Рекуператор воздуха своими руками расчет. Вентиляция воздуха в помещении с помощью рекуператора. Основные правила при выборе оптимального места для рекуператора своими руками

Самодельный рекуператор воздуха – все плюсы и минусы, инструкция по изготовлению. Невозможно представить себе комфортное проживание в загородном доме без грамотно обустроенной вентиляционной системы, так как именно она является залогом того, что в вашем доме будет здоровый микроклимат. И, тем не менее, большинство владельцев с настороженностью относятся к тому, чтобы установить , так как боятся получить непомерные счета за электрическую энергию. Если такие же сомнения стали терзать и вас, советуем рассмотреть такое устройство для частного дома, как рекуператор.

Это небольшой по габаритам агрегат, который совмещается с приточно-вытяжной вентиляцией и он исключает перерасход электрической энергии в зимнее время, когда для воздуха потребуется дополнительное прогревание. Самый доступный и эффективный вариант – это сделать рекуператор воздуха своими руками. Что это за устройство, и по какому принципу оно работает? Об этом мы и поговорим.

Понятие процесса

Итак, что представляет собой рекуперация тепла? Это особый процесс теплообмена, при котором не прогретый воздух с улицы нагревается благодаря выходящему потоку воздуха из помещения.

За счет такой схемы организации установка будет экономить тепло в доме. За короткий промежуток времени и с небольшими затратами электрической энергии будет сформирован идеальный микроклимат в доме.

Экономическая целесообразность теплообменника рекуперативного типа зависит и от остальных факторов:

Обратите внимание, рекуператор воздуха для дома является важным, но далеко не единственным элементом, который требуется для эффективной вентиляции в жилом помещении. Вентиляция вместе с рекуперацией является комплексной системой, которая функционирует лишь при условии работы в профессиональной «связке».

Эффективность устройства

При понижении температуры окружающей среды эффективность агрегата уменьшается, но все же сделать рекуператор воздуха для частного дома своими руками важно, так как при существенной разнице система отопления будет перегружена. Если за окном лишь 0 градусов, то в жом будет попадать воздух с температурой в +16 градусов. Бытовые агрегаты с легкостью справляются со своей задачей. Эффективность устройства рассчитать несложно, если использовать следующую формулу:

Ƞ =(t пост – t улицы )/(t комн – t улицы )

• t пост – это температура поступившего воздуха (после рекуперации).
• t улицы – температура на улице.
• t комн – температура в доме по рекуперации.

Современные устройства отличаются не только высокими показателями КПД и особенностями использования, но и по конструкции. Давайте рассмотрим наиболее популярные решения и их особенности.

Основные разновидности конструкции

Специалисты уделяют особое внимание тому, что системы рекуперации с вентиляцией для тепла есть нескольких разновидностей:

• Пластинчатые.
• Роторные.
• С отдельными теплоносителями.
• Трубчатые.

Итак, давайте рассмотрим их подробнее.

Пластинчатый вид отличается от остальных видов тем, что в его конструкции есть алюминиевые листы. Такая установка считается наиболее сбалансированной даже с точки зрения стоимости и значения теплопроводности (КПД от 45% до 72%). Устройство отличается также простотой выполнения, доступной ценой и отсутствием каких-либо подвижных элементов. Для установки не потребуется специальная подготовка. Вы сможете провести ее без сложностей дома, собственноручно.

Роторные устройства являются самыми популярными. В их конструкции обязательно присутствует вал вращения, который питается от электричества, а еще 2 канала для воздухообмена с противотоками. Как именно работает подобный механизм? Один из участков ротора начинает прогреваться от воздуха, а после он поворачивается и тепло переходит к холодным массам, которые сосредоточены в соседнем канале. Но, несмотря на высокий уровень КПД у такой установки есть ряд весьма ощутимых недостатков:

• Большой вес.
• Требуется регулярный ремонт и техническое обслуживание.
• Сложно починить устройство своими руками, сделать его вновь работоспособным.
• Воздушные массы смешиваются.
• Зависимость от электроэнергии.

Обратите внимание, что устройство вентиляции с трубчатыми элементами, а еще отдельными теплоносителями почти нельзя сделать в домашних условиях, даже если у вас будут все чертежи и схемы.

Рекуператор своими руками

Рекуператор воздуха сделать несложно, если подобрать верную конструкцию. Самой простой с точки зрения выполнения будет пластинчатая система. У такой модели есть и большие плюсы, и не менее заметные минусы. Если говорить о преимуществах, то даже сделанный своими руками рекуператор воздуха для частного дома даст вам:

• Высокий уровень КПД.
• Не потребуется привязка к электричеству.
• Простота и надежность конструкции.
• Доступность материалов и функциональных элементов.
• Длительный срок эксплуатацию.

Но перед тем, как начать делать рекуператор воздуха своими руками, уточните все преимущества и недостатки модели. Главный недостаток – это обледенение при сильном морозе. На улице уровень влажности не настолько высокий, как в комнате, и если на нее не воздействовать, она начнет превращаться в конденсат. При морозе высокая влажность будет способствовать образованию наледи.

Есть несколько способов того, чтобы защитить устройство рекуператора от обмерзания. Это специальные решения небольшого размера, которые отличаются эффективностью и способом реализации:

• Воздействие термическим путем на конструкцию, и благодаря этому наледь не будет задерживаться внутри системы (при этом КПД будет уменьшено на 20%).
• Отвод воздушных масс от пластин механическим путем, получается принудительный отогрев льда.
• Дополнение вентиляционной системы целлюлозными кассетами, которые будут поглощать избыточную влагу. Она будет перенаправлена в жилье, и при этом не только будет устранен конденсат, но и получится эффект увлажнения.

Большинство специалистов сошлись на мнении, что целлюлозные кассеты на сегодняшний день – это лучшее решение. Они будут функционировать при любой погоде за , и при этом не будет потребление электричества, не потребуется канализационный отвод и контейнер для конденсата.

Инструменты и приспособления

Итак, что следует подготовить перед тем, как начать сборку домашнего агрегата пластинчатого вида? Специалисты советуют обратить свое внимание на такие материалы:

1. Листы алюминия (подойдет поликарбонат или текстолит). Обратите внимание на то, что чем тоньше будет материал, тем лучше будет теплообмен. Приточная вентиляция в таком случае будет функционировать лучше.
2. Деревянные рейки (с шириной 1 см и толщиной 0,2 см). Они должны быть помещены между соседними пластинками.
3. Минеральная вата (толщина до 4 см).
4. или металл для изготовления корпуса устройства.
5. Уголок.
6. Клей.
7. Метизы.
8. Герметик.
9. Вентилятор.
10. 4 фланца (под сечение трубы).

Важно! Диагональ корпуса обязательно должна соответствовать ширине теплообменника. Что касаемо высоты, то она должна быть отрегулирована под общее число пластин и их толщину при связке с рейками.

Чертежи

Листы металла используют для нарезания квадратов, которые по размеру должны иметь стороны от 20 до 30 см. В таком случае постарайтесь подобрать оптимальное значение с учетом того, какая система вентиляции была установлена в вашем доме. Листов должно быть не меньше 75 штук. Для того, чтобы они были ровнее, используйте одновременно только с 2-3 листами.

Для полноценного осуществления рекуперации энергии в системе следует подготовить деревянные рейки по размерам сторон квадрата. После этого аккуратно обработайте их при помощи олифы, а после каждый деревянный элемент приклейте на вторую сторону металлического квадратика. Один из квадратов обязательно должен остаться не оклеенным.

Чтобы рекуперация и вентиляция воздуха были эффективнее, каждую грань реек сверху следует тщательно промазать клеевым составом. Отдельные элементы должны быть собраны в сэндвич из квадратов. Очень важно, чтобы второй, третий и остальные квадраты были повернуты на 90 градусов по отношению к предыдущему. Благодаря такому способу изготовления рекуператора воздуха своими руками будет проведено чередование каналов и их перпендикулярное положение.

После этого на клей следует зафиксировать верхний квадрат, на котором будут отсутствовать рейки. При использовании уголков конструкцию следует аккуратно стянуть и прикрепить. Чтобы процесс рекуперации тепла в системе вентиляции был осуществлен без потерь воздуха, следует заполнить щели герметиком. Изготовьте фланцевые крепления. Изготовленное устройство поместите в корпус. Заранее на стенах устройства следует сделать несколько уголковых направляющих. Теплообменник должен быть размещен так, чтобы его углы упирались в боковые стенки, и тогда конструкция будет напоминать ромб.

Остатки в виде конденсата будут оставаться в нижней части. Главной задачей является получить два вытяжных канала, которые изолированы друг от друга. Внутри конструкции из элементов в виде пластин должно быть смешение воздушных масс. Внизу следует сделать небольшое отверстие, чтобы отвести конденсат через шланг. В конструкции сделайте четыре отверстия для фланцев.

Отдельно на входе оставьте место для фильтров. Конструкцию требуется покрыть минеральной ватой, и после установить вентилятор, а само устройство должно быть совмещено с вентиляционной системой.

Расчет устройства

Для того, чтобы определить мощность рекуператора для конкретного пространства, используйте такую формулу:

Ǫ =0,355 * L * (t комн – t нач. )

• Ǫ – производительность (м 3 /сек).
• L – общее кол-во приточного воздуха, которое должно поступить по норме на 1 человека (65 м 3 /час на того, кто в помещении постоянно, и 25 м 3 на тех, кто находится в помещении временно).
• (t комн – t нач.) – это показатель разницы между температурой, которая требуется, и той, что на улице.

К примеру, для того, чтобы нагреть воздух в комнате до +25 градусов, где постоянно находиться один человек, требуется произвести следующий расчет: Ǫ=0.355*60*25=532, 5 Вт.

Для определения КПД агрегата будет достаточно узнать температуру в трех главных точках входа в систему:

КПД= (t рекуп – t улич )/ (t дом – t улич )

• Температура, поступающая с улицы до рекуперации (t улич).
• Температура, поступающая в дом после рекуперации(t рекуп).
• Температура, выходящая из дома до рекуперации (t дом).

Заключение

Теперь вы знаете, что собой представляет рекуператор и насколько он важен для современной вентиляционной системы. Такие устройства намного чаще начинают устанавливать в загородных домах и объектах общественной важности. Сейчас рекуператоры стали востребованы, и при желании вы даже можете сделать устройство своими руками из подручных материалов, как это описано в статье.

Обязательным условием комфортного проживания в частном доме является наличие правильно подобранной системы вентиляции, которая качественно обновляет воздух в помещении. Такое оборудование поддерживает оптимальный микроклимат, регулирует влажность и не охлаждает помещение зимой. Используя специальный рекуператор воздуха, можно расширить функциональность системы вентиляции, сократить расходы домовладельца на обогрев и коммунальные платежи.

Под рекуперацией принято понимать процесс теплообмена, когда идущий с улицы холодный воздух нагревается тёплым потоком, который удаляется из квартиры. Используемые установки отличаются простотой конструкции, они надежны, позволяя предупредить быстрое охлаждение помещения в зимнее время года. Работают рекуператоры на электричестве, при этом современное оборудование отличается экономичностью, а расход энергии будет в разы меньше, чем возможная экономия на обогреве помещения.

Принцип работы таких устройств чрезвычайно прост . Внутри рекуператора холодный и теплый поток встречаются, но не смешиваются. При этом происходит активная передача тепла холодному воздуху с улицы, который может нагреваться на 3−5 градусов. В каждом конкретном случае эффективность таких устройств и их функциональные возможности будут различаться, в зависимости от выбранной конструкции, типа техники, наличия или отсутствия дополнительных вентиляторов с теплонагревающими элементами.

Основные типы конструкций

Изначально устройства для рекуперации тепла в системах вентиляции представляли собой простейшую технику, выполненную в виде небольшого ящика с тонкой перегородкой. Сегодня появились многочисленные разновидности, которые отличаются своим принципом работы, наличием или отсутствием дополнительных нагревающих элементов, способом формирования воздушных потоков и рядом других характеристик.

Основные типы рекуператоров:

• Роторные.
• Пластинчатые.
• Канальные.
• Трубчатые.
• С отдельным теплоносителем.

Устройства с пластинчатым теплообменником используют перекрестный ток потоков, которые, не смешиваясь, эффективно передают тепло, нагревая тем самым помещение. КПД у таких установок в зависимости от их размера может составлять 60−80%. Они отличаются минимальными потерями давления, удобны в подключении и использовании, имеют компактную конструкцию, что позволяет располагать его внутри стен дома.

Комбинированные рекуператоры могут иметь два пластинчатых теплообменника, где формируется перекрестный поток воздуха. К преимуществам оборудования этого типа относится высокий коэффициент полезного действия, удобство подключения и простота обслуживания. Единственный недостаток таких установок - это существенная потеря давления, что вынуждает использовать дополнительные вентиляторы и нагнетатели для воздушного потока.

О комфортабельности современного жилища у разных людей разные представления. Но в целом они выражаются в простой формулировке благоприятных условий обитания человека в нём, зимой тут должно быть тепло, а летом прохладно. Это требует затрат на обогрев и охлаждение дома или квартиры. Учитывая постоянно растущую стоимость энергоресурсов, содержание жилья обходится всё дороже. Теплоизоляция жилища становится особенно актуальной, обогревать улицу стало непозволительной роскошью.
Качественное утепление жилья немыслимо без выполнения герметизации дома или квартиры. Специальными материалами уплотняются все дверные и оконные примыкания к стенам, конструкции окон и дверей обеспечивают герметичность их закрывания и т. п. Но в результате жилище превращается в своеобразный термос, в котором, без использования принудительной вентиляции, жить становится очень некомфортно. И что, дополнительный обогрев/охлаждение свежего воздуха, который теперь сможет проникать в дом только через вентиляционные каналы, вызовет новые неизбежные расходы на электроэнергию? Напротив, экономии способствуют сами вентиляционные системы. Всё дело в их конструкции. Ниже рассмотрены способы вентиляции помещений с помощью рекуператоров воздуха. Что это такое, как устроены эти агрегаты и можно ли сделать своими руками?

Преимущества системы вентиляции с рекуперацией

Современная принудительная приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией обеспечивает, как минимум, трёхкратное повышение эффективности и энергосбережение по сравнению с традиционными прямоточными схемами. Благодаря применению устройства утилизации тепла, называемого рекуператором , очень эффективно решается задача ограничения дополнительного расхода энергии, притока чистого и свежего воздуха, обеспечения требуемого уровня влажности в помещениях. При этом важно, что в закрытом объёме, постоянно обеспечиваемая принудительная смена воздуха обладает следующими преимуществами:

• не даёт развиваться колониям опасных микробов, плесени;
• удаляет углекислый газ и пыль.

Внешние атмосферные условия не влияют на принудительную вентиляцию с рекуператором, что выгодно отличает её от естественного вентилирования.

Типы рекуператоров

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

Пластинчатый

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

Важным параметром блока рекуператора является его КПД

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

Чертёж и схема работы

Принцип работы пластинчатого рекуператора Схема пластинчатого рекуператора

Децентрализованный

В условиях многоэтажных домов, для квартир удобнее другой тип теплообменника, более компактный, называемый децентрализованным рекуператором тепла вентиляционного воздуха (ДРТВВ), попросту «тёплой форточкой». Такие системы не занимают много места в установке. Их легко расположить открыто или замаскированно в нише под окном, на боковой стене, в откосе оконного проёма и т. п. Использование такого устройства совершенно необходимо при установке герметичных пластиковых окон. Этот теплообменник обеспечивает поступление согретого свежего воздуха в зимнее время и охлаждённого летом, особенно, если в помещении установлен кондиционер. Работа рекуператора не влияет на температуру в квартире.

В квартире обычно устанавливаем более компактный рекуператор - децентрализованный

Конструкция этого типа представляет пластиковую трубу диаметром до 200 мм и длиной до 1,5 метров, в которую вставлен пучок тонкостенных трубок (алюминий) равной длины. Их развальцованные торцы собраны в кассету на двух фланцевых пластинах, равных внутреннему диаметру внешней пластиковой трубы. В конструкции используются два тройника и Г-образных колена из пластика, того же диаметра, что и основная труба. Кассета алюминиевых трубок вставляется в пластиковую трубу. На внешние края одеваются тройники и колена. С одной стороны в колене и тройнике установлены по одному электрическому вентилятору, которые обеспечивают вытяжку и приток воздуха. Длина внутренней трубчатой кассеты подобрана так, чтобы обеспечить проход подаваемого воздуха через два колена, удаляемый воздух проходит через тройники.

Чертёж и принцип работы

Принцип работы децентрализованного рекуператора Схема децентрализованного рекуператора

Роторного типа

Наиболее высоким КПД обладает конструкция рекуператора роторного типа. В них встречные воздушные потоки проходят через двухканальный короб. Посередине короба перпендикулярно потокам вращается диск. Диск выполнен из пластин, укреплённых в одной с потоками плоскости или сплошной гофрированной металлической полосы, свёрнутой в неплотную спираль. Металл пластин или полосы вращающегося диска нагревается в теплом выходящем потоке воздуха. Поворачиваясь, нагретая часть попадает в холодный входящий поток и нагревает его.

Рекуператоры роторного типа обладают наибольшим показателем КПД

Для эффективной работы конструкции диск должен иметь большой диаметр и это один из недостатков, ограничивающий применение роторных рекуператоров в бытовой сфере. Кроме того, в отличие от двух предыдущих типов, в этой конструкции присутствует частичное смешивание потоков, что требует применения более сложной фильтрации. А наличие вращающихся элементов можно считать ещё одним «не достоинством».

Схема устройства и работы (система воздух-воздух)

Принцип работы роторного рекуператора Схема рекуператора роторного типа

Какой выбрать для квартиры или дома

Рассмотрение типов существующих рекуператоров можно продолжать и далее, рассказав о типах рёберных пластинчатых рекуператоров и т. п. Но интерес представляет вопрос самостоятельного изготовления подобной конструкции и практическое её применение в собственном доме или квартире. Прежде всего, нужно подумать о необходимом типе такого блока теплообмена. Если в квартире все окна пластиковые и требуется эффективная вентиляция, лучше отдать предпочтение готовой промышленной компактной сборке ДРТВВ («тёплой форточке»).

Рекуператор обеспечит хорошую вентиляцию в помещении

Для частного домовладения, где вопрос свободного места не стоит так остро, вполне подойдёт одна из конструкций пластинчатого перекрёстного или противоточного типов. Именно они наиболее просты в самостоятельном изготовлении. Ниже рассмотрен наиболее простой способ самостоятельного изготовления самого теплообменника пластинчатого типа. Схемные решения автоматики управления, устройство заслонки переключения на канал «байпас» и т. п. можно найти на соответствующих ресурсах Сети или в специальной литературе.

Как сделать пластинчатый рекуператор своими руками?

Материалы для пластин

При выборе материала для изготовления кассеты самого пластинчатого теплообменника, принципиальной разницы, из чего набирать пластины, нет. Подойдёт:

• тонкий лист алюминия или меди;
• тонкая кровельная оцинковка;
• листовой текстолит или гетинакс;
• другой вид пластика.

На теплообмен теплопроводность материала пластин почти не влияет. Сколько нужно? Зависит от количества собираемых кассет. Для одной хватит около 4 квадратных метров. Если, руководствуясь изложенной выше теорией, захочется повысить КПД, нужно в два раза больше для кассеты того же размера. Можно сделать и одну, но большую. Однако требования по удалению возможного конденсата из корпуса не позволят «уложить» кассету на бок и придётся искать место для установки.

Понадобится уголок для стоек обоймы кассеты и фланцев. Перекладывать пластины можно проолифленной рейкой, полосовой технической пробкой. Если есть возможность, подготовленные для пластин заготовки можно штамповать в п-образные заготовки с высотой бортика от 4 до 5 миллиметров. Той же толщины должны быть рейки и пробковая полоса, ширина их до 10 миллиметров.

Материал для изготовления корпуса

• металлический лист или фанера;
• МДФ толщиной до 20 миллиметров;
• брусок для каркаса;
• метизы для крепежа;
• минеральная вата;
• силиконовый герметик.

Пошаговые действия

1. Сначала аккуратно нарезаются пластины квадратной формы. Сторона до 300 миллиметров. Важно выполнить все пластины одинакового размера, стараясь не деформировать их края. Лучше всего пользоваться электроинструментом, разрезая несколько листов, сложенных пачкой. Всего нужно около 70 таких заготовок на кассету. На противоположные края квадратов наклеиваются рейки или пробка, нарезанные по размеру стороны пластины. На последний лист ничего не клеится. Клею даётся время высохнуть. Подготовленные заготовки склеиваются в кассету. Для чего клеем намазываются верхние стороны реек или полос пробки, а каждый последующий лист укладывается с поворотом на 90 градусов. Завершает набор пластина без прокладок. Получится кассета с чередующимися каналами, направленными перпендикулярно друг другу - будущий теплообменник.
2. Кассета стягивается каркасом из уголка. В щели заполняют силиконовый герметик. На сторонах кассеты выполняются крепления для фланцевых соединений. Нужно учесть, что кассета должна располагаться вертикально на одном из углов квадрата, образуя равносторонний ромб. В нижней её части будет скапливаться образующийся конденсат. Тут предусматривается дренажное отверстие с трубкой отвода скопившейся влаги. Как говорилось выше, в одном корпусе может быть установлено более одной кассеты теплообменника для большего КПД. В этом случае, вторая должна иметь такие же габариты, как и первая. Их смежные углы должны плотно соприкасаться, не допуская щелей и просветов. Снизу и сверху на стык поместить силиконовый герметик.
3. Подготовленная кассета вставляется в корпус. Его внутренняя высота и длина равны диагонали квадрата (если используется одна кассета), а ширина - толщине набора пластин. В стенках корпуса, напротив соответствующих сторон кассеты, выполняются отверстия для крепления пластиковых фланцев под воздуховоды. Устанавливать теплообменник нужно в специальные направляющие из уголка, укреплённые на стенках корпуса. Кассета получается съёмной, что важно для её обслуживания.
4. Для входящих потоков нужно предусмотреть возможность установки простейших съёмных кассетных фильтров. На внутреннюю поверхность стенок корпуса крепится минеральная вата толщиной около 4 сантиметров. Для обеспечения принудительной вентиляции устанавливаются вентиляторы, позволяющие регулировать скорость вращения.

Видео: изготовление рекуператора в домашних условиях

Часть 1: сборка корпуса

Часть 2: пластины

Часть 3: монтаж

Для создания благоприятного микроклимата в доме или квартире, помещения нужно регулярно проветривать. Чтобы обеспечить баланс свежего воздуха и влажности нужно обеспечить жилище хорошей вентиляцией. Установка рекуператора решит эту проблему и кроме того, сэкономит энергоресурсы.

Как изготовить рекуператор воздуха своими руками? Такой вопрос интересует домашнего мастера. Каждый человек обладает своими представлениями о комфортабельности жилья. Но все эти соображения сводятся к одному несложному постулату: зимой в доме должно быть тепло и уютно, а летом, наоборот, — прохладно. Самостоятельно такие условия в доме создать сложно: зимой нужно дом отапливать, а летом — охлаждать. Обе эти операции достаточно энергозатратные, а стоимость энергии постоянно растет.

Нужно каким-то образом жилье утеплять:

1. Уплотнить все проемы.
2. Обеспечить герметичность закрывания окон и дверей.
3. Хороший результат дает утепление стен жилища.

Прекратив какое бы то ни было движение воздуха в помещении, человек сталкивается с другой проблемой — недостатком воздуха. Нужен приток свежего воздуха, у которого есть только один путь — через вентиляционные каналы. На подачу свежего воздуха опять понадобится электроэнергия. К счастью, конструкция современных систем вентиляции уже учла эту необходимость.

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

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

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

Какие бывают виды рекуператоров? Любые внешние погодные условия практически никак не влияют на принудительную вентиляцию с рекуператором. Будучи теплообменником, рекуператор бытовой обеспечивает приходящий воздух энергией от воздуха удаляемого, при этом не смешиваясь с ним.

Виды рекуператоров

Система рекуперации может использовать многие способы вторичного применения энергии. Рекуператор тепла работает по определенному принципу. Виды его, в зависимости от этого, могут быть следующими:

1. Трубчатый.
2. Пластинчатый.
3. Роторный рекуператор и другие.

Все схемы рекуператоров разделяются по способу передачи энергии от использованного воздуха свежему.

Способы увеличения КПД

Функционирование теплообменника характеризуется тем, насколько эффективно он переносит тепло от одного агента к другому. Чтобы система была эффективной, КПД рекуператора должен быть не ниже 70%. Логика подсказывает, что КПД теплообменника можно увеличить несколькими путями:

1. Увеличить время контакта сред с разными температурами.
2. Обеспечить большую площадь контакта агентов.
3. Предварительный подогрев поступающего воздуха.

Очень хорошо, если этот подогрев удается осуществить за счет природных ресурсов.
Рекуператор воздуха своими руками сделать не так сложно. Оригинальным способом организации рекуперации является использование длинного куска трубы, закопанного на глубине порядка 2 метров. Подобный трубчатый рекуператор позволит согреть воздух зимой и охладить его летом.

Такое использование теплообменника позволяет достигнуть снижения вероятности обмерзания пластин рекуператора за счет заметной разницы температур воздуха на разных стадиях рекуперации. Дополнительные расходы на предварительный подогрев входящего потока отсутствуют. К тому же использование подогрева исключает образование росы на элементах теплообменника, способное в холодный период года привести к их обмерзанию.

Рекуператоры роторного типа. Роторный рекуператор функционирует с самым высоким КПД. В этом агрегате потоки теплого и холодного воздуха проходят в одном коробе навстречу друг другу. В коробе расположен диск с гофрированными металлическими пластинами, который конструктивно изготовлен так, что материал пластин сначала нагревается в потоке теплого воздуха, а затем, продолжая вращаться, попадает в холодный поток, где и отдает накопленное тепло.

Рекуперация в подобном теплообменнике не лишена своих недостатков, которые проявляются в частичном смешении двух потоков и необходимости увеличения диаметра теплообменного диска для достижения большего КПД. К тому же использование вращающихся элементов никогда не было достоинством системы.

Проблема выбора рекуператора для дома

Будучи очень популярным инновационным решением, рекуператор электроэнергии достоин очень долгого рассказа, но чертежи рекуператора своими руками гораздо интереснее, тем более что его можно успешно применить в своем доме. А начать следует с выбора типа рекуператора. Здесь вам должен пригодиться собственный опыт.

В квартире с пластиковыми окнами найдет применение «теплая форточка». В частном домовладении, где свободного места обычно хватает, используют пластинчатый рекуператор противоточного или перекрестного типа движения воздуха. Именно такой самодельный рекуператор проще всего сделать своими руками. Чертежи пластинчатого рекуператора и необходимой для его функционирования автоматики в достаточном количестве могут быть найдены в интернете и в специальной литературе.

Изготовление устройства

Как самостоятельно сделать пластинчатый рекуператор? Пластинчатые рекуператоры своими руками сделать несложно. Важно только хорошо понимать, как работают пластинчатые рекуператоры. Для этого должен быть хорошо усвоен принцип работы и изучена схема прибора. Первым делом необходимо решить вопрос материала теплообменных пластинок, тем более что единого варианта для пластин, наполняющих теплообменную кассету, нет. Поэтому материал можно использовать любой:

• алюминиевый лист;
• кровельная оцинковка;
• листовой текстолит;
• гетинакс и другие виды пластика.

Процесс обмена энергией никак не зависит от материала пластин. Гораздо большее влияние на работу теплообменника оказывает плотность набора пластин в кассете и количество используемых кассет. Чем большего КПД вам хочется достичь, тем больше кассет вам придется использовать в своем теплообменнике. Теоретически можно обойтись одним блоком пластинок, но большого размера.

Принцип работы рекуператора

Учитывая неизбежность образования на пластинах конденсата, рекуператор следует обеспечить системой удаления его из устройства. Для изготовления кассеты понадобится уголок для каркаса и материал для прокладывания пространства между пластинами. Для корпуса подойдет лист металла или толстая фанера.

Еще понадобится:

• минеральная вата;
• герметик;
• крепления.

Пластинки следует собирать в пачки, стараясь сохранять края неповрежденными. В блоке их следует собрать не менее 70 штук. Края каждой пластины следует оклеить рейками или пробкой. Элементы склеиваются особым образом, крест-накрест. Такая конструкция обеспечит получение кассеты с чередующимися под прямым углом воздушными каналами. Кассета скрепляется силиконовым герметиком. Входящий воздух следует отфильтровать. Внутреннюю поверхность корпуса нужно оклеить минеральной ватой, слоем не меньше 4 см.

Кассету, являющуюся теплообменником, вставляют в специальные направляющие в корпусе, что делает ее легкодоступной для обслуживания. Для образования потока воздуха используют вентиляторы с регулируемой скоростью вращения. Самодельный рекуператор готов. Эффективность его работы будет зависеть исключительно от качества сборки аппарата.

Ч тобы частично снизить затраты на отопление зимой и кондиционирование летом, могут использоваться рекуператоры. Это приточно-вытяжные приборы, в которых воздух может частично подогреваться без использования дополнительной энергии (теплой воды, электронагревателей) . Такие вентиляционные приборы набирают популярность в Европе, где коммунальные услуги обходятся дороже, и экономить нужно более вдумчиво.

Конструктивно рекуператоры делятся на несколько видов, в зависимости от исполнения теплообменника. Ниже мы рассмотрим строение и прочие нюансы использования моделей пластинчатого типа.

Ч то такое пластинчатый рекуператор: устройство

Конструктивно это прямоугольная или квадратная коробка (корпус) с 4 патрубками, к которым подводятся воздуховоды. 2 патрубка расположены на 1 торце корпуса, еще 2 - на противоположном. С каждой стороны один патрубок предназначен для приточного воздуха, второй - для воздуховода от вытяжки.

Корпуса делаются из алюминия или оцинкованной стали.

Внутри корпуса стоит блок кубической формы, собранный из большого количества (несколько десятков) тонких (толщиной до нескольких миллиметров) пластин. Между ними сделаны зазоры (щели) по 2-4 мм. Пластины могут выполняться из разных материалов - сталь, целлюлоза или пластик. Этот блок - теплообменник, который и будет передавать тепло между потоками свежего и отработанного воздуха.

Зазоры расположены поочередно перпендикулярно друг другу. Половина зазоров «направлена» к патрубкам притока, вторая половина - к патрубкам вытяжного воздуховода. Таким образом воздух через них проходит, не перемешиваясь.

Расположение теплообменника и проходящих сквозь него потоков проще всего понять по фото ниже.

Также в корпусе есть отверстия для слива конденсата (который в таких рекуператорах выделяется стабильно) и для разморозки.

Дополнительно некоторые приборы могут иметь:

1. Фильтр на притоке.
2. Вентиляторы (и на притоке, и на вытяжке).
3. Нагреватель (на притоке) - чтобы дополнительно подогревать воздух с улицы.

Принцип работы

Принцип работы таких установок выглядит следующим образом. По одному из воздуховодов подается свежий воздух (с улицы, холодный зимой), по другому - удаляется воздух из помещения (нагретый до комфортной для человека температуры).

Теплый воздух, проходя через пластинчатый теплообменник (через зазоры между пластинами), отдает ему свое тепло. За счет него нагревается холодный воздух, который идет по другой половине зазоров, в другую сторону. Такой процесс называют рекуперацией.

Как результат - воздушный поток частично нагревается, но на это не тратится энергия обогревателей (то есть нагрев происходит бесплатно).

Виды по материалу пластин

Х арактеристики и эффективность прибора во многом зависят от того, из чего сделаны пластины его теплообменника. Это могут быть:

1. Алюминий или оцинкованная сталь. Металлические теплообменники стоят дешево, но быстро обмерзают. За счет этого их КПД меньше, чем у аналогов. Вдобавок из-за обмерзания для них требуется регулярный отогрев.
2. Целлюлоза (специальная бумага). Имеют сравнительно более высокий КПД, но не подходят для помещений с повышенной влажностью (бассейны, сауны, автомойки, а также производственные помещения с влажным воздухом). Под воздействием конденсата бумага, из которой изготовлены пластины, быстро приходит в негодность.
3. Пластик. Имеют высокий КПД (выше, чем у стальных), не боятся обмерзания, как целлюлозные. Из минусов - более высокая стоимость, по сравнению с двумя другими вариантами.

В иды по направлению воздушных потоков

Важный нюанс - устройство теплообменника может исполняться несколькими способами. Отличие заключается в «маршруте» воздушных потоков. По этой характеристике пластинчатые рекуператоры делятся на 3 вида:

1. Прямоточный: оба потока воздуха движутся через теплообменник в одном направлении.
2. Противоточный: оба потока воздуха движутся через теплообменник в противоположных (навстречу друг другу) направлениях.
3. Перекрестноточный (перекрестный) : потоки в теплообменнике пересекаются крест-накрест. Такое устройство является самым простым, и за счет этого - распространенным.

Назначение и о бласть применения

Основная задача рекуператора - снижение расходов на поддержание нужной температуры внутри помещения. Зимой такие установки частично подогревают воздух, идущий с улицы, летом - частично его охлаждают.

Могут использоваться как в качестве основного вентиляционного устройства для притока-вытяжки, так и в качестве дополнительного. В качестве основного их можно использовать для небольших построек (к примеру - для частного дома). В качестве дополнительных - можно применять для построек любого масштаба и назначения (от складов до торговых центров).

По факту на территории РФ и стран бывшего СССР такая техника применяется только для нежилых помещений - торговых центров, складов, промышленных объектов, различных заведений, зданий государственных служб, и так далее.

Плюсы и м инусы пластинчатых рекуператоров

Достоинства:

• сравнительно простой монтаж и обслуживание;
• долговечность: в рекуператоре нет движущихся частей и электроники (канальные вентиляторы и автоматика подключаются отдельно) - что продлевает срок службы прибора;
• конструкция пластинчатых рекуператоров любого вида - простая по сравнению с другими видами рекуператоров (настолько, что его реально собрать своими руками);
• простота в ремонте (за счет простой конструкции).

Основные минусы моделей с пластиковыми и металлическими теплообменниками:

• образование конденсата при работе;
• обмерзание (из-за образующегося конденсата), из-за которого обязательно нужно предусматривать возможность отогрева;
• КПД - 40- 6 0%, что сравнительно маленький показатель (если ставить внутрь корпуса дополнительные теплообменники, то может повышаться до 85-90%);
• из-за остановок в работе на время оттаивания уменьшается КПД.

Минусы моделей с целлюлозными пластинами:

• невозможность применения в помещениях с влажным воздухом;
• невозможность ремонта теплообменника - испорченные блоки нужно только заменять (что повышает стоимость обслуживания);
• возможность легко повредить пластины (при монтаже, ремонте, обслуживании);
• впитывание запахов, которые могут затем «возвращаться» помещение.

Сравнение с роторным регенератором (видео)

Характеристики и расчет

Из основных характеристик, которые влияют на расчет, можно выделить:

1. Материал теплообменника (рассматривался выше).
2. Количество пластин и размер теплообменного блока (чем больше размер и чем больше пластин - тем выше будет КПД).
3. Длительность пребывания воздушного потока внутри теплообменника (чем дольше - тем больше КПД).
4. Мощность воздушных потоков.
5. Размеры (как самого корпуса, так и диаметры патрубков).

Кто производит и сколько стоит такое оборудование?

На территории бывшего СССР можно встретить приборы таких марок:

1. Вентс.
2. Ровен.
3. 2vv.
4. Korf.
5. Luftmeer.
6. Remak.
7. Shuft.

Приведем примерную стоимость некоторых моделей:

1. Вентс, размер корпуса 400х200 мм, перекрестное прохождение потоков. Материал корпуса - оцинковка, материал пластин - алюминий. Стоимость - около 18 000 рублей (один из самых дешевых вариантов такой техники).
2. Luftmeer, такие же характеристики. Стоимость - около 27 000.
3. Shuft, такие же характеристики. Стоимость - около 19 000.
4. Remak, такие же характеристики. Стоимость - около 30 000.
5. Korf, размер корпуса 500х300 мм, в остальном такие же характеристики. Стоимость - около 32 000.
6. Вентс, размер корпуса 1000х500 мм, в остальном такие же характеристики. Стоимость - около 74 000.

Создание самодельного пластинчатого рекуператора с 3 блоками (видео)

Как сделать пластинчатый рекуператор своими руками?

Поскольку расценки на подобное оборудование начинаются от 300-400$, а само устройство - сравнительно простое, его можно сделать самостоятельно.

1. Лист оцинкованной стали, толщиной 0.5-1.5 мм, общей площадью около 4 м² - для создания пластин. Для удобства работы можно брать отдельные листы прямоугольной или квадратной формы, площадью около 1 «квадрата».
2. Рулон технической пробки, толщина слоя 2 мм - в качестве прокладки, для создания зазоров. Вместо пробки можно взять пластик, оргстекло или деревянные рейки.
3. Любой утеплитель - фольгированная минеральная вата или пенопласт, толщиной около 5 см. Удобнее и безопаснее работать будет с пенопластом.
4. Металлические уголки.
5. Любой листовой металл / лист МДФ / листовой пластик - для корпуса.
6. Силиконовый герметик, клей.
7. Пластиковые фланцы, 4 штуки - для крепления подведенных воздуховодов. Диаметр их должен быть таким же, как диаметр вентиляционных каналов, которые будут подводиться.
8. 1 трубка небольшого диаметра - для отвода конденсата.
9. Болгарка.
10. Крепежи.

Пошагово этапы работы рассмотрим ниже.

Сначала создается самодельный теплообменник :

1. Нарезается около 70 квадратных листов, сторона - 20-30 см. Обязательный нюанс: все пластины должны быть одинакового размера, ровными, без заусенцев и погнутостей. Для этого удобнее всего разрезать листы заготовок на несколько штук, сложить их стопкой и резать так.
2. Нарезаются прокладки - тонкие полоски длиной в сторону пластины. Их понадобится более 200 штук.
3. Берется пластина, и на одну ее сторону приклеивается 3 полоски: 2 по двум противоположным краям и 1 по центру (параллельно остальным).
4. Берется вторая пластина, на любую ее сторону точно так же приклеиваются 3 полоски.
5. Вторая пластина поворачивается относительно первой так, чтобы прокладки на них располагались перпендикулярно друг другу.
6. Прокладки второй пластины промазываются клеем и прижимаются к свободной стороне первой пластины.
7. Берется третья пластина, на любую ее сторону приклеиваются 3 полоски.
8. Третья пластина поворачивается, как первая (по расположению полосок), и клеится сверху второй.

У нас получились 3 пластины, склеенные друг с другом с одинаковым зазором друг между другом. Поскольку зазор создается за счет тонких полосок - между этими полосками остается свободное пространство - именно через него и будет проходить воздух.

Поскольку отверстия между 1 и 2 пластиной «смотрят» в одну сторону, а зазоры между 2 и 3 - в другую (перпендикулярную первой), воздушные потоки будут проходить по разным воздуховодам, не перемешиваясь.