
жидкости.

По конструкции выделяются рекуператоры:

пластинчатые устройства;
трубчатые;
с вращающимся ротором;
с теплоносителем.

Принципы работы рекуператора

Принцип работы рекуператора зависит от его типа. Очевидно, что все перечисленные виды конструкции имеют свои особенности в работе. Отметим здесь наиболее распространенные.

Пластинчатый рекуператор

Этот вид представляет монолитную кассету из металл листов. Воздух проходит через такую кассету посредством специальных выштампованых на листах каналах или проложенных специальным промежуточным уплотнителем. Потоки в таком рекуператоре не перемешиваются. Процесс теплообмена осуществляется благодаря одновременному нагреванию пластин одним потоком и остужению – другим. Пластинчатые рекуператоры имеют ряд преимуществ, делающих их самым распространенным типом теплового барьера для дома.

Основными особенностями пластинчатого рекуператора выступают:

низкая цена;
элементарность конструкции;
компактность;
простота в обслуживании;
простота в чистке (в случае, если кассета разбирается)
доступность материалов для изготовления;
отсутствие механизмов.

Разборные рекуператоры способны обеспечить высочайший уровень гигиенической чистоты входящего воздуха во время эксплуатации устройства без потерь эффективности.

При использовании данных устройств стоит помнить всегда о точках росы и о том, что образуется конденсат при эксплуатациях таких теплообменников. При отрицательных температурах воздушного потока пластинчатый блок рекуператора может подвергнутся такому процессу, как обморожение и перекрыть доступ воздуху.

Наиболее распространенным видом рекуператора ввиду простоты конструкции выступает перекестно-течный. Его эффективность можно определить как «Средний тип», некоторые источники указывают, что их КПД составляет до 60%.

Роторный рекуператор

Этот вид теплоутилизатора имеет форму трубы малой длины, наполнен гофрированными стальными пластинами вдоль корпуса. Вращающийся механизм устанавливается по приливно-вытяжной оси. Ротор пропускает сперва нагретый внутренний, а после холодный входящий воздух. Пластины по очереди нагреваются и охлаждаются, сохраняя внутреннюю температуру воздуха. Такой тип рекуператора признается наиболее эффективным. Однако, особенность конструкции не позволяет сделать его компактным, специалисты признают недостатком громоздкость такого устройства.

Тепловой утилизатор с промежуточным теплоносителем

В таких рекуператорах используются жидкостные теплообменники, где циркулирует раствор этиленгликоля (эффективный теплоноситель). В таких утилизаторах приливная и вытяжная секции разделены и разведены на определенное расстояние. Эта особенность позволяет применять такие устройства для среды, входящие и выходящие потоки которых нельзя смешивать. Теплоноситель циркулирует либо естественным образом, либо посредством насоса. Для повышения эффективности такого утилизатора тепла необходима тонкая регулировка потока теплоносителя в соответствии с проектом.

Чистый и свежий воздух в помещении является залогом хорошего самочувствия, здоровья и крепкого сна. Чтобы обеспечить поступление свежего воздуха необязательно проветривать частный дом или квартиру привычным способом. Для этого есть специальные устройства, которые работают 24 часа в сутки, и обеспечивают непрерывное вентилирование помещения - рекуператоры

Принцип работы

Принцип работы устройства для рекуперации воздуха

Рекуператор - это техническое устройство, в котором происходит теплообмен между потоками воздуха, выходящими и входящими в помещение по системе приточной, принудительно или вытяжной вентиляции. При этом потоки воздуха не смешиваются.

В зимнее время тёплый поток воздуха, выходящий из помещения, при прохождении через конструкцию рекуператора нагревает рабочие элементы . Холодный поток воздуха, входящий в систему вентиляции, проходя через рекуператор, нагревается за счёт теплообмена с рабочими элементами.

Когда температура снаружи помещения выше, чем в помещении, то происходит обратный процесс. Тёплый воздушный поток охлаждается в рекуператоре благодаря рабочим элементам , через которые прошёл прохладный отработанный воздух.

При сравнении с обычной системой вентилирования наличие рекуператора позволяет сохранить до 2/3 тепловой эне ргии . Это уменьшает потребление энергии на 30–40%, что позволяет снизить расходы на оплату центрального отопления, обогревательного оборудования и системы кондиционирования.

Типы конструкций

Роторный рекуператор и схема его работы

Конструктивно рекуператор представляет собой прямоугольный, квадратный или круглый блок, с обеих сторон которого располагаются отверстия для ввода приточного и вытяжного вентиляционного канала.

В зависимости от конструкции блока и его составных элементов рекуператор подразделяется на следующие типы:

Роторный - устройство с вращающимся ротором в корпусе из нержавеющей или оцинкованной стали. Вращение ротора вокруг горизонтальной оси происходит за счёт подачи электропитания. Рабочими элементами являются алюминиевые гофрированные ленты, намотанные на специальный вал. В процессе вращения пластины соприкасаются с тёплым и холодным потоком воздушной массы. КПД роторного рекуператора - до 85%. Одни из главных недостатков устройства - это большой размер и наличие движущихся элементов, которые изнашиваются и требуют периодической замены.
Устройство дял рекуперации воздуха с рабочими элементами в виде пластин
Пластинчатый - наиболее популярный тип рекуператоров . Состоит из тонких панелей, соединённых и аккуратно уложенных друг на друга с небольшим вентиляционным зазором. Металлические панели нагреваются за счёт тёплого воздуха, который проходит сквозь устройство. Панели путём теплообмена передают накопленную энергию холодному потоку. КПД устройства - 40–65%. Отличаются высокой надёжностью и возможностью работы без затрат электроэнергии.
Рекуператор с конструкцией из стальных трубок
Трубчатый - устройство, состоящее из металлических трубок диаметром до 10 мм, скомпонованное в цилиндрический воздуховод. По принципу работы аналогично пластинчатому рекуператору . Нагретый отработанный воздух проходит по трубкам, отдавая часть тепловой энергии, а холодный воздух, перемещаясь в пространстве между трубками, забирает часть тепла. За счёт простой конструкции рекуператор имеет высокую надёжность и занимает мало места.
Рециркуляционный водяной рекуператор для вентиляции в общественных местах
Рециркуляционный водяной - устройство с промежуточным теплообменником в виде жидкости. Обычно, используется дистиллированная вода или антифриз. В отличие от остальных типов циркуляционный рекуператор имеет более сложную конструкцию . Жидкость циркулирует по каналам между вытяжным и приточным каналом за счёт нагнетающего насоса. КПД рекуператора - до 65%.

В общественных помещениях большой площади применяются крышные рекуператоры воздушного потока, которые устанавливаются в существующую систему вентиляции. КПД крышного рекуператора не превышает 65–68%, но из-за малых габаритов и высокой надёжности устройство идеально для использования в загромождённых помещениях. Для работы в условиях жилого дома и квартиры не подходит.

Видео: что такое рекуперация воздуха

Как выбрать для частного жилья

Пластинчатый рекуператор идеально подходит для использования в частных и загородных домах

КПД устройства напрямую влияет на объем сохраняемой тепловой энергии, срок службы и надёжность рекуператора . Конструкции с ротором наиболее эффективны, но в их работе участвует множество движущихся элементов и требуется электроэнергия. Пластинчатые и трубчатые рекуператоры имеют меньший КПД, но они бесшумны и для их функционирования не требуется электропитание.

Выбор рекуператора для частного жилья в первую очередь до лжен основываться на требованиях владельца и учитывать, какая система вентиляции присутствует в доме. Для жилого дома оптимально устройство приточно-вытяжной вентиляции с роторным рекуператором .

Эта система будет обладать достаточной мощностью, способной не только осуществлять теплообмен между воздушными потоками, но и регулировать уровень влажность подаваемого воздуха, за счёт регуляции оборотов устройства.

Проветриватель с рекуперацией для квартиры

Если площадь дома небольшая, то вместо роторного рекуператора можно установить устройство с металлическими пластинами . Это сделает систему не только более надёжной, но и позволит сохранить автономность приточной вентиляции.

Для типовых квартир одно из важнейших требований при выборе рекуператора - это его габариты. В большинстве квартир система вентиляции представлена только общедомовой вытяжкой, а поступление свежего воздуха происходит за счёт обычного проветривания.

Для квартир оптимальным выбором будет установка приточно-вытяжных клапанов или установок с рекуперацией воздуха. Это компактные устройства, которые монтируются в стену. Управляющий блок снабжается дистанционным управлением, что позволяет выставить оптимальные параметры вентилирования и нагрева воздуха.

Расчёт мощности системы

Проветриватель для больших помещений повышенной мощности

Габариты и мощность рекуператора влияют на производительность устройства . Чем больше площадь вентилируемого помещения, тем более мощный рекуператор потребуется . Поэтому прежде чем приобретать устройство следует провести расчёт мощности рекуператора .

Для этого используется формула: Q = 0,335 x L x (T 1 – T 2), где:

Q (Вт) – мощность устройства;
L (м 3 /ч) – объём воздуха, необходимый для нормальной жизнедеятельности человека. Согласно норме для одного человека требуется 60 м 3 /ч;
Т 1 (о С) – температура воздуха после рекуперации;
Т 2 (о С)– температура воздуха до рекуперации.

Например, рассчитаем мощность рекуператора для квартиры , где проживает 3 человека. Температура воздуха, транспортируемого в помещения, должна равняется не менее 20 о С, а с улицы поступает воздух температурой -10 о С. Q = 0,335 x 180 x 32 = 1929,6 Вт.

При проведении расчёта следует брать минимально возможную температуру (в среднем за 5 лет), которая наблюдалась в регионе, где планируется установка рекуператора . Если устройство не планируется использовать как основной источник обогрева помещения, то показатели температуры подбираются индивидуально.

Изготовление пластинчатого рекуператора воздуха для до ма своими руками

Изготовление пластинчатого рекуператора своими руками

Рекуператор воздуха - это дорогое оборудование, рассчитанное на длительный срок использования. Срок окупаемости может варьироваться от 3–8 лет, в зависимости от начальной стоимости агрегата. При возможности устройство для рекуперации воздуха можно изготовить самостоятельно. Для этого лучше всего подойдёт конструкция на основе металлических пластин.

Плюсы и минусы

К преимуществам пластинчатого рекуператора можно отнести:

простая и надёжная конструкция, не требующая замены рабочих элементов в ходе эксплуатации;
простая технология монтажа без применения специализированного инструмента;
КПД до 80% в зависимости от параметров воздуха;
минимальные затраты энергопотребления для работы приточного и вытяжного вентилятора;
высокий срок службы за счёт отсутствия движущихся частей и износа деталей;
возможность модернизации путём добавления большего количества пластин.
при отсутствии электроэнергии воздух транспортируется по системе вентиляции за счёт естественной тяги.

Главным недостатком пластинчатого рекуператора является образование конденсата на рабочих элементах. При низкой температуре воздуха влага замерзает, что приводит к падению пропускной способности вентиляции. Для решения проблемы применяются специальные устройства, которые прогревают конструкцию рекуператора .

Необходимые материалы

Материал для сборки пластинчатого теплообменника

Для изготовления пластинчатого рекуператора потребуется следующий материал:

оцинкованный металл толщиной 0,7–1,5 мм, текстолит, полипропилен или поликарбонат общей площадью 7–8 м 2 ;
тонкие деревянные рейки, пробковая подложка или оргстекло толщиной 2–3 мм;
нержавеющий металл, пластик, фанера или древесно-стружечная плита;
пластиковый или металлический фланец для воздуховода в количестве 4 шт.;
стальной уголок 20×20 мм;
силиконовый герметик;
оцинкованные саморезы.

Для равномерной циркуляции воздуха потребуется приобрести 2 вентилятора нужной мощности. В качестве фильтров можно использовать специальные бумажные изделия для вентиляции, которые требуют замены раз в 3–4 месяца.

Технология изготовления

Проклейка изоляционной прокладки на металлическую пластинку

Перед изготовлением рекуператора потребуется подготовить электролобзик, ножовку по металлу, шуруповёрт, молоток, строительный нож, перчатки и защитные очки. Технология изготовления пластинчатого рекуператора состоит из следующего:

Листовой металл нарезается с помощью ножовки по металлу на пластины размером 20×30, 30×30 или 30×40 см. Размер пластин зависит от габаритов и расчётной мощности рекуператора . Желательно, чтобы общая площадь подготовленных пластин была не менее 3–4 м 2 .
Из тонкой деревянной рейки или пробковой подложки нарезаются прокладки шириной 1–1,5 см. Длина равна длине пластины. Далее, из фанеры или ДСП выпиливается 2 полотна такого же размера, как и пластины.
На каждую металлическую пластину приклеивается три прокладки - одна по центру и две по противоположным сторонам. После приклейки все пластины собираются в стопку. Для этого каждая полоса промазывается универсальным клеем, после чего панели укладываются друг на друга.
При укладке каждая последующая панель поворачивается на 90 о. Полученная стопка панелей аккуратно прижимается грузом. Для этого сверху укладывается прокладка из дерева, на которую можно положить груз весом 5–7 кг.
Стальной уголок подгоняется по высоте стопки с панелями. Всего потребуется 4 заготовки, которые прикручиваются по углам стопки. Для крепления используются оцинкованные саморезы.
Установка теплообменника в корпус из дерева или металла
Приступают к сборке корпуса из фанеры, ДСП, пластика или металла. Высота и длина корпуса будет равна диагонали пластинчатого элемента, а ширина - высоте стопки с пластинами. После раскройки выполняется сборка корпуса с помощью шуруповёрта и саморезом.
После сборки корпуса на его боковые стенки наносится разметка под монтаж фланцев. Диаметр отверстия должен быть равен сечению воздуховода. Для пропила используется электролобзик. В завершение в отверстия устанавливаются фланцы.
Внутри корпуса монтируются направляющие под теплообменный короб. Направляющие можно изготовить из уголка. Для фиксации направляющей к коробу используются саморезы и силиконовый герметик. После производится сборка рекуператора . Теплообменный блок помещается в корпус.

Если в корпусе предусмотрено место, то на входе воздушных потоков закрепляются бумажные или тряпичные фильтры и вентиляторы. После сборки рекуператора можно переходить к монтажу в существующую систему вентиляции .

Как самостоятельно сделать трубчатый коаксиальный рекуператор

Трубчатый рекуператор из пластиковой трубы и алюминиевый трубок

По принципу работы трубчатый рекуператор аналогичен пластинчатому типу. Как и в предыдущем случае, при умении работать с электроинструментом системы можно собрать своими руками.

Преимущества и недостатки конструкции

К достоинствам устройства для рекуперации воздуха на основе трубок можно отнести:

простая конструкция без использования движущихся деталей;
простой монтаж и быстрое обслуживание в ходе эксплуатации;
КПД рекуператора до 65–70% в зависимости от условий;
небольшие размеры и низкий уровень шума.

К существенным недостаткам, как и у пластинчатого рекуператора , следует отне сти риск обмерзания в зимний период. Вследствие чего нарушается естественный уровень тяги, и свежий воздух плохо поступает в помещение. Для предотвращения этого в системе должен быть установлен электрический или водяной калорифер.

Материалы для изготовления устройства

Для сборки трубчатого рекуператора потребуется:

алюминиевые или стальные полые трубки диаметром 3–5 мм;
пластиковый канал для вентиляции;
пластиковый соединитель для воздуховода;
оцинкованный металл или пластик размером 50×50 см;
силиконовый герметик.

Сечение воздуховода и соединителей выбирается индивидуально. Оптимально, если сечение будет равно диаметру воздуховода в системе вентиляции. При необходимости возможна установка вентиляторов на приток и отвод воздуха.

Процесс изготовления

Алюминиевые трубки и заготовки для изготолвения теплообменника

Для изготовления рекуператора потребуется электрическая дрель, ножовка по металлу, штангенциркуль, рулетка и карандаш. Последовательность действий при изготовлении трубчатого рекуператора следующая:

Производится подгонка пластикового канала по длине. При этом учитывается, что длина рабочих элементов будет на 15–20 см короче, чем длина самого корпуса. На конец трубы надевается пластиковый соединитель.
Измеряется внутреннее сечение пластикового канала при помощи штангенциркуля. Далее, из пластика или металла выпиливаются две заготовки с учётом измеренного сечения. В заготовке просверливаются отверстия сечением равным внешнему диаметру металлической трубки.
Согласно длине корпуса выполняется подрезка стальных трубок. Количество трубок равно количеству отверстий в заготовке. Для сборки потребуется надставить трубу между двух заготовок. Зазор между отверстием и трубкой заполняется герметиком или эпоксидным клеем.
После сборки трубчатого теплообменника конструкция помещается в пластиковый корпус. Стык между заготовкой и корпусом заделывается эпоксидным клеем. После высыхания конструкция готова к установке.

В качестве вентилятора лучше использовать изделия канального типа, которые одеваются на один из монтажных концов рекуператора . Для установки описанной выше конструкции достаточно использовать соединитель соответствующего сечения, герметик и обжимной хомут.

Видео: трубчатый рекуператор своими руками

Как узнать КПД системы рекуперации

При самостоятельном изготовлении рекуператора не всегда удаётся собрать устройство с максимальным показателем КПД. Тем более КПД рекуператора зависит от температуры и влажности воздуха снаружи помещения.

Для расчёта КПД рекуператора используется формула: H = (tр - tу) / (tд - tу), где:

t р – температура воздуха после рекуперации;
t у – температура воздуха до рекуперации;
t д – температура отработанного воздуха, выходящего из помещения.

Итоговое значение следует умножить на 100%. Например, рассчитаем КПД устройства для конкретных условия. Температура воздуха снаружи - 5 о С, после рекуперации - 17 о С, в помещении - 24 о С. КПД = (17 – 5) / (24 – 5) = 0,63 * 100% = 63%.

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 :

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.
Рекуператор снова поднимается под потолок и фиксируется на нужной высоте. Для этого между шпильками монтируется стальная пластина, которая будет удерживать рекуператор на весу .
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.

Видео: монтаж проветривателя с системой рекуперации

Отправим материал вам на e-mail

У европейских соседей понятие «рекуператор» давно в обиходе. Рачительные немцы и основательные англичане давно и успешно используют этот простой прибор для экономного расхода тепловой энергии в своих домах. Зачем нужен рекуператор для частного дома? Каков принцип его действия? Сколько стоит готовый прибор? Можно ли изготовить и установить подобное устройство своими руками? Ответ на эти и другие вопросы о рекуператоре – в этом материале.

Рекуператор – небольшое устройство в вентиляционном канале

Рекуперация воздуха способна решить сразу две проблемы:

обеспечить доступ свежего воздуха в дом;
значительно сократить расходы на отопление.

Каркасные дома, использование пластиковых окон и дверей, современные способы отделки делают помещения все более герметичными. С одной стороны, это неплохо, в доме нет сквозняков и потери тепла. С другой – в герметичном помещении может развиваться плесень, а отсутствие притока свежего воздуха провоцирует размножение болезнетворных микробов и бактерий.

В каких помещениях особенно нужен воздухообменник:

Рекуператор: что это такое?

Термин «рекуперация» обозначает обратное движение. В одноименном устройстве происходит воздухообмен между помещением и улицей. Прогретые воздушные массы, проходя через прибор, частично прогревают входящий поток. Это не простое проветривание комнаты при помощи форточки, когда всё тепло безвозвратно теряется. Рекуперация – способ вентиляции с экономным расходом тепла.

В устройство встроен теплообменник, который сохраняет комнатное тепло и отдает его входящему воздуху. Вентиляция с рекуперацией тепла выгодна в первую очередь владельцам частных коттеджей с индивидуальной системой отопления. Они несут расходы за каждый киловатт тепловой энергии, поэтому реально смогут ощутить экономию от использования этого устройства.

Рекуператор для квартиры может быть,не настолько актуален в плане экономии. Но есть и другая польза от применения этого устройства: он эффективно очищает поступающий с улицы воздух от вредных для здоровья городских примесей и аллергенов.

Полезная информация! Рекуперация обновляет атмосферу в доме каждые пару часов, обеспечивая доступ отфильтрованного воздуха, подогретого зимой и прохладного – летом.

Прибор воздухообмена состоит из двух камер. Двигаясь сквозь эти камеры, воздушные потоки не перемешиваются.

Обратите внимание! Рекуператоры являются составной частью вентиляционной системы и их эффективность напрямую связана с работой всей сети.

Установка вентиляционной системы с рекуператором обойдётся дороже, чем обычная конструкция, но эти расходы окупаются достаточно быстро. Учитывая экономию на кондиционирование и отопление жилища в тридцать процентов, установка рекуператора окупается в среднем за три-четыре года. И это без учёта несомненной пользы для здоровья всего семейства, ведь расходы на препараты от аллергии и ОРЗ сократятся на порядок.

Рекуператор для частного дома: виды и критерии выбора

Рекуперационные системы делятся на несколько разновидностей:

пластинчатые приборы;
роторные системы;
крышные устройства.

Каждый тип воздухообменника предназначен для особых условий и имеет свои преимущества и недостатки.

Пластинчатые приборы

Это самые распространённые теплообменники, имеющие простую конструкцию и отличающие исключительной надёжностью. Пластинчатый рекуператор для частного дома имеет коэффициент полезного действия до 78 процентов для моделей из пластика и металла и до 92 – для устройств с теплообменниками из целлюлозы. Разница обусловлена тем, что целлюлозные обменники возвращают не только тепло, но и влагу в воздушном потоке, а влага, как известно, обладает большей теплоёмкостью.

Обратите внимание! Все воздухообменники, кроме целлюлозных, нуждаются в дренаже для удаления лишней воды.

Преимущества пластинчатых устройств:

надёжность в эксплуатации;
автономная работа без дополнительных энергозатрат.

Недостатки:

Роторные устройства

Роторные воздухообменники – второй по популярности вид приборов. Устройство изготавливается из алюминия и приводится в действие при помощи электромоторчика.

Приводной ремень вращает плоский и зигзагообразный элементы ротора. Каждая часть устройства при движении через зону вытяжки нагревается и передаёт тепло входящему потоку.

Плюсы роторной системы:

высокий коэффициент полезного действия;
сохранение влажности воздушных потоков;
компактные размеры, позволяющие применять устройство в небольших вентиляционных системах;
ротор не обмерзает даже при суровых морозах.

Минусы:

зависимость от электроэнергии.

Крышные воздухообменники

Рекуперация тепла в системах вентиляции с использованием пластинчатых или роторных приборов может осуществляться при помощи специальной крышной установки. Обычно такие высокоэффективные системы устанавливают в больших помещениях, не имеющих внутреннего разделения. В основном это ангары, большие гаражи или торговые точки.

Очевидным преимуществом этого типа воздухообмена является его эффективность, но такие устройства мало подходят для частного дома или квартиры.

Изготовление рекуператора воздуха для дома своими руками

Простой пластинчатый рекуператор можно изготовить собственноручно.

Для работы нужно подготовить:

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.

Совет! Для контроля за образованием наледи на пути тёплого воздуха лучше установить датчик давления. Он подаст сигнал, если движение воздушной массы будет затруднено.

Видео: пример сборки рекуператора

Лучшие бытовые рекуператоры

Учитывая, что пластинчатые рекуператоры требуют организации полноценного вентиляционного короба, а не в каждом частном доме есть такая возможность, для бытовых нужд рекомендуется устанавливать небольшие роторные модели.

Таблица 1. Бюджетные модели бытовых рекуператоров

Модель	Диаметр корпуса, мм	КПД, %	Потребляемая мощность, Вт	Объем воздуха, м.куб.	Средняя стоимость, руб
Прана-150	150	91	7-32	25-115	21000
Прана-200G	200	88	7-32	25-135	22600
ТеФО 1	110	75	3,6-36	35	13000
ТеФО 3	125	75	52	91-100	23000
Чистый воздух 16-К	125	78	2-16	70	15900
Чистый воздух 16-М	150	80	2-24	120	17900
Mitsubishi Electric VL-100 U-E	168	77	26	105	18110
Vents ТвинфрешРА-50	280	90	46	50	18540

Любой, кто постоянно читает FORUMHOUSE, знает, что качественная вентиляция – залог здорового микроклимата в доме. Правильно рассчитанная и смонтированная система вентиляции обеспечивает постоянный приток свежего воздуха в дом и отток отработанного наружу. Однако зимой, вместе с отработанным воздухом, наружу выбрасывается драгоценное тепло, а с улицы в дом поступает холодный воздух, на нагрев которого тратится дополнительная энергия.

Чтобы не отапливать улицу, всё большее количество современных и энергоэффективных домов оснащают рекуператорами. А т.к. цены на промышленные образцы, мягко говоря, кусаются, то лучший выход – это засучить рукава и сделать рекуператор воздуха для дома самостоятельно!

Принцип действия рекуператора

Прежде чем приступить к конструированию самодельного устройства, необходимо разобраться в принципе его работы.

Слово «рекуператор» (от латинского «recuperatio») означает получение или возвращение чего-либо обратно. Воздушный рекуператор – это устройство, в котором посредством теплообмена происходит передача тепла от потока исходящего, уже нагретого воздуха, входящему холодному воздуху.

Таким образом снижаются теплопотери дома, что позволяет уменьшить затраты на отопление.

Не следует путать понятия воздушное отопление и рекуперация. Одно относится к системе отопления, а второе является частью современной вентиляционной системы загородного дома и даже дачного домика.

Система рекуперации воздуха для частного дома.

Эффективность и экономическая выгода от установки рекуперационной системы в доме зависит от следующих факторов:

стоимости энергоносителей;
предполагаемых сроков эксплуатации системы;
сумм, затраченных на монтаж системы;
суммы, затрачиваемой на ежегодное обслуживание системы.

– Рекуператор – это всего лишь часть (и не самая дорогая) системы принудительной вентиляции. Поэтому его и вентиляцию следует рассматривать как общую систему.

Вентиляция с рекуперацией своими руками

Виды рекуператоров

Рекуператоры классифицируются в зависимости от конструктивного исполнения и предназначения, а именно:

1. По типу движения теплоносителя (воздуха) – прямоток или противоток.

Чертеж рекуператора.

2. По конструктивному исполнению и принципу действия теплообменника (см. схему):

Рекуператор воздуха, устройство.

роторный; рекуператор;
пластинчатый.

1. Роторный рекуператор

Этот тип теплообменника представляет собой закрытый корпус с установленным внутри него ротором (барабаном), приводимым в действие электромотором.

Ротор вращается с определённой скоростью и попеременно оказывается в зоне действия тёплого или холодного воздушного потока.

Таким образом, пластины ротора циклически то нагреваются, то остывают.

В результате накопленное тепло передаётся поступающему холодному уличному воздуху.

Устройства роторного типа имеют высокий КПД (до 85%), не обмерзают при низких температурах и частично регулируют уровень влажности.

Рекуператор воздуха своими руками: чертежи.

К главным недостаткам устройства роторного типа относятся:

сложная конструкция, состоящая из электромотора, ротора, приводного ремня и системы воздуховодов;
повышенный уровень шума;
наличие подвижных частей снижает надёжность системы и приводит к необходимости более частого технического обслуживания.

2. Пластинчатый рекуператор

Пластинчатый рекуператор представляет собой теплообменник (кассету), состоящий из множества тонких пластин, соединённых друг с другом с небольшим зазором.

Тёплый воздух, проходя через кассету, нагревает пластины, которые в свою очередь – за счёт быстрого теплообмена, передают энергию холодному потоку.

Т.к. воздушные потоки не смешиваются друг с другом, теплообмен осуществляется благодаря одновременному охлаждению и нагреванию пластин со всех сторон.

Пластинчатый теплообменник для вентиляции дома имеет следующие плюсы:

невысокую стоимость;
компактные размеры;
простоту устройства;
отсутствие подвижных частей.

Пластины для воздушного рекуператора.

У теплообменника этого типа при низкой температуре, из-за образования конденсата, происходит частичное или полное обмерзание пластин теплообменника.

Несмотря на существенный недостаток, этот тип является наиболее распространённым при самостоятельном конструировании.

Рекуператор с роторным теплообменником

Теплообменник пластинчатого рекуператора чаще всего изготавливают из квадратных пластин. В качестве материла для пластин используются:

тонкие медные или алюминиевые листы;
фольга;
паропроницаемые мембраны.

Роторный рекуператор своими руками.

Вентиляция с рекуператором в частном доме

При изготовлении пластинчатого теплообменника мы должны выдержать определённые расстояния между пластинами.

– Оптимальное расстояние между пластинами – не более 3 мм.

Чем меньше зазор между пластинами, и чем они тоньше, тем больше теплообмен между воздушными потоками. Соответственно ,увеличивается КПД установки.

Однако уменьшение толщины зазоров приводит к увеличению скорости образования конденсата. Это, в свою очередь, вызывает закупорку каналов у теплообменника и вызывает падение КПД устройства.

Чтобы бороться с этим явлением, дополнительно подогревают холодный входящий воздух электрическими калориферами или отключают входящий приток и продувают теплообменник только тёплым воздухом.

Это увеличивает трудоёмкость изготовления устройства в домашних условиях.

Но пользователь нашего сайта с ником Megavolt собрал эффективный пластинчатый рекуператор своими рукамис блоком управления. Пластины форумчанин сначала решил делать из листовой меди, но, из-за её высокой цены, решил перейти на пищевой алюминий.

Рекуператор для частного дома своими руками.

Megavolt:

– Я боялся, что теплообменник из фольги начнёт вибрировать и «запоёт», но я ошибся, установка работает не громче компьютера. Корпус склеил из пластика. Производительность – 200 м3 в час. Также я изготовил процессорный блок управления системой. Теперь можно наблюдать за работой устройства, так сказать, в режиме «онлайн».

В рабочем режиме на дисплей выводится температура выходящего и входящего воздуха, время, мощность вентиляторов. На случай отключения электричества предусмотрено питание блока управления от АКБ.

Рекуператор воздуха для дома своими руками.

Кроме металла, для изготовления теплообменника можно использовать сотовый поликарбонат. Именно так поступил Hecs73 :

– Я купил 11 листов сотового полипропилена 3м/2м/3мм. Распилил их на параллелограммы 1х0.5 м и склеил силиконом. Зазор между листами контролировал 3мм шнуром. Шнурок при сборке сдавило, и зазор вышел в 1,5-2 мм, что благотворно сказалось на КПД и негативно – на падении давления. Теплообменник установил в пенопластовую коробку, подвёл утеплённые воздуховоды диаметром в 160 мм и поставил рекуператор на чердак. Производительность установки – 150 м3. Личные замеры показали, что при температуре 5 °C на улице и 24 °C– в доме на притоке получается 22 °C.

Также среди самоделок распространён коаксиальный тип рекуператоров.

Vitman:

– По моему мнению, в домашних условиях проще всего сделать коаксиальный (труба в трубе) самодельный самодельный рекуператор.

Такое устройство изготавливают из канализационной пластиковой трубы диаметром 160 мм, длиной 2 м и алюминиевой воздушной гофры диаметром 100 мм и длиной 4 м.

На концы пластиковой трубы одеваются разветвители-переходники, а внутрь трубы, в виде спирали, укладывается полностью растянутая гофра. Благодаря разветвителям, тёплый поток гонится через гофру, а холодный поток идёт внутри пластиковой трубы. В результате потоки разделяются и не смешиваются друг с другом, а холодный воздух, проходя через теплообменник, нагревается.

– В качестве эксперимента я совместил коаксиальный рекуператор с грунтовым теплообменником. Длина пластиковой трубы – 2.3 м, диаметр – 160 мм. Алюминиевая гофра: длина 3.5 м, диаметр 100 мм. Устройство я собрал за 3 часа, и обошлось оно мне в 5 т. руб. Разместил горизонтально.

По результатам испытаний форумчанин получил следующие данные:

Температура в помещении +24°C.

Температура воздуха на входе -7°C.

Температура воздуха на выходе +19°C.

Производительность до 270 м3.

www.forumhouse.ru

Принцип работы рекруператора

Физики трактуют понятие «рекуперация», как улавливание и вторичное использование части энергии (либо материала) в каком-либо технологическом процессе. Устройство, воплощающее этот принцип энергосбережения в жизнь, называется рекуператор.

Внутреннее устройство рекуператора дает возможность забирать тепло у выходящего из помещения воздушного потока и передавать его поступающему извне холодному воздуху. По сути своей рекуператор является элементарным теплообменником, в котором передача энергии осуществляется посредством какого-либо вспомогательного материала. Такая конструкция обеспечивает раздельное прохождение входящего и исходящего потоков, а потому в помещение поступает подогретый и чистый (без примесей отработанного) воздух.

Эффективность работы рекуператоров напрямую зависит от их устройства, объемов воздуха, которые они пропускают, и разницей между внешней и внутренней температурой, но, как бы то ни было, КПД подобного рода конструкций велик и в разных случаях составляет от 45 до 92%.

Пластинчатые рекуператоры

Конструкции этого вида состоят из большого количества собранных воедино пластин, изготовленных из материалов с высокими показателями теплопроводности. Небольшая стоимость, неплохой КПД порядка 45-65%, неимение движущихся элементов, и как следствие отсутствие трения внутри устройства, делают пластинчатые рекуператоры конкурентоспособными среди аналогичных приспособлений. Агрегаты данного вида очень надежны, кроме того, воздухообмен в них происходит естественным путем, без дополнительных трат энергии.

Основным, и довольно серьезным недостатком пластинчатых рекуператоров, является образование и обмерзание конденсата в пространствах между пластинами, однако эта проблема может быть решена путем сооружения длинного грунтового теплообменника, либо установкой блока автоматики вкупе с маленьким калорифером, термодатчиком и дополнительным воздуховодом с заслонкой.

Разновидностью рекуператоров данного типа являются трубчатые конструкции. Такие компактные устройства, зачастую называемые «теплыми форточками», устроены иначе, чем пластинчатые агрегаты – корпус у них не коробчатый, а цилиндрический, и внутри него, вместо пластинок, содержатся тоненькие алюминиевые трубочки, посредством которых и осуществляется теплообмен.

Рециркуляционные жидкостные устройства

Эти, более сложные в техническом плане агрегаты, работают с той же эффективностью, что и пластинчатые, однако, в отличие от последних, они нуждаются в частом техобслуживании и к тому же потребляют определенное количество электроэнергии. В качестве накопителя и переносчика тепла в таких устройствах используется антифриз либо вода, что дает возможность располагать их входной и вытяжной элементы в разных местах, порой на значительном удалении друг от друга.

Роторные агрегаты

Главный конструктивный элемент роторных рекуператоров - вращающийся электромотором вал, частота оборотов которого регулируется особыми датчиками. Насаженный на вал металлический диск, размещается внутри двухканального короба. Когда одна половина диска нагревается исходящим из помещения потоком, датчик срабатывает, диск поворачивается на 180° и начинает отдавать тепло поступающему извне воздуху.

Данные устройства имеют самый высокий КПД (до 89%), но из-за своей громоздкости и сложности в обслуживании, применяются главным образом в общественных зданиях и производственных корпусах. Помимо того, в отличие от остальных рекуператоров, в роторных агрегатах имеется частичное смешивание воздушных потоков, что требует установки дополнительных тонких фильтров.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что ввиду простоты конструкции и доступности материалов, наиболее подходящей для самостоятельного изготовления, является модель рекуператора пластинчатого типа. Однако из-за своей громоздкости такое самодельное устройство подходит лишь для частного дома, в маленькой же городской квартире лучше установить компактную заводскую «теплую форточку».

Пластинчатый рекуператор воздуха своими руками: инструкция по изготовлению

Внимание! Для увеличения КПД устройства и предотвращения обледенения конденсата, собирающегося на его пластинах, забор воздуха в рекуператор следует производить через дополнительный грунтовой теплообменник – длинную пластиковую трубу диаметром 150-200 мм, закопанную в землю на глубину ниже уровня промерзания почвы.

Главная рабочая часть рекуператора – кассета, собранная из одинаковых квадратных пластин площадью 0,09 м² каждая. Для вентиляции помещения не более 60 м² , достаточно одной кассеты, состоящей из 60-70 пластин. Пластины нарезают из тонкого листового материала и объединяют в единый блок, таким образом, чтобы между ними оставались зазоры 2-4 мм.

Материалы для изготовления рекуператора:

листовой материал малой толщины (кровельное железо, текстолит, катаный алюминий, гетинакс, сотовый поликарбонат) – 5,4-6,3 м2;
узкие гладко струганные деревянные рейки или полоски технической пробки сантиметровой ширины либо хлопчатый шнур – все толщиной 2-3 мм;
нейтральный герметик;
материал для изготовления корпуса – пластик, МДФ, металл, фанера или готовый короб;
листовая минеральная вата либо пенополистирол толщиной 4 см;
4 фланца того же диаметра, что и трубы воздуховодов;
клей;
металлический профиль (уголок);
саморезы.

Порядок изготовления

1. Листовой материал нарезают квадратами 30х30 см.

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.

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.

kakhack.ru

Что такое рекуперация

Рекуперация переводится с латинского, как «возвращение затраченного». Когда речь идет о вентиляции, то теряемый впустую ресурс – это тепло. Из помещения уходит теплый воздух, на обогрев которого уже была потрачена энергия, а поступает холодный, который снова требуется согреть. Рекуперацией воздуха называют процесс выравнивания температуры входящей среды за счет тепловой энергии выходящей. Технически – это просто теплообмен.

Что такое рекуператор

Рекуператор – это устройство вторичного использования тепловой энергии за один технологический цикл обогрева-вентиляции помещения. Он снижает разницу температур входящей и выходящей воздушной массы в 4-5 раз и сохраняет две трети тепла, теряемого при обычной вентиляции и проветривании. Бережет электроэнергию и материальные средства.

В основе конструкции – теплообменник, посредством которого контактируют два воздушных потока, не смешивающиеся друг с другом. Первый – теплый – вытягивается из помещения и выходит на улицу, по пути нагревая рабочие элементы устройства. Сам при этом охлаждается. Второй – холодный – поступает с улицы и идет в комнаты. Его температура повышается за счет взаимодействия с нагретыми деталями теплообменника.

Летом, когда в доме работают кондиционеры, рекуператор также работает на выравнивание температуры потоков. Только происходит обратный процесс – исходящий из помещения холодный воздух охлаждает входящий. За счет этого уменьшается нагрузка на систему климат-контроля.

Важно! Рекуператор снижает нагрузку на системы отопления и кондиционирования.

Теплообменник устанавливается в корпус, конструкция которого обеспечивает изоляцию одного потока от другого. Функциональными элементами, обеспечивающими работу рекуператора любого типа, являются вентиляторы (приточный и вытяжной) и фильтры, устанавливаемые на входе потоков.

Преимущества установки рекуператора

Рекуператоры воздуха в России пока не сильно распространены. Но за границей, озабоченной сохранением энергоресурсов и экономией, они применяются широко. Их установка дает следующие преимущества:

Затраты на вентиляцию и отопление сокращаются на 30-50%;
В доме создается комфортный микроклимат с постоянным доступом свежего воздуха;
Нет проблемы неравномерного распределения воздушных масс, когда холодный воздух стелется по полу, а теплый поднимается вверх;
В помещение не поступают пыль и выхлопные газы, как при проветривании через форточку;
Длительный срок эксплуатации оборудования.

Важно! Рекуператор обеспечивает постоянный доступ свежего воздуха комфортной температуры без дополнительных затрат на его обогрев.

Виды рекуператоров

В зависимости от конструкции теплообменного блока, рекуператоры подразделяют на следующие виды:

роторные;
пластинчатые (радиаторные);
трубчатые;
камерные;
рециркуляционные;
тепловые трубы.

Устройства роторного типа

В роторном рекуператоре воздуха рабочим элементом, передающим тепловую энергию между выходящим и входящим потоком, является вращающийся барабан. Внутренняя полость ротора представляет собой продольные ячейки (слои гофрированной стали), которые не мешают свободному прохождению воздушной массы. Вдоль оси теплообменника происходит разделение воздуховодов с выходящим и входящим потоком.

Проходящий сквозь половину теплообменника теплый воздух нагревает пластины ячеек. При повороте ротора, эти пластины оказываются в зоне холодного воздуха, где они отдают тепло входящему с улицы потоку. В рабочем режиме происходит циклическое нагревание и охлаждение пластин, за счет чего и осуществляется теплообмен. Скорость вращения ротора настраивается автоматикой рекуператора таким образом, чтобы не допускать обмерзания механизма и достигнуть максимальной эффективности передачи тепла.

Роторные приспособления характеризуются следующими достоинствами:

Максимальный КПД среди всех устройств, осуществляющих рекуперацию, доходит до 90 %;
Настраиваемая скорость вращения ротора позволяет регулировать теплопередачу;
Возвращение некоторого количества влаги позволяет обходиться без увлажнителей воздуха;
Практически не образуют конденсата, поэтому не требуют организации его отвода.

Недостатки:

Для грамотного устройства рекуператора с роторным теплообменником нужна внушительная вентиляционная камера, вследствие чего такие устройства достаточно габаритны;
Невозможно исключить небольшое смешение исходящей и входящей среды – воздух, оставшийся в каналах, при вращении присоединяется к противоположному потоку.
Наличие движущихся частей предполагает износ деталей и выход из строя расходных материалов (приводного ремня, прокладок, подшипников и т.д.), вследствие чего повышаются эксплуатационные расходы;
Требуется регулярный технический осмотр и обслуживание.
Рекуперация происходит только при вращающемся теплообменнике, то есть при постоянном потреблении электроэнергии.

Устройства пластинчатого типа

Теплообменник пластинчатого рекуператора представляет собой блок (кассету) из листов металла, пластика или целлюлозы, собранных с зазорами в 2-4 мм. Между пластинами имеются продольные вставки (ребра), образующие воздушные каналы и выполняющие функцию направляющих потока воздуха.

Конструкция теплообменника пропускает воздушные потоки разной температуры по слоям, с чередованием холодного и горячего. Среды друг с другом не смешиваются – тепловая энергия передается через пластины.
По направлению движения воздушных масс пластинчатые теплообменники разделяют на:

перекрестноточные;
противоточные;
прямоточные.

Перекрестноточный тип наиболее распространен, так как такой теплообменник имеет простое устройство. Собирают пластинчатый блок из квадратных панелей таким образом, чтобы направление ячеек чередовалось – каждый последующий слой развернут относительно предыдущего на 90 градусов. Иногда вместо плоских пластин с ребрами применяют гофрированные листы. Движение воздушных потоков в таких рекуператорах происходит крест-накрест.

Прямоточные и противоточные рекуператоры имеют более сложное устройство теплообменника. Он имеет участок с параллельным расположением каналов. Потоки движутся по ним либо в одном направлении – в прямоточных, либо навстречу друг другу – в противоточных.

Особенность пластинчатых рекуператоров – активное образование конденсата на пластинах при большой разнице температур воздушных потоков. Поэтому устройства такого типа в обязательном порядке оборудуются водозаборным поддоном и отводом конденсируемой жидкости.

Если температура выпадения конденсата ниже 0 градусов Цельсия, то теплообменник начинает обмерзать. Для борьбы с этим явлением применяют следующие методы:

Устраивают байпасный отвод – при срабатывании датчика обледенения (давления) холодный поток автоматически направляется в обход теплообменника, а теплый воздух в это время отогревает пластины;
Оборудуют обмораживаемый участок теплообменника автоматическим подогревом;
Воздуховод с улицы пускают ниже уровня промерзания почвы (длина – до 50 м), устраивая так называемый «грунтовый теплообменник»;
В корпус рекуператора последовательно устанавливают две или три кассеты теплообменников – так холодный воздух с улицы будет контактировать с наиболее охлажденным, а самый теплый из помещения – с достаточно согретым;
Используют теплообменники из листов гигроскопичной целлюлозы, листы которой впитывают влагу из воздуха и возвращают ее в цикл.

Внимание! Пластинчатые рекуператоры необходимо защищать от обледенения

Преимущества пластинчатых приборов для рекуперации:

Простая и понятная конструкция, можно собрать такой рекуператор своими руками;
Несложный монтаж и эксплуатация;
Хороший КПД – от 40 до 80 %, а при установке нескольких кассет – доходит до 90%;
Минимальное энергопотребление – на автоматику (для защиты от обмерзания) и работу вентиляторов;
Длительный срок эксплуатации – нет движущихся частей, отсутствует износ деталей;
Возможность модернизации – теплоэффективность устройства легко меняется за счет добавления или изъятия пластин;
Воздух поступает в помещения и при отсутствии электроэнергии – за счет естественной вытяжки.

Недостатки рекуператоров с пластинами из металла и пластика:

Образование конденсата требует водоотводящего устройства;
Необходимо обеспечить защиту от обмерзания;
Рабочий режим, включающий регулярные циклы оттаивания, имеет пониженный КПД.

Всех этих недостатков лишены целлюлозные рекуператоры, но и они имеют свои особенности:

Вместе с влагой впитывают запахи, а затем длительное время распространяют их в помещение;
Не применяются при высокой влажности воздуха – пластины деформируются и перекрывают воздушные каналы;
Кассеты из целлюлозы не ремонтируют и не промывают – только заменяют.

Устройства с трубчатым теплообменником

Трубчатые рекуператоры по принципу действия аналогичны пластинчатым. Только вместо каналов, образованных пластинами и ребрами, применяются металлические трубки небольшого диаметра (около 10 мм). Теплый поток воздуха перемещается по трубкам и нагревает их, а холодный проходит через зону между ними, забирая тепловую энергию.
Корпусом для трубчатого теплообменника служит цилиндрический воздуховод – такая конструкция не занимает много места и часто устанавливается прямо в толщу стены.

Камерные рекуператоры

Холодная и горячая воздушные массы проходят через общую камеру, разделенную подвижной заслонкой. Время от времени заслонка поворачивается и меняет местами потоки. Тепло передается через стенки камеры.

В таком рекуператоре имеются подвижные детали и происходит частичное смешение потоков.

Рециркуляционные устройства

В рециркуляционных рекуператорах передачу тепла осуществляет промежуточный теплоноситель – вода или антифриз. Трубки с жидкой средой проходят сначала через исходящий поток, где теплоноситель нагревается, а затем попадают в зону входящего потока и отдают тепло.

Конструкция такого рекуператора позволяет располагать приточный и вытяжной теплообменники на расстоянии друг от друга. Но имеет низкий КПД и требует установки дополнительного оборудования для циркуляции воды.

Рекуператоры с тепловыми трубами

Теплообменником таких устройств является система наполненных фреоном трубок. В зоне теплого воздуха он испаряется, а достигая холодного потока – охлаждается и образует конденсат. Конструкция не имеет подвижных частей и исключает смешивание потоков.

Применение рекуператоров

Из всего разнообразия приспособлений для рекуперации воздуха широкое распространение получили устройства с роторным, пластинчатым или трубчатым теплообменником. Они характеризуются простой конструкцией, несложным монтажом и высоким КПД.

Приспособления с роторными теплообменниками применяют для вентиляции больших помещений – залов торговых центров, ресторанов, больниц, цехов промышленных предприятий. Покупать их для частного дома нецелесообразно.
Пластинчатые и трубчатые рекуператоры используют при оборудовании тепловентиляционных систем в частном строительстве, на небольших складских и промышленных площадях, в административных и офисных помещениях.

Как самостоятельно сделать рекуператор

Устройства для рекуперации воздуха – это дорогостоящее оборудование, имеющее длительный срок окупаемости: 3-5 лет для более дешевых агрегатов и более 8 лет – для дорогих. Однако при наличии минимальных технических знаний и монтажных навыков можно существенно сэкономить семейный бюджет и сделать рекуператор воздуха для дома своими руками.

Проще всего самостоятельно изготовить конструкцию с пластинчатым рекуператором. Для этого понадобятся:

Материал для пластин – листовой металл толщиной 0,5-1,5 мм, листы гетинакса или текстолита, пластик (сотовый поликарбонат или полипропилен) – 6,5-7 м2;
Материал для прокладок толщиной 2-3 мм, шириной не более 10 мм – проолифленные деревянные рейки, техническая пробка, шнур, пластик, оргстекло;
Материал для корпуса – фанера, жесть, ДСП, МДФ, пластик;
Четыре фланца под трубы воздуховодов;
Уголок для стоек;
Нейтральный герметик (силиконовый);
Клей;
Утеплитель – рулонный и минеральная вата (стекловата);
Два фильтра;
Два вентилятора;
Крепеж.

Этапы изготовления:

Нарезают квадратные пластины со стороной 200-300 мм. Потребуется около 70 штук. Обязательное условие – заготовки должны быть одинакового размера, иметь ровные края без загибов и заусенцев. Поэтому лучше воспользоваться электроинструментом и резать сразу несколько листов, сложенных пачкой.

Прокладки нарезают в размер стороны квадрата.

На каждую пластину, кроме последней, наклеивают параллельно три полосы прокладок – по противоположным краям и середине.

Заготовки собираются в блок. Для этого верх полос намазывают клеем. Укладывают панели друг на друга, поворачивая каждую последующую на 90 градусов и выравнивая края. Последней приклеивают пластину без прокладок. Для повышения прочности, на кассету во время высыхания клея кладут груз.

Стягивают кассету уголками. Щели заполняют герметиком.

Собирают корпус. Внутренняя высота и длина короба равна диагонали пластинчатого теплообменника, а ширина – его высоте. Если в корпус будут устанавливаться фильтры и вентиляторы, то необходимо предусмотреть под них место.

В заранее предусмотренных местах вырезаются четыре отверстия (обычно по два в боковых стенках), в которые вставляют фланцы. Герметиком обрабатывают стыки.
Монтируют крепление для теплообменника. Поскольку в нем образуется конденсат, то рабочее положение должно обеспечивать свободный сток жидкости. Располагают теплообменный блок в вертикальном положении на ребре, угол между краями пластин и дном должен составлять 45 градусов. К стенкам корпуса крепят направляющие для теплообменника, выполненные из уголка. Так блок пластин можно будет свободно достать для обслуживания.
В нижней части короба вырезают небольшое отверстие и устраивают отвод для конденсата.
Собирают рекуператор. Обеспечивают герметичность образованных четырех отсеков, чтобы движение воздушных масс осуществлялось только через каналы теплообменника.

На входе потоков устанавливают вентиляторы и фильтры – монтировать их можно в корпусе, если предусмотрено место, либо прямо в подводящих патрубках.

Обеспечивают защиту от обмерзания. Монтируют электрику и необходимую автоматику.

Подсоединяют входящие и выходящие воздуховоды. Корпус закрывают. При необходимости (установка на чердаке), рекуператор утепляют снаружи или заключают в теплоизоляционный кожух.

teploguru.ru

Что представляет собой рекуператор

Рекуператор – особая разновидность оборудования, что обеспечивает вывод из дома использованного воздуха, наполняя его свежим одновременно с этим. Внутри такого прибора установлен теплообменник, использующий тепло из комнаты, которое рекуператор отдает свежим воздушным потокам, прогревая их таким образом.

Принцип работы такого типа оборудования достаточно прост: это обычный теплообменник, внутри которого, не перемешиваясь, проходят два воздушных потока – с улицы приточный и с комнаты вытяжной. В результате разных температур этих потоков тепловая энергия перераспределяется между ними. При этом температура теплого воздуха снижается, а холодного – увеличивается. Кроме этого, в процессе охлаждения также происходит удаление излишков влаги, которая оседает на теплообменнике.

По своей сути, процесс рекуперации – один из способов сокращения потерь тепла через вентиляционные каналы. То есть, это – одна из технологий энергосбережения.

Наличие в доме рекуператора способствует сохранению до 70% тепла, уходящего на улицу. В наше время такое оборудование отличается между собой своей конструкцией и мощностью.

В основном, рекуператор используется для снижения материальных затрат на обогреве дома. Так, благодаря наличию такого устройства внутрь помещения с улицы свежий воздух поступает не холодным, а уже нагретым.

Экономическая выгода от установки такого оборудования более ощутима в первую очередь для владельцев частных домов, которые сами отапливают собственное жилье. В многоквартирных же домах, где установлена система центрального отопления, подобная экономия не оправдывает себя. В таких жилищах более важным является обеспечение дома свежим воздухом от вентиляционной системы. Такие проблемы также успешно решает установка рекуператора.

Классификация рекуператоров

Существует несколько классификаций рекуператоров, по которым они и отличаются один от другого. Среди таких классификаций:

Зависимо от передвижения внутри прибора используемого теплоносителя:

противоточного типа;
прямоточного типа.

Зависимо от особенностей конструкции:

ребристые;
коаксиальные или трубчатые;
пластинчатые.

От предназначения – для нагрева:

воздуха;
воды или других жидкостей;
разных типов газов.

Рекуператор роторного типа

Само широкое распространение в современных домах получили два типа такого оборудования – роторные и пластинчатые. Рассмотрим их подробнее.

Рекуператор воздуха роторного типа представляет собой металлический цилиндр, в котором есть большое количество слоев гофрированной стали. Расположены они продольно.

При прохождении воздуха барабан устройства начинает вращаться, пропуская по очереди теплый и холодный воздух. При этом происходит охлаждение и нагрев пластин, от нагретого воздуха теплота отдается холодному.

Рекуператор подобной разновидности отличается немалой эффективностью в работе, однако он довольно громоздкой. Для его установки требуется просторный вентиляционный канал.

Пластинчатые рекуператоры

Пластинчатый рекуператор воздуха имеет вид кассеты, где каналы, по которым движется поступающий и выводящийся воздух, разделены между собой листами оцинкованной стали. Благодаря такому разделению воздушные потоки не смешиваются, теплообмен осуществляется в результате одновременного охлаждения и нагревания пластин с обеих сторон.

Благодаря компактным размерам и невысокой стоимости пластинчатые рекуператоры получили широкое распространение в частных домах. Однако при использовании такого оборудования существует вероятность обмерзания рекуператора в том случае, когда температура на улице слишком низкая. Это происходит из-за того, что на наружной части вентиляционного канала образовывается конденсат.

Эффективность работы устройств подобного типа характеризуется его КПД, которое достигает 60%. Еще одним немаловажным преимуществом является простая конструкций теплообменника: в нем нет никаких подвижных или трущихся деталей, ему не требуется электричество.

Вместе с преимуществами, есть и некоторые недочеты:

обмерзание наружной части при сильных морозах;
в конструкции должно быть пересечение труб, по которым двигаются воздушные потоки.

Несмотря на это, для дома чаще всего используется именно такой тип энергосберегающего оборудования.

Вместе с заводским оборудованием значительно распространены также и самодельные устройства, которые сделать самому не очень сложно.

Подготовка к изготовлению и материалы

Изготовляя пластинчатый рекуператор воздуха своими руками, важнее всего качественно сделать теплообменник. В таком случае можно будет сохранять до 60% тепла.

Для выполнения такой работы понадобятся следующие инструменты:

плоскогубцы и молоток;
угловая шлифовальная машинка;
ножовка для резки металла;
уголок, рулетка и дрель.

Перед началом работы крайне важно грамотно создать чертеж будущего рекуператора, где должны быть точно определены размеры основных составляющих устройства. И уже после этого можно будет приступать к приготовлению всех необходимых материалов и началу работы.

Делая рекуператор самостоятельно, понадобятся такие материалы:

кровельный листовой металл с оцинкованной поверхностью или другой плоский материал;
текстолит;
фланцы из пластика, диаметр которых соответствует диаметру труб воздуховода;
деревянный брус, с помощью которого металлическая основа будет закреплена в коробе вентиляционной системы;
утеплитель, силикон и герметик.

Последовательность работ

Когда все инструменты и материалы готовы, можно начинать делать рекуператор своими руками.

В первую очередь из листового металла делается небольшой ящик, его стенки с внешней стороны утепляются пенопластом или же другим подобным материалом. Вместо металла также можно использовать и короб из МДФ. Чтобы установить трубы для прохождения воздушных потоков в стенках ящика нужно сделать отверстия соответствующего диаметра.

Из жести или какого-то другого тонкого металла нарезаются небольшие прямоугольные пластины, которые необходимо установить между собой параллельно. Их размеры должны быть немного меньшими внутренних размеров коробки. Как наполнитель и несущие элементы при этом можно использовать техническую пробку.

Чтобы при прохождении воздушных потоков теплые и холодные не смешивались между собой, металлические пластины устанавливаются так, чтобы получались полости для подачи и отвода воздуха со смещением. В результате этого отводимый воздух будет проходить снизу-вверх, а подаваемый – слева направо.

Когда такая конструкция готова, ее помещают внутрь короба, все щели и лишние отверстия герметично заделываются силиконом. В результате этого самодельный рекуператор будет готов, его устанавливают в вентиляционную шахту. Остается только присоединить к трубам устройства заборные и подающие воздуховоды, после чего устройство вентиляционной системы с рекуператором будет готово.

Таким образом, в своем доме можно использовать и заводские, и самодельные рекуператоры воздуха. Поскольку стоимость готовых моделей достаточно высокая, многие мастера предпочитают изготавливать такие устройства и своими руками, поскольку при наличии соответствующих навыков сделать это вполне реально.

Для того чтобы изготовить рекуператор воздуха для дома своими руками, нужно хорошо знать его устройство и уметь им пользоваться. Присутствие в помещении такого прибора не только дает хороший обогрев, но и устраняет потери тепла. Аппарат, изготовленный самостоятельно, обходится значительно дешевле покупного изделия. При этом он создается под конкретные параметры квартиры или частного дома.

Принцип рекуперации основан на нагреве поступающего воздуха, за счет отвода вытяжного. В помещение возвращается часть тепла. Поэтому и прибор получил название «рекуператор», что в переводе с латинского означает «возвращение». Какой бы не был современный аппарат, он дает показатель прогрева не больше, чем 60-80%. Это связанно с тем, что в процессе работы смешения воздуха не происходит.

Работа прибора основана на разности температур внутри помещения и снаружи. В зимнее время теплый воздух влияет на поток холодного с улицы. Летом идет обратный процесс.

Рекуператор – прибор, который регулирует и направляет эти процессы.

Принцип его работы следующий:

Движение теплого воздуха идет по квадратным трубам.
Струи холодного воздуха движутся в перпендикулярном направлении.
Оба потока не смешиваются, поскольку между ними поставлена перегородка.

В процессе работы аппарата, теплый воздух вентиляторами, загоняется в систему. Проходя по трубам, он выгоняется за пределы помещения. Параллельно идет подача холодного воздуха. Двигаясь через прибор, он нагревается.

Типы рекуператоров

При изготовлении устройства своими руками, следует определиться с его типом. Существуют несколько разновидностей рекуператоров:

роторный;
пластинчатый;
рециркуляционный водяной;
камерный;
фреонный.

Роторный

Роторный рекуператор состоит из гофрированных пластин стали. Внешне конструкция представляет собой цилиндрическую емкость. Вращающийся барабан пропускает поочередно теплые и холодные потоки. В процессе работы происходит нагревание ротора, который отдает тепло холодному воздуху. Роторный аппарат обладает высокой экономичностью. Можно устанавливать необходимое количество оборотов ротора и регулировать мощность. К преимуществу относится возможность использования такого типа в течение всего года, поскольку на нем не образуется ледяная корочка.

К недостаткам относится габаритность конструкции. Она требует наличия большой вентиляционной камеры.

Пластинчатый

Пластинчатый рекуператор состоит из алюминиевых, пластиковых и изготовленных из специальной бумаги пластин. В некоторых моделях потоки воздуха движутся перпендикулярно друг к другу, в других перемещаются в противоположных направлениях.

Если в конструкции используются алюминиевые пластины, то система характеризуется невысоким коэффициентом полезного действия. Связанно это с тем, что прибор часто замерзает и нуждается в регулярном оттаивании. К преимуществу относится его невысокая стоимость. Кроме алюминиевых пластин, допускается использовать оцинкованную сталь.
Теплообменники из пластика обладают большей отдачей, но и дороже стоят.

Если материалом является специальная бумага, то отдача у такого оборудования высокая. Однако имеется существенный недостаток: прибор нельзя использовать во влажном помещении. Образующийся конденсат пропитывает бумажные слои.

Рециркуляционный водяной

Отличительной особенностью такого типа является разведение приточного и вытяжного теплообменников. При помощи антифриза или воды тепловая энергия переносится из вытяжной части в приточную.

Система имеет свои преимущества:

отсутствие вероятности смешивания потоков;
разведенные теплообменники облегчают работу на стадии проектирования;
возможность объединения нескольких приточных или вытяжных потоков в единый.

Недостатки:

необходимость наличия водяного насоса;
рекуператоры способны только на теплообмен, а влагообмен невозможен.

Камерный

Оба потока направляются в единую камеру. Она разделена перегородкой. После нагрева одной части идет разворот перегородки. Нагретая часть, которая обогревает помещение, начинает принимать приточный воздух. К недостатку относится высокая вероятность смешивания воздушных потоков, что приводит к их загрязнению.

Фреонный

Основан на физических характеристиках фреона, который располагается в герметично запаянных трубках. В начале трубы идет нагревание воздуха вместе с фреоном, который закипает и испаряется. Тепло перемещается дальше. Пары фреона, соприкасаясь с холодными потоками, конденсируются. Затем цикл повторяется.

Достоинства и недостатки пластинчатого прибора

Механизм имеет ряд положительных и отрицательных моментов. К положительным характеристикам относится:

конструкция не отличается сложностью;
отсутствие затрат электроэнергии на функционирование;
прибор можно ставить на естественное проветривание;
оборудование защищено от загрязнения, потому что воздух предварительно проходит через фильтры;
благодаря постоянной работе вентиляции, в помещении отсутствует сырость и посторонние запахи;

Отрицательные стороны:

передача тепла идет только через воздух, взаимодействие с водой отсутствует;
в зимнее время на поверхности прибора возможно образование корочки льда;
в некоторых случая при работе слышен шум;
через определенный период времени клапана требуют чистки;
не всегда система может запуститься автоматически;
высокая стоимость оборудования.

Изготовление пластинчатого аппарата своими руками

Для изготовления конструкции своими руками, необходимо подготовить материалы:

оцинкованное железо, листовой алюминий, текстолит, медь, специальную бумагу или гетинакс в количестве 4 кв. м.;
в качестве прокладки между платинами рекуператора требуется техническая пробка, толщиной 0,2 см или рейка;
силиконовый герметик;
для изготовления корпуса потребуется коробка из металла или фанеры;
датчики, фиксирующие перепад давления;
уголок для стоек;
минеральная вата в качестве изоляционного материала;
метизы;
электролобзик.

Процесс изготовления:

С помощью лобзика заготовленные листы разрезаются на квадратные заготовки со стороной 20-30 см. Нужно стараться, чтобы все квадраты получились одинаковыми. Их количество должно составлять 70 штук.
К противоположным сторонам квадратов приклеивается рейка, которая по длине равна стороне. Свободным остается только последняя заготовка.
Все пластины соединяются в кассету. Свободная заготовка является последней в конструкции.
При помощи уголка формируется вокруг кассеты каркас.
При помощи силиконового герметика обрабатываются все швы.
Корпус оснащается для фиксации фланцев специальным креплением. В нижней части изготавливается отверстие. Здесь располагается трубка для отвода конденсата.
Чтобы кассета легко изымалась для проведения ремонта, в корпусе из уголков изготавливаются направляющие.
В качестве изоляционного материала используется минеральная вата. Ею утепляется внутренняя часть стенок. Толщина слоя составляет 40 мм.
В месте прохождения теплого воздуха устанавливается датчик давления.
Монтаж рекуператора ведется в вентиляционную систему.

Правила расчета мощности

Изготавливая прибор своими руками, нужно правильно рассчитать его мощность. Определить количество тепла, проходящего через пластины. Для этого используется формула:
P=0,36xQxdT; где:

Р – мощность рекуператора в ваттах:
Q – энергия, которая необходима для нагрева или охлаждения воздушного потока.

Определяется она по формуле:
Q=0,335хLx(t к.-t н.); здесь:

L – расход воздуха. Рассчитывается в м3/час. На 1 человека это величина соответствует 60.
t н. – начальная величина температуры;
t к. – конечная температура, которая выросла в результате теплообмена;
dT – температура.

После изготовления и установки рекуператора, нужно обеспечить эффективность и длительность его работы. В систему лучше встраивать специальные фильтры, в состав которых входит алюминий. Вовремя их менять при загрязнении. В зимнее время не допускать образования ледяной корочки. Для этого иногда необходимо отключать вентилятор, обеспечивающий приток холодного воздуха.