Пластинчатый рекуператор воздуха: установка, расчет, своими руками

Что необходимо учитывать в работе различных моделей оборудования

Каждая система рекуперации воздуха для частного дома обладает своими сильными сторонами и сферами применения.

Система вентиляции в частном доме с рекуперацией предполагает не только поддержание показателей температуры и влажности, но и устранение неблагоприятных запахов. На рынке представлен разнообразный выбор моделей, отличающихся своими функциональными характеристиками и способами установки.

Например, вытяжка, установленная в вентиляцию, позволяет вывести копоть, запах и жир. При этом в помещение поступает чистый воздух, а жирная пыль не оседает на мебели. Такие условия благотворно сказываются на самочувствии, облегчают уборку помещения.

Пластинчатый теплообменник

Конструкция теплообменника такова, что за счет разделения металлическими пластинками потоки воздуха не смешиваются. Это простое инженерное решение обеспечивает более эффективный теплообмен. Для создания подобного оборудования не требуется больших вложений. Благодаря отсутствию подвижных частей, такой прибор прослужит сравнительно долго. В настоящее время КПД таких устройств доходит до 60-65%.

Элементы изготовлены из алюминиевых сплавов. Они не подвержены коррозийным изменениям и обладают высокими показателями теплопередачи.

Роторная система

В таком оборудовании смешивается незначительная часть воздушных потоков, так как изолятором потоков воздуха является щетка с мелкой щетиной. Роторная система занимает большую площадь, чем пластинчатая, но также обладает высоким КПД (до 86% в лучших моделях). Вращающийся ротор и ремень, который его крутит, снижают общую надежность прибора и повышают энергозатраты на рекуперацию.

Жидкостный рекуператор в офисном помещении

Схема жидкостной рекуперации в офисном помещении

Это дорогостоящие модели, при этом КПД у них не выше, чем у аналогичного оборудования. Основным положительным отличием является возможность размещения отдельных блоков на большом расстоянии друг от друга. Поэтому жидкостные рекуператоры применяются в основном в коммерческих зданиях большой площади. В частных жилых помещениях обычно используют пластинчатый или роторный рекуператор воздуха для дома.

Бризер

Система рекуперации воздуха для частного дома и бризер отличаются в своих назначениях. Прямое назначение бризера — нагревать воздух. В нем не происходит процесс теплообмена, поэтому для повышения температуры воздуха потребуется много электроэнергии.

Компактная модель рекуператора

Эта модель – локальная вентиляция с рекуператором в частном доме. Об ее использовании стоит задуматься. Компактные модели можно установить в стенах разных комнат. Они функционируют обособленно, поэтому не требуют подключения к централизованной установке, осуществляющей настройку и контроль работы всех устройств.

В таких моделях за счет встроенных вентиляторов происходит синхронное перемещение двух воздушных потоков. Продуктивность работы изменяется при помощи пульта дистанционного управления. В ночные часы устройство может быть переведено в режим тихой работы.

Чтобы не происходило обмерзание, предусмотрены специальные каналы, рядом с которыми проходит часть теплого воздуха. Но эффективность этой защиты сохраняется только до -15ºС. Активизация режима вытяжки способствует устранению изморози и льда с поверхности теплообменника. Также этот режим справится с очищением воздуха в комнате от удушливого дыма и других загрязнений.

От проникновения мусора с улицы защищает встроенный фильтр. Размер ячеек фильтра подобран таким образом, что не создает особых препятствий для воздушных потоков, но защищает от проникновения насекомых и пуха растений. Для осуществления технического обслуживания с внутренней стороны рекуператора прикреплена съемная крышка.

Виды рекуператоров воздуха и чем они отличаются друг от друга

Разновидностей рекуператоров не так уж много. Можно выделить всего четыре основных вида, которые получили наибольшее распространение.

  1. Пластинчатые рекуператоры воздуха. Это самый распространенный тип подобных устройств, являющийся одновременно дешевым и эффективным. Их КПД составляет от 40 до 65%. Устроены такие агрегаты достаточно просто и в своей конструкции не имеют никаких трущихся подвижных частей. А это в первую очередь надежность – они практически не ломаются. Кроме того, комнатные рекуператоры воздуха пластинчатого типа не потребляют никакой энергии – они работают без ее использования. К недостаткам пластинчатых устройств можно отнести его обмерзание в зимний период года и невозможность осуществления влагообмена.
  2. Роторные рекуператоры воздуха. Этот тип рекуператора для своей работы требует наличия электрической энергии – его электроника, в зависимости от перепада температур снаружи и внутри помещения, подбирает оптимальное количество оборотов ротора, благодаря чему не происходит обледенения этого устройства зимой. Принцип его работы основан на вращении теплообменника, по которому проходит уличный воздух в потоке исходящего теплого воздуха. Именно благодаря такому вращению КПД роторных рекуператоров может достигать 87%. Кроме того, это устройство позволяет частично возвращать влагу назад в помещение, не пересушивая воздух. И еще, регулируя скорость вращения теплообменника, можно изменять скорость теплоотдачи.

  3. Рециркуляционный водяной рекуператор. У этого устройства КПД практически такое же, как и у пластинчатого рекуператора (50-65%), только в отличие от последнего, он имеет сложную конструкцию, в которой роль посредника для передачи тепла выполняет жидкость (вода или антифриз). Конструктивно эта система имеет некоторое сходство с отоплением. Роль котла в нем играет теплообменник, установленный на вытяжном канале вентиляции, а вместо батареи имеется теплообменник, который установлен на канале всасывания уличного воздуха. В первом вода нагревается, а во втором отдает свое тепло. Единственным преимуществом рециркуляционного водяного рекуператора является возможность установки его отдельных частей в разных местах. К влагообмену эти устройства не приспособлены, а без электроэнергии обходиться не могут, таков уж принцип работы искусственной циркуляции теплоносителя.
  4. Крышный рекуператор воздуха – для квартиры или дома не подойдет. Это промышленные установки, используемые в системах вентиляции магазинов, цехов и других подобных помещений. Их КПД составляет 55-68%. Основное их отличие – это низкие расходы на обслуживание и установку. Кроме того, благодаря своему месторасположению они экономят подпотолочное пространство, что является немаловажным в таких помещениях, как торговые залы и цехи, где и без того хватает другого оборудования.

Вот и все, можно сказать, что с видами рекуператоров мы разобрались, теперь самое время ознакомиться с возможностью самостоятельного изготовления этого устройства для дома или квартиры.

Рекуператор воздуха для квартиры и дома фото

Что такое бризер

Бризер, или проветриватель — прибор, который обеспечивает приточную вентиляцию. Его главная задача состоит в том, чтобы проветривать помещение при закрытых окнах. Бризер способен пропускать уличный воздух через несколько ступеней фильтрации, при необходимости предварительно подогревает его и подает в помещение.

Устройство и принцип работы

Прибор состоит из нескольких частей: корпуса, в котором находятся все основные конструктивные части (фильтры, нагреватель, автоматическая система управления), воздуховода, который помещается в отверстие, пробуренное в стене, и внешнего декоративного колпака, который закрывает отверстие с внешней части стены и не позволяет крупному мусору (листьям, перьям) забивать вентиляционный канал.

Очистка происходит следующим образом:

  1. Воздух с улицы поступает в вентиляционный канал, который находится во внешней стене здания;

  2. Затем он проходит несколько этапов фильтрации: через грубую очистку (от пуха, перьев, пыли), HEPA-фильтр, с помощью которого он избавляется от мельчайших частиц, в том числе пыльцы и других аллергенов, затем подвергается угольной фильтрации, которая избавляет воздух от неприятных запахов. Очищенный воздух подогревается до заданной температуры;

  3. Итог: вы дышите свежим и чистым воздухом, для этого вам не пришлось открывать окна и терпеть сквозняки. Приятный бонус — полное отсутствие шума с улицы.

Плюсы:

  • Проветривание без сквозняков. Бризер работает при закрытых окнах, а воздух с улицы предварительно нагревается до нужной температуры. Можно навсегда забыть о дискомфорте, возникающем когда резкий поток холодного воздуха с улицы врывается в теплое помещение.

  • Свежий воздух без пыли, аллергенов и запахов. За это отвечает многоступенчатая система фильтрации: фильтр грубой очистки избавляет воздух от пуха и крупной пыли, HEPA-фильтр удаляет более мелкие частицы, в том числе аллергены, а угольный фильтр устраняет запах гари и выхлопных газов, которые неизбежно присутствуют в городском воздухе. Актуальное решение для квартир и домов, расположенных вблизи заводов, парковок и автотрасс, а также для людей, подверженных сезонной аллергии.

Важно: заранее уточните, какие фильтры в выбранном бризере идут в комплекте. Зачастую HEPA-фильтры нужно приобретать дополнительно.

  • Рециркуляция воздуха. Эта функция присутствует в большинстве бризеров. Рециркуляция позволяет очищать воздух внутри квартиры, избавить его от пыли и шерсти животных. В помещении станет еще комфортнее, а поверхности в доме будут пылиться гораздо реже.

  • Анализ микроклимата. Некоторые бризеры, например, модели от Tion, можно дополнить специальной станцией Magic Air, которая собирает данные о состоянии воздуха в комнате или по всей квартире и дает команды климатической технике (бризеру, кондиционеру, увлажнителю и т.д.), чтобы поддерживать оптимальные показатели. За ними также можно следить через приложение на смартфоне.

Минусы:

  • Более высокий расход электроэнергии. Прибор работает от электричества, поэтому коммунальные платежи возрастут, особенно в зимний период, когда нужен интенсивный преднагрев холодного уличного воздуха.

  • Сухой воздух зимой. В холодное время года влажность воздуха за окном падает, а дополнительный нагрев делает его еще более сухим. Поэтому если вы планируете интенсивно нагревать воздух зимой, советуем использовать бризер в паре с увлажнителем, чтобы свести дискомфорт к минимуму.

  • Прибор работает только на подачу свежего воздуха. Вывод отработанного происходит через вытяжную вентиляцию в квартире, поэтому очень многое зависит от ее исправности и эффективной работы.

Современные бризеры выполнены в лаконичном и стильном дизайне, что позволяет им отлично вписываться в любой интерьер

Корпус.

Сразу скажу сделать корпус для рекуператора из нескольких теплообменников или их большего размера, лучше сразу из фанеры с обклейкой утеплителем

Но у меня не очень большой теплооменник и не тяжелый, и самое важно что требуется хорошая теплоизоляция, т.к. находиться на холодном чердаке

Вообщем корпу был сделан из двух листов XPS (экструдированный пенополистирол), склеен и стянут саморезами на время прихватки клея.

Крышка прижата с помощью саморезов закрученных вот в такие дюпели

Корпус из xps с толщиной стенки 5 см, получился достаточно прочный и легкий.

В корпусе сделаны 4 отверстия для воздуховодов диаметром 100мм, установлены два фильтра на вытяжку и приток, филтек класса G4 на сетке

https://www.wesmir.com/filters

Все стыки загерметизированы герметиком на основе мс-полимера (в леруа-мерлен полно)

Также установлены датчики температуры и влажности (но об этом отдельно чуть позже)

Сбоку(на фото), в реальности он будет снизу, вклеен патрубок для дренажа конденсата.

Принцип работы

Самодельное оборудование работает за счет обмена воздушными потоками между собой. Например, с наступлением холодов внутренняя высокая температура помещения воздействует на воздушные массы, заходящие снаружи. В летнее же время с появлением сильной жары осуществляется обратный процесс. В этом и заключается основное назначение установки под названием рекуператор. Принцип его работы в следующих моментах:

  • комнатный воздух перемещается вдоль трубы с квадратным сечением;
  • приточные воздушные массы преодолевают свой путь в поперечной плоскости;
  • отсутствует открытый контакт холодного потока с горячим, они ограждены друг от друга специальными пластинчатыми перегородками.

Немного об автоматике.

Первый вариант автоматики был простейщий.

Это реле диф. давления, реле меряет разность давления и если теплообменник начинает замерзать, давление увеличивается, и приточный вентилятор отключается, чтобы он сразу не включился как давление нормальзуется, желательно использовать простейший таймер задержки, чтобы минут 20 он еще не работал.

например https://www.scanlights.ru/index.php?id_product=2332&controller=product

реле давления например

Дифференциальное реле давления DPS-500 N

https://www.arktika.ru/html/dps-n.htm

Если у кого то есть грунтовый теплообменник, то вся эта автоматика и не нужна, он не будет обмерзать.

Рекуператор: что это такое

Это теплообменник поверхностного типа, в котором теплота отводящих газов передается через разделяющую перегородку. По типу теплоносителей классифицируются на воздушные, водяные, газовые. Для бытовых вентиляционных систем применяются воздушные аналоги. Они являются элементом принудительной вентиляции дома, квартиры.

Принцип работы

  • В схеме есть две камеры – подача и вывод.
  • Между ними установлена перегородка.
  • Энергия от теплого потока через стенку передается холодному.
  • Не происходит прямое смешивание масс, либо этот фактор незначителен.

Преимущества – оптимизация температурного баланса в комнате, уменьшение расходов на отопление. Недостаток – дополнительные расходы на организацию вентиляции, используется полезный объем дома, квартиры.

Применение этой системы позволяет снизить расходы на отопление, так как тепло нагретой комнаты используется два раза.

Так работает рекуператор

Классификация

Для эффективности функционирования нужно учитывать общую площадь контакта теплообменника с циркулирующими потоками, их соотношение и объем. Самодельный рекуператор должен быть прост в изготовлении, но при этом выполняет свои функции. Поэтому перед разработкой чертежа следует ознакомиться с видами этих устройств.

  • Пластинчатый. Он состоит из нескольких кассет, в которых входные и выходные каналы чередуются, но не пересекаются. Преимущества – не потребляет электроэнергию, бесшумность. Возможно обмерзание из-за скапливания конденсата. Выход – установка специальных сборников воды. Эффективность зависит от материала пластин – полимеры, металл или целлюлоза.
  • Роторный. Основной элемент – ротор, который состоит из барабана со множеством ячеек. Он разделяет трубопровод на две части. Во время вращения ротора происходит смешивание масс, передача энергии. Преимущества – КПД до 85 %, возможность регулировки скорости вращения, нет конденсата. Недостатки – зависимость от электроэнергии, нужны фильтры.
  • Водяные. Тепло передается через жидкую среду. Преимущества – теплообменники могут находиться далеко друг от друга, не происходит смешивание потоков. Минус – сложность чертежа. Такие устройства применяются в производственных и коммерческих зданиях.

Основные характеристики – расход (м³/час), габариты и масса, эффективность теплообмена (60-90 %), способ монтажа (подвесной, встраиваемый). Дополнительные компоненты – звукоизоляционные материалы (роторные модели), теплоизоляция.

Для самостоятельного производства можно взять чертежи готовых заводских устройств. Это позволит избежать ошибки при проектировании и креплении.

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.

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

  • вентилятор с посадочным размером, соответствующим диаметру трубы.

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.

Выполняйте работы, соблюдая последовательность операций:

  1. Отрежьте заготовку пластиковой трубы необходимого размера, являющуюся корпусом теплообменника.

    Используйте ножовку для резки трубы

  2. Упакуйте алюминиевую гофру внутри пластиковой трубы, обеспечив её максимальное растяжение. Гофрированная труба располагается по всей длине корпуса
  3. Закрепите в торцах магистрали переходники, соединив с ними гофрированную трубу. Разветвители стыкуются с корпусом рекуператора
  4. Обеспечьте герметичность крепления гофрированной трубы к патрубкам переходников.
  5. Соедините приточную магистраль к свободным патрубкам переходного элемента.

    Один из вариантов сборки коаксиального рекуператора

  6. 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.

Оборудование для собственноручного изготовления пластичного рекуператора

Чтобы самостоятельно изготовить пластичный рекуператор для дома, требуется наличие следующих материалов:

  • 4 м² кровельного железа, обработанного цинком, либо такое же количество листового алюминия, текстолита, меди, гетинакса;
  • техническая пробка, имеющая толщину 0,2 см, выполняющая функцию прокладки между пластинами рекуператора. Для этих целей также можно воспользоваться деревянной рейкой, пропитанной олифой;
  • обычный герметик на силиконовой основе;
  • жестяная, металлическая или фанерная коробка, предназначенная для корпуса прибора;
  • 4 фланца из пластика, соответствующие параметрам воздуховодных труб;
  • датчик, отображающий перепады давления;
  • уголок для устройства стоек;
  • изоляционный материал (минеральная вата);
  • электрический лобзик;
  • метизы.

При наличии всего этого оборудования можно начинать изготавливать рекуператор своими руками.

Пластинчатый рекуператор воздуха своими руками: инструкция по изготовлению

Главная рабочая часть рекуператора – кассета, собранная из одинаковых квадратных пластин площадью 0,09 м² каждая. Для вентиляции помещения не более 60 м² , достаточно одной кассеты, состоящей из 60-70 пластин. Пластины нарезают из тонкого листового материала и объединяют в единый блок, таким образом, чтобы между ними оставались зазоры 2-4 мм.

Материалы для изготовления рекуператора:

  • листовой материал малой толщины (кровельное железо, текстолит, катаный алюминий, гетинакс, сотовый поликарбонат) – 5,4-6,3 м2;
  • узкие гладко струганные деревянные рейки или полоски технической пробки сантиметровой ширины либо хлопчатый шнур – все толщиной 2-3 мм;
  • нейтральный герметик;
  • материал для изготовления корпуса – пластик, МДФ, металл, фанера или готовый короб;
  • листовая минеральная вата либо пенополистирол толщиной 4 см;
  • 4 фланца того же диаметра, что и трубы воздуховодов;
  • клей;
  • металлический профиль (уголок);
  • саморезы.

Принцип действия теплообменника

Теплообменник может вернуть до 90% тепла, исходящего из квартиры, воздуха. Чем больше размер теплообменника, тем больше его теплоемкость. Аэродинамические свойства детали обеспечивают свободный проход воздушных масс в корпусе.

Устройство рекуператора и принцип работы

Цикл работы рекуператора состоит из 4 фаз:

  1. Вытяжной поток попадает к системе теплообменника с помощью вентилятора. Теплообменник сохраняет тепло из воздуха.
  2. Когда теплообменник прогрет, вентилятор направляет холодный воздух с улицы в квартиру.
  3. Проходя через систему теплообменников, свежий воздух быстро прогревается почти до комнатной температуры. Теплообменник остывает.
  4. После охлаждения теплообменника, вентилятор приступает к 1 фазе цикла, и выводит воздух из помещения.

Теплообменники имеют двухстенное строение, благодаря чему приточный и вытяжной потоки воздуха не смешиваются. Примерная схема перемены температур воздуха: вытяжная воздушная масса с температурой +21ºС, выходит наружу с показателем +1ºС. Холодный поток с улицы температурой -5ºС попадает в помещение, прогретым до +15ºС.

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.

Оцените статью
uk-vodokanal.ru
Добавить комментарий