Самодельный рекуператор воздуха

Полное руководство по цветным карандашам

Принцип действия и особенности агрегата

Понятие процесса

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:

• Цены на энергоносители.
• Цена установки устройства.
• Затраты, которые связаны с обслуживанием устройства.
• Продолжительность использования системы.

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.

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. https://www.youtube.com/embed/SzC8D5tKsSQ

Какой рекуператор выбрать

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

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

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

Назначение сифона

ЛЕЖАЧИМ ЭЛЕКТРОДОМ

Способы организации рекуперативной вентиляции

Рекуперация обустраивается одним из способов: централизованно и децентрализовано. В первом случае через теплообменник проходят вентиляционные потоки со всего помещения, во втором – с одной комнаты.

Централизованный комплекс – приточно-вытяжная установка

Централизованная система обустраивается на этапе строительства или капитальной модернизации вентсистемы.

Подбирается принудительная приточно-вытяжная установка (ПВУ) с вмонтированным рекуператором. Основной критерий выбора – общая производительность комплекса из расчета на весь объем воздуха в сооружении (+)

ПВУ с рекуператором обеспечивает достаточный воздухообмен даже в домах с герметичными окнами. При этом воздухопотоки распределяются равномерно, не создавая сквозняков.

Комплексные приточно-вытяжные установки моноблочного типа укомплектованы:

• вентиляторами – круглосуточная подача чистого воздуха и выброс струй, насыщенных углекислым газом;
• нагревателями – предварительный подогрев притока;
• фильтрами – задерживают пыль и микрочастицы;
• рекуператором – могут использоваться разные типы установок.

Функционал некоторых ПВУ расширен таймером отсрочки работы, регулятором мощности, датчиками уровня влажности и тд.

Корпус моноблочных моделей покрыт шумопоглощающим материалом, благодаря чему работа ПВУ становится очень тихой. Возможны вертикальные, горизонтальные и подвесные варианты исполнения вентустановок

Хорошо зарекомендовали себя рекуперационные моноблочные ПВУ производства: «Вентс» (Украина), Dantherm (Дания), «Daikin» (Япония), «Dantex» (Англия).

Локальные агрегаты – дополнение к действующей вентсистеме

Для восстановления циркуляции воздушных масс в эксплуатируемом помещении подойдут децентрализованные приточники с рекуперацией тепла.

Они врезаются в фасад здания или монтируются через окно. Их основная задача – улучшение приточной вентиляции в доме.

В локальных рекуператорах предусмотрен вентилятор и пластинчатый теплообменник. «Рукав» приточника изолирован шумопоглощающим материалом. Блок управления компактных вентустановок размещается на внутренней стене

Особенности децентрализованных вентсистем с рекуперацией:

• КПД – 60-96%;
• невысокая производительность – устройства рассчитаны на обеспечения воздухообмена в помещениях до 20-35 кв.м;
• доступная стоимость и широкий выбор агрегатов, начиная от обычных стеновых клапанов до автоматизированных моделей с многоступенчатой системой фильтрации и возможностью регулировки влажности;
• простота монтажа – для ввода в эксплуатацию не требуется прокладка воздуховодов, установить стеновой клапан можно самостоятельно.

Популярные производители локальных рекуператоров: Prana (Украина), O.Erre (Италия), Blizzard (Германия), Вентс (Украина), Aerovital (Германия).

Важные критерии выбора стенового приточника: допустимая толщина стены, производительность, КПД рекуператора, диаметр воздушного канала и температура перекачиваемой среды

Изготовление пластинчатого рекуператора воздуха для дома своими руками

Изготовление пластинчатого рекуператора своими руками

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

Плюсы и минусы

К преимуществам пластинчатого рекуператора можно отнести:

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

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

Необходимые материалы

Материал для сборки пластинчатого теплообменника

Для изготовления пластинчатого рекуператора потребуется следующий материал:

• оцинкованный металл толщиной 0,7–1,5 мм, текстолит, полипропилен или поликарбонат общей площадью 7–8 м2;
• тонкие деревянные рейки, пробковая подложка или оргстекло толщиной 2–3 мм;
• нержавеющий металл, пластик, фанера или древесно-стружечная плита;
• пластиковый или металлический фланец для воздуховода в количестве 4 шт.;
• стальной уголок 20×20 мм;
• силиконовый герметик;
• оцинкованные саморезы.

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

Технология изготовления

Проклейка изоляционной прокладки на металлическую пластинку

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

1. Листовой металл нарезается с помощью ножовки по металлу на пластины размером 20×30, 30×30 или 30×40 см. Размер пластин зависит от габаритов и расчётной мощности рекуператора. Желательно, чтобы общая площадь подготовленных пластин была не менее 3–4 м2.

2. Из тонкой деревянной рейки или пробковой подложки нарезаются прокладки шириной 1–1,5 см. Длина равна длине пластины. Далее, из фанеры или ДСП выпиливается 2 полотна такого же размера, как и пластины.

3. На каждую металлическую пластину приклеивается три прокладки — одна по центру и две по противоположным сторонам. После приклейки все пластины собираются в стопку. Для этого каждая полоса промазывается универсальным клеем, после чего панели укладываются друг на друга.
4. При укладке каждая последующая панель поворачивается на 90о. Полученная стопка панелей аккуратно прижимается грузом. Для этого сверху укладывается прокладка из дерева, на которую можно положить груз весом 5–7 кг.

5. Стальной уголок подгоняется по высоте стопки с панелями. Всего потребуется 4 заготовки, которые прикручиваются по углам стопки. Для крепления используются оцинкованные саморезы.

6. Приступают к сборке корпуса из фанеры, ДСП, пластика или металла. Высота и длина корпуса будет равна диагонали пластинчатого элемента, а ширина — высоте стопки с пластинами. После раскройки выполняется сборка корпуса с помощью шуруповёрта и саморезом.

7. После сборки корпуса на его боковые стенки наносится разметка под монтаж фланцев. Диаметр отверстия должен быть равен сечению воздуховода. Для пропила используется электролобзик. В завершение в отверстия устанавливаются фланцы.

8. Внутри корпуса монтируются направляющие под теплообменный короб. Направляющие можно изготовить из уголка. Для фиксации направляющей к коробу используются саморезы и силиконовый герметик. После производится сборка рекуператора. Теплообменный блок помещается в корпус.

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

Дмитрий Мелёхин

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.

Виды рекуператоров воздуха

Так происходит теплообмен в пластинчатом рекуператоре.

Прежде чем переходить к рассмотрению видов рекуператоров, нужно определиться с терминами. Итак, рекуператор воздуха для квартиры  – это часть вентиляционной системы, в которой забираемый газ (воздух, которым мы дышим) отдает часть своей тепловой энергии приточному потоку. Тем самым он повышает температуру последнего. Получается, что с улицы воздух попадает в помещение уже не таким холодным или горячим, так как система работает в двух направлениях:

• повышение температуры;
• понижение температуры.

Рекуператор воздуха для квартиры в зависимости от времени года выравнивает температуру подаваемого потока воздуха приблизительно до уровня температуры воздуха в помещении. При этом метод теплообмена может быть разным. Он напрямую зависит от конструкции прибора. Также есть разница в габаритах и методах монтажа. Любой вид оборудования может работать как в малых, так и больших помещениях. Рекуператоры воздуха для дома выполняют функцию теплообмена приточного и удаляемого газа благодаря теплообменнику. В этом качестве могут выступать:

• пластины;
• ротор;
• трубки;
• теплоноситель (фреон, вода с гликолем).

Самые простые рекуператоры воздуха для дома – это пластинчатые. Они состоят из пластин, которые изготавливаются из металла или целлюлозы. В таких теплообменниках циркуляция потоков происходит перекрестным либо противоточным методом, при этом смешивание потоков исключается. Теплообмен осуществляется через материал пластинчатых кассет. Пластинчатые рекуператоры воздуха имеют один серьезный недостаток – это образования конденсата.

Для него есть специальный конденсатосборник – обычный поддон, из которого нужно сделать отдельный отвод для воды. Отвод можно врезать прямо в канализацию, такой подход хоть и не самый простой, зато решает проблему отвода конденсата раз и навсегда.

В зимнее время конденсат может замерзнуть, теплообменник в этом случае нуждается в размораживании. Для этого во многих моделях предусмотрены специальные байпасы, которые автоматически перекрывают подачу холодного воздуха с улицы в теплообменник, чтобы тот оттаял. Некоторые пластинчатые рекуператоры воздуха не оснащены системой оттаивания, при этом лед не образовывается. Это свидетельствует о том, что в теплообменнике слишком высокая скорость циркуляции. Чем выше скорость потоков воздуха, тем ниже КПД, который варьируется в пределах 50–55%, но только с учетом правильного подбора и монтажа.

Теплообмен воздушных потоков в роторном рекуператоре.

Роторные рекуператоры воздуха выполняют свою функцию благодаря маховику (ротору), который постоянно вращается. Такие установки имеют более высокий КПД, который составляет порядка 75–90%. Ротор, вращаясь, отделяет тепло от удаляемого воздуха и отдаёт его приточному, при этом часть потоков перемешивается. Подмес хоть и несущественный, но все же он есть и составляет до 5% от всей массы пропускаемых потоков. Есть движимые элементы, помимо вентиляторов, поэтому такие агрегаты дают больше шума.

Трубчатые рекуператоры чаще всего используются в квартирах. Они монтируются в сквозные отверстия в стене. Потоки воздуха двигаются по трубкам. Эффективность таких приборов не очень высока, чего нельзя сказать про агрегаты с водяным контуром и дополнительным подогревом. В последнем случае за теплообменником устанавливаются нагревательные элементы, которые греют теплоноситель, а тот, в свою очередь, отдает тепло воздуху.

Рекуператоры – часть принудительной системы вентиляции

Пластинчатый рекуператор воздуха, как и любое другое устройство данного типа, является лишь частью принудительной системы вентиляции. Ожидать более-менее заметного улучшения микроклимата в доме при использовании только лишь рекуператора не стоит. Совмещая его с естественной приточно-вытяжной системой воздухообмена, добиться сколько-нибудь заметного эффекта довольно сложно. Для эффективного теплообмена между потоками они должны постоянно двигаться сквозь устройство.

По этой же причине установка рекуперационной системы считается эффективной и экономически оправданной в доме не всегда. Прежде чем выбирать или изготавливать своими руками рекуператор, рекомендуется подсчитать:

1. Расход энергоносителей до модернизации вентиляции.
2. Приблизительный срок эксплуатации системы после модернизации.
3. Стоимость приобретения и монтажа необходимых блоков.
4. Размер затрат на ежегодное обслуживание системы.

Случаи, когда вышеупомянутые затраты неспособны полностью перекрыть расход на использование системы вентиляции в виде «как есть», – не такая редкость, как может показаться. Особенно, когда речь идет о заводских устройствах. Самодельные рекуператоры часто помогают немного снизить расход теплоносителя, да и себестоимость их невысока.

Циркуль

Виды и характеристики рекуператоров

Выяснив, зачем нужен рекуператор для частного дома, стоит разобраться в их разновидностях. Оборудование классифицируют по конструкции, схеме движения теплоносителей и назначению.

Пластинчатый

Этот вариант наиболее простой и распространенный в силу своей невысокой стоимости и эффективной работы. Устройство теплообмена изготовлено из нескольких медных или алюминиевых пластин, находящихся внутри узла. Пластины постоянно неподвижны, а при попадании воздуха внутрь, он проходит через специальные каналы.

Теплообмен в таком рекуператоре осуществляется в результате одновременного нагрева пластин одним потоком и охлаждения – другим. Такой вариант рекуператора отличается высокой надежностью. Поэтому он практически не выходит из строя.

Пластинчатым конструкциям не требуется электрическая энергия, что является несомненным плюсом.

Из недостатков стоит выделить проблемы с работоспособностью при отрицательной температуре: функционирование невозможно из-за появления инея на вытяжном устройстве. Обусловлено это тем, что в вытяжных каналах скапливается конденсат, который при морозе превращается в иней.

Роторный

Для функционирования такого механизма требуется электричество, поскольку воздушный поток перемещается вращением лопастей. В основном конструкция выполняется в виде цилиндров с установленными внутри пластинами и барабаном. На одной оси с барабаном расположен вентилятор, обеспечивающий движение потоков воздуха. Во время работы теплообменника потоки обмениваются энергией тепла.

В оснащении роторного рекуператора присутствует электронная система, которая позволяет автоматически регулировать скорость вращения ротора. Таким образом, изменяется тепловая отдача и достигается КПД 87 %. Для таких рекуператоров характерна высокая стоимость. Их применяют в основном на производствах.

Крышный

Такой механизм способен пропускать большие объемы воздуха. Прибегать к его установке стоит только в том случае, если вы владеете большим домом либо другим помещением больших размеров. Работа устройства схожа с оборудованием на основе пластин, однако крышный вариант имеет большие габариты. Рассматриваемый рекуператор отличается простотой установки, низкой стоимостью обслуживания и эксплуатации. Чаще всего его монтируют в магазинах, различных мастерских, на производстве. Поскольку устройство устанавливается на крыше, в помещение не проникают абсолютно никакие звуки.

Водяные

В качестве теплоносителя в таком механизме используется вода либо антифриз. Эффективность устройства примерно такая же, как у варианта из пластин. К отрицательным сторонам рекуператора относится низкая пропускная способность и потребность в относительно частом обслуживании.

Центральное освещение