Рекуператоры воздуха для дома: типы и устройство установок, параметры выбора

Экология потребления. Усадьба: Потери тепла – серьезная проблема, с которой борется строительная наука. Эффективные утеплители, герметичные окна и двери решают ее лишь частично. Можно существенно снизить утечку тепла через стены, окна, крышу и пол. Несмотря на это у энергии остается еще один широкий путь для «побега». Это вентиляция, без которой невозможно обойтись в любом здании.

Потери тепла – серьезная проблема, с которой борется строительная наука. Эффективные утеплители, герметичные окна и двери решают ее лишь частично. Можно существенно снизить утечку тепла через стены, окна, крышу и пол. Несмотря на это у энергии остается еще один широкий путь для «побега». Это вентиляция, без которой невозможно обойтись в любом здании.

Получается, что зимой мы тратим драгоценное топливо на нагрев помещений и при этом непрерывно выбрасываем тепло на улицу, впуская холодный воздух.

Решить проблему энергосбережения можно с помощью рекуператора тепла. В этом устройстве теплый комнатный воздух нагревает уличный. Так достигается немалая экономия средств на отопление (до 25% от общей суммы затрат).

В летний период, когда на улице стоит жара, а в доме работает кондиционер, рекуператор тоже приносит пользу. Он охлаждает горячий входящий поток, снижая затраты на кондиционирование.

Давайте поближе познакомимся с бытовыми рекуперационными установками, чтобы иметь представление об их устройстве, достоинствах и особенностях выбора.

Инструменты и материалы

Примерный набор материалов и инструментов:

• металл 0.5-1 мм, текстолит или сотовый поликарбонат 1-5 мм в количестве 5, 10 или 15 м2 в зависимости от типа рекуператора;
• рейки 2-3 мм из дерева, технической пробки или оргстекла, шириной 1-1.5 см;
• нержавейка, ДСП, фанера для корпуса согласно чертежам;
• минеральная вата, пенополистирол для теплоизоляции;
• 4 фланца из пластика для воздуховодов на основе канализационных труб;
• лобзики по дереву и металлу, желательно электрические;
• силиконовый герметик;
• алюминиевая трубка 2-5 мм, длина по проекту;
• универсальный клей;
• саморезы;
• стальной уголок 20х20 мм, длина по проекту;
• шуруповёрт, ножовка по металлу;
• фильтры бумажные, автомобильные – сколько потребуется;
• строительный нож;
• молоток;
• дрель, набор свёрл;
• вентиляторы компьютерные или канальные в зависимости от проекта.

Фильтры заменяются или очищаются раз в 1-4 месяца.

Рекомендуются НЕРА-фильтры. Они недорогие, при этом выполняют очень глубокую очистку воздуха, в продаже есть разные типоразмеры.

Материалы заготавливаем соответственно выбранному типу рекуператора.

Какие бывают?

Агрегаты делятся на следующие виды:

• По типу конструкции – кожухотрубные, спиральные, роторные, пластинчатые, пластинчатые оребрённые.
• По назначению – воздушные, газовые, жидкостные. Под воздушным понимается вентиляционный агрегат, задачей которого является вентиляция с рекуперацией тепла. В приборах газового типа в роли теплоносителя используется дым. Жидкостные рекуператоры – спиральные и батарейные — часто устанавливаются в плавательных бассейнах.
• По температуре теплоносителя – высокотемпературные, среднетемпературные, низкотемпературные. Высокотемпературными называются рекуперы, теплоносители которых достигают 6000 C и выше. Среднетемпературные – это приборы с характеристиками теплоносителя в районе 300-6000С. Температура теплоносителя низкотемпературного агрегата – ниже 3000С.
• По способу движения сред – прямоточные, противоточные, перекрестноточные. Различаются в зависимости от схемы направления воздушных потоков. В перекрестноточных агрегатах потоки следуют перпендикулярно друг другу, в противоточных – приток и вытяжка находятся противоположно по отношению друг к другу, а в прямоточных – потоки однонаправленны и параллельны.

Кожухотрубные рекуперы

Имеют самое простое устройство. Недостатки – вес, габариты, сложность в обслуживании.

Спиральные

В спиральных моделях теплообменники выглядят как два спиралеобразных канала, по которым движутся среды. Изготовленные из рулонного материала, они навиты вокруг разделительной перегородки, расположенной по центру.

Роторные рекуператоры

Устанавливаются в приточно-вытяжных вентиляционных системах. Способ их действия основывается на прохождении приточного и вытяжного потоков сквозь специальные роторный теплообменник вращающегося типа.

Пластинчатый теплообменник

Представляет собой рекупер, где передача тепла от горячей среды к холодной происходит посредством прохождения через стальные, графитовые, титановые и медные пластины.

Оребрённый пластинчатый рекуператор

Его конструкция основывается на тонкостенных панелях с ребристой поверхностью, произведенных с использованием высокочастотной сварки и соединенных друг с другом по очереди с поворотом на 900. Подобная конструкция, а также разнообразие используемых материалов позволяет достигать высокой температуры греющей среды, минимального сопротивления, длительного срока эксплуатации, высоких показателей передающей тепло площади по отношению к общей массе теплообменника. Кроме того, такие приборы недорогие и чаще всего используются для переработки тепла отходящих газовых сред.

Популярность оребренных моделей основывается на следующих преимуществах (в сравнении с аналогами роторного и традиционно пластичного типа):

• большие рабочие температуры (до 12500С);
• небольшие масса и размеры;
• более бюджетные;
• быстрая окупаемость;
• невысокое сопротивление по газово-воздушным трактам;
• устойчивость к зашлаковыванию;
• простота очистки каналов от загрязнений;
• длительный эксплуатационный срок;
• упрощенный монтаж и транспортировка;
• высокие показатели термопластичности.

Промышленные и бытовые рекуперы – в чем различия?

Промышленные агрегаты используются на производствах, где присутствуют тепловые технологические процессы. Чаще всего под промышленными подразумевают именно традиционные пластинчатые теплообменники.

К бытовым установкам относят приборы, характеризующиеся небольшими габаритами и невысокой производительностью. Это могут быть приточно-вытяжные модели, основная задача которых сводится к вентиляции с рекуперацией тепла. Подобные системы могут быть реализованы по-разному – как в виде роторного, так и в виде пластинчатого теплообменника. Причем каждый из них имеет свои достоинства и недостатки.

Далее рассмотрим основные критерии выбора, чтобы понять, какой рекупер лучше купить.

Как увеличить КПД

Для увеличения эффективности самодельного устройства следует тщательно исполнять технологические операции на всех этапах его проектирования и изготовления.

КПД – это доля энергии, которую при теплообмене тёплый воздух отдаёт холодному. Поэтому следует максимизировать эту долю:

• увеличить габариты прибора – увеличивается время взаимодействия воздушных потоков, а значит, и теплообмен;
• увеличить площадь рабочей поверхности рекуператора, используя гофрированные пластины с меньшими размерами профиля;
• проектировать большие объёмы выходящего воздуха, чем входящего;
• использовать теплоизолирующие материалы хорошего качества;
• тщательно герметизировать все объёмы с движущимся воздухом, не допуская смешения потоков;
• вовремя очищать или заменять входные/выходные фильтры, уменьшая этим сопротивление потоку воздуха и улучшая его качество;
• если у вас неуправляемый рекуператор, в зимнюю пору время от времени отключайте входной вентилятор, чтобы удалить наледь внутри устройства.

После установки рекуператора в рабочее положение разумно и интересно узнать его КПД. Эта величина даёт отношение доли переданной холодному воздуху энергии от тёплого домашнего.

Порядок такой:

1. включаем прибор, выжидаем некоторое время;
2. градусником измеряем три температуры – с улицы на входе устройства, в доме, на выходе;
3. вычисляем по формуле КПД = (Тр-Ту) / (Тд-Ту) *100, где
   Тр – температура на выходе рекуператора;
4. Ту – температура на входе, с улицы;
5. Тд – температура дома.

Пример: Тр=17, Ту=5, Тд=24 градусов. КПД = (17-5) / (24-5) *100=63%.

Знакомство с оборудованием

Незнакомое слово «рекуператор» происходит от латинского «recuperatio», которое означает «возвращение». В нашем случае это часть тепла зимой или прохлады летом. Роторный рекуператор, как и его пластинчатый «коллега», совершает теплообмен: передает тепло от выходящего отработанного воздуха приточному холодному. Или, наоборот, забирает часть тепла от входящего, смешивая его с комфортными прохладными исходящими массами. Результат его рекуперативной зимней «деятельности» — снижение затрат на электроэнергию, тратящуюся на отопление помещений.

Устройство

Все приборы отличаются конструктивно, призваны выполнять свои задачи, которые в большей степени отличаются масштабами. Если сравнивать два популярных вида устройств — роторный и пластинчатый рекуператор, то последний предназначается для небольших помещений. Первый, герой этой статьи, способен справиться с более серьезной задачей — сделать комфортным помещение достаточно большой площади.

Рассматриваемый теплообменник состоит из стального оцинкованного (алюминиевого для небольших моделей) корпуса, ременного привода и ротора. Основа прибора — барабан, вращающийся с помощью двигателя. Этот цилиндр сделан из двух видов алюминиевой фольги: гладкой и гофрированной (60-120 мкм). Они намотаны друг на друга. В состав роторной конструкции входят осевые подшипники, датчик для контроля вращения ротора, а также уплотнительная лента, изолирующая воздушные потоки.

Внутри барабана располагаются каналы — коаксиальные и треугольные. Его устанавливают перпендикулярно движению воздушных масс. Исходящий воздух оставляет тепло в том секторе ротора, через который проходит. Вращаясь, прибор передает тепловую энергию приточным массам, а сам нагретый сектор охлаждается.

Характеристики

КПД роторных рекуператоров — 70-85% (87%). Помимо сохранения тепла устройства выполняют еще одну работу: они передают влагу. Для помещений, где постоянно повышен (или понижен) уровень влажности, такое дополнительное оборудование — наилучший вариант.

Полностью изолировать исходящие и входящие потоки друг от друга невозможно технически. Но такую задачу не ставят, потому что смешивается всего около 5%, либо цифра эта немногим больше. Есть возможность изменять скорость вращения теплообменника: для регулировки продуктивности используют преобразователи частоты.

Роторные конструкции более эффективны, чем их пластинчатые соперники, но из-за сложности конструкции и более высокого КПД стоят они совсем недешево. Однако оборудование, благодаря высокой эффективности, окупается за 1-2 года. Его устанавливают в качестве дополнительного элемента вентиляционной системы в помещениях средней площади: в гаражи, офисы, частные дома, на небольших складах.

Устройство и принцип работы оборудования

Отработанные потоки во время удаления проходят через теплообменник, отдавая тепло. В этом заключается основной принцип действия. Рекуператор состоит из корпуса, к которому подсоединены патрубки, вмонтированы вентиляторы, фильтры и теплообменные кассеты.

• Воздух собирается по воздуховодам;
• С помощью вентилятора подается в систему;
• Пропускается через рекуператор;
• Выбрасывается в атмосферу;
• С улицы забираются свежие потоки и вновь пропускаются через рекуператор;
• Частично тепло забирается и передается поступающему притоку.

Роторный

Работает с помощью вращательного элемента. Барабан изготавливается из алюминиевой фольги с высокой проводимостью тепла. Тепло при удалении передается входящим воздушным массам.

Устройство не восприимчиво к морозам. В комнатах образуется меньше сухости. Роторный рекуператор тепла вентиляционного воздуха экономно потребляет электроэнергию. Устанавливается необходимое число оборотов ротора. С помощью регулятора скорости вращения, изменяется мощность тепловой отдачи. Эффективность работы: 87%

Принцип работы рекуператора на простом примере

В отличие от других современных систем «активной» вентиляции, устройство рекуператора не подразумевает наличия встроенного нагревателя воздуха. Этот прибор использует принцип обратного получения тепла, забирая его у удаляемого из помещения воздуха. Для этой цели в конструкцию рекуператора входит теплообменник.

Проще всего объяснить процесс рекуперации можно на аналогии с шарфом, который мы используем зимой, дыша через него. На выдохе шарф удерживает тепло, а на вдохе – передает его морозному воздуху: в легкие к нам он попадает уже согретым.

Рекуператор для частного дома, квартиры или коттеджа работает по тому же принципу: вентилятор «выдувает» теплый отработанный воздух из помещения на улицу, при этом его тепло удерживается в теплообменнике. Через минуту у вентилятора включается реверс и происходит «вдох» — в прибор втягивается новая порция свежего воздуха. При прохождении через теплообменник она нагревается и попадает в помещение уже теплым.

Рекуперация воздуха является самым естественным, простым и экономным решением задачи сохранения тепла при работе системы вентиляции.

Эффективность рекуператора

Важнейшей характеристикой рекуператора является его эффективность. Она показывает, как сильно рекуператор смог нагреть приточный воздух относительно идеального варианта. За идеальный вариант при этом принимается случай, когда приточный воздух нагрет до температуры вытяжного воздуха. На практике такой вариант недостижим, и нагрев происходит до некой промежуточной температуры Tп. Формула эффективности выглядит следующим образом: K= (T_П-Т_Н)/(T_В-Т_Н ), где:

• ТП – температура приточного воздуха после рекуператора, °С,
• ТН – температура наружного воздуха (приточный воздух до рекуператора), °С,
• ТВ – температура вытяжного воздуха до рекуператора, °С.

Данная формула учитывает изменение явного тепла в потоках воздуха. Однако у потоков может меняться и относительная влажность, и тогда лучше прибегать к расчёту эффективности рекуператора по полному теплу. Формула схожа по виду с предыдущей, но отталкивается от энтальпий потоков воздуха: K= (I_П-I_Н)/(I_В-I_Н ), где:

• IП – энтальпия приточного воздуха после рекуператора, °С,
• IН – энтальпия наружного воздуха (приточный воздух до рекуператора), °С,
• IВ – энтальпия вытяжного воздуха до рекуператора, °С.

Первая формула позволяет быстро оценить эффективность рекуперации. Для более точных результатов следует использовать вторую формулу.

Рекуператор: нужен или нет

Мы уже обсудили, как подобрать рекуператор воздуха и установить его, а вот о главном так и не поговорили. Зачем нужен такой прибор? Главный ответ – это чтобы не открывать окна и в доме был свежий воздух. Для больших городов это удобно, так как вместе с воздухом из форточки в помещение попадает пыль, выхлопные газы автомобилей и шум. В этом плане рекуператор очень даже полезная вещь, а как же экономия?

Скажем прямо, она немного преувеличена. Давайте смотреть на все реально, заявленный КПД, к примеру, 55% снижает на половину теплопотери через воздухообмен. Потери через стены и перекрытия не в счёт, так как рекуператор на них никак не влияет. Допустим, воздухообмен 200 м. куб в час – это по СНИПу для дома в 70 м. кв. Чтобы нагреть такой объём воздуха потребуется около 10 кВт тепловой енергии, а это 1,05 м.куб газа. Экономия в 50% сохранит 0,5 м. куб газа в час. Кубометр газа в Москве стоит 6 рублей, значит, рекуператор экономит 3 рубля в час, что в сутки составит 72 рубля (1 доллар).

Стоимость достойного рекуператора, который реально будет работать, стартует от 1 тыс. долларов – это самый простой и дешевый, а так до 3 тыс. долларов. При экономии 1 доллар в день аппарат окупится через 3 года, а если более дорогой прибор, то через 8 лет. При этом мы не посчитали затраты электроэнергии для вентиляторов, хоть мелочь, но тоже деньги тянет. В итоге, стоит ли вкладывать от 1 до 3 тыс. долларов, чтобы отбить свои деньги через 3–8 лет? Наверное, проще за газ платить.

Преимущества и недостатки рекуператоров разных типов

Преимущество рекуператоров очевидно – они позволяют существенно сэкономить на нагреве приточного воздуха зимой и охлаждении приточного воздуха летом. Среди недостатков рекуператоров выделяют следующие:

• Они создают дополнительное аэродинамическое сопротивление в сети. Действительно, как любой другой элемент в сети вентиляции, рекуператоры имеют некоторое сопротивление, которое следует учитывать при выборе вентилятора. Впрочем, это сопротивление не велико (обычно не более 100 Па), и к существенному увеличению мощности вентилятора не приводит.
• Рекуператоры повышают как стоимость вентиляционной установки, так и стоимость её обслуживания. Как и любое другое решение, направленное на повышение энергоэффективности системы, рекуператоры стоят определенных денег и требуют регулярного технического обслуживания. Однако опыт многократно доказал, что затраты на рекуперацию тепла гораздо ниже получаемой выгоды.
• Роторные, камерные и в гораздо меньшей степени пластинчатые рекуператоры имеют один недостаток, который может быть критичным на некоторых объектах – в них возможны перетечки потоков воздуха. В этом случае опасность представляет перетекание вытяжного воздуха в приточный. Такие перетечки нежелательны в системах вентиляции чистых помещений и не допустимы, например, в инфекционных отделениях больниц и операционных. Причиной служит опасность перетекания вирусов, которые попали в вытяжку из какого-либо помещения, в приточный поток воздуха с последующим распространением по всем помещениям объекта. Как результат, на таких объектах применяют рекуператоры с промежуточным теплоносителем или фреоновые рекуператоры.
• Рекуператоры увеличивают габариты вентиляционной установки. В первую очередь это касается пластинчатых рекуператоров, так как они представляют собой воздухо-воздушные теплообменники и имеют достаточно крупные размеры. Кроме того, это касается рекуператоров с промежуточным теплоносителем ввиду наличия двух отдельных теплообменников, двух линий трубопроводов и узлов обвязки возле каждого из теплообменников.

Обзор рекуператора VAKIO

Проветриватели, использующие принцип рекуперации, не так давно появились на российском рынке и представлены небольшим количеством моделей. Один из наиболее популярных является настенный рекуператор VAKIO, выпускаемый российской производственной компанией. В отличие от многих бризеров, это устройство может работать в 3 режимах.

• Режим вытяжки (когда необходимо удалить из помещения дым или запахи из кухни);
• Режим притока;
• Режим приток-вытяжка (основной режим работы рекуператора, при котором воздухообмен осуществляется с минимальными затратами энергии).

Режим притока

Свежий воздух нагревается от теплообменика и поступает в помещение

Режим вытяжки

Загрязненный воздух удаляется из помещения и нагревает теплообменик

Эффективность рекуператора. VAKIO способен обеспечить чистым, свежим воздухом помещение с площадью до 30 кв.м. Работая как обычная «приточка» он подает до 120 м³ воздуха в час, в режиме «приток-вытяжка» производительность составляет 60 м³ в час.

Потребление электроэнергии. Не более 18 ватт в час.

Испытания показали, когда внешняя температура -20°С, а температура в комнате +23°С, то средняя температура подаваемого воздуха в режиме рекуперации +15°С. При этом, прибор потребляет всего от 5 Вт до 18 Вт и одновременно решает две задачи: подает в помещение подогретый и чистый воздух, и сокращает затраты на отопление.

Класс очистки. Помимо воздухообмена, к назначению рекуператора относится также и удаление из воздуха различных загрязнений. Для этого в конструкции прибора предусмотрена система фильтров, которые обеспечивают медицинский класс очистки.

Монтаж. Vakio устанавливается в отверстие в стене. Внутри канала размещается вентилятор и теплообменник. Установка прибора обычно занимает около 1 часа и не повредит ремонту помещения.

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.

Виды роторных рекуператоров

Модели различаются покрытием роторного барабана. Рекуператоры бывают:

1. Гигроскопическими (энтальпийными). В этих приборах соты алюминиевого барабана покрывают материалом, обладающим сорбирующими (поглощающими) свойствами. Вращаясь, барабан собирает влагу, поэтому может переносить ее из одного потока в другой. В результате утилизируется как конденсат, так и скрытая теплота воздуха.
2. Сорбционными. Это гигроскопический тип, но с улучшенными характеристиками благодаря инновационному сорбенту — силикагелю. Его главное свойство – повышенная способность впитывать влагу.
3. Конденсационными. Это самые обычные конструкции. Алюминиевый ротор лишен дополнительного покрытия, поэтому он переносит только тепловую энергию, а полностью перемещать влагу не в состоянии.
4. С эпоксидным покрытием. Оно предназначается для защиты алюминиевого барабана от химических соединений, находящихся в воздухе. Например, от концентрации морской соли, хлора в бассейнах, от паров на химическом производстве.
5. С антибактериальным покрытием. Оно способно остановить около 600 видов микроорганизмов. Такую защиту наносят на энтальпийные роторы, на барабаны с эпоксидным покрытием.

В быту обычно используют обычные конденсационные приборы, гигроскопические — там, где постоянно повышенная влажность. Остальные виды приобретают для помещений с неблагоприятными (вредными) условиями труда. Роторные рекуператоры отличаются по внешнему виду, различно их конструктивное исполнение: они могут быть как вертикальными, так и горизонтальными.

Самостоятельное изготовление рекуператора

Сегодня в продаже можно найти различные модели изготовленных в заводских условиях системы рекуперации воздуха для частного дома, которые отличаются качеством сборки, имеют высокие показатели КПД, а их монтаж не представляет сложности. Однако высокая цена такого оборудования отрицательно сказывается на его популярности на российском рынке.

Поэтому многие отечественные домовладельцы самостоятельно изготавливают нагреватели, выполнить которые можно из подручных материалов с использованием простейших инструментов. Нужно лишь продумать тип конструкции, а также рассчитать мощность установки, которая должна подходить под показатели производительности всей системы вентиляции в доме.

Проще всего сделать своими руками рекуператор для частного дома пластинчатого типа, который отличается простотой конструкции и эффективностью. Можно найти многочисленные схемы выполнения такого оборудования, что существенно упрощает работу, одновременно имеется возможность точного расчёта мощности конкретной установки.

К преимуществам самодельных пластинчатых рекуператоров принято относить следующее:

• Длительный срок эксплуатации.
• Простота используемых материалов и функциональных элементов.
• Надежность конструкции.
• Полная автономность и отсутствие привязки к электроснабжению.
• Высокий КПД.

Рекомендуем ознакомиться: Можно ли использовать канализационные трубы для вентиляции

К минусам таких нагревателей для системы вентиляции принято относить лишь вероятность образования наледи при сильных морозах, что отрицательно сказывается на эффективности установки, вплоть до полного прекращения нагрева поступающего с улицы воздуха. Чтобы решить такие проблемы с обледенением, необходимо дополнительно утеплять рекуператор или устанавливать его в теплом обогреваемом помещении.

Большой популярностью пользуются самодельные рекуператоры кассетного типа, которые эффективны и при этом полностью решают проблемы с появлением конденсата и обледенением при низких температурах. Выполнить такие нагреватели и их кассеты можно из целлюлозы, а корпус устройства изготавливается из жести или любого другого металла, хорошо защищенного от коррозии.

Необходимые компоненты и материалы

Перед тем как непосредственно приступать к изготовлению рекуператора, необходимо подготовить используемые инструменты и материалы. Для такой работы потребуется следующее:

• Компьютерный вентилятор.
• Четыре фланца.
• Уголок.
• Метизы.
• Герметик.
• Клей.
• Фанера или металл для корпуса аппарата.
• Минеральная вата для утепления.
• Деревянные рейки для основания.
• Алюминиевые листы для изготовления кассет.

Можно использовать уже готовые целлюлозные кассеты, которые выпускаются для фильтров автомобилей и кондиционеров. Их использование позволяет существенно упростить изготовление рекуператора, повышая его мощность и в последующем упрощая обслуживание самодельного оборудования.

Подыскать в интернете простые в реализации схемы изготовления самодельных рекуператоров не составит труда. Также простейшие чертежи можно выполнить самостоятельно с учетом мощности оборудования и необходимой производительности. Выполнять такое устройство без схемы изготовления не следует, так как в последующем сложно правильно собрать всю систему, что отрицательно сказывается на надежности оборудования и его эффективности.

Сборка нагревателя

Сборка рекуператора не представляет особой сложности. Необходимо нарезать не менее 70 листов металла с размерами сторон от 200 до 300 мм. Подготавливаются деревянные рейки, размеры которых должны полностью соответствовать сторонам нарезанных листов металла. Древесину следует обработать олифой, что предупредит гниение и потерю прочности у внутренних элементов теплообменника. Подготовленные рейки приклеивают клеем с двух сторон металлических квадратов. Собрав все заготовки, можно приступать к следующему этапу работы.

Чередовать собранные квадраты следует с поворотом в 90 градусов, что позволит обеспечить перпендикулярное расположение кассет внутри рекуператора, гарантируя тем самым максимальную эффективность нагрева воздушных потоков без их смешивания. Верхний квадрат, к которому не крепят рейки, приклеивается к нижнему с помощью специального металлического клея. Дополнительно для повышения прочности конструкции ее стягивают уголками и фиксируют саморезами или аналогичным крепежом. Щели следует обработать герметиком, после чего формируют фланцевые крепления.

Теплообменник приточного рекуператора готов. Осталось выполнить из металла или пиломатериалов корпус устройства, смонтировать внутри каркаса сотовую кассету. Устанавливать теплообменник необходимо таким образом, чтобы он упирался в рёбра, формируя визуально ромб, через который в последующем будет проходить холодный воздух с улицы и удаляемый нагретый поток из дома.

Если корпус самодельного рекуператора изготавливается из древесины, следует обработать пиломатериалы специальными пропитками, что предупредит их гниение и быстрый выход из строя оборудования. В процессе работы на теплообменнике будет образовываться конденсат, который стекает с металлических кассет, скапливаясь на дне корпуса. Следует предусмотреть небольшие отверстия для удаления влаги, которые располагаются на одном уровне с дном корпуса устройства.

На последнем этапе работы крепят к деревянному или металлическому корпусу четыре фланца, которые выполняют из полипропиленовых труб или аналогичных материалов. Их фиксируют с использованием соответствующих хомутов и фитингов, дополнительно промазывая герметиком, чтобы обеспечить максимально возможную герметичность изготовленного корпуса устройства.

Для повышения эффективности самодельного вентиляционного рекуператора его следует дополнительно обшить минеральной ватой, которая предупреждает теплопотери и образование конденсата. Последний часто появляется, если такое оборудование установлено на открытом воздухе или же в неотапливаемом помещении.

На входе установки можно смонтировать воздушные фильтры, которые обеспечивают первичную очистку воздуха от имеющихся загрязнений, тополиного пуха и различных аллергенов.

Использование рекуператора в системе вентиляции частного дома позволяет расширить функциональные возможности такого оборудования, предупреждая быстрое охлаждение комнат в зимнее время года, что экономит расходы домовладельца на оплату коммунальных услуг. Хозяева могут приобрести уже готовые обогреватели, которые отличаются компактными размерами, простотой монтажа и эффективностью. Также можно изготовить рекуператор своими руками, что позволит сократить расходы на обустройство инженерных коммуникаций в частном доме.

Что такое рекуператор воздуха

Рекуператор («возвращающий», лат.) представляет собой приточно-вытяжную установку, выполняющую одновременно две задачи — подачу свежего воздуха и удаление старого, отработанного. В составе устройства предусмотрен теплообменник, который обеспечивает аккумуляцию тепла из теплого воздуха, который вытягивается из помещения на улицу. Это тепло используется для подогрева воздуха, когда прибор начинает работать на приток свежего прохладного воздуха с улицы, что дает возможность экономить на отоплении.

Воздух, поступающий с улицы нагревается без использования электричества благодаря рекуперации.

Классификация рекуператоров

Основные отличия устройств заключаются в принципах движения теплоносителей, конструктивных особенностях и предназначении. То типажу рекуператоры могут быть:

1. Пластинчатыми.
2. Роторными.
3. Водными.
4. С размещением на крышах.

Пластинчатые

Самая популярная разновидность, благодаря низкой цене и достойной эффективности, – это пластинчатый рекуператор для вентиляции воздуха. Строение теплообменного агрегата в средине устройства имеет вид одной или нескольких медных, алюминиевых, пластиковых либо прочно целлюлозных пластин, закреплённых в статическом состоянии. Процесс движения воздуха по кассетам происходит без смешивания с одновременным охлаждением или подогревом потоков.

Отличительной особенностью этого типа рекуператоров является компактность и надёжность. Устройства практически не выходят из строя. Функционирование осуществляется без использования электроэнергии и это его большой плюс. Главный недостаток этого типа аппаратов – неработоспособность при сильных морозах из-за обмерзания вытяжки и невозможности осуществления влагообмена (замерзание конденсата в вытяжных каналах).

Образец пластинчатого рекуператора воздуха Источник vents-mag.com.ua

Роторные

Работа осуществляется от электричества, благодаря которому производится вращение лопастей роторов (одного либо двух) и движение воздухопотоков. Чаще всего, роторный рекуператор воздуха бывает цилиндрической формы при наличии плотно установленных пластин и барабана в средине. Вращаются они благодаря движению воздуха, исходящего комнатного и входящего уличного. Этот тип отличается большими размерами, однако и производительность их существенно выше, сравнительно с пластинчатыми. Поэтому покупка этого типа устройств в частный дом нерентабельна, они больше подойдут для больших объёмов, подобных больнице, ресторану, торговому центру, концертному залу. Главные недостатки – дороговизна содержания, энергозатратность, громоздкость, стоимость покупки, необходимость наличия вентиляционной камеры.

Внешний вид роторного рекуператора Источник mozfiles.com

Водный

Принцип работы водного рекуператора сводится к переносу энергии тепла к теплообменному элементу посредством воды либо другой жидкости (антифриз и др). Производительность этого типа аппаратов сходна с пластинчатыми рекуператорами, однако работает по принципу водной отопительной системы. Слабые стороны – низкий КПД и потребность в частом техобслуживании.

Пример жидкостного рекуператора Источник teploobmenik.ru

Как выбрать?

При выборе бытового устройства следует обратить внимание на следующие параметры:

1. Материал;
2. Функционал;
3. Тип помещения;
4. Производительность и условия микроклимата;
5. Способ установки.

Материал

Теплообменник может быть:

• Керамическим. Из плюсов — эффективно аккумулирует и долго отдает тепло, не опасается влаги. А благодаря структуре в виде пчелиных сот площадь проводящего тепло материала является максимально широкой. Из минусов – долго нагревается.
• Медным/алюминиевым. Материал недорого стоит и хорошо проводит тепло. Отработанный воздух отдает тепловую энергию пластинам, а те в свою очередь нагревают свежий приточный поток.
• Пластиковым. Пластик используется достаточно недавно, а потому составить о нем полное представление пока сложно. Специалисты называют такие приборы экспериментальными и из плюсов отмечают пока только цену;
• целлюлозным. Способен функционировать в условиях средней и низкой влажности, поддерживая оптимальный её уровень. Из плюсов: не пересушивает. Из минусов: чувствителен к влаге и к низким температурам – замерзает при -50С.

Функционал

У отдельных моделей могут быть предусмотрены следующие функции:

• Высокоэффективная многоуровневая система фильтрации;
• Подогрев приточного потока;
• Ступенчатое регулирование скоростных показателей вентилятора;
• Рекуперация тепловой энергии до 94-97%;
• Контроль и мониторинг качества воздуха по различным датчикам;
• Функционирование в «ночном» режиме, защищающем от шума;
• Работа в автоматическом режиме;
• Управление посредством ПК, смартфона, планшета, пульта дистанционного управления.

Тип помещения

Установка вентиляции должна производится с учетом воздухообменных норм, которые отличаются в зависимости от типа и назначения помещения. Так, для спален и гостиных комнат рекомендовано организовывать воздушный приток. А для ванных, санузлов и кухонь лучше всего подойдет оборудование, которое производит вытяжку. Это необходимо для того, чтобы не допустить перехода загрязненного воздуха в жилые комнаты.

Для офисов характерна проблема избыточного тепловыделения от техники и большого количества сотрудников. В спортзалах помимо большого количества тепла из-за активного взаимодействия посетителей с тренажерами также присутствует повышенная влажность. И там, и там требуется более мощный, чем для дома, агрегат.

При установке оборудования в школьных классах и комнатах в детских садах необходимо учесть одновременно несколько важных факторов – количество людей, влажность и объем загрязняющих веществ.

Для частного дома больше всего подходят пластинчатые агрегаты, монтируемые на стену. Они легко устанавливаются, не нуждаются в дополнительном уходе и специальном обслуживании, а также не портят интерьер. Если предполагается установка мощного оборудования, которое подразумевает большие габариты прибора, то лучше предусмотреть монтаж еще при строительстве.

Для квартиры также подойдет пластинчатая модель, но, чтобы не допустить ошибки при выборе, следует учесть тот факт, что большая часть рекуперов из-за своих внушительных габаритов рассчитаны на толстые внешние стены. А для квартиры нужен такой прибор, который выдержит стена в панельном доме. Неплохой вариант — устройство на реверсивной технологии.

Также важно учесть площадь, которую придется обслуживать рекуперу. Она должна соответствовать мощности и пропускной способности оборудования. Слишком мощный прибор в условиях маленькой площади будет энергозатратным и неэкономичным. А недостаточно мощный в условиях большой обслуживаемой площади будет недостаточно эффективным и не даст нужного результата.

Производительность и условия микроклимата

Расход объема приточного воздуха в жилом помещении можно рассчитать двумя способами – исходя из площади, а также по количеству проживающих (постоянно находящихся) людей.

Условия микроклимата в жилых и спальных комнатах могут быть:

• повышенные оптимальные (36 м3/1 человека или 5 м3/час на 1 м2) – необходимы для людей с особенными потребностями, например, инвалидам, больным, маленьким детям, людям пожилого возраста;
• оптимальные (25 м3/1 человека или 3.6 м3/час на 1 м2) – создают чувство комфорта благодаря оптимальному соотношению свежести и тепла, способствуют повышению работоспособности и активности;
• допустимые (15 м3/1 человека или 2.2 м3/час на 1 м2) – вынуждают человека использовать дополнительные механизмы терморегуляции для физиологической адаптации, но при этом не вызывают необратимых или опасных последствий для здоровья.

Также важным является показатель СО2. Диоксид углерода (также известный как углекислый газ) выделяется человеком в объеме примерно 20-25 литров в час. При постоянно нахождении людей в помещении уровень СО2 повышается, также увеличивается количество органических веществ и бактерий. Последнее достаточно просто определяется по запаху – воздух становится спертым, тяжелым. При концентрации СО2 выше десяти процентов человек теряет сознание.

При этом, согласно европейским нормативным документам оптимальные условия создаются тогда, когда в комнату поступает от 12 до 25 м3 свежего воздуха час из расчета на одного человека. Таким образом, производительности агрегата в 120 м3/час будет достаточно для удовлетворения потребностей 3-4 человек, находящихся в комнате одновременно.

Способ установки

Возможна напольная, подвесная и крышная.

Варианты с потолочной установкой интересны тем, что позволяют спрятать все технические детали в полости натяжных и подвесных потолков. Цена таких устройств достаточно высока и обуславливается требованиями к габаритам устройства – оно должно быть компактным. При этом для его подключения не требуются вспомогательные обводные каналы. Значительный минус такого способа – шум во время работы, который вызван небольшим расстоянием между функционирующими деталями и вентиляционными решетками.

Напольные и настенные приборы ориентированы на размещение в комнатах технического характера. Производительность таких моделей не ограничивается габаритами, однако важно правильно произвести систему обвязки. Устройства напольной/настенной категории используют совместно с системами воздушного кондиционирования и отопления.

Крышные модели частые гости в зданиях с одним большим помещением. Они монтируются на крыше здания и имеют такие преимущества, как высокий уровень эффективности, быстрый и простой монтаж, легкое обслуживание.

Также существуют точечные стеновые модели, монтируемые отдельно в каждом помещении, соседствующим с улицей. Они хороши тем, что не нуждаются в прокладке дополнительных коммуникаций.

Коротко о главном

Рекуператор – это устройство, позволяющее обеспечить приток свежих и чистых потоков воздуха в помещение без лишних энергозатрат. Зимой оно предотвращает потерю комнатного тепла, а летом препятствует проникновению горячего воздуха внутрь помещения.

Это устройство имеет ряд преимуществ перед обычной системой вентиляции. Однако, выбирая себе рекуператор, важно учесть много факторов – необходимый тип устройства, размер обслуживаемого помещения, климат, влажность и т.д. Важно заранее продумать возможность установки прибора в помещении, его стоимость, производительность. От всего этого напрямую зависит эффективность вентиляции, а значит качество и комфорт жизни в доме.

Оценок 0

Прочитать позже

Лучшие бытовые рекуператоры

Учитывая, что пластинчатые рекуператоры требуют организации полноценного вентиляционного короба, а не в каждом частном доме есть такая возможность, для бытовых нужд рекомендуется устанавливать небольшие роторные модели.

Таблица 1. Бюджетные модели бытовых рекуператоров

Небольшой бытовой роторный обменник воздуха

Особенности выбора рекуператора

Познакомившись с особенностями работы рекуператорных установок, пора перейти к практической части – критериям выбора для выполнения конкретных задач.

Первое, на что нужно обратить внимание – способ монтажа. В рабочее положение бытовая приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла может быть установлена несколькими способами:

• Внутри стены. Корпус монтируется в предварительно пробуренное отверстие. С наружной стороны ставится колпак, с внутренней — решетка и блок управления.

• Внутри помещения. Установка навешивается на стену. Снаружи ставится решетка или колпак.

• Наружное размещение. Преимущества такого решения очевидны: минимум шума и экономия места. Канальное устройство прибора позволяет размещать его на балконах и лоджиях, а также просто на фасаде здания.

Еще один параметр, который нужно учесть при покупке – количество вентиляторов. Бюджетные рекуператоры воздуха для дома оснащаются одной вентиляционной установкой, работающей и на приток, и на вытяжку.

Более дорогие устройства имеют 2 вентилятора. Один из них закачивает, а другой выбрасывает воздух. Производительность таких приборов выше, чем одновентиляторных.

При покупке также следует обращать внимание на наличие электрического нагревателя. С его помощью исключается обмерзание кассеты и повышается нижний температурный предел работы устройства.

Функция климат-контроль. Позволяет точно задать температуру, до которой рекуператор будет нагревать воздух.

Возможность регулирования влажности. Этот параметр существенно влияет на комфорт микроклимата. Стандартный рекуператор пересушивает воздух, забирая из него влагу.

Наличие или отсутствие фильтра. Дополнительная опция, положительно влияющая на санитарные характеристики воздушной смеси.

Важный параметр, требующий внимания – температура перекачиваемого воздуха. В разных моделях ее значение может существенно отличаться. Максимально широкий диапазон рабочих температур от -40 до +50С у бытовых устройств встречается редко.

Поэтому кроме учета оптимальной производительности в м3/час, при покупке выбирайте прибор, который сможет полноценно работать в ваших климатических условиях.