Главная > Шторы > Рекуператор пластинчатый схема. Дешевый рекуператор своими руками. Самостоятельное изготовление рекуператора пластинчатого типа


Рекуператор пластинчатый схема. Дешевый рекуператор своими руками. Самостоятельное изготовление рекуператора пластинчатого типа




Мой дом в котором я живу уже 9 год был с естественной вентиляцией, и 80% времени у него были приоткрыты окна. Почему скажите вы? дом достаточно герметичный и потребляет совсем немного на отопление, вентиляция была сделана просто вытяжки были в виде вентиляторов в санузле и техническом помещении, но еще нужен приток воздуха, на 1 этаже в гостинной был установлен клапан КИВ, а на втором этажа два оконных клапана, но притока через клапана не хватало, поэтому приходилось приоткрывать окна.

В сильные холода их клапанов дуло достаточно сильно, поэтому т.к. там есть регулировка их прикрывали, соответсвенно ухудшалась вентиляция.

Для оценки качества вентиляции я пользуюсь измерителем концентрации углекислого газа, который выдыхает человек, соответсвенно если концентрация СО2 в норме, то и остальные показатели будут в норме.

На тему концентрации СО2 очень неплохие статьи:

СО 2: критерий эффективности систем вентиляции

К вопросу о нормировании воздухообмена по содержанию CO 2 в наружном и внутреннем воздухе

Один год эксплуатации приточной вентиляции

Приточная вентиляция в загородном доме

Углекислый газ - невидимая опасность

И так стало понятно что надо делать приточно-вытяжную вентиляцию.

Кол-во воздуха методом проб и ошибок решено делать согласно нормам АВОК, т.к. наиболее «научно инженерные» и в целом по датчику СО2 они очень реальны и правдивы.

Нормативные документы «АВОК» – час «ч»

Согласно нормам

Кратность воздухообмена 0,35 1/ч, но не менее 30 м 3 /ч на чел. 3 м 3 /м 2 , если общая площадь кварти­ры без учета площади летних поме­щений меньше 20 м 2 /чел.

Для расчета расхода воздуха, м 3 /ч, по кратности объем помещений следует определять по общей площади квартиры без учета площади летних по­мещений. Квартиры с плотными для воздуха ограждающи­ми конструкциями требуют дополнительного притока воздуха для каминов и механических вы­тяжек.

Вообщем решил я разделить дом на две части, и сначала заняться вентиляцией второго этажа, т.к. там спальни и рабочее место и детская, то есть я там провожу достаточно много времени, и основные загрязнения там.

На 3-х человек нужен приток от 90 до 150 кубов воздуха в зависимости от концентрации СО2 на улицы.

Если я буду подавать просто 90-150 кубов подогревая до комфортных 22 градусов я буду тратить 0,34Вт х 90 м3 х (22гр — (-3 гр)) х 24ч х 213дней = 3910кВтч в год (при средней температуре отопительного периода -3 гр) при моем тарифе на электроэнергию это составит 4,54 х 3910 = 17 751 руб в год, что в целом достаточно много с учетом того что за всю электроэнергию с отопление, освещением, быт. техникой, ГВС и т.п. в год я плачу порядка 65 т.р.

Поэтому конечно делать просто приточную вентиляцию не разумно, соответственно решено ставить рекуператор.

Рекуператоров бывает много разных видов, я не буду описывать конструкции каждого и сравнивать их. Для себя решил что приточно вытяжная вентиляция должна удовлетворять следующим условиям.

  1. как можно меньше и проще обслуживание
  2. не влиять существенно на нагрузку сети, то бишь без догрева
  3. ее не должно быть слышно, т.к. приток идет в спальни, то шума вообще не хочу (вентилятор от ноутбука для меня это громко и неприятно)
  4. дешево и просто

В доме есть небольшой чердак, туда и решено засунуть всю систему. Но т.к. он холодный корпус установки и воздуховоды должны быть хорошо утеплены.

Подача воздуха.

В комнаты в потолок врезаны анемостаты диаметром 150мм. Чем больше диаметр тем меньше скорость воздуха, тем меньше шума и меньше чувствуется движение воздуха.

Внутри приклеит датчик от термометра, он не обязателен, просто для статистики.

Трассы воздуховодов.

По чердаку проложил трассы гибкими утепленными воздуховодами. Это не лучшее решение, т.к. у них очень большое сопротивление, но я это учел при подборе вентиляторов.

Вообще воздуховоды бывают:

пластик — дешево, очень маленькое сопротивление, неизвестна статика пластика(возможно пылиться будут быстрее всего)

оцинковка — дороже, небольшое сопротивление, сложный монтаж

гибкие — простой монтаж, недорого, очень большое сопротивление (рекомендуется только на отводах или на небольших участках), хорошо гасят шум

Вытяжка осуществляется на кровлю, приток идет сбоку из стены.

Вторая труба это проветривание чердака.

Все трассы на чердаке воздуховодами диаметром 100мм, что бы дыло максимальная скорость в воздуховодах, т.к. чем больше скорость, тем меньше будут теплопотери (чердак холодный), но при этом скорость не должна быть более 8 м/c, т.к. появятся лишние шумы.

Вообще судя по правилам развода вентиляции, диаметр воздуховодов достаточно легко рассчитать

площадь воздуховода х 3600 = кол-во м3 в час при скорости потока 1 м/c

для отводов от нее чтобы убирать шумы 2-3 м/c

при выходы из решеток и т.п. 1-2 м/c

Теплообменник:

Я остановился на пластинчатом теплообменнике т.к. это самый простой вариант.

  • Пластик
  • Алюминий
  • Мембрана

Что выбрать? Алюминий просто, надежен, но сложно клеить, резать и т.п. Очень тонкую фольгу сложно зафиксировать, толстая редкость и недешево. Вообщем алюминевый теплообменник проще купить заводской готовый. Мембрана — еще сложнее, но наверное самое хорошее решение, цена готовых начинается от 250 евро, сделать самому небольшого размера сложно из-за выдержки расстояний между пластинами, я так и не придумал как.

А вот пластика сейчас полно, пластик использует такие производители как вентс или например sistemair. Самое хороше и доступное решение это сотовый полипропилен (не путать с пвх и поликарбонат), толщина стенки самая маленькая из пластиков, сечение каналов любое на выбор, стоимость минимальна.

И так выбор сделан.

Листы сотового полипропилена нарезаны на куски размером 300х300, толщина 3 мм

3 мм зазор между листами выполнен вставкой из куска того же пластика. Клеится все отлично любым герметиком без запаха на основе мс-полимера.

Сотовые ячейки расположены в сторону приточного воздуха, а сплошная полость распологается в сторону вытяжного воздуха, чтобы конденсат мог свободно стекать.

Теплообменник получился размером 300х300х300 мм с шагом 3 мм.

Площадь теплообмена 7,6 м2

Скорость воздуха в теплообменнике при 150 м3/ч — 1 м/c

Корпус.

Сразу скажу сделать корпус для рекуператора из нескольких теплообменников или их большего размера, лучше сразу из фанеры с обклейкой утеплителем. Но у меня не очень большой теплооменник и не тяжелый, и самое важно что требуется хорошая теплоизоляция, т.к. находиться на холодном чердаке.

Вообщем корпу был сделан из двух листов XPS (экструдированный пенополистирол), склеен и стянут саморезами на время прихватки клея.

Крышка прижата с помощью саморезов закрученных вот в такие дюпели

Корпус из xps с толщиной стенки 5 см, получился достаточно прочный и легкий.

В корпусе сделаны 4 отверстия для воздуховодов диаметром 100мм, установлены два фильтра на вытяжку и приток, филтек класса G4 на сетке

Все стыки загерметизированы герметиком на основе мс-полимера (в леруа-мерлен полно)

Также установлены датчики температуры и влажности (но об этом отдельно чуть позже)

Сбоку(на фото), в реальности он будет снизу, вклеен патрубок для дренажа конденсата.

Установка теплообменника

Мой выбор пал на последний четвёртый вариант.

Для измерения параметров использую вот такие инструменты

Теплообменник перенес несколько заморозок и разморозок, и в целом проявил себя хорошо.

p.s. теплообменник делал не сам, а заказал у знакомого, у меня не хватало времени (поэтому в целом справиться кто угодно, но нужно время и немного терпения)

Проанализоровав длину трасс, потери в рекуператоре, мне подошли по производительности вентиляторы вентс про тт-100

с ними как и планировалось

приток составил на 1 скорости 90 м3/ч, на второй скорости 130 м3/ч

вытяжка на 1 скорости 110 м3/ч, на второй скорости 150 м3/ч

разница притока и вытяжки составила 20 м3/ч из=за разной длины подающих линий, но в целом это не много и чуть разряженное давление в доме это не плохо.

Параметры теплообменника сравнивая с серийными продуктами чуть хуже, но не более 7%, что очень порадовало, сравнивал с алюминевыми теплообмениками heatex H1 того же размера.

Параметры получились следующие:

на 1 скорости — кпд рекуперации 66-74% (не учитывая небольшой дисбаланс), потери давления на вытяжке 9 Па, на притоке 7 Па, начало заморозки ~ -7 С

на 2 скорости — кпд рекуперации 62-70% (не учитывая небольшой дисбаланс), потери давления на вытяжке 12 Па, на притоке 9 Па, начало заморозки ~ -10 С

По полученным данным и сравнению с данными других производителей, теперь достаточно точно могу посчитать теплообменник из пластика на разный расход воздуха. Если кому надо спрашивайте. Так же могу помочь с подбором вентиляторов.

Реальные данные вижу так

Немного об автоматике.

Первый вариант автоматики был простейщий.

Это реле диф. давления, реле меряет разность давления и если теплообменник начинает замерзать, давление увеличивается, и приточный вентилятор отключается, чтобы он сразу не включился как давление нормальзуется, желательно использовать простейший таймер задержки, чтобы минут 20 он еще не работал.

реле давления например

Дифференциальное реле давления DPS-500 N

Если у кого то есть грунтовый теплообменник, то вся эта автоматика и не нужна, он не будет обмерзать.

Итого по затратам:

теплообменник (материал + работа) — 5 000 руб

воздуховоды, анемостаты и т.п. — 3000 руб

хомуты, скотч и мелочевка, клей, герметик — 1000 руб

xps — 500 руб

диф реле давл — 1500 руб

таймер — 1500 руб

вентиляторы вентс тт про 100 2 шт — 6000 т.р.

итого: 18500 руб на всю систему вентиляции

Если делать теплообменник самому то примерно минус 2 т.р.

Выводы:

С приточно-вытяжной вентиляцией с рекуперацией тепла концентрация углекислого газа СО2 держится в номе на 1 скорости в пределах 800-880 ppm, при трех проживающих.

Шума у вентиляции нет, приток не слышен совсем, а вытяжку слышно только в санузле. Результат отличный.

О системе управления которая сейчас расскажу отдельно (в следующей статье).

Продолжение следует….

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:

  1. металлический лист (оцинкованная жесть, кровельный лист, оцинкованное железо или любой другой листовой металл) площадью 3–4 м2;
  2. пробка, деревянная рейка или текстолит;
  3. металлический лист или аналогичный материал для создания корпуса;
  4. пластиковые фланцы с наконечниками, соответствующие диаметру труб вентиляции;
  5. герметик;
  6. утеплитель;
  7. 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:

  1. Максимальная герметизация устройства;
  2. Использование качественных теплоизолирующих материалов;
  3. Увеличить размеры рекуператора, площадь теплообменной поверхности. Так уменьшится скорость проходимого воздуха через устройство, а соответственно позволит ему лучше прогреться или остыть;
  4. Использование гофрированных пластин или пластин с выштамповками, что существенно увеличит площадь теплообменной поверхности при сохранении общего объема устройства;
  5. 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:

  1. воздуха или газа;
  2. жидкости.

По конструкции выделяются рекуператоры:

  1. пластинчатые устройства;
  2. трубчатые;
  3. с вращающимся ротором;
  4. 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:

  1. низкая цена;
  2. элементарность конструкции;
  3. компактность;
  4. простота в обслуживании;
  5. простота в чистке (в случае, если кассета разбирается)
  6. доступность материалов для изготовления;
  7. 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.

Многим жильцам городских квартир на собственном опыте пришлось убедиться, что создать в квартире благоприятный микроклимат без качественной вентиляции невозможно. Прекрасно, когда вентиляция обеспечивает приток в квартиру с улицы чистого зимнего воздуха, плохо, что при этом мы теряем такой же объём нагретой воздушной среды. Для того чтобы в достатке получать свежий кислород и при этом предотвратить потерю тепла, необходимо использовать рекуператор. На рынке представлен огромный выбор систем рекуперации, однако при желании можно без труда сделать и установить рекуператор своими руками.

Эффективность и принцип действия систем рекуперации

Рекуператор (recuperator) в переводе с латинского – «возвращающий» или «получающий обратно». В нашем случае он играет роль теплообменника, задача которого – задержать тепловую энергию, стремящуюся покинуть помещение вместе с выходящим воздухом в холодное время года, и заблокировать поступление этой же тепловой энергии (в виде горячего воздуха) в помещение в летний период.

Рекуператор воздуха состоит из нескольких каналов, через которые, не смешиваясь друг с другом, проходят воздушные потоки, входящие и выходящие из проветриваемого помещения. Если температура потоков воздуха различается, они начинают обмениваться тепловой энергией, и, соответственно, горячий воздух остывает, а холодный – нагревается. Кроме того, в процессе происходит осушение воздуха, связано это с конденсацией жидкости на каналах теплообменника. Применение систем рекуперации помогает сократить потери тепла до 70 %.

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.

На сегодняшний день использование рекуператоров пластинчатого типа в системах приточно-вытяжной вентиляции считается наиболее эффективным решением для квартиры.

Самостоятельное изготовление рекуператора пластинчатого типа

Поскольку средняя стоимость пластинчатого теплообменника составляет 300 у. е., имеет смысл сделать этот несложный в изготовлении рекуператор воздуха своими руками.

Для того чтобы изготовить рекуператор самостоятельно, понадобятся:

  • листы оцинкованного металла (4 кв. м.);
  • техническая пробка толщиной 2 мм;
  • силиконовый герметик с нейтральной реакцией;
  • жестяная коробка для корпуса или листы МДФ, метала или фанеры для его изготовления;
  • клей;
  • утеплитель толщиной 4 см (минеральная вата или пенопласт);
  • уголки для стоек;
  • пластиковые фланцы;
  • электролобзик или болгарка.

Этапы работ:

  1. Разрезаем материал на небольшие квадраты с размером стороны от 200 до 300 мм. Пластины должны быть одинаковыми и идеально ровными, лучше будет разрезать сложенные пачкой листы болгаркой, нежели использовать ножницы по металлу. Таких пластин, служащих заготовками для кассет рекуператора, должно получиться около 70 шт.
  2. С целью создания зазора между листами используем техническую пробку. Суть в том, чтобы сделать такое сечение, при котором скорость потоков воздуха будет составлять 1 м/с. Наклеиваем нарезанную пробку по двум противоположным краям квадратных заготовок, не трогая последнюю.
  3. Дождавшись высыхания клея, создаем кассету теплообменника, склеивая листы таким образом, чтобы каждый последующий располагался под углом в 90 градусов к предыдущему. В кассете получаются чередующиеся каналы, перпендикулярные друг другу. Последним будет лист, на который мы не клеили пробку.
  4. После соединения всех пластин с помощью уголка стягиваем конструкцию каркасом.
  5. Все щели тщательно заделываем герметиком.
  6. На стенках кассеты располагаем крепления для фланцев, имеющих диаметр, соответствующий трубам воздуховодов. Желательно расположить кассету вертикально, тогда в самом низу будет собираться конденсат. В этом же месте готовится дренажный канал: отверстие с трубкой для отвода жидкости.
  7. Для того чтобы кассету можно было извлекать из корпуса, внутри него нужно установить направляющие из уголка.
  8. Корпус с кассетой располагают в коробе, изготовленном из толстой фанеры или жести. Важным моментом будет использование теплоизоляционных материалов (минеральная вата или пенопласт), которыми оклеиваются все стороны короба изнутри.

Обратите внимание! Ширина корпуса рекуператора должна соответствовать ширине кассеты, высота и длина – диагонали квадратных пластин.

Для более надежной работы системы рекуперации в условиях отрицательных температур приточного воздуха, когда пластины теплообменника могут обледенеть, к системе добавляют байпас, через который в случае необходимости направляют поток приточного воздуха. В это время через теплообменник будет проходить только теплый вытяжной воздух, и под его воздействием заледеневшие пластины теплообменника будут оттаивать.

КПД самодельного рекуператора составит около 60–65 %, что позволит обеспечить поддерживать оптимальный микроклимат в помещении.

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:

  1. 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.
  1. Прокладки нарезают в размер стороны квадрата.
  1. На каждую пластину, кроме последней, наклеивают параллельно три полосы прокладок – по противоположным краям и середине.
  1. 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.
  1. Стягивают кассету уголками. Щели заполняют герметиком.
  1. 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.
  1. В заранее предусмотренных местах вырезаются четыре отверстия (обычно по два в боковых стенках), в которые вставляют фланцы. Герметиком обрабатывают стыки.
  2. 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.
  3. В нижней части короба вырезают небольшое отверстие и устраивают отвод для конденсата.
  4. Собирают рекуператор. Обеспечивают герметичность образованных четырех отсеков, чтобы движение воздушных масс осуществлялось только через каналы теплообменника.
  1. На входе потоков устанавливают вентиляторы и фильтры – монтировать их можно в корпусе, если предусмотрено место, либо прямо в подводящих патрубках.
  1. Обеспечивают защиту от обмерзания. Монтируют электрику и необходимую автоматику.
  1. 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.

Сегодня устройство, называемое рекуператором, все чаще встречаются в вентиляционных системах. Изделие не ново, раньше его использовали промышленники. Высокая цена прибора была не под силу гражданину, но крупная организация могла себе его позволить.

Ощутимая экономия энергоресурсов позволяла быстро окупить капиталовложения, а затем начиналась экономия средств. Но дорогостоящие энергоресурсы заставили обратить внимание на рекуператор частных домовладельцев, появились бытовые модели, цена изделия значительно снизилась.

Пластинчатый рекуператор воздуха

Что такое рекуператор

В переводе с латинского, рекуперация – это возвращение. Отсюда вытекает понимание основной задачи прибора – возвращать тепло зимой или охлажденный воздух летом. Ведь для нормального микроклимата необходимо выводить из помещения использованный воздух, заменяя его свежим.

Таким образом, зимой в трубу уходит тепло, а летом прохладный поток заменяется горячим, а процесс нагрева или охлаждения внутри помещения начинается с новой силой, потребляя ценную энергию. Рекуператор заставляет взаимодействовать приточный поток с исходящим, заводя в помещение уже частично нагретый или охлажденный свежий воздух. Происходит экономия ресурсов.


Принцип работы и устройство

Конструкция изделия довольно проста: моноблок, внутри которого находятся:

  • теплообменник;
  • фильтры;
  • вентиляторы;
  • подогреватели (при необходимости);
  • дополнительные устройства (шума поглотитель, обходной воздуховод, другое). Эти составляющие не являются обязательными.

Работает рекуператор следующим образом:

  • с помощью системы трубопроводов в устройство заводится входящий и выходящий поток воздуха. При этом смешивания не происходит, они обмениваются теплом через тонкую металлическую перегородку;
  • обработанный вошедший воздух поступает в помещение.

Пример эффективности:

Сравнительно дешевый, технически простой пластинчатый рекуператор способен за счет исходящего потока температурой 24 градуса (комфортный домашний климат) нагреть входящий воздух температурой – 10 градусов до +6. Поэтому системе отопления нужно гораздо меньше ресурсов, чтобы сделать свежий воздух снова приятно теплым.


Пластины для рекуператора

Область применения

  1. Пластиночные или трубчатые рекуператоры применяются:
    • тепловентиляционная система в частных домовладениях;
    • административные или офисные помещения;
    • небольшие цеха и склады.
  2. Роторные устройства используют:
    • крупные производственные помещения;
    • жилые здания или офисные центры;
    • помещения с избыточной или недостаточной влажностью.
  3. Промышленный тип нашел свое применение в технологических процессах различных отраслей:
    • машиностроение (охлаждение эмульсий и масел);
    • энергетика;
    • фармацевтическое направление;
    • химическая промышленность;
    • металлургия;
    • пищевая промышленность.

Преимущества и недостатки

К преимуществам прибора можно отнести:

  • огромная экономия энергетических ресурсов (около 50%);
  • срок эксплуатации составляет 25 лет;
  • комфорт в жилом или рабочем пространстве;
  • одновременно решаются 3 важных задачи:
    • постоянный приток свежего воздуха;
    • комфортная влажность в помещении;
    • экономия средств на отопление или кондиционирование.

Но существуют недостатки:

  • не подходит для жилья площадью до 200 квадратных метров (окупаемость приблизительно равна сроку службы);
  • если система вентиляции не предусмотрена проектом, смонтировать рекуператор крайне сложно и дорого;
  • малый перепад температур между улицей и домом снижает эффективность прибора практически до 0 (разница должна быть хотя бы 20 градусов);
  • высокая стоимость.

Виды устройств

Видов рекуператоров несколько:

  1. Пластинчатый или трубчатый. Наиболее распространенный, технически простой вид. Внутри прибора нет подвижных частей, ему для работы не требуется электроэнергия. КПД составляет 40–65%. Но есть недостатки:
    • обмерзание в зимний период;
    • отсутствие возможности осуществлять влага обмен.
  2. Роторный. Электрический мотор заставляет вращаться теплообменник с входящим потоком в исходящем воздухе. Так решаются несколько задач:
    • исключается обмерзания частей;
    • регулируется теплообмен (частота вращения ротора может меняться, подстраиваясь под условия окружающей среды);
    • частично возвращается обратно влага;
    • КПД возрастает до 85–88%.
  3. Рециркуляционный водяной. Другое название – рекуператор с промежуточным теплообменником, роль которого выполняет жидкость. Устройство и КПД сходно с пластинчатым типом, но конструкция гораздо сложнее. Единственное преимущество – возможность установки отдельных частей в разных местах.
  4. Крышный (промышленный). Отличается низкими эксплуатационными расходами и возможность установить на крышу, экономя потолочное пространство. Эффективная работа подразумевает большой объем обслуживаемого внутреннего пространства (цеха, супермаркеты и так далее).

Роторный рекуператор воздуха

Делаем рекуператор своими руками

Необходимое оборудование и материалы

Перед началом работ необходимо запастись:

  • кровельное железо, алюминий, медь (не менее 4 квадратных метров);
  • техническая пробка или деревянная рейка, пропитанная олифой;
  • коробка из жести или фанеры;
  • герметик обычный;
  • минеральная вата или другой изоляционный материал;
  • саморезы или метизы;
  • лобзик (желательно электрический), шуруповерт, отвертка, рулетка.

Как сделать чертеж?

  1. Размер теплообменника:
    • определяемся с размером (обычно 20 на 30 сантиметров) и количеством пластин (рекомендуется около 70);
    • учитываем толщину прокладки между пластинами (специалисты останавливаются на 3–4 миллиметрах);
    • учитываем количество таких кассет.
  2. Диаметр входных и выходных отверстий. Чем больше диаметр, тем мощнее будет прибор.
  3. Размер корпуса должен предусматривать возможность свободной циркуляции воздуха на входе и выходе.
  4. Предусматриваем место для крепежных элементов (уголка) теплообменника.


Рециркуляционный водяной рекуператор воздуха

Руководство по сборке

  1. Пластинчатый рекуператор:
    • Нарезаем из листа металла или фольги пластины необходимого размера.
    • Подготавливаем рейки из пробки или фанеры, равные длине стороны пластины.
    • Наклеиваем рейки на пластины так, чтобы получилось место для прохождения потока (минимум 3 направляющих, две по краям, одна посредине).
    • Соединяем пластины перпендикулярно между собой (гладкая сторона к рейке). Так мы получаем промежутки, в которых будут ходить входящий и выходящий воздух поочередно.
    • Корпус помимо крепления для теплообменника должен содержать 4 отверстия, равных диаметру труб вентиляции (отверстия парные).
    • Собираем коробок, предварительно предусмотрев клапан для возможности перекрыть входящий поток. Это нужно, чтобы при необходимости разморозить систему теплыми потоками.
    • Присоединяем устройство к системе вентиляции, герметизируем лишние щели.
    • Корпус заключается в теплоизоляционный кожух для увеличения КПД.
  2. Трубчатый рекуператор. Устройство гораздо проще, дешевле предыдущего, но занимает очень много места. Это связано с тем, что длина трубы прямо влияет на продуктивность системы. Порядок работ:
    • На пластиковую канализационную трубу (длина минимум 2 метра) диаметром не менее 160 миллиметров одевается разветвитель с размером отверстия на выходе порядка 100 мм.
    • Внутрь вставляется предварительно максимально растянутая алюминиевая гофра диаметром 100 мм, которая герметично крепится к одному из отверстий разветвителя.
    • Одеваем разветвитель на другую сторону и крепим гофру.
    • так, чтобы внутри гофры ходил воздух из помещения, а снаружи входящие потоки.
    • Пластиковая труба также утепляется минеральной ватой или другими средствами.


Промышленный (крышный) рекуператор воздуха

  • длина трубчатого рекуператора напрямую влияет на КПД, так что не стоит бояться сделать устройство 3, 4 метра;
  • расстояние между пластинами в 3 миллиметра оптимально, если больше, то падает КПД, если меньше, то быстро происходит кристаллизация конденсата и закупорка каналов;
  • 70 пластин в кассете также оптимально, при большем количестве входящие трубы должны быть очень большими, что для небольшого дома недопустимо;
  • перед изготовлением устройства рассчитайте необходимую производительность. Вентиляция должна приносить комфорт, а не создавать проблемы.


Рекуператор с промежуточными теплоносителями