Для чего нужен рекуператор воздуха и как он работает?

Рекомендации по выбору воздухообменника

При выборе модели рекуператора необходимо обратить внимание на следующие аспекты:

• КПД устройства;
• Возможность очистки устройства от загрязнений;
• Энергоэффективность устройства.
• Ремонтопригодность, сроки эксплуатации и гарантия на прибор.

Рекуператор для частного дома – прибор, необходимый для поддержания оптимального микроклимата и экономного расходования энергии. Это устройство сократит теплопотери зимой и поможет поддержать комфортную температуру в помещении летом.

Заводские модели бытовых рекуператоров должны подбираться с учётом удобства их эксплуатации и энергоэффективности

Домашнему мастеру не составит особого труда изготовить простейший пластинчатый обменник своими руками.

Принцип рекуперации воздуха

Чтобы понять достоинства и плюсы от использования рекуперационных теплообменников, сначала необходимо разобраться в самой сути их работы. В дословном переводе с латинского рекуперацией называют «возврат использованного, потраченного».

Именно эффект возврата энергии используется в климатических устройствах данной конструкции. Проходящие сквозь блок воздушные потоки обмениваются между собой тепловой энергией, позволяя впоследствии кондиционеру поддерживать комфортную температуру, затрачивая меньше энергии. В особо холодные дни это позволяет заметно сэкономить на обогреве помещения.

Пример: температура воздуха на улице достигла отметки в минус 20 Со. Для комфортного самочувствия жителей кондиционер должен создать в помещении температуру хотя бы на уровне + 25 Со. Разницу температур подсчитать несложно – 45 градусов по Цельсию. Конечно, какая-то часть воздуха нагреется благодаря теплоемкости стен, мебели, теплообмену между приходящим и выводимым потоками. Но все равно кондиционеру потребуется значительное количество энергии для поддержания комфорта.

Пластинчатый и любой другой рекуператор выбранной конструкции позволяет вывести точку соприкосновения холодного и теплого воздуха за пределы помещения. Устройство проводит активный теплообмен между ними, позволяя привходящему потоку свежего воздуха достичь более комфортного значения температуры, нежели изначальное.

Как сделать пластинчатый рекуператор своими руками?

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

Сначала надо рассчитать и найти материал. Список нужных элементов:

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

Пошагово этапы работы рассмотрим ниже.

Сначала создается самодельный теплообменник:

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

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

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

Дальше по такому же принципу (каждая следующая пластина «поворачивается» на 90° относительно предыдущей) пластины собираются друг на друга в полный блок.

Собранный пластинчатый теплообменник

Чтобы пластины надежнее скрепились между собой, на время высыхания сверху получившегося блока можно уложить какой-нибудь груз. После этого готовая кассета дополнительно скрепляется уголками.

Затем собирается корпус:

1. Из материала, который вы выбрали для корпуса, д елается квадратный ящик. Высота и длина корпуса должна равняться диагонали блока, ширина корпуса — равняться высоте блока.
2. Я щик изнутри утепляется.
3. Все стыки и зазоры промазываются герметиком — чтобы создать полную герметичность конструкции.
4. На 2 стенках друг напротив друга вырезаются по 2 отверстия (для подвода воздуховодов).
5. К репятся пластиковые фланцы — для подводящих воздуховодов.

Почти собранный самодельный рекуператор

Далее — кассету помещают внутрь коробки:

1. В нижней части коробки, по центру, вырезают отверстие небольшого диаметра — для отвода конденсата.
2. Внутрь корпуса укладывается блок пластин. Ставить его надо вертикально — чтобы конденсат собирался внизу, и мог удаляться через отвод.
3. Отмечается место расположения блока, после чего блок достается.
4. По отметкам крепятся уголки — они будут играть роль направляющих, чтобы плотно фиксировать кассету внутри корпуса и по необходимости — доставать ее.
5. Проверяется герметичность между кассетой и стенками корпуса. Если где-то есть зазор — в этих местах нужно добавить утеплителя.

Самодельный рекуператор готов — теперь устройство можно подключать к системе вентиляции.

Загородное современное жилье обустраивается всеми благами цивилизации, и большую роль в этом играет вентиляционная система. Именно она несет ответственность за оптимальный и полезный для здоровья микроклимат в помещении. Сэкономить на энергоносителях и обеспечить благоприятную атмосферу поможет созданный своими руками рекуператор.

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.

p, blockquote 15,0,0,0,0 –>

Для того чтобы изготовить рекуператор самостоятельно, понадобятся:

p, blockquote 16,0,0,0,0 –>

• 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.

p, blockquote 17,0,0,1,0 –>

p, blockquote 18,0,0,0,0 –>

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.

p, blockquote 19,0,0,0,0 –>

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.

p, blockquote 21,0,0,0,0 –>

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

p, blockquote 22,0,0,0,0 –> p, blockquote 23,0,0,0,1 –>

Изготовление рекуператора воздуха для дома своими руками

Простой пластинчатый рекуператор  можно изготовить собственноручно.

Для работы нужно подготовить:

• четыре квадратных метра листового материала: железа, меди, алюминия или текстолита;
• пластиковые фланцы;
• ящик из жести или фанеры, МДФ;
• герметик и минвату;
• уголки и метизы;
• пробковые листы на клеевой основе.

Устройство теплообменника

Последовательность действий:

• Из листового материала нужно изготовить квадратные пластины размером 200 на 300 миллиметров. Всего потребуется семь десятков заготовок. Главное в этом этапе – аккуратность и точное соблюдение параметров.
• На заготовки наклеивается пробковое покрытие с одно стороны. Одна заготовка остаётся без покрытия.
• Заготовки собираются в кассету, поворачивая каждую последующую на девяносто градусов. Пластины между собой скрепляются клеем. Пластина без покрытия – последняя.
• Кассету нужно скрепить каркасом, для этого используется уголок.
• Все стыки тщательно обрабатываются силиконом.
• На боках кассеты крепятся фланцы, внизу просверливается дренажное отверстие и вставляется трубка для отвода влаги.
• Чтобы устройство можно было периодически вынимать, на стенках корпуса делаются направляющие для уголков.
• Полученное устройство вставляется в корпус, стенки которого утеплены минеральноватным материалом.
• Остаётся только вставить воздухообменник в систему вентиляции.

Несколько советов

• длина трубчатого рекуператора напрямую влияет на КПД, так что не стоит бояться сделать устройство 3, 4 метра;
• расстояние между пластинами в 3 миллиметра оптимально, если больше, то падает КПД, если меньше, то быстро происходит кристаллизация конденсата и закупорка каналов;
• 70 пластин в кассете также оптимально, при большем количестве входящие трубы должны быть очень большими, что для небольшого дома недопустимо;
• перед изготовлением устройства рассчитайте необходимую производительность. Вентиляция должна приносить комфорт, а не создавать проблемы.

Рекуператор с промежуточными теплоносителями

Как сделать рекуператор своими руками.

Если вы все же решили попробовать свои силы в создании рекуператора для дома своими руками, то рекомендую обратить свое внимание на следующие его виды

1. Пластинчатый рекуператор своими руками.

Его главной и, пожалуй, самой сложной в изготовлении частью является пластинчатый теплообменник, основное предназначение которого — проводить потоки в разные стороны, передавая энергию от одного к другому посредством плоских пластин.

Чаще всего такой теплообменник выполняют из квадратных платин, склеенных таким образом, чтобы между ними в перпендикулярном друг другу направлении проходили воздушные потоки. В качестве материла для пластин можно использовать:

• нетолстую оцинкованную жесть,
• нетолстые медные и алюминиевые платины.

Также возможен вариант изготовления их из обычной кухонной фольги и даже паропроницаемой мембраны, применяемой в кровельных работах.

Важнейшая задача в изготовлении такого теплообменника — это расположить пластины относительно друг друга на расстоянии 3-4 мм. Большее и меньшее расстояние нежелательно, так как при уменьшении промежутков увеличивается скорость образования и выход  конденсата, при обмерзании которого эти промежутки будут закупорены, а при больших промежутках снизится качество передачи энергии от одного потока другому.

Кстати, основная проблема такого вида рекуператора — это образование того самого конденсата. Для борьбы с ним придется либо подогревать входящий воздух при помощи мощных электрических калориферов, либо при помощи автоматики продувать аппарат только теплым воздухом (из помещения для растапливания льда).

2. Трубчатый коаксиальный рекуператор своими руками.

Это более простой, нежели предыдущий вариант, но он занимает гораздо больше места, поскольку его эффективность зависит непосредственно от его длины.

Для изготовления трубчатого коаксиального рекуператора тепла своими руками вам понадобятся:

• пластиковая канализационная труба диаметром порядка 160 мм и длиной 2 м.,
• алюминиевая воздушная гофра диаметром порядка 100 мм и длиной 4 м.

Кроме этого на оба конца пластиковой трубы необходимо будет одеть разветвители-переходники на 100 мм, так труба будет иметь с обеих сторон по два выхода с двумя отверстиями.

Внутрь пластиковой трубы спирально упаковывается полностью растянутая гофра, которая с обеих сторон герметично крепиться к одному из выходов разветвителей.

В результате мы получаем конструкцию через которую направляем при помощи вентилятора теплый отработанный воздух из помещения (через канал из алюминиевой гофры), а свежий воздух с улицы получаем через саму пластиковую трубу. При этом входящий воздух получит тепло, отдаваемое через нагретые теплым воздухом стенки гофры.

Из плюсов такой конструкции можно выделить основной — меньшая подверженность образованию конденсата, к тому же последний не приводит здесь к полной остановке действия системы, как в предыдущем варианте. Однако, как я уже отмечал выше, такому рекуператору требуется значительно больше места, что в условиях квартиры может послужить причиной отказа от данного варианта. Зато в условиях частного жилого дома такая установка имеет право на жизнь и применение.

Конечно, описанные конструкции  далеки от совершенства и требуют испытания и доработок, но даже применение таких, довольно простых, рекуператоров позволит вам снизить траты на отопление помещений в зимний период, одновременно обеспечив нормально функционирующую вентиляцию.

Рекуператор своими руками видео

Изготовление роторного рекуператора

Прежде чем приступить к процессу создания рекуператора, необходимо рассчитать мощность его работы. Это позволит определить срок окупаемости и общую производительность.

По формуле:

Q= C*M*dT

где:

С – это удельная теплоемкость,

М – масса нагреваемого воздуха,

dT – разница температур.

Роторный рекуператор сделать своими руками достаточно сложно. За такую задачу, как правило, берутся только люди с техническим образованием. Для работы понадобится:

• Гофрированная сталь;
• Цилиндрическая форма, желательно, чтобы это был металлический корпус;
• Ножницы по металлу и болгарка;
• Минеральная вата;
• Герметик.

Как только все необходимо подготовлено, можно приступить к выполнению работы. Как и любая другая процедура создания оборудования, она состоит из нескольких основных шагов:

1. Следует подготовить металлическое основание. В качестве него может подойти труба от канализации. Желательно, использовать наиболее габаритный материал, тогда и само устройство будет работать в несколько раз эффективнее. Его необходимо предварительно отполировать подручными средствами и привести к подобающей форме. Рекомендуется, также предварительно отрезать все лишнее при помощи болгарки;
2. Далее следует подготовить гофрированную сталь, разрезать её на несколько одинаковых частей. Размер их напрямую зависит от длины подготовленного ранее цилиндрического корпуса. Теперь необходимо заполнить этими листами внутреннее пространство слоями;
3. Далее необходимо создать дополнительную изоляцию. Поможет это сделать небольшое количество минеральной ваты. Её рекомендуется равномерно распределить по внутренним стенкам;
4. Остается последний шаг – замаскировать все внутренние и внешние швы герметическим раствором;
5. Стоит заметить, что, скорее всего, роторный рекуператор будет размещен со стороны улицы. Влияние внешних факторов может привести к появлению коррозии и других негативных эффектов. Чтобы этого не произошло, требуется периодически наносить на устройство лаковое покрытие.

Рекуператор практически готов, теперь осталось сделать несколько отверстий для того, чтобы провести через них воздуховод. За счет цилиндрического корпуса будет работать оборудование. Оно будет совершать постоянное вращательное движение. За счет этого в устройство будет периодически поступать то теплый, то холодный воздух, соответственно нагревая и охлаждая все оборудование в целом.

Рекуператор своими руками

Плюсы и минусы пластинчатого рекуператора

Не бывает оборудования идеального на 100%. Относится это и к рекуператору воздуха пластинчатому. Итак, положительные стороны:

• высокий КПД – от 40 до 65%;
• простота конструкции – нет трущихся и подвижных деталей, что исключает частые выходы со строя;
• низкие эксплуатационные расходы – электроэнергия не потребляет.

Из отрицательного следует отметить:

1. Отсутствие функции обмена влагой. Возможен только теплообмен.
2. Обмерзание в зимнее время. Чтобы исключить это явление, рекуператор периодически отключают или снабжают его специальным клапаном – байпасным.
3. Наличие в конструкции рекуператора пересеченных труб, что невозможно обойти, но и не так уж просто реализовать.

Материалы для изготовления самодельного рекуператора пластинчатого

Для воплощения идеи в жизнь потребуется следующее:

• оцинкованное кровельное железо – 4 м кв. или листовой алюминий, медь, текстолит, гетинакс;
• техническая пробка толщиной 0,2 см для прокладки между пластинами или рейка деревянная проолифленная;
• нейтральный силиконовый герметик;
• коробка для корпуса. Берут готовую жестяную или изготавливают из МДФ, фанеры или металла;
• фланцы пластиковые по размеру соответствующие диаметру труб воздуховодов — 4 шт.;
• датчик перепада давления;
• минеральная вата;
• уголок для стоек;
• метизы;
• электролобзик.

Изготавливаем рекуператор для дома

Закупив необходимые материалы, приступаем к изготовлению рекуператора:

1. Раскладываем материал и нарезаем квадратные пластины. Размер стороны от 20 до 30 см. Это будут заготовки для кассет. Потребуется их штук 70. Лучше всего сложить материал в несколько слоев и резать заготовки электролобзиком пачками, тогда они получатся ровными. Идеальная ровность заготовок – обязательное условие.
2. Нарезаем рейки или пробку по размеру стороны квадрата, и наклеиваем это плашмя по противоположным краям всех заготовок кроме последней. Ждем, пока высохнет клей.
3. Намазываем клеем верх реек или пробки и собираем квадраты в кассету. Укладывая каждый последующий лист, поворачиваем его на 90 градусов по отношению к предыдущему. Получится, что каналы занимают относительно друг друга перпендикулярное положение. Последней будет пластина, на которую мы ничего не наклеивали.
4. Стягиваем будущий теплообменник каркасом, используя для этого уголок.
5. Заполняем щели, заготовленным ранее герметиком. Кислотные герметики не подойдут, т.к. они вызовут коррозию металлических пластин.
6. Выполняем крепления для соединений фланцев на стенках кассеты. Проделываем в нижней части кассеты дренажное отверстие, куда вставляем трубку для отвода конденсата.
7. На стенках корпуса делаем направляющие из уголка. Кассету можно будет вынимать для профилактики.
8. Вставляем кассету в корпус, высота и длина которого равны диагонали квадрата. По ширине он такой же, как и набор из пластин.
9. Закрепляем 40 мм слой ваты минеральной внутри корпуса на стенках.
10. Для решения вопроса удаления наледи, необходимо вставить в ту часть, где проходит теплый воздух датчик давления. Как только температура снаружи достигнет 10 градусов, начнется обмерзание корпуса рекуператора. Перепады давления возрастут и воздух с улицы пойдет через бейпас.
11. Внедряем готовый рекуператор в систему вентиляции.

Обычно такой самодельный рекуператор имеет 65% КПД, следовательно способен хорошо поддерживать комфортный микроклимат в помещении.

Заметьте: одна кассета в корпусе — это не норма, их может быть 2 или больше для повышения КПД, но размеры их обязательно одинаковые.

Что такое рекуператор и зачем нужен

Рекуператор – это техническое устройство, являющееся элементом системы вентиляции, оснащённое теплообменником, посредством которого достигается снижение потерь тепловой энергии внутри помещений, где он используется. Наличие рекуператора позволяет обеспечить требуемый воздухообмен в помещении, что достигается наличием в конструкции приточно-вытяжных вентиляторов, а теплообменник позволяет осуществлять отбор тепла из воздуха, откачиваемого из помещения и передачи его воздушным потокам, поступающим извне. Основными функциями подобного оборудования являются:

• Обеспечение вентиляции помещения в круглогодичном цикле использования.
• Снижение потерь тепла в зимний период.
• Охлаждение воздуха, поступающего извне, в летний период.

Вариант размещения устройства в частном доме

Что такое рекуператор воздуха?

Рекуператор воздуха представляет собой теплообменник поверхностного типа. Он используется для повторного применения теплоты выводящих газов. Это непрерывно происходит через стенку, выполняющую роль разделителя. В отличие от такого устройства, как регенератор, в рекуператоре потоки не меняют своего расположения.

Рекуператор воздуха — это приспособление, обеспечивающее минимизацию потерь через вентиляционную систему. Вследствие этого данное устройство можно назвать энергосберегающим прибором. Он подразумевает повторное использование тепла в осуществлении одного технологического процесса.

Как работает устройство

Устройство рекуператора воздуха довольно простое. Это отражается на работе данного приспособления. Его функционирование происходит следующим образом:

1. Приток воздуха в помещение и его вытяжка из комнаты происходят одновременно — параллельно друг с другом.
2. Теплый отработанный воздух всасывается посредством вентилятора в устройство, попадя таким образом в теплообменник.
3. Проходя сквозь теплообменник, теплый отработанный воздух выходит наружу самого сооружения.
4. Холодный свежий воздух при помощи обратной тяги всасывается в помещение, проходя через другие части теплообменника.
5. Тепло воздуха из комнаты таким образом используется для подогрева холодного потока, который попадает в комнату через устройство.

Постоянные непересекающиеся друг с другом потоки воздуха разных температур могут обеспечить эффективность рекуперации более чем на 90%.

Для чего нужен рекуператор

Популярность рекуператоров воздуха обусловлена несколькими факторами. Используются они в следующих целях:

• улучшение функционирования приточно-вытяжных вентиляций в помещениях;
• обеспечение квартир, частных домов, предприятий и офисов чистым воздухом;
• нормализация температуры потока воздуха, попадающего извне;
• создание оптимального для жизнедеятельности человека микроклимата в комнате.

Рекуператор — это эффективное и надежное устройство, которое намного лучше стандартных приточно-вытяжных вентиляций. Оно позволяет удалять отработанных воздух из помещений, используя его тепло для нагрева поступающих снаружи здания потоков. В свою очередь в летний период времени прибор работает обратным образом. В таких ситуациях более прохладный воздух в помещении охлаждает теплый поток, который поступает в комнату снаружи.