Устройство рекуператора воздуха для самостоятельного изготовления

Рекуператор – это универсальное устройство, которое необходимо для регулирования одновременно двух воздушных потоков. Например, зимой при помощи него можно проветрить помещение, сохранив в нем тепло. В летнее же время, он будет препятствовать проникновению горячего воздуха внутрь.

Принцип работы

Рекуператор используют с целью освежить помещение, при этом, не потеряв тепло и экономя на отопительных приборах. Принцип работы заключается в следующем:

1. При включении устройства осуществляется обработка теплого воздуха, преобладающего в помещении;
2. Далее он подается в керамический регенератор, автоматически нагревая оборудование;
3. Как только это произошло, срабатывает второй цикл работы. Уличный холодный воздух также подается в регенератор. Далее он нагревается до комнатной температуры;
4. Свежий, при этом теплый воздух, попадает в комнату.

Рекуператор может работать как в ручном, так и в автоматическом режиме. В него встроено программное устройство, которое самостоятельно определяет, когда необходимо включать его в работу.

Виды рекуператоров

Всего существует несколько видов устройства с различным уровнем эффективности:

• Пластинчатый рекуператор. На сегодняшний день он является одним из самых распространенных в России. В основном его применяют в квартирах и частных домах. Основное его достоинство заключается в том, что можно встроить в любой участок воздуховода, он не требуется сложного обслуживания, все воздушные потоки направляются в одну сторону и не смещаются. Такой рекуператор отличается и схемой строения. В качестве основного узла выступает кассета с двумя функционирующими каналами. Между ними располагается небольшой стальной лист, именно он выполняет роль фильтра в устройстве;
• Роторный рекуператор применяется менее часто. Как правило, его можно увидеть на производстве и в промышленных предприятиях. Основным компонентом устройства такого плана является цилиндр, созданный из слоев гофрированной бумаги. Рекуператор разделен на несколько отсеков, разделенных между собой пластиной. Во время работы оборудование вращается и происходит теплообмен. Он является эффективным, качественным и быстродействующим. Единственный недостаток – это габаритный размер;


• Водяной рекуператор применяется только для регулирования потока воздуха на приточных вентиляциях. Теплые потоки обрабатываются в устройстве при помощи воды или антифризов. В устройстве сосредоточены два теплообменника (вытяжной и приточный), которые могут работать на удаленном друг от друга расстоянии. Эффективность этого устройства значительно ниже, чем в предыдущих вариантах. Основным недостатком является необходимость дополнительной установки насоса;
• Крышный рекуператор устанавливается только на крышах зданий. Он не предназначен для использования в помещениях. Его широко используют в торговых комплексах, на предприятиях и производственных цехах.

Изготовление пластинчатого рекуператора

Схема пластинчатого рекуператора довольно проста. Подобное оборудование может самостоятельно изготовить даже не имеющий технических навыков человек.

Для этого потребуется следующее:

• Оцинкованная жесть – 1 лист, площадью приблизительно 4 квадратных метра;
• Силиконовый герметик;
• Ножницы по металлу или болгарка;
• Фанера или ДВП;
• Минеральная вата.

Когда все необходимое подготовлено, можно приступать к процедуре создания устройства. Она состоит из нескольких основных шагов:

1. 

   Оцинкованную жесть требуется разрезать на несколько квадратов с одинаковой площадью – 200 на 300 миллиметров. Можно это сделать ножницами по металлу. Однако листы получатся ровнее, если все же это сделать болгаркой;



2. Из дерева или фанеры делаются одинаковые рейки. Каждая из них должна быть равна стороне квадрата;
3. Листы требуется сложить таким образом, чтобы получилась форма кассеты. Причем все они должны выкладываться перпендикулярно друг к другу;
4. Получился будущий рекуператор, теперь его нужно обтянуть каркасом – деревянными рейками;
5. Все образованные щели требуется смазать герметиком и оставить устройство просушиваться на несколько часов;
6. Следующий шаг – это создание отверстия, через которое будет проходить трубка для конденсатора. Сделать это можно при помощи дренажа. Закрепить будущее изделия можно фланцами;
7. Последний этап изготовления рекуператора – это создание изоляции. Рекомендуется использовать для этой цели минеральную вату. Её необходимо аккуратно распределить вдоль внутренних стенок устройства.

Оборудование готово, теперь необходимо его разместить вблизи вентиляции. Также рекомендуется оснастить его дополнительно датчиком давления, в целях улучшения качества работы. Он устанавливается на уровне, где происходит теплообмен.

Чтобы узнать, правильно ли функционирует собранное устройство, следует при помощи небольшого расчета определить его мощность:

• Пусть за этот показатель будет взято некоторое число Р;
• Для его нахождения следует знать затраченную энергию – Q. Он будет равен произведению трех чисел: расход воздуха (кубический метр в час), разница между конечной и начальной температурой, постоянное число 0,335;
• Также потребуется знать температуру работы устройства –dT.

Таким образом, общую мощность можно определить по следующей формуле:

Рекуператор из поликарбоната

Подобное устройство можно сделать и из сотового карбоната, вместо оцинкованной жести. Для этого понадобится материал, толщиной около 4 мм. Такое устройство также будет эффективным, но он будет отличаться простотой сборки и минимальным затратам.

Изготовление трубчатого рекуператора

Создать трубчатый рекуператор намного сложнее. Но это задача может стать выполнимой, если правильно следовать инструкции.

Для этого понадобится:

• Труба, толщиной 160 мм. Например, подойдет кусок цилиндрический канализации;
• Разветвители-переходники (100мм);
• Гофра алюминиевая (100 мм).

Процесс создания рекуператора состоит из нескольких шагов:

1. Требуется подготовить трубу, предварительно её отполировав;
2. Далее, необходимо максимально растянуть гофро-бумагу и заполнить ей трубу таким образом, чтобы она была в форме спирали;
3. Теперь, следует загерматизировать отверстия гофрой с открытых концов;
4. Последний этап процесса сборки – это установка переходников и проведение через них воздуховодов.

Гофро-бумага в этой конструкции выполняет роль «хранителя тепла».

Изготовление роторного рекуператора

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

По формуле:

где:

С – это удельная теплоемкость,

М – масса нагреваемого воздуха,

dT – разница температур.

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

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

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

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

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

Блиц-советы

Чтобы устройство работало как можно эффективнее, следует обратить внимание на несколько советов, созданных теме, чья жизнь напрямую связана со сборкой рекуператоров:

• 

  
  

  Материалы для изготовления лучше покупать в магазине, нежели использовать какие-либо подручные средства. Тогда устройство будет работать эффективнее. Создание рекуператора из старых труб приведет к тому, что он прослужит недолго, будет неисправно исполнять свои функции или вовсе не запустится в рабочий режим;

• Покупая материал, следует учитывать одно правило: чем больше, тем лучше. Длинное готовое устройство будет работать в разы эффективнее, чем собранное по той же технологи короткое. В идеале, труба должна иметь длину от 3 до 4 метров;
• Если основным компонентом рекуператора являются пластины, то рекомендуется выкладывать их на небольшом друг от друга расстоянии – около трех миллиметров. Здесь, наоборот, чем больше этот размер, тем ниже будет эффективность. Делать расстояние меньше также не стоит. Это может привести к закупорке каналов;
• Очень важно обращать внимание на такой показатель, как количество пластин. Самое оптимальное количество – это около 70 штук на одно устройство;
• Обязательно перед тем, как перейти к процессу создания устройства, самостоятельно рассчитать коэффициент полезного действия. Существуют специальные формулы для этого, приведенные выше. Если этого не сделать, то рекуператор будет больше вызывать проблем, нежели пользу;


• Рекомендуется сначала начертить схему рекуператора со всеми необходимыми размерами. Только после этого можно перейти к процессу создания устройства, согласно чертежу. Удобнее собирать устройство, когда его видишь перед глазами. К тому же, это позволит сэкономить материал;
• Идеально в качестве основы использовать оцинкованную жесть. Однако, можно сделать оборудование из менее затратных материалов, например, алюминиевые листы, кровельную оцинковку, текстолит или гетинакс;
• Любой материал, который входит в основу рекуператора, следует предварительно обработать щелочным раствором. Это позволит удалить лишнее загрязнение, которое впоследствии приведет к неисправности работы устройства. Особенно это касается подручного материала.

housetronic.ru

Рекуператор — необходимое устройство для вентиляции помещений

   Человек ежесуточно потребляет 15000 литров воздуха. В помещении, где находятся люди, воздух рекомендуется обновлять каждые два часа. Это задача вентиляции. Рекуператор заставляет выходящий воздух нагревать или охлаждать воздушный поток, который заводится в помещение.

   Устройства такие просты, рекуператор своими руками может сделать человек, имеющий элементарные навыки в обработке металлов и дерева.Свежий, чистый, тёплый (прохладный) воздух, экономия электрической или тепловой энергии –круглый год.

   До недавнего времени такие устройства в быту практически не использовались. Эра пластиковых окон и дверей сделала жилые и рабочие помещения практически герметичными. Система приточно-вытяжной вентиляции стала обязательной, а рекуператор стал показателем не столько технической продвинутости, сколько заботой о собственном здоровье и финансах.

Виды рекуператоров

   Принцип работы рекуператора или теплообменника конструктивно реализуется в нескольких видах.

• Пластинчатый или радиаторный.
• Роторный.
• Жидкостный.
• С использованием эффекта Пельтье.

   Наиболее технологичен и дешёв пластинчатый: почти все рекуператоры воздуха для дома используют такой вид. Остальные в быту не применяются из-за сложного устройства и, соответственно, высокой стоимости. Но самый высокий КПД у роторного устройства — 85%.

Пластинчатый рекуператор

   Основной недостаток такой установки – обмерзание пластин зимой. До недавнего времени борьба со льдом сводилась к включению байпаса, который разделял потоки и направлял тёплый воздух из помещения на оттаивание пластин. Естественно, приточный рекуператор в это время энергию не сберегает.

   Производителям удалось решить эту проблему, заменив металлические или пластиковые пластины теплообменника на кассеты, где используется гигроскопичная целлюлоза. Она впитывает влагу из тёплого воздуха и отдаёт её холодному.

   Можно попробовать изготовить рекуператор своими руками с бумажными пластинами или трубками. Но такие целлюлозные кассеты нельзя применять в помещениях с высокой влажностью. Применение двойной кассеты позволяет поднять КПД рекуператора до 90%.

   Обычно установка рекуператора производится в систему приточно-вытяжной вентиляции.

Сделано с умом

   Задумка сделать пластинчатый рекуператор воздуха своими руками начинается с вопросов: какого размера он должен быть и как рассчитать КПД. Формулы для расчёта довольно сложны, поэтому рекуператор характеризуется объёмом воздуха, который он способен пропустить за 1 час.

   Для того чтобы обеспечить КПД 50-60% площадь пластин должна составлять около 3,5 м2. Производительность – 150 м3/час.

   Если разделить этот объём на высоту помещений, то мы узнаем площадь комнат, в которых наш рекуператор будет без устали менять воздух. В нашем случае это 62 м2. Как уже упоминалось, нормы требуют, чтобы воздух менялся каждые 2 часа. За это время приточный рекуператор с указанной площадью пластин теплообменника заменить воздушный объём на площади 124 м2.

Мастерим рекуператор самостоятельно

   Для того чтобы сделать рекуператор воздуха своими руками нам необходимо следующее.

1. Тонкий листовой металл от 0,5 мм до 1 мм или алюминий 2 мм: плоский или профилированный: 4 м2.
2. Листовая пробка (оргстекло, пластик) толщиной 2 или 4 мм.
3. Жесть, фанера или ДСП для корпуса.
4. Минеральная вата или другой эффективный утеплитель.
5. Переходники под вентиляционные трубы диаметром 150 мм.
6. Герметик (только нейтральный).
7. Крепёж (в зависимости от материала корпуса).

   Принимаем, что установка рекуператора будет производиться в существующую систему вентиляции. Главная и единственная ответственная часть нашего устройства – теплообменник. Это набор пластин с расстоянием между ними 4 мм (2 полоски технической пробки).

   Если самая нижняя пара пластин просматривается насквозь, то следующая пара, лежащая сверху, повёрнута на 90° и не просматривается. Схемой теплообмена рекуператор своими руками ничем не отличается от промышленного.

   Пластины должны быть ровными, размером 200 х 300 мм или 300 х300 мм. Резать металл надо так, чтобы края не имели заусениц и не изогнулись. Количество пластин ограничиваем высотой пакета пластин: максимальная высота набора – 300 мм. Основа теплообменника– лист ДСП или металла,4 угловые стойки по высоте теплообменника с верхней обвязкой и верхняя панель из любого материала.

   Для придания нашей конструкции жёсткости дистанционные полоски закрепляем герметиком: не только по краям, но и по центру пластин. Изготавливаем короб для теплообменника и рекуператор своими руками почти готов.

   Утепляем короб, прорезаем 4 отверстия, устанавливаем патрубки под гибкие воздуховоды диаметром 150 мм. Таким образом обеспечиваем вход-выход для вытяжки и вход-выход для приточного воздуха.

   В центре короба закрепляем теплообменник, устраиваем перегородки так, чтобы приток и вытяжка пересекались только внутри теплообменника.

   Встраиваем рекуператор в принудительную систему вентиляции. И только теперь возможно определение КПД изготовленного устройства. Для этого необходимо иметь следующие данные:

• температуру приточного воздушного потока на входе, t1;
• температуру приточного воздушного потока на выходе из рекуператора, t2;
• температуру вытяжного воздуха на входе в рекуператор,t3.

Трубчатый рекуператор

   Подобным образом устроен и трубчатый приточный рекуператор: корпусом ему служит пластиковый воздуховод с боковыми отводами. Понадобятся тонкостенные алюминиевые трубки диаметром 10 мм. Длина – 40-50 см.

   Трубки открытыми торцами герметично крепятся на двух круглых пластинах, которые плотно вставляются в воздуховод.

   Внутри трубок проходит воздух на вытяжку. Через два боковых отвода подаётся и поступает внутрь помещения приточный воздух. Он проходит между трубками, где и нагревается.

   Такой рекуператор своими руками сделать немного сложнее, но он занимает меньше места и более эстетичен. В торец воздуховода и в отвод можно вставить вентиляторы.

   В этом случае получаем приточно-вытяжную вентиляционную систему с встроенным рекуператором. Её можно использовать в гараже или квартире. Для этого надо пробить соответствующее отверстие в стене.

   Мощность такой установки – около 100 м³ воздуха в час.

postroiv.ru

Рекуператор воздуха — что это такое и особенности функционирования

При использовании системы рекуперации происходит возврат тепловой энергии, которая теряется через систему вентиляции. Благодаря ей осуществляется свободное перемещение воздушных масс без последующего охлаждения помещения.

Рекуператор представлен в виде теплообменника с двойными стенками, через которые проходит тёплый вытяжной воздух, а также холодные приточные воздушные массы. Пластинки обладают высокой теплопроводностью. Они устанавливаются для того, чтобы избежать смешивания теплых и холодных воздушных масс. Выходящий воздух движется вдоль квадратной трубы, а приточный — поперёк.

Кроме этого, нагретый воздух способен отдавать своё тепло холодным воздушным массам. По этой причине внутрь помещения попадает уже прогретый воздух.

Важно! Чем выше температура вытяжного воздуха, тем больше можно нагреть поступающее воздушные массы.

Установка рекуперационной системы в собственном доме позволяет существенно сократить уровень возможных теплопотерь. После проведения работ, связанных с монтажом рекуператора, в помещении сохраниться до 80 процентов тепла.

Установка системы рекуперации является целесообразным шагом, который позволяет обеспечить качественную вентиляцию в доме. Кроме этого, монтаж рекуператора имеет ещё целый ряд преимуществ:

• экономия на отоплении;
• экономия на вентиляции;
• очищение помещения от неприятных запахов;
• удаление пыли;
• низкая стоимость эксплуатации;
• простота установки;
• долгий срок службы устройства.

Использование рекуператора обеспечивает регулярный приток свежего воздуха в помещение без последующего снижения уровня температурных показателей.

Обеспечение качественной вентиляции. При установке такой системы можно говорить об эффективном воздухообмене. Свободное перемещение воздушных масс обеспечивает стабильную подачу чистого воздуха в помещение. При этом можно говорить об удалении углекислого газа и посторонних запахов из поступающих воздушных масс. Кроме этого, рекуператор способен осушать воздух, в котором содержится слишком высокий процент влаги.

Экономия на отоплении. Ещё одно преимущество рекуператора заключается в том, что вследствие его установки уровень возможных теплопотерь будет сведён к минимуму. Тепло, которое попадает в помещение, поступает вместе со свежим воздухом из рекуперационной системы. Наряду с этим, тепловых потерь через рекуператор не происходит. Возможная экономия в этом случае будет держаться на уровне 30-50%.

Экономия на реализации дополнительной вентиляции. Проведения комплекса работ, связанных с монтажом рекуперационной системы, освобождает от необходимости реализации дополнительной вентиляции кровли, газовых плит, каминов. Кроме этого, нет необходимости в использовании дорогих металлопластиковых окон. Здесь можно сделать выбор в пользу традиционной деревянной вариации изделия. Использование рекуператора очень удачно заменяет обычное проветривание комнаты.

Высокое качество очистки воздуха. Воздушные массы, поступающие внутрь помещения через рекуператор, проходят предварительную фильтрацию и очищение от различных частиц пыли и элементов грязи. Здесь можно говорить о высоком качестве очистки воздуха. Однако следует акцентировать внимание на необходимости регулярного ухода за отдельными элементами системы. Рекуператор следует прочищать, чтобы избежать накопления большого количества пыли и предотвратить появление возбудителей болезней. В целях повышения качества поступающих воздушных масс можно прибегнуть к установке ионизатора воздуха.

Бесшумная и эффективная работа. Рекуператоры, предназначенные для эксплуатации в домашних условиях, отличаются высокой эффективностью и бесшумностью работы. Рекуперационные системы для промышленных объектов являются более громоздкими и шумными, поэтому их использование дома не является целесообразным.

Рекуперационные системы вентиляции представлены различными вариациями. Чтобы подобрать наиболее подходящий вариант, следует учитывать многие нюансы. Устройства такого типа имеют несколько разновидностей:

• рекуператор пластинчатого типа;
• роторный рекуператор;
• крышный рекуператор;
• рециркуляционный водяной рекуператор.

Пользуется наибольшим спросом по причине высокой производительности, а также благодаря низким ценовым показателям. Состоит из неподвижных пластиковых, медных или алюминиевых пластин. Поступающий воздух проходит через ряд кассет, которых может быть несколько.

Если кассета одна, то при образовании капель воздушных поток перенаправляется в обход данного элемента. Образовавшаяся влага выводится через дренажный канал. Если кассет несколько, то вероятность образования конденсата сводится к минимуму. Главным недостатком таких рекуператоров является высокая вероятность появления наледи в зимнее время года.

Устройство такого типа оснащено лопастями, которые обеспечивают движение воздушных масс. Количество установленных роторов может варьироваться от одного до двух. Роторный рекуператор имеет форму цилиндра с пластинами и барабаном.

При функционировании сначала осуществляется выведение воздушных масс из комнаты, после чего в помещение попадает свежий воздух с улицы.

Используется для объектов промышленного значения. Чаще всего рекуператор крышного типа устанавливается в вентиляционных системах магазинов, цехов и других объектах общественного значения. Следует отметить невысокую стоимость эксплуатации и простоту монтажа устройства.

По уровню производительности данная вариация устройства практически идентична пластинчатому рекуператору. Однако в конструктивном плане здесь есть определённые отличия. Такая система рекуперации имеет много общего с водяной системой отопления. Здесь в качестве теплообменника может выступать вода или антифриз.

Самостоятельное изготовление рекуператора не является слишком сложной процедурой. Если грамотно подойти к разрешению этого вопроса, то вполне возможно добиться положительного результата без привлечения сторонних специалистов. Всё это способно вылиться в банальную экономию денежных средств.

При выполнении монтажа рекомендуется придерживаться определённой последовательности действий. Задачи, которые следует разрешить при этом:

1. Подбор материалов.
2. Подготовка металлических листов.
3. Монтаж теплообменника.
4. Подготовка корпуса.
5. Утепление корпуса.
6. Устройство рекуператора.

Целесообразнее всего в качестве необходимого материала использовать оцинкованное железо. Предварительно оно разрезается на пластины одинакового размера. Предварительно также следует позаботиться о приобретении пластиковых фланцев. При монтаже необходимо проследить, чтобы расстояние между пластинами не превышало 4 мм. В противном случае сопротивление воздуху будет слишком большим.

Для изготовления корпуса может использоваться жесть или МДФ. Здесь же следует не забывать об утеплении внутренней части короба. Для этого подойдёт стекловолокно или минеральная вата. Образовавшиеся щели заделываются силиконом.

tbf.su

Принцип работы рекуператора воздуха и его эффективность

По своей сути, рекуператор воздуха для частного дома представляет собой ничто иное, как теплообменник, в котором выходящий из помещения воздух отдает большую часть своего тепла входящему с улицы – он его подогревает, предупреждая таким способом охлаждение помещений.

Устроен такой прибор достаточно просто – чтобы понять его принцип работы, представьте себе квадратную трубу, по которой выходящий из помещения воздух идет вдоль нее, а приходящий – поперек. При этом оба потока не смешиваются благодаря специальным теплопроводящим пластинам. Примерно так и устроен современный рекуператор для воздуха, в котором один поток отдает тепло другому. Эффективность работы такого устройства достаточно высока. Приведу цифры – если поток исходящего из помещения воздуха имеет температуру 21˚C, а на улице мороз -10˚C, то после рекуператора уличный воздух будет иметь температуру от +2 до +6˚C. Представляете, сколько энергии можно сэкономить с помощью этого устройства? Много! Счета за оплату энергоносителей снизятся в несколько раз.

Виды рекуператоров воздуха и чем они отличаются друг от друга

Разновидностей рекуператоров не так уж много. Можно выделить всего четыре основных вида, которые получили наибольшее распространение.

1. Пластинчатые рекуператоры воздуха. Это самый распространенный тип подобных устройств, являющийся одновременно дешевым и эффективным. Их КПД составляет от 40 до 65%. Устроены такие агрегаты достаточно просто и в своей конструкции не имеют никаких трущихся подвижных частей. А это в первую очередь надежность – они практически не ломаются. Кроме того, комнатные рекуператоры воздуха пластинчатого типа не потребляют никакой энергии – они работают без ее использования. К недостаткам пластинчатых устройств можно отнести его обмерзание в зимний период года и невозможность осуществления влагообмена.
2. Роторные рекуператоры воздуха. Этот тип рекуператора для своей работы требует наличия электрической энергии – его электроника, в зависимости от перепада температур снаружи и внутри помещения, подбирает оптимальное количество оборотов ротора, благодаря чему не происходит обледенения этого устройства зимой. Принцип его работы основан на вращении теплообменника, по которому проходит уличный воздух в потоке исходящего теплого воздуха. Именно благодаря такому вращению КПД роторных рекуператоров может достигать 87%. Кроме того, это устройство позволяет частично возвращать влагу назад в помещение, не пересушивая воздух. И еще, регулируя скорость вращения теплообменника, можно изменять скорость теплоотдачи.
3. Рециркуляционный водяной рекуператор. У этого устройства КПД практически такое же, как и у пластинчатого рекуператора (50-65%), только в отличие от последнего, он имеет сложную конструкцию, в которой роль посредника для передачи тепла выполняет жидкость (вода или антифриз). Конструктивно эта система имеет некоторое сходство с отоплением. Роль котла в нем играет теплообменник, установленный на вытяжном канале вентиляции, а вместо батареи имеется теплообменник, который установлен на канале всасывания уличного воздуха. В первом вода нагревается, а во втором отдает свое тепло. Единственным преимуществом рециркуляционного водяного рекуператора является возможность установки его отдельных частей в разных местах. К влагообмену эти устройства не приспособлены, а без электроэнергии обходиться не могут, таков уж принцип работы искусственной циркуляции теплоносителя.
4. Крышный рекуператор воздуха – для квартиры или дома не подойдет. Это промышленные установки, используемые в системах вентиляции магазинов, цехов и других подобных помещений. Их КПД составляет 55-68%. Основное их отличие – это низкие расходы на обслуживание и установку. Кроме того, благодаря своему месторасположению они экономят подпотолочное пространство, что является немаловажным в таких помещениях, как торговые залы и цехи, где и без того хватает другого оборудования.

Вот и все, можно сказать, что с видами рекуператоров мы разобрались, теперь самое время ознакомиться с возможностью самостоятельного изготовления этого устройства для дома или квартиры.

stroisovety.org

Принцип работы рекуператора

Конструкция теплообменника (рекуператора) представляет собой компактный теплообменник.

Конструкция устройства обеспечивает в зимнее время нагрев входящих холодных масс воздуха за счёт повышенной температуры выходящих воздушных потоков, а летом не позволяет жаркому уличному воздуху проникнуть в помещение.

Монтаж теплообменника в частном доме или квартире позволяет снизить тепловые потери и уменьшить затраты на отопление и кондиционирование.

Воздушные массы перемещаются самостоятельно, не смешиваясь между собой. Повышенная теплопроводность рабочих элементов камеры обеспечивает эффективный обмен тепловой энергии циркулирующих потоков воздуха.

Рекуператор может функционировать самостоятельно за счёт естественного движения воздушных потоков, оснащаться вентилятором или встраиваться в вентиляционную систему.

Интенсивность охлаждения и нагрева воздуха зависит от перепада температур воздушных масс.

Типы конструкций рекуператоров

Принцип действия рекуператора отличается в зависимости от технических особенностей устройства теплообменника.

Пластинчатая конструкция

Состоит из пакета пластин, изготовленных из хорошо проводящего тепло алюминия или стали. Воздух с повышенной температурой отдаёт тепловую энергию пластинам теплообменника и нагревает их поверхность. Холодные воздушные массы поглощают тепло и нагреваются. В конструкции устройства отсутствуют подвижные элементы, что значительно повышает надёжность работы. Популярен благодаря низкой стоимости и высокой эффективности. Коэффициент полезного действия рекуператора достигает 65%. Пластинчатый рекуператор положительно зарекомендовал себя в вентиляционных системах частных домов и современных коттеджей.

Устройство роторного типа

Конструктивной особенностью этого рекуператора является цилиндрический барабан теплообменника, изготовленный из гофрированных стальных элементов. Соосно барабану расположен приточно-вытяжной вентилятор, обеспечивающий циклическое движение нагретого и охлаждённого воздуха. При вращении теплообменника происходит эффективный обмен тепловой энергией воздушных потоков и частичный возврат влаги в помещение. Рекуператор роторного типа оборудован электронной системой, автоматически изменяющей частоту вращения ротора. Это позволяет регулировать интенсивность тепловой отдачи и обеспечивать КПД устройства до 87%. Роторные рекуператоры отличаются повышенной ценой и используются на промышленных предприятиях.

Трубчатое исполнение

Популярность устройств этого типа обусловлена простотой конструкции и низкими затратами, связанными с самостоятельным изготовлением. Принцип обмена тепловой энергии воздушных потоков аналогичен рекуперации в пластинчатых теплообменниках. В трубчатой конструкции устройства воздух циркулирует по коаксиальным трубам. Внешний воздух поглощает тепло от стенок труб, нагретых выходящими из помещения воздушными массами. Трубчатые рекуператоры устанавливают в квартирах и частных домах.

Рециркуляционный теплообменник

В конструкции этого типа в качестве посредника, осуществляющего передачу тепловой энергии, используется жидкость. Это значительно усложняет конструкцию. Устройство включает два теплообменника. Один, наполненный антифризом или обычной водой, устанавливается на вытяжной магистрали вентиляции, а другой — на всасывающем канале, по которому поступает внешний воздух. Нагретая жидкость отдаёт тепло массам воздуха. Сложная конструкция устройства с принудительной циркуляцией теплоносителя ограничивает сферу её применения. Коэффициент полезного действия соразмерен КПД рекуператора пластинчатой конструкции.

Крышный рекуператор

Этот вид оборудования имеет КПД до 68% и представляет собой промышленную установку, применяемую в системах подачи воздуха торговых центров и производственных помещений. Такая система рекуперации отличается низкими затратами по обслуживанию, а специфика установки позволяет сэкономить пространство в области потолка, что актуально для производственных цехов и торговых центров. Особенности конструкции крышного рекуператора не позволяют использовать его в системах подачи воздуха квартир и частных домов.

Какой рекуператор выбрать

Можно продолжить описание особенностей конструкций и разновидностей агрегатов. Однако не все типы рекуператоров монтируются в условиях небольшой квартиры или частного дома.

Самыми целесообразными конструкциями для изготовления и установки своими силами в квартире или собственном коттедже являются пластинчатый рекуператор с перекрёстным движением воздушных потоков или трубчатое коаксиальное устройство противоточного типа.

Для частных помещений, оборудованных пластиковыми окнами, выбор таких типов конструкций — оптимальное решение. Застой воздуха, вызванный отсутствием сквозняков, затрудняет свободное дыхание, а кондиционер «гоняет по кругу» один и тот же воздух. Приток кислорода необходим, и не всегда для проветривания требуется открывать окна. Обновление воздушной среды в частном доме или квартире с помощью трубчатого или пластинчатого рекуператора будет осуществляться через каждые два часа. Летом помещение насытится охлаждённым воздухом, а зимой — подогретым.

Эти две разновидности рекуператоров отличаются простотой конструкции, малыми габаритами, низкими затратами по изготовлению и доступностью применяемых материалов. Кроме того, данные рекуператоры не создают шума, легко устанавливаются и не нуждаются в специальном обслуживании.

Расчёт мощности теплообменника

Планируя установку теплообменника в квартире или частном доме, важно правильно рассчитать мощность и учесть размеры конкретных помещений.

Рассчитывайте мощность рекуператора по формуле: P = 0, 335 х Q х (Т_вн. – Т_улич.), где:

• P — мощность устройства, Вт;
• Q — объём воздуха в м³, который ежечасно должен поступать в помещение;
• Т_вн. — температура внутреннего воздуха после рекуператора;
• Т_улич. — температура уличного воздуха до входа в рекуператор.

Выполняя расчёт мощности, учитывайте нормативный объём приточного воздуха. Его величина составляет 60 м³/ч для лиц, постоянно находящихся в помещении, и 20 м³/ч — для временных посетителей.

Рассмотрим пример: требуется нагреть на 15 °C воздушный поток объёмом 100 м³ в час, поступающий с улицы в помещение.

P=0,335х100х15=500 Вт.

Как сделать пластинчатый рекуператор своими руками

Учитывая уровень цен на готовые пластинчатые рекуператоры, стоит задуматься о самостоятельном изготовлении этого устройства.

Пластинчатая конструкция — плюсы и минусы

Рекуператор с пластинчатым теплообменником обладает следующими достоинствами:

• отсутствием быстроизнашивающихся и подвижных элементов;
• высокой тепловой эффективностью, составляющей 65%;
• небольшими габаритами;
• простой конструкцией теплообменника;
• возможностью энергонезависимой работы;
• лёгкостью самостоятельного изготовления;
• отсутствием необходимости в специальном обслуживании и регулировке;
• возможностью установки в любую зону воздушной магистрали.

Одновременно с достоинствами имеются и слабые стороны:

• обледенение пластин при отрицательной температуре уличного воздуха и высокой влажности внутри здания;
• невозможность регулировки концентрации влаги в помещении.

Однако имеются проверенные решения, позволяющие при обмерзании теплообменника повысить эффективность работы устройства. Необходимо предпринять специальные меры по обогреву рекуператора или использовать целлюлозные кассеты, которые поглощают влагу, не позволяют образоваться конденсату и обладают эффектом увлажнителя.

Необходимые материалы

Для изготовления пластинчатой конструкции теплообменника подготовьте следующие материалы:

• листовой металл 0,5–1,5 мм (предпочтительно алюминий) для изготовления пластин теплообменника. Допускается применение оцинковки, текстолита, сотового поликарбоната или гетинакса (учитывайте, что с уменьшением толщины пластин возрастает коэффициент теплоотдачи);
• материал для обеспечения гарантированного зазора между пластинами в интервале 2–3 мм (можно использовать деревянные планки, органическое стекло, техническую пробку или обычный шнур шириной порядка 10 мм);
• листовой материал для изготовления корпуса (подойдёт также тонкий металл, фанера, стружечные плиты или любая имеющаяся ёмкость требуемых размеров);
• клей и герметик на основе силикона;
• утеплитель, имеющий толщину 4 см (можно использовать минеральную вату или пенопласт);
• соединительные фланцы, соответствующие диаметру труб;
• вентилятор, мощность которого определяется расчётным путём;
• стальные уголки для изготовления стоек;
• крепёжные элементы (шурупы, саморезы).

Для выполнения работ понадобится электрический лобзик или обычная болгарка.

Изготовление

Для самостоятельного изготовления пластинчатого теплообменника не требуется специальная техническая подготовка. Осуществляйте изготовление деталей рекуператора и сборку устройства, руководствуясь предварительно разработанным чертежом.

Выполняйте работы по следующему алгоритму:

1. Нарежьте заготовки квадратной формы, имеющие размер стороны 20–30 см. Подготовьте для пакета 70 пластин, имеющих идеальные размеры и плоскостность поверхности. Используйте электрический инструмент, позволяющий выполнять резку группы заготовок.
2. Подготовьте и приклейте к элементам пакета прокладки, соответствующие размерам пластин. Наклеивайте параллельные полосы прокладок с боковых сторон пластин (за исключением одной крайней пластины) и в центре.
3. Соберите в блок комплект заготовок, смазав клеем сопрягаемые плоскости полос. Произведите укладку панелей, осуществляя поворот каждой последующей заготовки под прямым углом. Контролируйте совпадение краёв. Наклейте последнюю пластину, на которой отсутствуют прокладки.
4. Обеспечьте плотное прилегание деталей блока. Для улучшения схватывания положите на кассету груз. Каналы в полученном блоке чередуются на каждом уровне и располагаются под углом 90 градусов.
5. Соберите полученную конструкцию в силовой каркас. Тщательно заделайте все зазоры герметиком.
6. Соберите корпус, обеспечив возможность диагонального расположения блока теплообменника. Размер по диагонали теплообменного блока должен соответствовать внутренним размерам корпуса рекуператора, а ширина корпуса — толщине пакета. Предусмотрите места для монтажа вентиляторов и фильтровальных элементов при необходимости.
7. Подготовьте в боковых стенках корпуса отверстия для установки патрубков.
8. Зафиксируйте на внутренних стенках корпуса направляющие элементы для установки теплообменника. Расположение пакета должно обеспечивать возможность сбора конденсата в нижней части и вывод его через дренажный канал.
9. Герметизируйте стыки деталей корпуса, закрепите патрубки воздуховодов с фланцами.
10. Плотно вставьте кассету теплообменника в корпус устройства, обеспечив угол 45 градусов между боковой поверхностью пластин и стенкой корпуса рекуператора.
11. Обеспечьте герметичность четырёх полученных каналов вокруг теплообменника. При необходимости устраните щели герметиком. Движение воздушных потоков должно осуществляться только через зазор между пластинами теплообменника.
12. Установите на входе воздушных магистралей фильтровальные элементы и вентиляторы, если их монтаж предусмотрен конструкцией изделия.
13. Окрасьте корпус, обеспечив защиту от коррозии и гниения. Утеплите рекуператор, используя теплоизоляционные материалы.

Видео: изготовление пластинчатого рекуператора

Как сделать трубчатый коаксиальный рекуператор своими руками

Владельцы квартир часто выбирают для самостоятельного изготовления и монтажа трубчатый коаксиальный рекуператор, считая его конструкцию более простой. Технология самостоятельного изготовления теплообменника не слишком трудоёмка и требует элементарных навыков работы с инструментом.

Трубчатая коаксиальная конструкция — плюсы и минусы

Трубчатый рекуператор с коаксиально расположенными оболочками выгодно отличается:

• повышенным до 65–70% коэффициентом полезного действия;
• отсутствием подвижных частей;
• компактной конструкцией;
• доступностью материалов для самостоятельного изготовления;
• простотой изготовления;
• лёгкостью установки;
• возможностью работы без дополнительного электрооборудования.

У коаксиального рекуператора имеются и недостатки:

• невозможность изменения влажности в помещении;
• зависимость эффективности работы устройства от длины коаксиальных труб.

Необходимые материалы

Для самостоятельного изготовления трубчатого рекуператора понадобятся материалы, приобрести которые можно в любом специализированном магазине:

• пластиковая труба диаметром 16 см, применяемая для канализации;
• переходники с диаметра 16 см на 10 см, используемые в качестве разветвителей;
• гофрированная труба диаметром 10 см, изготовленная из алюминия;
• вентилятор с посадочным размером, соответствующим диаметру трубы.

Приобретая материалы для изготовления рекуператора, помните, что длина канала определяет КПД устройства. Для повышения интенсивности работы можно установить небольшой вентилятор, улучшающий циркуляцию воздуха.

Изготовление трубчатого рекуператора

Для самостоятельного изготовления устройства предварительно разработайте схему трубчатого рекуператора — это поможет избежать ошибок при сборке.

Выполняйте работы, соблюдая последовательность операций:

1. Отрежьте заготовку пластиковой трубы необходимого размера, являющуюся корпусом теплообменника.
2. Упакуйте алюминиевую гофру внутри пластиковой трубы, обеспечив её максимальное растяжение.
3. Закрепите в торцах магистрали переходники, соединив с ними гофрированную трубу.
4. Обеспечьте герметичность крепления гофрированной трубы к патрубкам переходников.
5. Соедините приточную магистраль к свободным патрубкам переходного элемента.
6. Состыкуйте коаксиальный теплообменник с вентилятором. Это улучшает прохождение воздушного потока по гофре.

Предложенная схема сборки обеспечит эффективный теплообмен между стенками гофры и внешней трубой коаксиального рекуператора.

Видео: изготовление трубчатого теплообменника

Как узнать КПД оборудования

Для определения коэффициента полезного действия рекуператора руководствуйтесь формулой: КПД = (Тпост. — Твнеш.) / (Твнутр. — Твнеш.), где:

• Т_пост. — температура поступающего в помещение воздуха после прохождения через теплообменник рекуператора;
• Т_внеш. — температура уличного воздуха на входе в устройство;
• Т_внутр. — температура удаляемого из помещения потока до рекуперации.

Перемножив полученное значение на 100, получим выраженный в процентах КПД теплообменника.

Например, внешняя температура 0 °C, внутренняя +20 °C, а рекуперированный воздух нагрелся до 14,8 °C.
КПД=(14,8–0)/(20–0)=0,74.
Коэффициент полезного действия устройства, представленного на рисунке, составляет 0,74х100%=74%.

Значение КПД изменяется в зависимости от условий работы.

Установка и монтаж в частном доме

Не так сложно выполнить установку рекуператора в частном доме.

Трубчатый тип устройства

На примере трубчатого типа, оснащённого вентиляторами, рассмотрим последовательность выполнения работ по самостоятельной установке устройства.

Установка осуществляется на расстоянии 10–15 см от потолка помещения. Монтаж производится следующим образом:

1. Просверлите сквозной канал диаметром 165–170 мм со стороны помещения на улицу с наклоном 3 градуса на внешнюю сторону.
2. Установите в отверстии рабочий модуль теплообменника.
3. Обеспечьте выступание с внешней стороны помещения выходного патрубка от уровня стены на 15 мм.
4. Заполните свободное пространство монтажной пеной или уплотнителем, обеспечивающим герметичность и фиксированное положение корпуса.
5. Установите защитные решётки с противоположных сторон корпуса.
6. Подключите согласно схеме устройство рекуперации к электрической сети напряжением 220 в.
7. Подайте напряжение и проверьте работоспособность рекуператора.

Установленное устройство может функционировать в одном из трёх вариантов:

• в пассивном режиме. Минимальный воздухообмен 6–9 м³ в час осуществляется благодаря естественному перепаду давления внутри помещения и с уличной стороны;
• в режиме проветривания. Осуществляется одновременная работа двух вентиляторов. Создаётся интенсивный обмен воздушных масс с максимальной производительностью 70–80 м³ в час;
• в ночном положении. Циркуляция воздушных масс объёмом 20–25 м³ в час создаётся принудительным путём за счёт уменьшенной с помощью реостата частоты вращения вентиляторов.

Помните, что все мероприятия по подключению к электрической сети устройства рекуперации выполняются при отключённом питающем напряжении.

Пластинчатый тип устройства

Пластинчатый теплообменник может устанавливаться как самостоятельное устройство, так и в магистралях, оборудованных вытяжным и приточным вентилятором. Подключение пластинчатого устройства с прямоугольными каналами осуществляется в магистралях, имеющих соответствующее сечение воздуховодов.

Для установки используются переходные колена.

Крепление рекуператора можно осуществить в потолочной части помещения с помощью шпилек.

При пассивном режиме работы устройства осуществляется естественный подогрев воздушных масс, циркулирующих благодаря перепадам давления. Подключается с помощью выходных патрубков к магистралям, обеспечивающим отвод и подачу воздушных масс.

Монтаж пластинчатого рекуператора, функционирующего совместно с вытяжным и приточным вентилятором, осуществляется путём соединения устройства с воздушными магистралями согласно схеме.

В частном доме рекуператор пластинчатого типа можно подключить, руководствуясь различными схемами.

Видео: установка пластинчатого рекуператора

Отзывы о работе устройства

Об эффективной работе тепло- и воздухообменника и целесообразности его установки свидетельствуют многочисленные отзывы.

Полтора года назад переехали в новую квартиру. В спальне по углам и на потолке была плесень. Сделали ремонт, в местах появления плесени обработали всем чем можно, но по прошествии полугода она начала появляться вновь. Пришлось делать ремонт заново, на этот раз более продуманно. Оказалось дело в недостаточной вентиляции, т. к. дом старый, вентиляционные шахты почти «не тянут», окна пластиковые. Решением оказался рекуператор. Прошло более полугода с момента ремонта, пока все отлично и дышится в комнате прекрасно!

Я заказала установку рекуператора в загородный дом. Пока его работой все очень довольны. Главное изменение — дома всё время свежий и при этом не холодный воздух. Может, летом это не так актуально, а вот зимой — очень!

У меня в квартире на кухне висит под потолком камера Mitsubishi- 150 м³/ч. Работает не выключаясь и зимой и летом уже 5 лет. Без вентиляции жена уже не согласилась бы жить.

При ремонте комнаты сразу запланировали монтаж рекуператора, проложили кабель к месту установки, установили под окном у радиатора, выглядит аккуратно и эстетично. В комнате дышится легче, планируем установить в остальные помещения.

Отличная вещь! Со своей задачей полностью справляется. Воздух у нас в спальне всегда свежий, сон улучшился в несколько раз. И засыпаем быстрее, и встаём легче. Я немного опасалась в спальню устанавливать, потому что все равно звук работы любого прибора слышен, но на деле оказалось, что он очень-очень тихий и не мешает.

Живём с прошлого года в доме. Проветривания помещений явно не хватало для хорошего микроклимата. После монтажа двух рекуператоров на весь дом, заметили — белье после стирки стало сохнуть гораздо быстрее, избыточная влажность ушла. Зимой рассчитываем сократить затраты на энергопотребление при помощи рекуператора!

Делюсь здесь опытом использования рекуператора. Установили его в середине декабря прошлого года и с тех не представляем, как жили в духоте раньше без него. Воздух дома стал намного чище, свежее. В спальне это незаменимая вещь, да и в детской тоже. Не надо открывать окна каждый раз, когда становится душно. Ещё я первое время была просто в восторге оттого, что пыли на подоконниках в спальне стало немного меньше. Сейчас уже ко всем плюсам рекуператора привыкли и хотим установить ещё один в большую комнату.

Практика подтверждает эффективность использования рекуператоров в качестве самостоятельных устройств, а также в системах вентиляции помещений. Характеристики изготовленных своими руками рекуператоров соответствуют показателям образцов, выпускаемых современной промышленностью. При небольших финансовых затратах можно самостоятельно изготовить и установить агрегат, который обеспечит здоровый микроклимат в частном доме или квартире.

tehznatok.com