Рекуперация тепла в системах вентиляции: принцип работы и варианты исполнения

В процессе вентилирования из помещения утилизируется не только отработанный воздух, но и часть тепловой энергии. Зимой это приводит к увеличению счетов на энергоресурсы.

Сократить неоправданные расходы, не в ущерб воздухообмену, позволит рекуперация тепла в системах вентиляции централизованного и локального типа. Для регенерации тепловой энергии используются разные виды теплообменников – рекуператоры.

В статье подробно описаны модели агрегатов, их конструктивные особенности, принципы работы, достоинства и недостатки. Изложенная информация поможет в выборе оптимального варианта для обустройства вентиляционной системы.

Понятие рекуперации: принцип работы теплообменника

В переводе с латинского, рекуперация означает возмещение или обратное получение. В отношении теплообменных реакций, рекуперация характеризуется как, частичный возврат энергии, затраченной на проведение технологического действия с целью применения в этом же процессе.

В вентиляционной системе принцип рекуперации используется для экономии тепловой энергии.

По аналогии происходит рекуперация охлаждения в жаркую погоду – теплые приточные массы нагревают выводимую «отработку» и их температура понижается.

Процесс регенерации энергии осуществляется в рекуперационном теплообменнике. Устройство предусматривает наличие теплообменного элемента и вентиляторов для прокачивания разнонаправленных воздухопотоков. Для управления процессом и контроля качества подачи воздуха используется система автоматики.

Конструкция разработана так, чтобы приточные и вытягиваемые потоки находились в отдельных отсеках и не смешивались – теплоутилизация осуществляется через стенки теплообменника.

Разобраться и понять, что такое вентиляция с рекуперацией поможет наглядная схема циркуляции воздуха.

Целесообразность рекуператора в вентиляции

Говорить о целесообразности обустройства рекуперативной вентиляции можно, оценив эффективность системы и сопоставив ее достоинства с недостатками.

Необходимость использования рекуперации тепла наиболее актуальна в зданиях с принудительным выводом воздуха. Как правило, это малоинерционные строения, возведенные с использованием инновационных теплоизоляционных технологий (дома из сэндвич-панелей, газосиликатных плит, пеноблоков).

В таких постройках стены плохо аккумулируют тепло, а естественный воздухообмен малоэффективен.

Однако проблемы с циркуляцией воздуха характерны и для «традиционных» построек из кирпича и бетона. Наличие герметичных тепло-звукоизолирующих ПВХ-окон блокирует циркуляцию с естественным побуждением – приток свежего воздуха останавливается, а тяга в вентканале опрокидывается или стремится к нулю.

Решение проблемы «евроокон» – организация принудительной вентиляции. Система восстанавливает воздухообмен, но при этом теплопотери увеличиваются до 60%. И здесь уже не обойтись без тепловой рекуперации.

Показатель КПД вентиляционной рекуперации тепла:

• 0% – открытое окно – теплый воздух удаляется в атмосферу, а холодный попадает вовнутрь, понижая температуру в помещение;
• 100% – приточный воздух разогревается до температуры «отработки» – технически реализовать невозможно;
• 30-90% – допустимый параметр, хорошей считается рекуперация с эффективностью 60% и более, КПД свыше 80% – отличный теплообмен.

Эффективность системы зависит от типа рекуператора, габаритов помещения и расхода воздуха. В любом случае, использование рекуперационной вентиляции даже с КПД в 30% выгоднее, чем ее отсутствие. Кроме существенной экономии на энергоресурсы, «регенерация» тепла улучшает общий микроклимат в помещении.

Недостатки использования теплообменника:

1. Энергозависимость. Покупка климатического оборудования оправдана, если потребление электроэнергии будет значительно меньше, чем ее экономия после установки рекуператора.
2. Выпадение конденсата. Из-за разности температур на стенках теплообменника может конденсироваться влага. Зимой есть вероятность обледенения, что чревато стремительным снижением КПД или выходом рекуператора из строя.
3. Шумная работа. Некоторые модели в процессе эксплуатации издают гул. Если днем этот недостаток не особо ощутим, то ночью шум доставляет дискомфорт. Рекуператоры с улучшенной изоляцией работают тихо.

Высокие первоначальные инвестиции часто становятся главным аргументом против энергоэффективной вентиляции.

Особенности разных видов теплообменников

Конструкция рекуператора определяет схему движения теплоносителя, эффективность вентиляционной системы, класс энергопотребления и стоимость оборудования. Применяется пять вариантов теплообменников: пластинчатый, роторный, тепловые трубки, камерные устройства и модели с промежуточным теплоносителем.

Пластинчатый рекуператор – простота конструкции

Основа теплообменника – герметичная камера с множеством параллельных воздуховодов. Каналы разделены перегородками – теплопроводящими пластинами, изготовленными из стали или алюминия.

Потоки газов движутся навстречу друг друга, пересекаются в кассете рекуператора, но не перемешиваются. Тепловой обмен осуществляется за счет единовременного охлаждения и нагрева пластинок с разных сторон.

Достоинства перекрестного теплообменника:

• простота монтажа и настройки оборудования;
• исключение контакта воздушных масс;
• доступная стоимость и компактные габариты;
• отсутствие трущихся и подвижных деталей.

Показатель эффективности варьируется в диапазоне 40-70%.

Основной недостаток пластинчатой модели – оседание конденсата в вытяжном канале и образование наледи зимой. Для размораживания агрегата входящая струя перенаправляется в обход теплообменника, а теплый выходящий поток растапливает лед на пластинах.

Возможны два пути решения проблемы:

1. Предварительный подогрев поступающего воздухопотока до температуры, при которой образование наледи исключено.
2. Рекуператор с пластинами из гигроскопической целлюлозы. Материал впитывает влагу из отработанных воздушных масс и передает ее вновь поступающим потокам.

При выборе перекрестного теплообменника следует учесть эксплуатационные особенности пластин.

Их характеристики зависят от материала изготовления:

1. Алюминиевая фольга – доступная стоимость, но ограниченная производительность зимой. Кроме того, не рекомендовано для жилых помещений из-за просушивания воздуха. Модификации с алюминиевой «начинкой» – оптимальный вариант для бань и бассейнов.
2. Пластиковые перегородки – по цене аналогичны металлическим изделиям, но отличаются улучшенной эффективностью работы.
3. Целлюлозный теплообменник – препятствуют обмерзанию и поддерживают нормальное влагосодержание внутри помещения.

Гигроцеллюлозный рекуператор наиболее экономичен и оптимален для вентиляции жилых построек.

Роторный рекуператор – высокая эффективность системы

Теплообменник представлен в виде цилиндра, заполненного прослойками гофрированного металла. По мере вращения барабанной установки в каждый отсек поочередно поступают теплые или холодные струи воздуха.

КПД теплообмена определяется скоростью вращения ротора, эффективность работы можно регулировать.

Аргументы «за» роторный рекуператор:

• возврат тепла до 65-90%;
• экономичность расхода электроэнергии;
• частичное возмещение влаги – можно обойтись без увлажнителя;
• период окупаемости – до 4-х лет.

Несмотря на высокую эффективность, теплообменник барабанного типа не стал лидером среди аналогичных установок.

Минусы вентиляционной системы:

1. Подмес загрязненного воздуха в приток. Через микроканалы поочередно циркулируют вытяжные и приточные массы, поэтому около 3-8% «отработки» возвращаются обратно. Барабан часто передает запах исходящего воздуха.
2. Сложность конструкции. Вращающиеся части ротора нуждаются в регулярном обслуживании и периодической замене. Движущиеся элементы во время работы издают шум и вибрацию.
3. Высокая стоимость. Цена на роторные модели выше, чем на пластинчатые изделия. Это обусловлено использованием сложной механики в конструкции барабанного теплообменника.
4. Большие размеры. Монтаж осуществляется в просторной венткамере.

Из-за громоздкости роторные установки используются преимущественно на промышленных предприятиях.

Связанные теплообменники – гликолевая модель

Рекуперационную установку с промежуточным теплоносителем из-за конструктивных особенностей часто называют связанными теплообменниками или глеколевым агрегатом. Это одна из самых гибких систем теплоутилизации. Один теплообменник врезается в приточный канал, а второй – в вытяжку.

Принцип работы. Гликолиевый состав циркулирует между теплообменниками. Температура теплоносителя возрастает благодаря разогретому удаляемому потоку, а затем тепловая энергия передается свежему воздуху. Замкнутая система исключает смешивание встречных воздушных масс.

Особенности работы теплообменников с теплоносителем:

• КПД – 45-55%;
• регулировка эффективности с помощью насоса – выбирается скорость движения антифриза;
• возможность размещения приточно-вытяжных воздуховодов удаленно друг от друга (до 800 м);
• монтаж рекуператора осуществляется вертикально или горизонтально;
• в сильный мороз поверхность вытяжного теплообменника обмерзает – появляется лед; использование антифриза позволяет эксплуатировать рекуператор, не прибегая к разморозке;
• срок окупаемости системы – до 2-х лет;
• допустима комбинация 1 вытяжки и нескольких притоков или наоборот.

Объем удаляемого и поступаемого воздуха должен быть приблизительно равным. Такие рекуператоры обычно используются, если приток токсичен или сильно загрязнен, когда смешивание потоков недопустимо.

Камерный узел – универсальность применения

Конструктивно, камерный теплообменник – закрытый короб, разделенный внутри движущейся заслонкой. Открывающаяся перегородка определяет схему работы рекуператора.

В результате – приток движется вдоль теплых стенок первого воздуховода, а «отработка» нагревает поверхность второй камеры. В определенный момент перегородка становится обратно и цикл повторяется.

Преимущества камерного теплообменного узла:

• КПД – 80-90%;
• в тандеме с качественной теплоизоляцией расходы на отопление сводятся к минимуму;
• простота монтажа – помощь специалистов понадобится при выборе параметров вентустановки;
• сохранение уровня влажности;
• исключено обмерзание системы.

Камерный рекуператор – отличный вариант для регионов, где в течение года длительный период наблюдается существенный дисбаланс между температурой внутри помещения и на улице.

К недостаткам узла регенерации тепла относятся:

• необходимость регулярного техобслуживания подвижных элементов;
• встречные воздушные струи частично смешиваются – запахи и примеси могут поступать обратно в здание.

Для сокращения подмеса система комплектуется фильтрующим элементом. Воздух становится чище, но эффективность рекуператора падает.

Тепловые трубки – закрытая система теплообмена

Рекуператор состоит из множества медных или алюминиевых трубок, заполненных легкоиспаряющимся веществом, например, фреоном. Принцип функционирования трубчатого теплообменника базируется на физических процессах – изменении состояния вещества при нагревании.

Газ поднимается и отдает тепловую энергию притоку, после чего фреон конденсируется и стекает вниз рекуператора. Термический цикл повторяется по кругу.

Технико-эксплуатационные характеристики трубчатого теплообменника:

• эффективность устройства – до 65%;
• бесшумность работы благодаря отсутствию движущихся элементов;
• простота конструкции и неприхотливость в обслуживании;
• компактность – небольшие габариты и незначительный вес;
• энегронезависимость – теплоноситель циркулирует естественным путем;

Веское преимущество состоит в том, что воздушные потоки притока и обратки не перемешиваются.

Слабые стороны тепловых трубок:

• высокий уровень КПД достигается при узком температурном диапазоне – при резком перегреве весь фреон испаряется, а при недостаточном нагреве интенсивность парообразования замедляется;
• невысокая прочность трубок – изменение формы или разгерметизация снижает работоспособность оборудования.

Трубчатые рекуператоры применяются в частном строительстве, в административных, офисных зданиях и небольших промышленных площадях.

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.

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.

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.

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).

Выводы и полезное видео по теме

Сравнение работы естественной вентиляции и принудительной системы с рекуперацией:

Принцип функционирования централизованного рекуператора, расчет КПД:

Устройство и порядок работы децентрализованного теплообменника на примере стенового клапана Prana:

Через вентсистему из помещения уходит порядка 25-35% тепла. Для сокращения потерь и эффективной теплоутилизации используются рекуператоры. Климатическое оборудование позволяет задействовать энергию отработанных масс для нагрева поступающего воздуха.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по работе разных вентиляционных рекуператоров? Оставляйте, пожалуйста, комментарии к публикации, делитесь опытом эксплуатации таких установок. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Рекуператор для квартиры эффективное вентилирование и подогрев воздуха

Не так сложно выполнить установку рекуператора в частном доме.

Трубчатый тип устройства

На примере трубчатого типа, оснащённого вентиляторами, рассмотрим последовательность выполнения работ по самостоятельной установке устройства.

Схема предусматривает установку под наклоном, необходимом для стекания конденсата

Установка осуществляется на расстоянии 10–15 см от потолка помещения. Монтаж производится следующим образом:

Просверлите сквозной канал диаметром 165–170 мм со стороны помещения на улицу с наклоном 3 градуса на внешнюю сторону.

Использование специальной насадки ускоряет работу

Установите защитные решётки с противоположных сторон корпуса.

Защитная решетка с уличной стороны предотвращает засорение трубчатого рекуператора

Подключите согласно схеме устройство рекуперации к электрической сети напряжением 220 в.

Варианты подключения трубчатого рекуператора предусматривают возможность регулировки реостатом частоты вращения

Установленное устройство может функционировать в одном из трёх вариантов:

• в пассивном режиме. Минимальный воздухообмен 6–9 м3 в час осуществляется благодаря естественному перепаду давления внутри помещения и с уличной стороны;
• в режиме проветривания. Осуществляется одновременная работа двух вентиляторов. Создаётся интенсивный обмен воздушных масс с максимальной производительностью 70–80 м3 в час;
• в ночном положении. Циркуляция воздушных масс объёмом 20–25 м3 в час создаётся принудительным путём за счёт уменьшенной с помощью реостата частоты вращения вентиляторов.

Помните, что все мероприятия по подключению к электрической сети устройства рекуперации выполняются при отключённом питающем напряжении.

Пластинчатый тип устройства

Пластинчатый теплообменник может устанавливаться как самостоятельное устройство, так и в магистралях, оборудованных вытяжным и приточным вентилятором. Подключение пластинчатого устройства с прямоугольными каналами осуществляется в магистралях, имеющих соответствующее сечение воздуховодов.

Данная модель используется в системах вентиляции с прямоугольными магистралями

Для установки используются переходные колена.

Переходник прямоугольного сечения облегчает установку

Крепление рекуператора можно осуществить в потолочной части помещения с помощью шпилек.

Монтаж пласинчатого рекупера у потолка экономит место в помещении

При пассивном режиме работы устройства осуществляется естественный подогрев воздушных масс, циркулирующих благодаря перепадам давления. Подключается с помощью выходных патрубков к магистралям, обеспечивающим отвод и подачу воздушных масс.

После подключения к воздуховодам проверяется работоспособность системы рекуперации

Монтаж пластинчатого рекуператора, функционирующего совместно с вытяжным и приточным вентилятором, осуществляется путём соединения устройства с воздушными магистралями согласно схеме.

Вариант установки пластинчатого теплообменника совместно с вентиляторами

В частном доме рекуператор пластинчатого типа можно подключить, руководствуясь различными схемами.

Вариант подключения рекуператора в коттедже

Видео: установка пластинчатого рекуператора

Какие бывают рекуператоры

Назначение у всех типов рекуператоров одинаковое, но вот технология теплообмена значительно отличается. По методу передачи тепла рекуператоры различают:

• пластинчатые;
• роторные;
• с этиленгликолем.

Устанавливаться оборудование может как в стене, так и на крыше. Кровельные устройства имеют другое строение, но принцип работы остается прежним.

Пластинчатые

Пластинчатый рекуператор и схема его работы

Самым популярным типом устройств считаются пластинчатые рекуператоры. Теплообменником выступает слоенная кассета из металла с высоким показателем теплопроводности. Каналы расположены так, что приточные и вытяжные потоки воздуха не контактируют между собой, а происходит процесс передачи тепла через металлические пластины. Фильтры способствуют проникновению чистого воздуха в квартиру, а система отвода конденсата обеспечивает сток влаги.

Пластинчатые рекуператоры обычно довольно компактные, и подходят для установки в любом помещении.

Роторные

Роторный рекуператор для вентиляции квартиры изготавливается из гофрированной стали

Механизм теплообмена в устройствах данного типа сложнее предыдущего, поэтому размеры роторных рекуператоров значительно больше, как и производительность. Для работы устройства необходимо движение приводных роторов, поэтому потребляет оборудование больше электричества. Ротор изготавливается из гофрированной стали.

Входящие и исходящие потоки воздуха могут смешиваться, если система не оборудована дополнительной вытяжкой. Скорость вращения вентилятора может регулироваться, в таких случаях можно увеличить или уменьшить подачу воздуха.

Рекуператор с этиленгликолем

Третий тип устройств использует еще один теплоноситель, которые значительно повышает производительность оборудования.

Рекуператор пластиковый с этиленгликолем.

Гликолевые рекуператоры имеют два теплообменника, по которым циркулирует водно-гликолевый раствор. Вещество обладает высоким показателем теплоемкости. Сохраняет намного больше тепла, чем металлические кассеты. Если климат местности слишком холодный, вместо этиленгликоля можно использовать антифриз.

Монтаж гликолевых приборов — процесс сложный, поэтому используется преимущественно на больших территориях, циркуляция воздуха на которых будет происходить намного быстрее.

Крышные рекуператор воздуха

Система приточно-вытяжной вентиляции с выходом на крышу применяется в зданиях с большой площадью как склады, цехи, супермаркеты и другие. Такие устройства называют кровельными рекуператорами. Монтаж и эксплуатация рекуператоров простые. Стоимость такой вентиляции не должна превышать пластинчатой системы, принцип действия которых аналогичен.

Приточная вентиляция в частном доме.

Достоинством данного типа выступает хорошая шумоизоляция, поскольку выход наружу находится на крыше здания. В квартире крышный рекуператор установить невозможно, поэтому он используется только в частной собственности.

Как сделать трубчатый коаксиальный рекуператор своими руками

Владельцы квартир часто выбирают для самостоятельного изготовления и монтажа трубчатый коаксиальный рекуператор, считая его конструкцию более простой. Технология самостоятельного изготовления теплообменника не слишком трудоёмка и требует элементарных навыков работы с инструментом.

Трубчатая коаксиальная конструкция — плюсы и минусы

Трубчатый рекуператор с коаксиально расположенными оболочками выгодно отличается:

• повышенным до 65–70% коэффициентом полезного действия;
• отсутствием подвижных частей;
• компактной конструкцией;
• доступностью материалов для самостоятельного изготовления;
• простотой изготовления;
• лёгкостью установки;
• возможностью работы без дополнительного электрооборудования.

Второй рекуператор, который достаточно просто изготовить своими руками, трубчатый

У коаксиального рекуператора имеются и недостатки:

• невозможность изменения влажности в помещении;
• зависимость эффективности работы устройства от длины коаксиальных труб.

Необходимые материалы

Для самостоятельного изготовления трубчатого рекуператора понадобятся материалы, приобрести которые можно в любом специализированном магазине:

• пластиковая труба диаметром 16 см, применяемая для канализации;
• переходники с диаметра 16 см на 10 см, используемые в качестве разветвителей;

гофрированная труба диаметром 10 см, изготовленная из алюминия;

Размер гофрированной трубы должен обеспечивать её свободное расположение в корпусе

Приобретая материалы для изготовления рекуператора, помните, что длина канала определяет КПД устройства. Для повышения интенсивности работы можно установить небольшой вентилятор, улучшающий циркуляцию воздуха.

Изготовление трубчатого рекуператора

Для самостоятельного изготовления устройства предварительно разработайте схему трубчатого рекуператора — это поможет избежать ошибок при сборке.

При изготовлении учитывайте движение потоков воздуха

Выполняйте работы, соблюдая последовательность операций:

Отрежьте заготовку пластиковой трубы необходимого размера, являющуюся корпусом теплообменника.

Используйте ножовку для резки трубы

Соедините приточную магистраль к свободным патрубкам переходного элемента.

Один из вариантов сборки коаксиального рекуператора

Состыкуйте коаксиальный теплообменник с вентилятором. Это улучшает прохождение воздушного потока по гофре.

Оснащение трубчатого рекуператора вентилятором повышает производительность устройства

Предложенная схема сборки обеспечит эффективный теплообмен между стенками гофры и внешней трубой коаксиального рекуператора.

Видео: изготовление трубчатого теплообменника

Установка и подключение системы рекуперации

Для подсоединения рекуператора используется обжимной хомут, герметик и алюминиевая клейкая лента

Процесс установки рекуператора зависит от типа устройства. В большинстве случаев устройство монтируется по аналогии с другими составными элементами в системе. К примеру, чтобы установить пластинчатый рекуператор, технология изготовления которого была описана выше, потребуется :

1. С помощью напарника конструкция поднимается под потолок. Выполняется разметка под отверстия для крепления стальных шпилек. Далее, просверливаются отверстия, забиваются пластиковые пробки и вкручиваются стальные шпильки нужной длины.
2. Рекуператор снова поднимается под потолок и фиксируется на нужной высоте. Для этого между шпильками монтируется стальная пластина, которая будет удерживать рекуператор на весу .
3. Для подсоединения устройства к системе воздуховодов потребуется обработать часть соединяемого фланца и обжимного хомута растворителем. После этого внутренняя часть хомута промазывается герметиком и фиксируется к фланцу. Аналогичным образом монтируют воздуховод к рекуператору . Места стыков проклеиваются алюминиевой клейкой лентой.

Видео: монтаж проветривателя с системой рекуперации

Рекуператор для частного дома виды и критерии выбора

Рекуперационные системы делятся на несколько разновидностей:

• пластинчатые приборы;
• роторные системы;
• крышные устройства.

Каждый тип воздухообменника предназначен для особых условий и имеет свои преимущества и недостатки.

Пластинчатые приборы

Это самые распространённые теплообменники, имеющие простую конструкцию и отличающие исключительной надёжностью. Пластинчатый рекуператор для частного дома имеет коэффициент полезного действия до 78 процентов для моделей из пластика и металла и до 92 – для устройств с теплообменниками из целлюлозы. Разница обусловлена тем, что целлюлозные обменники возвращают не только тепло, но и влагу в воздушном потоке, а влага, как известно, обладает большей теплоёмкостью.

Обратите внимание! Все воздухообменники, кроме целлюлозных, нуждаются в дренаже для удаления лишней воды.

Преимущества пластинчатых устройств:

• высокий коэффициент полезного действия;
• надёжность в эксплуатации;
• автономная работа без дополнительных энергозатрат.

• пластинчатые обменники устанавливаются только в системах с вытяжкой и притоком;
• подобный теплообменник обмерзает в сильные холода и требует приостановки работы на время разморозки (исключение – целлюлозные модели);
• рекуператоры этого вида не возвращают влажность воздушных потоков (за исключением целлюлозных).

Роторные устройства

Роторные воздухообменники – второй по популярности вид приборов. Устройство изготавливается из алюминия и приводится в действие при помощи электромоторчика.

Приводной ремень вращает плоский и зигзагообразный элементы ротора. Каждая часть устройства при движении через зону вытяжки нагревается и передаёт тепло входящему потоку.

Плюсы роторной системы:

• высокий коэффициент полезного действия;
• сохранение влажности воздушных потоков;
• компактные размеры, позволяющие применять устройство в небольших вентиляционных системах;
• ротор не обмерзает даже при суровых морозах.

• зависимость от электроэнергии.

Крышные воздухообменники

Рекуперация тепла в системах вентиляции с использованием пластинчатых или роторных приборов может осуществляться при помощи специальной крышной установки. Обычно такие высокоэффективные системы устанавливают в больших помещениях, не имеющих внутреннего разделения. В основном это ангары, большие гаражи или торговые точки.

Система забирает воздух из-под потолка и возвращает его в зону, комфортную для человека

Очевидным преимуществом этого типа воздухообмена является его эффективность, но такие устройства мало подходят для частного дома или квартиры.

Виды рекуператоров воздуха

По конструкции теплообменники систем вентиляции бывают:

1. Роторными. Эта разновидность представляет собой цилиндр, начиненный гофрированной сталью. Расположен он по направлению к оси приточно-вытяжного прибора. Барабан такого теплообменника постоянно вращается, пропуская поочередно теплый и холодный потоки воздуха, в результате чего и происходит рекуперация. Стоят устройства этого типа дорого и обычно устанавливаются на крупных промышленных объектах.
2. Пластинчатыми. Это наиболее простой по конструкции и дешевый вид теплообменников. Чаще всего в системы вентиляции частных домов и коттеджей включаются именно такие рекуператоры. Устройство этого типа состоит из большого количества пластин. Поступающий внутрь корпуса комнатный воздух нагревает их. Идущий же перпендикулярно ему уличный поток это тепло забирает.
3. Трубчатыми. Теплообменники этого типа также достаточно популярны, просты по конструкции и стоят не слишком дорого. Рекуперация воздуха в них происходит примерно по тому же принципу, что и в пластинчатых устройствах. Но в данном случае поток проходит по трубам. Уличный воздух при этом забирает тепло от их стенок.

Существуют и другие разновидности рекуператоров. Однако все они имеют довольно-таки сложную конструкцию и используются так же, как и роторные, в основном только на предприятиях.

Описание процесса

Чтобы конструкция получилась правильной и надежной, необходимо придерживаться определенного алгоритма действий. Особых знаний не понадобится, но смекалку и сообразительность проявить придется:

1. Материал укладывается на ровную поверхность, разделяется режущим инструментом на квадратные пластины со сторонами 20−30 см. Таких заготовок понадобится несколько десятков. Идеально ровными пластины получаются при использовании электролобзика.
2. Затем подготавливаются деревянные рейки, пробковый материал. Их параметры в точности должны соответствовать сторонам нарезанных предварительно квадратов. Они наклеиваются на противоположные стороны заготовок, последняя остается пустой. Процесс приостанавливается до полного просыхания клея.
3. На следующем этапе квадраты собираются в единую кассету. Каждый лист аккуратно укладывается под углом в 90° относительно предыдущего. Завершающий элемент рекуператора — неоклеенная пластина.
4. Подготовленная функциональная установка закрепляется в каркасе при помощи строительного уголка.
5. Имеющиеся отверстия, щели, обрабатываются герметиком, который предотвращает коррозийные процессы.
6. Обязательно делаются крепления, фиксирующие фланцы на сторонах кассеты с пластинами. Нижняя часть оснащается дренажным проемом, через который выводится трубка с конденсатом.
7. Корпусные стенки оснащаются направляющими, которые выполнены из прочных уголков.
8. После этого подготовленная рабочая деталь помещается в коробку, соответствующую параметрам.
9. Не стоит забывать про изоляционный материал, прокладываемый в рекуператоре. Он прочно крепится на внутренней стороне корпусных стенок конструкции.
10. Предотвращение наледи в зимнее время обеспечивается за счет монтажа датчика давления. Он обычно монтируется в зоне, через которую поступает теплый воздушный поток.
11. Завершающий этап — устройство готового к применению рекуператора в общую вентиляционную систему.

КПД такого агрегата достигает отметки в 65%. Этого достаточно для создания в жилом доме, коттедже комфортного микроклимата. Также не стоит забывать, что лучше собирается рекуператор воздуха своими руками по чертежам, подготовленным заранее.

Существует огромный выбор охладительных систем, устанавливаемых в жилых, производственных объектах. Но для собственных нужд вполне реально изготовление рекуператора для теплообменника самостоятельно, сэкономив при этом денежные средства.

Виды системы

Конструкция рекуператоров разных видов имеет существенные отличия, но все подобные устройства обеспечивают нагрев поступающего в помещение воздуха за счет тепла выдуваемых загрязненных воздушных масс. При этом, рекуператор должен предотвращать смешивание воздушных потоков.

Пластинчатый рекуператор

Конструкция такого устройства является максимально простой. Две камеры теплообменника отделяются одна от другой небольшой пластиной, которая обеспечивает эффективный теплообмен между воздушными потоками.

Пластинчатая модель

Одним из основных параметров такого прибора является КПД, который зависит от таких факторов, как:

• время и площадь теплообмена между воздушными потоками;
• теплопроводности материала.

Увеличить эффективность теплообмена можно при помощи установки дополнительных нагревательных элементов:

1. КПД современного рекуператора должен составлять приблизительно 70-80 %.
2. Однако добиться таких показателей в частном доме совсем несложно.
3. Очень эффективным будет дополнительное использование грунтового теплообменника.

Роль грунтового теплообменника

Грунтовой теплообменник представляет собой пластиковую трубу, которая прокладывается на 50 метров от дома на глубине приблизительно 2 метра, и имеет некоторые нюансы:

• забор воздуха с использованием системы грунтового теплообменника позволяет существенно увеличить эффективность вентиляции с рекуперацией тепла;
• такая конструкция помогает избежать образования льда и конденсата на теплообменнике вентиляционной системы;

Обратите внимание! Грунтовой теплообменник позволяет снизить перепад температур между приточным и выходящим потоком воздуха.

• если не предусмотреть в вентиляционной системе частного дома наличие грунтового теплообменника, то избежать образования конденсата из-за перепада температур, а также повышения затрат на обогрев входящего потока, будет трудно;

Совет! Если в вентиляционной системе такой конструкции нет, то можно использовать калориферы для нагрева воздуха, а также датчики температуры и систему автоматики.

в такой ситуации воздух чрезмерно низкой температуры будет нагреваться за счет специализированных устройств.

Обеспечивает поддержание оптимальной температуры воздуха в течение года

Статья по теме:

Обратный клапан на вентиляцию служит для предотвращения попадания различных запахов в дом. В статье мы попробуем понять, что он собой представляет, как устроен, виды устройств, и насколько сложно его установить у себя в жилище.

Децентрализованные рекуператоры

В многоквартирных домах для воздухообмена в помещениях рационально использовать более компактные устройства. В таких ситуациях отлично подходят децентрализованные рекуператоры.

Конструкции очень компактные, а установить их можно совершенно незаметно под подоконником, на боковой части окна или на откосе оконного проема. Рекомендуется обязательно использовать при установке в помещении пластиковых окон. Рекуператор совершенно не влияет на температуру воздуха в помещении.

«Воздушная форточка»

Роторные рекуператоры

Рекуператоры роторного типа являются самыми эффективными. Их конструкция проектируются таким образом, что входящий и исходящий потоки воздуха, не смешиваясь между собой, обеспечивает вращение специализированного механизма.

Роторный рекуператор тепла в системах вентиляции
Статья по теме:

В статье мы подробно рассмотрим виды конструкций, принцип действия, как выбрать место для установки, как правильно осуществить монтаж устройства своими руками, полезные советы и рекомендации специалистов.

Из-за силы вращение происходит нагревание теплообменника со стороны входящего воздушного потока, что обеспечивает дополнительный нагрев. КПД таких устройств составляет 80-90 %.

Качественный рекуператор своими руками с составлением чертежных эскизов

Трубчатый рекуператор — схема

1. Размер будущего теплообменника в гараже.

Стандартный механизм, как правило, имеет 20- или 30-сантиметровую длину стенок.

Решение принимает собственник индивидуально, рекомендуется не менее 70 штук. Толщина прокладки между пластинами составляет 3-4 мм.

Чем больше поперечное сечение труб, тем мощнее окажется техника.

Перед тем, как точно определиться с параметрами короба, учитывайте, что циркуляция воздуха на входе и выходе должна быть беспрепятственной. Заранее определите место для крепежных деталей и уголков.

Зачем рекуператор в квартире Функции устройств

Самой главной, выполняемой рекуператором, функцией является обеспечение вентиляции помещения. Использование оборудования дает много других положительных эффектов, выполняя ряд функций:

• Экономия электроэнергии;
• Проветривание. Вместо отработанного теплого воздуха с низким содержанием кислорода, квартира наполняется свежим;
• Отопление. Устройство наполняет квартиру теплым воздухом, даже если на улице -30 градусов;
• Очистка воздуха. Избавляет помещение от неприятных запахов и грязи в воздухе;
• В отличие от обыкновенного проветривания, во время обмена воздушных масс, в дом не попадает грязь с улицы, пыль, насекомые, а также исключены сквозняки.

В процессе рекуперации передача тепла происходит природным путем, без использования нагревателей. Теплообменник никак не влияет на химический состав воздуха.

С чего все началось

Мой дом в котором я живу уже 9 год был с естественной вентиляцией, и 80% времени у него были приоткрыты окна. Почему скажите вы? дом достаточно герметичный и потребляет совсем немного на отопление, вентиляция была сделана просто вытяжки были в виде вентиляторов в санузле и техническом помещении, но еще нужен приток воздуха, на 1 этаже в гостинной был установлен клапан КИВ, а на втором этажа два оконных клапана, но притока через клапана не хватало, поэтому приходилось приоткрывать окна.

В сильные холода их клапанов дуло достаточно сильно, поэтому т.к. там есть регулировка их прикрывали, соответсвенно ухудшалась вентиляция.

Для оценки качества вентиляции я пользуюсь измерителем концентрации углекислого газа, который выдыхает человек, соответсвенно если концентрация СО2 в норме, то и остальные показатели будут в норме.

На тему концентрации СО2 очень неплохие статьи:

СО₂: критерий эффективности систем вентиляции

К вопросу о нормировании воздухообмена по содержанию CO₂ в наружном и внутреннем воздухе

Качество воздуха в доме.

Один год эксплуатации приточной вентиляции

Приточная вентиляция в загородном доме

Углекислый газ — невидимая опасность

И так стало понятно что надо делать приточно-вытяжную вентиляцию.

Кол-во воздуха методом проб и ошибок решено делать согласно нормам АВОК, т.к. наиболее «научно инженерные» и в целом по датчику СО2 они очень реальны и правдивы.

Рекуператор что это такое основные сферы

В зависимости от модели прибора, места установки и размеров помещения, такие пластины могут использоваться во всех видах вентиляционных систем.

Прибор выполняет сразу несколько функций

Устройство применяется в классических блоках вентиляции и усиливает направления потока.

Наше устройство выступает сразу в нескольких ролях:

1. В качестве теплообменника.
2. Механической.
3. Автоматической системы управления.

В системе вентиляции также устанавливаются фильтры для очистки воздуха

Во внутренней вентиляционной системе дома подводится два воздуховода, которые обеспечивают скопление загрязненных воздушных масс под крышей дома и их дальнейшее удаление в атмосферу.

Прибор работает при помощи теплообменника

В подобных системах нагрев «зима-лето» осуществляется при помощи грунтового теплообменника.

Рекуператор для частного дома и квартир: преимущества

Установка системы в вентиляции радикально снижает затраты на отопление помещения.

Система рекуперации воздухообменадля загородного строения
Обратите внимание! Покупка вентиляции со встроенным рекуператором обойдется существенно дороже, чем монтаж вентиляционной системы с естественным воздухообменом.

1. Использование устройства существенно повысят эффективность системы отопления помещения и сократит затраты на обогрев.
2. Рекуператоры для квартир позволяет добиться оптимального уровня влажности воздуха, что благоприятно отразится на здоровье жильцов.
3. В современных многоквартирных жилых комплексах часто можно встретить моноблочные приточно-вытяжные установки, которые используются для создания вентиляционной системы дома.

В такой системе могут использоваться, как пластинчатые роторные теплообменники

Позволяет сократить утечку тепла через вентиляцию на 85 %.

Виды, принцип работы и устройство рекуператоров

Идея использовать тепло комнатного воздуха для подогрева уличного оказалась очень плодотворной. Она была положена в основу работы всех рекуператоров.

На сегодняшний день используется три вида подобных устройств:

• пластинчатые;
• роторные;
• рециркуляционные водяные.

Самые распространенные и простые по конструкции – пластинчатые рекуператоры. Они энергонезависимы, компактны, надежны в работе и имеют достаточно высокий КПД (40-65%).

Основная рабочая часть такого устройства – кассета, внутри которой установлены параллельные пластины. Выходящий из помещения и входящий в него воздух рассекается ими на узкие потоки, каждый из которых идет по своему каналу. Теплообмен происходит через пластины. Уличный воздух подогревается, а комнатный остывает и выбрасывается в атмосферу.

Принцип работы пластинчатого рекуператора

Главный недостаток пластинчатых установок – обмерзание в сильные морозы. Конденсат, оседающий в рекуперационном блоке, превращается в лед и резко снижает производительность устройства. Для борьбы с этим явлением было найдено три способа.

Первый – установка клапана байпаса. Получив сигнал от датчика, он пускает холодный поток в обход блока. Через пластины идет только теплый воздух, размораживающий наледь. После оттаивания и отвода конденсата клапан восстанавливает штатную работу системы.

Второй вариант – использование пластин из гигроскопичной целлюлозы. Вода, оседающая на стенках кассеты, впитывается в них и проникает в каналы, по которым движется приточный воздух. Так решается сразу две задачи: устранение конденсата и увлажнение.

Третий способ состоит в предварительном нагреве холодного потока до температуры, исключающей замерзание воды. Для этого в подающий вентиляционный канал ставят ТЭН. Необходимость в нем возникает при температуре уличного воздуха ниже -10С.

В последние годы на рынке появились пластинчатые реверсивные установки. В отличие от прямоточных устройств они работают в два такта: первый – выпуск теплого воздуха на улицу, второй – всасывание холодного через прогретый блок.

Принцип работы реверсивной установки

Еще один вид установок — роторные рекуператоры. КПД таких устройств существенно выше, чем у пластинчатых (74-87%).

Принцип действия роторной установки заключается во вращении кассеты с ячейками в потоке входящего и выходящего воздуха. Двигаясь по кругу, каналы поочередно пропускают теплый внутренний и холодный наружный потоки. Влага в этом случае не замерзает, а насыщает приточный воздух.

Следует отметить, что приточно-вытяжная установка с рекуператором роторного типа позволяет плавно регулировать теплоотдачу. Делается за счет изменения скорости вращения кассеты. Основной недостаток роторных систем — высокая стоимость обслуживания. По надежности они также уступают пластинчатым.

Следующий вид — рециркуляционная водяная установка. Она самая сложная по конструкции. Передача тепла здесь выполняется не через пластины или ротор, а с помощью антифриза или воды.

Первый жидкостно-воздушный теплообменник ставится на вытяжном канале, а второй на всасывающем. Работа идет по принципу калорифера: комнатный воздух нагревает воду, а она греет уличный.

КПД такой системы не превышает показателей пластинчатых рекуператоров (50-65%). Высокая цена, которую приходится платить за сложность конструкции, оправдывается единственным преимуществом: блоки такой установки можно разместить не в одном корпусе, а на отдаленных друг от друга участках приточно-вытяжной вентиляции. Для мощных промышленных систем это имеет большое значение. В небольших зданиях такие устройства не ставят.

Схема и принцип работы приточно-вытяжной системы вентиляции с роторным рекуператором

Принцип действия роторного рекуператора основан на обмене теплом между входящим и выходящим потоком воздуха в системе вентиляции через роторный алюминиевый теплообменник, который вращаясь с различной скоростью, позволяет осуществлять такой процесс с различной интенсивностью.

Какой рекуператор лучше

Сегодня в продаже имеются рекуператоры разных фирм производителей, отличающиеся по многим пунктам: принципу работы, эффективности, надежности, экономии и т.д. Давайте посмотрим на наиболее популярные типы рекуператоров и сравним их преимущества и недостатки. 1. Пластинчатый рекуператор с алюминиевым теплообменником. Цена такого рекуператора достаточно низкая, по сравнению с другими типами рекуператоров, что несомненно является одним из его приемуществ. В устройстве потоки воздуха не смешиваются, их разделяет алюминиевая фольга. Из минусов следует назвать не высокую производительность при низких температурах, т.к. теплообменник периодически обмерзает и должен часто оттаивать. Логично, что затраты на электроэнергию повышаются. Не желательно так же их устанавливать и в жилых помещениях, т.к в зимний период в процессе работы рекуператора, удаляется вся влага из воздуха помещения и требуется его постоянное увлажнение. Основным преимуществом алюминиевых пластинчатых рекуператоров является то, что их можно устанавливать для вентиляции бассейнов. 2. Пластинчатый рекуператор с теплообменником из пластика. Преимущества — те же, что и у предыдущего варианта, однако КПД — выше благодаря свойствам пластмассы. 3. Пластинчатый рекуператор с теплообменником из целлюлозы и одинарной кассетой. Несмотря на то, что потоки воздуха разделяются перегородками из бумаги, влага спокойно пропитывает стенки теплообменника. Важным преимуществом является то, что в помещение обратно попадает и сбереженное тепло и влага. Из-за того, что теплообменник практически не подвержен обмерзанию, не тратится время на его оттаивание, значительно увеличивается эффективность устройства. Если говорить о недостатках, то они — таковы: рекуператоры этого типа нельзя устанавливать в бассейнах, а также в любых других помещениях, где наблюдается избыточная влажность. Помимо этого рекуператор нельзя использовать для осушения. Очень часто, такие рекуператоры устанавливаются для вентиляции в квартире.4. Роторный рекуператор. Отличается высоким КПД, однако этот показатель все же остается ниже, чем если бы использовалась пластинчатая установка с двойной кассетой. Отличительной особенностью является низкое потребление энергии. Что до недостатков, то отметим такие моменты, так как встречные воздушные потоки у роторного рекуператора разделены не идеально, в приточный воздух попадает небольшое количество удаляемого из помещения воздуха (пусть и незначительное). Само устройство стоит довольно дорого, т.к. используется сложная механика. Наконец, роторный рекуператор должен обслуживаться чаще, чем другие приточно-вытяжные установки и его установка во влажных помещениях не желательна.

Рекуператоры для квартир и загородных домов

Mitsubishi Lossney	Electrolux EPVS	DAIKIN	Sistemair	SHUFT

От чего зависит цена на рекуператор

В первую очередь, цена на рекуператор зависит от производительности всей системы вентиляции. Проектировщик-профессионал сможет разработать грамотный проект, удовлетворяющий именно вашим условиям и запросам, от качества которого будет зависеть не только эффективность работы всей системы, но и ваши дальнейшие затраты на её обслуживание. Конечно оборудование можно подобрать и самому, включая и воздуховоды и решетки, но желательно, чтобы обозначенными вопросами занимался специалист. Разработка проекта стоит дополнительных денег и на первый взгляд кому-то подобные расходы покажутся довольно солидными, но если посчитать, сколько денег в результате останется в вашем бюджете благодаря грамотному , то вы удивитесь

Выбирая самостоятельно рекуператор, первым делом обращайте внимание на цену и обещанное качество. Стоит ли устройство заявленной суммы? Или вы просто переплатите за новинку или бренд? Оборудование стоит недешево и окупается несколько лет, поэтому к выбору устройства следует подходить очень ответственно

Обязательно проверьте наличие сертификатов на продукцию и узнайте, сколько действует гарантийный срок. Обычно гарантия дается не на рекуператор, а на его составные части. Чем лучше качество узлов, агрегатов и прочих комплектующих — тем дороже обойдется покупка. Надежность системы оценивается по сильным и слабым сторонам товара. Естественного, идеального варианта не предлагает никто, но найти наилучшее решение для конкретного помещения — вполне возможно.

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.

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

Изображение	Модель	Диаметр корпуса, мм	КПД, %	Потребляемая мощность, Вт	Объем воздуха, м.куб.	Средняя стоимость, руб
	Прана-150	150	91	7-32	25-115	21000
	Прана-200G	200	88	7-32	25-135	22600
	ТеФО 1	110	75	3,6-36	35	13000
	ТеФО 3	125	75	52	91-100	23000
	Чистый воздух 16-К	125	78	2-16	70	15900
	Чистый воздух 16-М	150	80	2-24	120	17900
	Mitsubishi Electric VL-100 U-E	168	77	26	105	18110
	Vents ТвинфрешРА-50	280	90	46	50	18540

Небольшой бытовой роторный обменник воздуха

Особенности и принцип работы

Схема рекуперации тепла в устройстве

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

На видео ниже представлена система рекуперации воздуха.

Что такое рекуператор. Общее понятие для обывателя.

Экономическая целесообразность рекуперативного теплообменника зависит и от других факторов:

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

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

Рекуператор для дома

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

Эффективность агрегата легко рассчитать, воспользовавшись следующей формулой:

Формула для подсчёта эффективности

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

Устройство для воздухообмена своими руками

самодельный рекуператор воздуха для дома

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

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

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

На фото изображено как происходит воздухообмен

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

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

Предлагаем посмотреть видео — Рекуператор воздуха для дома своими руками.

Рекуператор — своими руками

Рекуператор — своими руками 2

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

Материалы и компоненты

Рекуператор из алюминиевых листов

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

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

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

Типы конструкций рекуператоров

Принцип действия рекуператора отличается в зависимости от технических особенностей устройства теплообменника.

Пластинчатая конструкция

Состоит из пакета пластин, изготовленных из хорошо проводящего тепло алюминия или стали. Воздух с повышенной температурой отдаёт тепловую энергию пластинам теплообменника и нагревает их поверхность. Холодные воздушные массы поглощают тепло и нагреваются. В конструкции устройства отсутствуют подвижные элементы, что значительно повышает надёжность работы. Популярен благодаря низкой стоимости и высокой эффективности. Коэффициент полезного действия рекуператора достигает 65%. Пластинчатый рекуператор положительно зарекомендовал себя в вентиляционных системах частных домов и современных коттеджей.

Пакет с пластинами расположен в герметичном корпусе

Устройство роторного типа

Конструктивной особенностью этого рекуператора является цилиндрический барабан теплообменника, изготовленный из гофрированных стальных элементов. Соосно барабану расположен приточно-вытяжной вентилятор, обеспечивающий циклическое движение нагретого и охлаждённого воздуха. При вращении теплообменника происходит эффективный обмен тепловой энергией воздушных потоков и частичный возврат влаги в помещение. Рекуператор роторного типа оборудован электронной системой, автоматически изменяющей частоту вращения ротора. Это позволяет регулировать интенсивность тепловой отдачи и обеспечивать КПД устройства до 87%. Роторные рекуператоры отличаются повышенной ценой и используются на промышленных предприятиях.

Схема работы роторного рекуператора

Трубчатое исполнение

Популярность устройств этого типа обусловлена простотой конструкции и низкими затратами, связанными с самостоятельным изготовлением. Принцип обмена тепловой энергии воздушных потоков аналогичен рекуперации в пластинчатых теплообменниках. В трубчатой конструкции устройства воздух циркулирует по коаксиальным трубам. Внешний воздух поглощает тепло от стенок труб, нагретых выходящими из помещения воздушными массами. Трубчатые рекуператоры устанавливают в квартирах и частных домах.

Рекуператор трубчатого типа с коаксиальными трубами

Рециркуляционный теплообменник

В конструкции этого типа в качестве посредника, осуществляющего передачу тепловой энергии, используется жидкость. Это значительно усложняет конструкцию. Устройство включает два теплообменника. Один, наполненный антифризом или обычной водой, устанавливается на вытяжной магистрали вентиляции, а другой — на всасывающем канале, по которому поступает внешний воздух. Нагретая жидкость отдаёт тепло массам воздуха. Сложная конструкция устройства с принудительной циркуляцией теплоносителя ограничивает сферу её применения. Коэффициент полезного действия соразмерен КПД рекуператора пластинчатой конструкции.

Рециркуляционный рекуператор состоит из отдельных блоков, соединённых магистралями

Крышный рекуператор

Этот вид оборудования имеет КПД до 68% и представляет собой промышленную установку, применяемую в системах подачи воздуха торговых центров и производственных помещений. Такая система рекуперации отличается низкими затратами по обслуживанию, а специфика установки позволяет сэкономить пространство в области потолка, что актуально для производственных цехов и торговых центров. Особенности конструкции крышного рекуператора не позволяют использовать его в системах подачи воздуха квартир и частных домов.

Крышный рекуператор. Вид с улицы

Способы улучшения вентиляции

Для того чтобы оборудование работало комфортно, существуют некоторые варианты улучшения его функционирования. Эти меры, безусловно, повысят расход электроэнергии, но эффективность возрастет.

Чтобы очистить поступающий в рекуператор воздух от частиц пыли, его каналы можно оснастить особыми фильтрами, состоящими из алюминия, пластика или волокна. Но за этими элементами обязательно нужно следить и при необходимости выполнять их замену.

Избежать обмерзания конструкции можно, периодически отключая приточный вентилятор. Это приведет к тому, что пластины внутри механизма будут согреваться при помощи выходящего теплого воздуха и, как следствие, оттаивать.

Соблюдение всех вышеописанных рекомендаций позволит создать качественную и надежную модель рекуператора, а сам процесс изготовления не отнимет много времени и сил.

Как самостоятельно сделать рекуператор

Устройства для рекуперации воздуха – это дорогостоящее оборудование, имеющее длительный срок окупаемости: 3-5 лет для более дешевых агрегатов и более 8 лет – для дорогих. Однако при наличии минимальных технических знаний и монтажных навыков можно существенно сэкономить семейный бюджет и сделать рекуператор воздуха для дома своими руками.

Проще всего самостоятельно изготовить конструкцию с пластинчатым рекуператором. Для этого понадобятся:

• Материал для пластин – листовой металл толщиной 0,5-1,5 мм, листы гетинакса или текстолита, пластик (сотовый поликарбонат или полипропилен) – 6,5-7 м2;
• Материал для прокладок толщиной 2-3 мм, шириной не более 10 мм – проолифленные деревянные рейки, техническая пробка, шнур, пластик, оргстекло;
• Материал для корпуса – фанера, жесть, ДСП, МДФ, пластик;
• Четыре фланца под трубы воздуховодов;
• Уголок для стоек;
• Нейтральный герметик (силиконовый);
• Клей;
• Утеплитель – рулонный и минеральная вата (стекловата);
• Два фильтра;
• Два вентилятора;
• Крепеж.

1. Нарезают квадратные пластины со стороной 200-300 мм. Потребуется около 70 штук. Обязательное условие – заготовки должны быть одинакового размера, иметь ровные края без загибов и заусенцев. Поэтому лучше воспользоваться электроинструментом и резать сразу несколько листов, сложенных пачкой.

1. Прокладки нарезают в размер стороны квадрата.

1. На каждую пластину, кроме последней, наклеивают параллельно три полосы прокладок – по противоположным краям и середине.

1. Заготовки собираются в блок. Для этого верх полос намазывают клеем. Укладывают панели друг на друга, поворачивая каждую последующую на 90 градусов и выравнивая края. Последней приклеивают пластину без прокладок. Для повышения прочности, на кассету во время высыхания клея кладут груз.

1. Стягивают кассету уголками. Щели заполняют герметиком.

Пластинчатый теплообменник из пластика (сотового полипропилена)

1. Собирают корпус. Внутренняя высота и длина короба равна диагонали пластинчатого теплообменника, а ширина – его высоте. Если в корпус будут устанавливаться фильтры и вентиляторы, то необходимо предусмотреть под них место.

1. В заранее предусмотренных местах вырезаются четыре отверстия (обычно по два в боковых стенках), в которые вставляют фланцы. Герметиком обрабатывают стыки.
2. Монтируют крепление для теплообменника. Поскольку в нем образуется конденсат, то рабочее положение должно обеспечивать свободный сток жидкости. Располагают теплообменный блок в вертикальном положении на ребре, угол между краями пластин и дном должен составлять 45 градусов. К стенкам корпуса крепят направляющие для теплообменника, выполненные из уголка. Так блок пластин можно будет свободно достать для обслуживания.
3. В нижней части короба вырезают небольшое отверстие и устраивают отвод для конденсата.
4. Собирают рекуператор. Обеспечивают герметичность образованных четырех отсеков, чтобы движение воздушных масс осуществлялось только через каналы теплообменника.

Сборка рекуператора

1. На входе потоков устанавливают вентиляторы и фильтры – монтировать их можно в корпусе, если предусмотрено место, либо прямо в подводящих патрубках.

1. Обеспечивают защиту от обмерзания. Монтируют электрику и необходимую автоматику.

1. Подсоединяют входящие и выходящие воздуховоды. Корпус закрывают. При необходимости (установка на чердаке), рекуператор утепляют снаружи или заключают в теплоизоляционный кожух.

Зачем в квартире с центральным отоплением рекуператор воздуха

Теплообменник-регенератор, или как все привыкли называть такой прибор, рекуператор – это компактная приточно-вытяжная установка, предназначенная для экономии на отоплении помещения.

Многие наши соотечественники обращают внимание именно на последние слова «экономия на отоплении», хотя в условиях современной городской квартиры теплообменник-регенератор – это прежде всего компактная приточно-вытяжная установка, которая является вспомогательным устройством для улучшения или создания вентиляции в квартире. .

Благодаря популярности металлопластиковых окон и качественных герметичных дверей, которые на сегодняшний день установлены в 80% городских квартир, естественная вентиляция в таких жилищах практически не действует. Установка рекуператора в квартире с центральным отоплением делает возможным воздухообмен и обогащает воздушную смесь жилища кислородом.

Есть в монтаже теплообменника-регенератора и экономический эффект. В герметичной городской квартире отсутствует естественный приток воздуха, а как известно, без притока нет вытяжки. Для создания воздухообмена в помещениях устанавливают принудительные приточно-вытяжные вентиляционные системы. Приточный воздух, в зимний период, требует обогрева, который, как правило, создается благодаря электрическим калориферам. В летний период, для снижения температуры воздуха в жилище устанавливают кондиционеры.

Калориферы и кондиционеры – достаточно энергозатратные устройства. И если счетчики тепловой энергии у нас в стране еще не распространены, то счетчики электричества считают каждый использованный киловатт, за которые мы платим из собственного кармана. Рекуператор делает эту же работу без использования энергозатратных модулей: нагревает приточный воздух в холодное время года и охлаждает его летом. Установка только одного такого прибора позволяет полностью менять воздух в стандартной «двушке», приблизительно 1 раз за 2 часа. Пи этом, поступающий в жилище воздух будет очищен от уличной пыли, пыльцы растений и пр.

Как собрать трубчатый рекуператор

Конструкция теплообменника этого типа элементарна. Изготовить трубчатый рекуператор даже проще, чем пластинчатый. Для его сборки нужно приобрести следующие материалы:

• кусок пластиковой канализационной трубы 160 мм;
• два разветвителя-переходника на 100 мм;
• алюминиевую гофру на 100 мм.

При покупке материалов следует учитывать то, что чем больше длина готового устройства, тем эффективнее в нем будет происходить рекуперация воздуха. Сборка теплообменника этого типа производится следующим образом:

1. Внутрь трубы спиралью упаковывается гофра. Растянуть ее следует полностью.
2. На оба конца трубы надеваются разветвители.
3. Гофра герметично крепится к одному из их выходов с обеих сторон.

Отводящий воздуховод присоединяется к трубчатому рекуператору таким образом, чтобы поток проходил по гофре. Приточный крепят к свободным выходам переходников. В результате проходящий по нему поток будет двигаться по самой трубе, забирая тепло от стенок гофры.

Рекуператор — это очень полезное устройство, дополнить которым систему вентиляции следует обязательно. Тем более что самостоятельная сборка простейших моделей подобного оборудования — задача, как видите, вполне выполнимая. Сделайте такую конструкцию своими руками и вы сможете значительно сэкономить на отоплении.

Расчет рекуператора

Q = 0,335 х L х (t_кон. – t_нач.).

• Qпроизводительность (метры куб. в секунду).
• L – это количество приточного воздуха, которое должно поступать по нормам на человека (60 м3 в час на того, кто постоянно находится в помещении, и 20 м3 на временного посетителя.).

В скобках – разница между температурой, которую нужно достичь и той, что поступает с улицы.

Например, нужно подогреть воздух на 20 °С в помещении, для которого требуется 120 м3 воздуха в час.

Q = 0,335 х 120 х 20 = 800 Вт.

Как узнать КПД готового рекуператора

Для этого нужно снять замеры температуры воздуха в трёх точках входа:

• Поступающего с улицы до рекуперации (t_улич.)
• Поступающего потока в дом, после рекуперации (t_рекуп.)
• Выходящий из дома поток до рекуперации (t_дом.)

Полученный результат умножается на 100%

Пример:

На улице +3°С, дома +22°С, рекуперированный поток +14°С.

КПД = (14 – 3) : (22 – 3)

КПД = 11 : 19 = 0,57

Итак, КПД этого устройства, в данных условиях – 57%

У одного и того же агрегата, при разных условиях, будут разные показатели КПД.

Типы конструкций

Роторный рекуператор и схема его работы

Конструктивно рекуператор представляет собой прямоугольный, квадратный или круглый блок, с обеих сторон которого располагаются отверстия для ввода приточного и вытяжного вентиляционного канала.

В зависимости от конструкции блока и его составных элементов рекуператор подразделяется на следующие типы:

Роторный — устройство с вращающимся ротором в корпусе из нержавеющей или оцинкованной стали. Вращение ротора вокруг горизонтальной оси происходит за счёт подачи электропитания. Рабочими элементами являются алюминиевые гофрированные ленты, намотанные на специальный вал. В процессе вращения пластины соприкасаются с тёплым и холодным потоком воздушной массы. КПД роторного рекуператора — до 85%. Одни из главных недостатков устройства — это большой размер и наличие движущихся элементов, которые изнашиваются и требуют периодической замены.

Устройство дял рекуперации воздуха с рабочими элементами в виде пластин

Рекуператор с конструкцией из стальных трубок

Рециркуляционный водяной рекуператор для вентиляции в общественных местах

В общественных помещениях большой площади применяются крышные рекуператоры воздушного потока, которые устанавливаются в существующую систему вентиляции. КПД крышного рекуператора не превышает 65–68%, но из-за малых габаритов и высокой надёжности устройство идеально для использования в загромождённых помещениях. Для работы в условиях жилого дома и квартиры не подходит.

Видео: что такое рекуперация воздуха

Согласно нормам

Кратность воздухообмена 0,35 1/ч, но не менее 30 м3/ч на чел. 3 м3/м2, если общая площадь кварти­ры без учета площади летних поме­щений меньше 20 м2/чел.

Для расчета расхода воздуха, м3/ч, по кратности объем помещений следует определять по общей площади квартиры без учета площади летних по­мещений. Квартиры с плотными для воздуха ограждающи­ми конструкциями требуют дополнительного притока воздуха для каминов и механических вы­тяжек.

Вообщем решил я разделить дом на две части, и сначала заняться вентиляцией второго этажа, т.к. там спальни и рабочее место и детская, то есть я там провожу достаточно много времени, и основные загрязнения там.

На 3-х человек нужен приток от 90 до 150 кубов воздуха в зависимости от концентрации СО2 на улицы.

Если я буду подавать просто 90-150 кубов подогревая до комфортных 22 градусов я буду тратить 0,34Вт х 90 м3 х (22гр — (-3 гр)) х 24ч х 213дней = 3910кВтч в год (при средней температуре отопительного периода -3 гр) при моем тарифе на электроэнергию это составит 4,54 х 3910 = 17 751 руб в год, что в целом достаточно много с учетом того что за всю электроэнергию с отопление, освещением, быт. техникой, ГВС и т.п. в год я плачу порядка 65 т.р.

Поэтому конечно делать просто приточную вентиляцию не разумно, соответственно решено ставить рекуператор.

Рекуператоров бывает много разных видов, я не буду описывать конструкции каждого и сравнивать их. Для себя решил что приточно вытяжная вентиляция должна удовлетворять следующим условиям.

1. как можно меньше и проще обслуживание
2. не влиять существенно на нагрузку сети, то бишь без догрева
3. ее не должно быть слышно, т.к. приток идет в спальни, то шума вообще не хочу (вентилятор от ноутбука для меня это громко и неприятно)
4. дешево и просто

В доме есть небольшой чердак, туда и решено засунуть всю систему. Но т.к. он холодный корпус установки и воздуховоды должны быть хорошо утеплены.

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.

При использовании данных устройств стоит помнить всегда о точках росы и о том, что образуется конденсат при эксплуатациях таких теплообменников. При отрицательных температурах воздушного потока пластинчатый блок рекуператора может подвергнутся такому процессу, как обморожение и перекрыть доступ воздуху.

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.

Трубчатый воздухообменный механизм

Для создания прибора нужен короб и две алюминиевые или медные трубы, которые переплетаются между собой в индивидуальном порядке. На качество работы влияют длина труб и плотность их прилегания друг к другу. Агрегат работает за счет трубчатых конструкций, помещенных в каналы. Теплообменные процессы осуществляются при помощи пучков сварных тонкостенных трубок, по которым циркулирует воздух.

По трубам меньшего сечения проходит воздух комнатной температуры, металл получает тепло. Механизм «труба в трубе» для гаража станет замечательной альтернативой заводским изделиям.

Чтобы добиться повышения КПД, придется увеличивать длину трубы (скажется на весе конструкции).

Система рекуперации

В любом жилом доме должна быть спроектирована и смонтирована естественная вентиляция, но на нее всегда влияют погодные условия, в зависимости от времени года, от этого зависит сила проветривания. Если зимой в мороз вентиляционная система работает эффективно, то в летнее время она практически не функционирует.

Герметичность жилого дома можно снизить путем улучшения естественной вентиляции, но она будет давать ощутимый результат только в холодное время года. Здесь есть и отрицательная сторона, например, из жилого дома будет уходить тепло, а поступающий холодный воздух потребует дополнительного обогрева.

Чтобы такой процесс вентиляции не был слишком затратным для хозяев дома, нужно использовать тепло воздуха, отводимое из помещения. Необходимо сделать принудительную циркуляцию воздуха. Для этого делается разводка сети приточных и вытяжных воздуховодов, затем установить вентиляторы. По ним будет подаваться воздух в отдельные помещения и такой процесс не будет связан с погодными условиями. Специально для этого устанавливается теплообменник в месте пересечения воздушных масс свежих и загрязненных.

https://sovet-ingenera.com/vent/raschety/rekuperaciya-tepla-v-sistemax-ventilyacii.html
https://www.tproekt.com/rekuperator-dla-kvartiry-effektivnoe-ventilirovanie-i-podogrev-vozduha/