Комфортное загородное жильё невозможно себе представить без хорошей вентиляционной системы, поскольку именно она являются залогом здорового микроклимата. Тем не менее, многие с осторожностью и даже настороженностью относятся к вопросу реализации такой установки, опасаясь огромных счетов за электроэнергию. Если определенные сомнения «поселились» и в вашей голове, рекомендуем взглянуть на рекуператор для частного дома.

Речь идёт о небольшом агрегате, совмещаемом с приточно-вытяжной вентиляцией и исключающим перерасход электрической энергии в зимний период, когда воздуху требуется дополнительный подогрев. Существует несколько способ сокращения нежелательных расходов. Самый эффективный и доступный – сделать рекуператор воздуха своими руками.

Что это за устройство такое и как оно работает? Об этом и пойдёт речь в сегодняшней статье.

Особенности и принцип работы

Итак, что такое рекуперация тепла? – Рекуперация это процесс теплообмена, при котором холодный воздух с улицы нагревается за счёт выходящего потока с квартиры. Благодаря такой схеме организации установка с рекуперацией тепла экономит тепло в доме. В квартире за короткий промежуток времени и с минимальными затратами электричества формируется комфортный микроклимат.

На видео ниже представлена система рекуперации воздуха.

Что такое рекуператор. Общее понятие для обывателя.

Экономическая целесообразность рекуперативного теплообменника зависит и от других факторов:

• цен на энергоносители;
• стоимости установки агрегата;
• затрат, связанных с обслуживанием устройства;
• продолжительности эксплуатации такой системы.

Обратите внимание ! Рекуператор воздуха для квартиры – важный, но не единственный элемент, необходимый для эффективной вентиляции в жилом пространстве. Вентиляция с рекуперацией тепла – комплексная система, функционирующая исключительно при условии профессиональной «связки».

Рекуператор для дома

С понижением температуры окружающей среды эффективность агрегата падает. Как бы то ни было, а рекуператор для дома в этот период жизненно необходимо, поскольку существенная температурная разница «нагружает» систему отопления. Если за окном 0°C, то в жилое пространство подается воздушный поток, прогретый до +16°C. Бытовой рекуператор для квартиры с этой задачей справляется без каких-либо проблем.

Формула для подсчёта эффективности

Современные рекуператоры воздуха отличаются не только КПД, нюансами использования, но и конструкционно. Рассмотрим самые популярные решения и их особенности.

Основные типы конструкций

Специалисты акцентируют внимание на том, что тепла бывают нескольких типов:

• пластинчатыми;
• с отдельными теплоносителями;
• роторные;
• трубчатые.

Пластинчатый тип – включает в себя конструкцию на основе алюминиевых листов. Такая установка рекуператора считается самой сбалансированной с точки зрения стоимости материалов и значения теплопроводности (КПД варьируется от 40 до 70%). Агрегат отличается простотой исполнения, ценовой доступностью, отсутствием подвижных элементов. Для установки не требуется специализированной подготовки. Монтаж без каких-либо сложностей выполняется дома, своими руками.

Пластинчатый тип

Роторные – достаточно популярные среди потребителей решения. В их конструкции предусмотрен вал вращения, питающийся от электросети, а также 2 канала под воздухообмен с противотоками. Как работает такой механизм? – Один из участков ротора прогревается воздухом, после чего он поворачивается и тепло перенаправляется к холодным массам, сосредоточенным в соседнем канале.

Роторный тип

Несмотря на высокий КПД, установки имеют и ряд весомых недостатков:

• внушительные массогабаритные показатели;
• требовательность к регулярному техническому обслуживанию, ремонту;
• проблематично воспроизвести рекуператор своими руками, восстановить его работоспособность;
• смешивание воздушных масс;
• зависимость от электрической энергии.

О видах рекуператоров можете посмотреть видео ниже (начиная с 8-30 минуты)

Рекуператор: зачем он, их виды и мой выбор

Обратите внимание ! Вентиляционная установка с трубчатыми устройствами, а также отдельными теплоносителями практически не воспроизводится в домашних условиях, даже если под рукой есть все необходимые чертежи и схемы.

Устройство для воздухообмена своими руками

Самой простой с точки зрения реализации и последующего оборудования считается система рекуперации тепла пластинчатого типа. Эта модель может похвастаться как очевидными «плюсами», так и досадными «минусами». Если говорить о достоинствах решения, то даже самодельный рекуператор воздуха для дома может обеспечить:

• приличный КПД;
• отсутствие «привязки» к электросети;
• конструкционная надёжность и простота;
• доступность функциональных элементов и материалов;
• продолжительность эксплуатации.

Но перед тем как начать создавать рекуператор своими руками, следует уточнить и минусы данной модели. Главный из недостатков – образование оледенений при сильных морозах. На улице уровень влаги меньше, нежели в воздухе, который присутствует в комнате. Если не воздействовать на нее каким-либо образом она превращается в конденсат. При морозах высокий уровень влажности способствует формирования наледи.

На фото изображено как происходит воздухообмен

Существует несколько способов защиты устройства рекуператора от обмерзания. Это небольшие по размерам решения, отличающиеся эффективностью и способом реализации:

• термическое воздействие на конструкцию за счёт чего наледь не задерживается внутри системы (КПД падает в среднем на 20%);
• механический отвод воздушных масс от пластин, благодаря чему осуществляется принудительный отогрев льда;
• дополнение системы вентиляции с рекуператором целлюлозными кассетами, поглощающими избыточную влагу. Они перенаправляются в жильё, при этом не только устраняется конденсат, но и достигается эффект увлажнителя.

Предлагаем посмотреть видео - Рекуператор воздуха для дома своими руками .

Рекуператор - своими руками

Рекуператор - своими руками 2

Специалисты сходятся во мнении – целлюлозные кассеты на сегодняшний день являются оптимальным решением. Они функционируют вне зависимости от погоды за окном, при этом установки не потребляют электричества, им не требуется канализационного отвода, сборника под конденсат.

Материалы и компоненты

Какие решения и изделия следует подготовить, если необходимо собрать домашний агрегат пластинчатого типа? Специалисты настоятельно рекомендуют обратить первостепенное внимание на следующие материалы:

1. 1. Алюминиевые листы (вполне подойдет текстолит и сотовый поликарбонат). Обратите внимание на то, что чем тоньше будет этот материал, тем эффективнее осуществится теплообмен. Приточная вентиляция в таком случае работает лучше.
2. 2. Деревянные рейки (шириной порядка 10 мм и толщиной до 2 мм). Помещаются между соседними пластинками.
3. 3. Минеральная вата (толщиной до 40 мм).
4. 4. Металл или фанера для подготовки корпуса аппарата.
5. 5. Клей.
6. 6. Герметик.
7. 7. Метизы.
8. 8. Уголок.
9. 9. 4 фланца (под сечение трубы).
10. 10. Вентилятор.

Обратите внимание ! Диагональ корпуса рекуперативного теплообменника соответствует его ширине. Что касается высоты, то она корректируется под количество пластин и их толщину в связке с рейками.

Чертежи устройства

Металлические листы используются для нарезки квадратов, размеры каждой стороны могут варьироваться от 200 до 300 мм. В этом случае необходимо подбирать оптимальное значение, учитывая то, какая система вентиляции установлена в вашем доме. Листов должно быть не менее 70. Чтобы они получались ровнее, рекомендуем одновременно работать с 2-3 шт.

Схема пластичного устройства

Чтобы рекуперация энергии в системе осуществлялась полноценно, необходимо подготовить и деревянные рейки в соответствии с выбранными размерами стороны квадрата (от 200 до 300 мм). Затем их необходимо аккуратно обработать олифой. Каждый деревянный элемент приклеивается на 2-е стороны металлического квадрата. Один из квадратов необходимо оставить не оклеенным.

Чтобы рекуперация, а вместе с ней и вентиляция воздуха, проходили эффективнее, каждую верхнюю грань реек тщательно промазывают клеевым составом. Отдельные элементы собираются в квадратный «сэндвич». Очень важно! 2-й, 3-й и все последующие квадратные изделия следует поворачивать на 90° по отношению к предыдущему. В такой способ реализовывается чередование каналов, их перпендикулярное положение.

На клей фиксируется верхний квадрат, на котором рейки отсутствуют. Используя уголки, конструкцию аккуратно стягивают и крепят. Чтобы рекуперация тепла в системах вентиляции осуществлялась без потерь воздуха, щели заполняют герметиком. Формируются фланцевые крепления.

Вентиляционные решения (изготовленный агрегат) помещаются в корпус. Предварительно на стенах устройства необходимо подготовить несколько уголковых направляющих. Теплообменник располагают таким образом, чтобы его углы упирали в боковые стенки, при этом вся конструкция визуально напоминает ромб.

На фото самодельный вариант устройства

Остаточные продукты в виде конденсата остаются в нижней его части. Главная задача заключается в получении 2-х вытяжных каналов, изолированных друг от друга. Внутри конструкции из пластинчатых элементом осуществляется смешивание воздушных масс, и только там. Внизу проделывают небольшое отверстие для отвода конденсата через шланг. В конструкции проделывают 4 отверстия под фланцы.

Формула для расчёта мощности

Пример ! Для подогрева воздуха в комнате до 21 °С , для которой требуется 60 м3 воздуха в час: Q = 0.335х60х21 = 422 Вт.

Чтобы определить КПД агрегата достаточно определить температуры в 3-х ключевых точках его входа в систему:

Расчет окупаемости рекуператора

Теперь вам известно, что такое рекуператор и насколько он необходим современным вентиляционным системам. Данные устройства все чаще устанавливаются в загородных коттеджах, объектах социальной инфраструктуры. Рекуператоры для частного дома являются довольно востребованным товаром в наше время. При определенном уровне желания рекуператор можно собрать своими руками из подручных средств, как говорилось выше в нашей статье.

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.

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.

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:

• 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 (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.

Основное достоинство пластинчатого 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

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:

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:

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:

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.

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

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 .

Роторный рекуператор — Фото 03

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.

Важно знать, что внутри короба, на пластинах теплообменника, будет появляться конденсат. Ему надо обеспечит естественный сток. Подобным образом устроены все рекуператоры воздуха для дома, квартиры или хозяйственного помещения.

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.

Формула для расчёта КПД (%) = [(t2 - t1) / (t3 - t1)]·100.

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.

Применение рекуператоров в частном доме

Эффект от применения таких устройств существенно повышается, если установка рекуператора совмещена с воздуховодом, проложенным под землёй. Воздух в нём зимой будет нагреваться естественным теплом земли, а летом - охлаждаться.

В результате теплообмена свежий воздух может нагреться до 14 - 16 °C. Эта схема используется при индивидуальном строительстве: рекуператор воздуха своими руками надо будет сделать под конкретные условия, и в этом случае подогревать его в самые большие морозы не придётся.

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

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

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

Рекуператор – прибор, который регулирует и направляет эти процессы.

Принцип его работы следующий:

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

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

Типы рекуператоров

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

• роторный;
  ­
• пластинчатый;
  ­
• рециркуляционный водяной;
  ­
• камерный;
  ­
• фреонный.

Роторный

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

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

Пластинчатый

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

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

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

Рециркуляционный водяной

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

Система имеет свои преимущества:
­

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

Недостатки:
­

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

Камерный

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

Фреонный

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

Достоинства и недостатки пластинчатого прибора

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

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

Отрицательные стороны:
­

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

Изготовление пластинчатого аппарата своими руками

Для изготовления конструкции своими руками, необходимо подготовить материалы:
­

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

Процесс изготовления:

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

Правила расчета мощности

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

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

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

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

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