Рекуператор для квартиры эффективное вентилирование и подогрев воздуха

Собственноручное изготовление

Рекуператор своими руками – это совсем не сложная задача для мастеров. Однако обычному человеку перед изготовлением стоит уяснить некоторые правила:

  • Первое – произвести точный расчет параметров необходимого вентиляционного прибора.
  • Второе – обзавестись всеми необходимыми материалами и инструментами.
  • Третье – продумать возможные способы крепления рекуператора и приобрести или изготовить нужное количество крепежных элементов.

Лучше всего для изготовления корпуса применять стальные листы, а для вращающегося ротора – алюминиевые

Важно помнить, что автоматизация процесса рекуперации требует установки мотора. Для запускания ротора устанавливается клиноременная передача

Также рекомендуется подумать и о надлежащей шумоизоляции прибора, для чего может использоваться минеральная вата, стекловолокно, силиконовый герметик.

Какие формулы используют в расчетах

Основной параметр, который необходимо рассчитать в любой системе – сколько воздуха должно смениться в течение часа.

Для жилых квартир величина определяется соответственно жилой площади: V=2xSxH, где S – площадь жилой комнаты, 2 – коэффициент кратности обмена воздушной массы за 1 час, Н – высота комнаты.

Для рабочих помещений расчет производят исходя из численности персонала: V=Nx35, где N – численность людей, одновременно находящихся в помещении.

В расчете мощности вентиляционной станции применяют формулу: P=ΔT * V * Сv/1000, где V – объем воздушной массы, расходуемой за час, Сv – теплоемкость воздушной массы, ΔT – разница температур воздушной массы на концах трубопровода. Принятая величина теплоемкости составляет 0,336 Вт * ч/м³ * °С.

Другим важным показателем является площадь сечения воздуховода, измеряемая в квадратных сантиметрах. Выделяют 2 типа сечения: квадратное и округлое. Рассчитав площадь сечения, возможно определить ширину и высоту прямоугольной трубы либо диаметр округлого.

Видео описание расчёта вентиляции

Еще про расчет вентиляции на видео:

Sсеч=V * 2,8/w, где Sсеч – площадь сечения, V – объем воздушной массы (м³/час), w – скорость воздушного потока внутри магистрали (м/сек) (средний показатель от 2 до 3), 2,8 – коэффициент согласования размерностей.

Для монтажа необходимо рассчитать, сколько потребуется диффузоров (заборно-выпускных отверстий) и их параметры. Габариты распылителей рассчитывают исходя из площади сечения основного трубопровода, умноженного на 1,5 или 2. Для расчета количества диффузоров применяют формулу: N=V/(2820 * W * d2), где V – объем воздушной массы, расходуемой в час, W – скорость перемещения воздушной массы, D – диаметр круглого диффузора.

Для диффузоров прямоугольной формы формула преобразуется следующим образом: N=π * V/(2820 * W * 4 * A * B), π – число пи, А и В – параметры сечения.

В любом случае, расчеты вентиляционных систем должны проводить профессионалы – если что-либо забыть или не учесть, то цена ошибки это необходимость переделывать расчеты и работу.

Полноценный расчет приточной вентиляции делается на специфическом программном обеспечении 

Каковы затраты на выполнение вентиляции?

Стоимость естественной вентиляции в первую очередь связана с расходами на строительство дымоходов, а также на вентиляционные решетки и диффузоры. Для механической вентиляции приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла не нужна, но вы должны заплатить за изолированные приточно-вытяжные воздуховоды, приточно-вытяжную вентиляцию и за самый дорогой рекуператор во всей комбинации. Наземный теплообменник не является обязательным элементом такой установки, но оказывает значительное влияние на эффективность рекуперации тепла, и многие люди решают сделать это, хотя это и не дешево.

Стоимость установки во многом зависит от количества комнат в доме – это приводит к количеству вентиляционных каналов, диффузоров, решеток и диффузоров. В случае односемейных домов с естественной вентиляцией обычно можно установить все воздуховоды в двух дымоходах, но если нужен третий, стоимость монтажа явно возрастает. В системе с рекуперацией тепла используются относительно дешевые оловянные шланги (хотя есть и более дорогие системы пластиковых труб). Их количество не оказывает большого влияния на общую стоимость установки. Цена рекуператора самая большая. Прежде всего это означает, что стоимость вентиляционной системы с рекуперацией тепла значительно выше, чем у натуральной.

Любой, кто думает, что с помощью механической вентиляции сможет сэкономить много благодаря тому, что они не будут делать дымоходы, потому что это возможно только в некоторых случаях. Если в доме есть котельная и камин, то для установки вентиляции все еще необходимы дымоходы. Тогда отставка только из эфирных каналов не сильно изменится в смете. Смета расходов предполагает, что значительная экономия будет вызвана только полным отказом от дымоходов и, следовательно, от камина и котла, которые могут быть заменены тепловым насосом или электрическим отоплением. Дымоход также не нужен в случае газового котла с закрытой камерой сгорания, при условии, что он оборудован концентрической трубой для отвода воздуха и газа, которая подает воздух непосредственно в камеру сгорания и, конечно же, выпускает из нее пары.

Что такое рекуператор

Рекуператор – это устройство вторичного использования тепловой энергии за один технологический цикл обогрева-вентиляции помещения. Он снижает разницу температур входящей и выходящей воздушной массы в 4-5 раз и сохраняет две трети тепла, теряемого при обычной вентиляции и проветривании. Бережет электроэнергию и материальные средства.

В основе конструкции – теплообменник, посредством которого контактируют два воздушных потока, не смешивающиеся друг с другом. Первый – теплый – вытягивается из помещения и выходит на улицу, по пути нагревая рабочие элементы устройства. Сам при этом охлаждается. Второй – холодный – поступает с улицы и идет в комнаты. Его температура повышается за счет взаимодействия с нагретыми деталями теплообменника.

Летом, когда в доме работают кондиционеры, рекуператор также работает на выравнивание температуры потоков. Только происходит обратный процесс – исходящий из помещения холодный воздух охлаждает входящий. За счет этого уменьшается нагрузка на систему климат-контроля.

Важно! Рекуператор снижает нагрузку на системы отопления и кондиционирования. Теплообменник устанавливается в корпус, конструкция которого обеспечивает изоляцию одного потока от другого

Функциональными элементами, обеспечивающими работу рекуператора любого типа, являются вентиляторы (приточный и вытяжной) и фильтры, устанавливаемые на входе потоков

Теплообменник устанавливается в корпус, конструкция которого обеспечивает изоляцию одного потока от другого. Функциональными элементами, обеспечивающими работу рекуператора любого типа, являются вентиляторы (приточный и вытяжной) и фильтры, устанавливаемые на входе потоков.

Принцип действия рекуператора

Преимущества установки рекуператора

Рекуператоры воздуха в России пока не сильно распространены. Но за границей, озабоченной сохранением энергоресурсов и экономией, они применяются широко. Их установка дает следующие преимущества:

  • Затраты на вентиляцию и отопление сокращаются на 30-50%;
  • В доме создается комфортный микроклимат с постоянным доступом свежего воздуха;
  • Нет проблемы неравномерного распределения воздушных масс, когда холодный воздух стелется по полу, а теплый поднимается вверх;
  • В помещение не поступают пыль и выхлопные газы, как при проветривании через форточку;
  • Длительный срок эксплуатации оборудования.

Важно! Рекуператор обеспечивает постоянный доступ свежего воздуха комфортной температуры без дополнительных затрат на его обогрев

Особенности работы и эксплуатации

Рекуператор должен быть постоянно подключенным к сети электропитания. Таким образом, эксплуатация устройства будет максимально удобной, благодаря дистанционному пульту управления. Обычно на пульте расположены 4 кнопки:

Схема внутреннего устройства рекуператора

  • 2 кнопки настройки производительности;
  • 1 кнопка вкл/выкл;
  • 1 кнопка летний режим.

Эффективность работы прибора напрямую зависит от теплообменника, а именно его материала, системы и площади поверхностей кассет.

Совет: При покупке нужно обратить особое внимание на площадь кассеты. Чем больше площадь теплообменника, тем быстрее и сильнее нагревается холодный приточный воздух

Пластинчатый рекуператор

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

Устройство пластинчатого рекуператора — Фото 04

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

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

Обычно установка рекуператора производится в систему приточно-вытяжной вентиляции.

Принцип действия пластинчатого рекуператора — Фото 05

Самостоятельное изготовление рекуператора пластинчатого типа

Поскольку средняя стоимость пластинчатого теплообменника составляет 300 у. е., имеет смысл сделать этот несложный в изготовлении рекуператор воздуха своими руками.

Для того чтобы изготовить рекуператор самостоятельно, понадобятся:

  • листы оцинкованного металла (4 кв. м.);
  • техническая пробка толщиной 2 мм;
  • силиконовый герметик с нейтральной реакцией;
  • жестяная коробка для корпуса или листы МДФ, метала или фанеры для его изготовления;
  • клей;
  • утеплитель толщиной 4 см (минеральная вата или пенопласт);
  • уголки для стоек;
  • пластиковые фланцы;
  • электролобзик или болгарка.

Этапы работ:

  1. Разрезаем материал на небольшие квадраты с размером стороны от 200 до 300 мм. Пластины должны быть одинаковыми и идеально ровными, лучше будет разрезать сложенные пачкой листы болгаркой, нежели использовать ножницы по металлу. Таких пластин, служащих заготовками для кассет рекуператора, должно получиться около 70 шт.
  2. С целью создания зазора между листами используем техническую пробку. Суть в том, чтобы сделать такое сечение, при котором скорость потоков воздуха будет составлять 1 м/с. Наклеиваем нарезанную пробку по двум противоположным краям квадратных заготовок, не трогая последнюю.
  3. Дождавшись высыхания клея, создаем кассету теплообменника, склеивая листы таким образом, чтобы каждый последующий располагался под углом в 90 градусов к предыдущему. В кассете получаются чередующиеся каналы, перпендикулярные друг другу. Последним будет лист, на который мы не клеили пробку.
  4. После соединения всех пластин с помощью уголка стягиваем конструкцию каркасом.
  5. Все щели тщательно заделываем герметиком.
  6. На стенках кассеты располагаем крепления для фланцев, имеющих диаметр, соответствующий трубам воздуховодов. Желательно расположить кассету вертикально, тогда в самом низу будет собираться конденсат. В этом же месте готовится дренажный канал: отверстие с трубкой для отвода жидкости.
  7. Для того чтобы кассету можно было извлекать из корпуса, внутри него нужно установить направляющие из уголка.
  8. Корпус с кассетой располагают в коробе, изготовленном из толстой фанеры или жести. Важным моментом будет использование теплоизоляционных материалов (минеральная вата или пенопласт), которыми оклеиваются все стороны короба изнутри.

Для более надежной работы системы рекуперации в условиях отрицательных температур приточного воздуха, когда пластины теплообменника могут обледенеть, к системе добавляют байпас, через который в случае необходимости направляют поток приточного воздуха. В это время через теплообменник будет проходить только теплый вытяжной воздух, и под его воздействием заледеневшие пластины теплообменника будут оттаивать.

КПД самодельного рекуператора составит около 60–65 %, что позволит обеспечить поддерживать оптимальный микроклимат в помещении.

https://www.youtube.com/embed

Особенности

Роторный рекуператор имеет в своей конструкции вращающийся с заданной скоростью теплообменник.

К плюсам роторных моделей рекуператоров можно отнести следующие моменты:

  • очень высокий коэффициент полезного действия (КПД 70-90%), особенно в зимнее время;
  • уменьшение времени работы кондиционера в летнее время, за счет эффективного охлаждения помещения;
  • процесс рекуперации полностью автоматизирован;
  • нет необходимости беспокоиться о конденсате, так как отсутствуют циклы оттаивания.

Однако, как и у любых технически приспособлений, у рекуператоров роторного типа есть и свои минусы, среди них:

  • высокая, по сравнению с другими моделями, стоимость;
  • есть некоторый шум при работе;
  • может происходить смешивание холодного и горячего воздуха;
  • некоторые модели имеют очень большие габариты, что делает невозможным их использование в маленьких помещениях;
  • устройство требует частого обслуживания, так как состоит из множества подвижных элементов, которые иногда могут выходить из строя.

Существует несколько видов роторных рекуператоров.

Сорбционные. В этих моделях в качестве сорбента используется силикагель. Благодаря этому материалу барабан роторного рекуператора отлично впитывает влагу, не позволяя конденсату образовываться и нарушать работу устройства.

Эпоксидные. Такой тип покрытия внутренней части рекуператора позволяет защитить алюминиевый барабан от агрессивного воздействия некоторых химических соединений в воздухе. Рекуператор с эпоксидным покрытием отлично противостоит влиянию морской соли, хлора и химических реагентов в условии крупных производств.

Энтальпийные. В этом типе приборов внутренний барабан покрыт материалом, который поглощает не только влагу, тем самым не давая образовываться конденсату, но и тепловую энергию.

Конденсационные. На таких моделях специальное покрытие на барабане отсутствует. Они не способны отводить конденсат, отсюда и их название.

Антибактериальные. В этом случае на внутреннюю поверхность рекуператора наносится специальная пропитка с антимикробным действием. Такое устройство способно очистить и защитить воздух в помещении от 600 видов известных патогенов.

Если в помещении высокие показатели влажности, то оправданно устанавливают гигроскопические роторные модели. Другие виды предназначены в большей степени для обеспечения эффективной вентиляции помещения на вредных производствах.

Рекуператор своими руками

Изготовить рекуператор воздуха для дома своими руками может любой умелец. Для этого понадобится:

  • два листа оцинкованной стали;
  • древесно-слоистый короб для оболочки аппарата;
  • пробковые прокладки;
  • силиконовый нейтральный герметик;
  • контроллер давления;
  • металлические уголки;
  • теплоизоляционная минеральная вата.

Сделать рекупиратор можно своими руками

Для проведения работ также пригодятся электрический лобзик, металлические крепежные детали и соединительные фланцы.

Стальные листы необходимо нарезать на прямоугольные пластины размером 200х300 мм. Для этого понадобится в пределах 3–4 м? стали. Нарезку необходимо проводить очень аккуратно, чтобы срезы не имели заусениц и зазубрин. С этой целью рекомендуется использовать специальный инструмент – болгарку или ножовку по металлу.

Затем пластины укладываются друг на друга с зазором не менее 4 мм. Данное расстояние обеспечивается проклейкой по периметру каждого элемента термоизоляционного материала (пробкового, деревянного или текстолитового). После укладки пластин стыки обрабатываются специальным нейтральным герметиком.

Установка системы вентиляции через рекупиратор

Затем изготавливается корпус, который должен иметь соответствующий размер для установки внутри его конструкции из пластин. В стенках корпуса прорезаются отверстия, в которые вставляются заранее приготовленные пластмассовые фланцы, которые должны соответствовать диаметру воздуховодов. Все стыки также тщательно герметизируют.

Когда герметик высохнет, конструкция из пластин помещается внутрь корпуса. Внешние стенки необходимо облицевать теплоизоляционным материалом, например, пенопластом или стекловатой. Готовую конструкцию, с целью повышения эстетической составляющей, можно поместить в деревянный короб.

Сборка рекуператора воздуха своими руками

Раньше рекуператоры и системы вентиляции устанавливались только на промышленных производствах, угольных и горнорудных шахтах. Сегодня теплотехнические устройства утилизации вытяжных газов все чаще располагаются в домах и квартирах.

Промышленный аппарат, либо собранный своими руками рекуператор воздуха становится нашим незаменимым помощником. Он подает чистый охлажденный либо подогретый атмосферный воздух, очищает дом от пыли и неприятных запахов и экономит при этом часть денег на обогрев помещения.

https://youtube.com/watch?v=t7mXf5Oov9c

Изготовление пластинчатого рекуператора вентиляции своими руками

схема движения воздуха в теплообменнике

В пластинчатом рекуператоре для вентиляции потоки входящего и выходящего воздуха разделены пластинами из теплопроводящего материала.

Таким образом, потоки не смешиваются, а тепло отдается.

Система вентиляции с рекуператором пластинчатого типа проста и очень распространена. Сделать своими руками приточно-вытяжную вентиляцию с рекуперацией сможет человек с минимальными навыками механика.

Ход работ:
так размещаются пластины теплообменника

  • Основа рекуператора для системы вентиляции – это теплообменник. Пластины теплообменника вырезаются из тонкого листового металла (оцинковки) или текстолита. Необходимо нарезать пластинки 20х30 см. Они должны быть очень ровными и аккуратно вырезанными. Металл лучше всего резать электролобзиком, избегая применения ножниц по металлу;

  • Между пластинами делается дистанционная рамка из технической пробки, текстолита или дерева толщиной до 3 мм. Рамки приклеиваются на пластины полиуретановым клеем. Чтобы сопротивление потоку воздуха не было сильным, промежутки между пластинами должны быть около 4 мм.;

Склеивается конструкция нейтральным герметиком, не вызывающим коррозию;
Корпус для рекуператора в вентиляции выполняется из жести или пластика, металла или МДФ. Изнутри короб выстилается минватой или другим утеплителем слоем 5 см;
С противоположных сторон коробки проделываются два отверстия, к которым крепятся фланцы из пластика, равные по диаметру воздуховодным трубам. Все щели тщательно заделываются силиконом;
Для отвода конденсата из вентиляционной установки с рекуперацией тепла необходимо оборудовать дренажную трубку.

Физическая основа вентиляции

Движения воздушных потоков основано на простейших физических процессах. Обработка газовоздушной массы и ее транспортировка осуществляется благодаря существующим конвекционным процессам. Чтобы использовать этот естественный процесс источники тепла и нагрева размещают в наиболее низких областях, а приточные элементы, наоборот, максимально приближены к потолку.

В общем значении термин «конвекция» представляет собой перераспределение между нагретым и холодным потоками газа тепловой энергии. Конвекционные процессы могут происходить естественным способом, либо принудительно.

В закрытом пространстве общая температура определяется степенью нагревания воздуха. Величина не является постоянной во всем пространстве, меняется по высоте. Явление обусловлено неоднородной концентрацией молекул при постоянном давлении внутри комнаты. При более высокой температуре концентрация частиц газа меньше, значит, и меньше его масса. Поэтому существует понятие, что нагретый воздух «более легкий», а холодный «более тяжелый». Этот факт объясняет устройство вентиляционных систем: вытяжные узлы располагаются сверху, а приточные – снизу.

Движение воздуха обычно происходит снизу вверх 

Грамотно спроектированная система вытяжной вентиляции в сочетании с естественными конвекционными процессами позволяет поддержать установленный уровень температуры и влажности внутри помещения.

Как сделать рекуператор воздуха для дома своими руками

Энергосберегающие технологии строительства позволяют сохранить тепло в доме и сэкономить на отоплении. Но получаемое в результате герметичное помещение требует постоянного проветривания или оборудования вентиляционной системы. В холодное время года разница температуры исходящих и поступающих воздушных масс доходит до 40-60 градусов Цельсия и покрывается она за счет системы обогрева. Итог – затраты на дорогие дополнительные стройматериалы не окупают себя. Существенно снизить дисбаланс позволяет рекуператор – несложное устройство, применяемое автономно или в составе вентиляционной системы.

Принципы работы рекуператора

Принцип работы рекуператора зависит от его типа. Очевидно, что все перечисленные виды конструкции имеют свои особенности в работе. Отметим здесь наиболее распространенные.

Пластинчатый рекуператор

Этот вид представляет монолитную кассету из металл листов. Воздух проходит через такую кассету посредством специальных выштампованых на листах каналах или проложенных специальным промежуточным уплотнителем. Потоки в таком рекуператоре не перемешиваются. Процесс теплообмена осуществляется благодаря одновременному нагреванию пластин одним потоком и остужению – другим. Пластинчатые рекуператоры имеют ряд преимуществ, делающих их самым распространенным типом теплового барьера для дома.

Основными особенностями пластинчатого рекуператора выступают:

  1. низкая цена;
  2. элементарность конструкции;
  3. компактность;
  4. простота в обслуживании;
  5. простота в чистке (в случае, если кассета разбирается)
  6. доступность материалов для изготовления;
  7. отсутствие механизмов.

Разборные рекуператоры способны обеспечить высочайший уровень гигиенической чистоты входящего воздуха во время эксплуатации устройства без потерь эффективности.

Наиболее распространенным видом рекуператора ввиду простоты конструкции выступает перекестно-течный. Его эффективность можно определить как «Средний тип», некоторые источники указывают, что их КПД составляет до 60%.

Роторный рекуператор

Этот вид теплоутилизатора имеет форму трубы малой длины, наполнен гофрированными стальными пластинами вдоль корпуса. Вращающийся механизм устанавливается по приливно-вытяжной оси. Ротор пропускает сперва нагретый внутренний, а после холодный входящий воздух. Пластины по очереди нагреваются и охлаждаются, сохраняя внутреннюю температуру воздуха. Такой тип рекуператора признается наиболее эффективным. Однако, особенность конструкции не позволяет сделать его компактным, специалисты признают недостатком громоздкость такого устройства.

Тепловой утилизатор с промежуточным теплоносителем

В таких рекуператорах используются жидкостные теплообменники, где циркулирует раствор этиленгликоля (эффективный теплоноситель). В таких утилизаторах приливная и вытяжная секции разделены и разведены на определенное расстояние. Эта особенность позволяет применять такие устройства для среды, входящие и выходящие потоки которых нельзя смешивать. Теплоноситель циркулирует либо естественным образом, либо посредством насоса. Для повышения эффективности такого утилизатора тепла необходима тонкая регулировка потока теплоносителя в соответствии с проектом.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий