Рекуператор воздуха своими руками

Изготовление бытового рекуператора воздуха своими руками

Обязательным условием комфортного проживания в частном доме является наличие правильно подобранной системы вентиляции, которая качественно обновляет воздух в помещении. Такое оборудование поддерживает оптимальный микроклимат, регулирует влажность и не охлаждает помещение зимой. Используя специальный рекуператор воздуха, можно расширить функциональность системы вентиляции, сократить расходы домовладельца на обогрев и коммунальные платежи.

Особенности и принцип работы

Под рекуперацией принято понимать процесс теплообмена, когда идущий с улицы холодный воздух нагревается тёплым потоком, который удаляется из квартиры. Используемые установки отличаются простотой конструкции, они надежны, позволяя предупредить быстрое охлаждение помещения в зимнее время года. Работают рекуператоры на электричестве, при этом современное оборудование отличается экономичностью, а расход энергии будет в разы меньше, чем возможная экономия на обогреве помещения.

Принцип работы таких устройств чрезвычайно прост. Внутри рекуператора холодный и теплый поток встречаются, но не смешиваются. При этом происходит активная передача тепла холодному воздуху с улицы, который может нагреваться на 3−5 градусов. В каждом конкретном случае эффективность таких устройств и их функциональные возможности будут различаться, в зависимости от выбранной конструкции, типа техники, наличия или отсутствия дополнительных вентиляторов с теплонагревающими элементами.

Основные типы конструкций

Изначально устройства для рекуперации тепла в системах вентиляции представляли собой простейшую технику, выполненную в виде небольшого ящика с тонкой перегородкой. Сегодня появились многочисленные разновидности, которые отличаются своим принципом работы, наличием или отсутствием дополнительных нагревающих элементов, способом формирования воздушных потоков и рядом других характеристик.

Основные типы рекуператоров:

  • Роторные.
  • Пластинчатые.
  • Канальные.
  • Трубчатые.
  • С отдельным теплоносителем.

Устройства с пластинчатым теплообменником используют перекрестный ток потоков, которые, не смешиваясь, эффективно передают тепло, нагревая тем самым помещение. КПД у таких установок в зависимости от их размера может составлять 60−80%. Они отличаются минимальными потерями давления, удобны в подключении и использовании, имеют компактную конструкцию, что позволяет располагать его внутри стен дома.

Комбинированные рекуператоры могут иметь два пластинчатых теплообменника, где формируется перекрестный поток воздуха. К преимуществам оборудования этого типа относится высокий коэффициент полезного действия, удобство подключения и простота обслуживания. Единственный недостаток таких установок — это существенная потеря давления, что вынуждает использовать дополнительные вентиляторы и нагнетатели для воздушного потока.

Пластинчатые промышленные теплообменники рекуператоров противоточного типа отличаются простотой конструкции, они обеспечивают КПД на уровне 90%, позволяя предупредить охлаждение помещения и эффективно нагревая поступающий в дом воздух с улицы. К недостаткам оборудования противоточного пластинчатого типа относят сложную конструкцию, высокую стоимость, а также увеличенные габариты.

Противоточные трубчатые бытовые теплообменники обеспечивают максимально возможную эффективность, имеют КПД на уровне 95%. Используя такой рекуператор в системе вентиляции, необходимо дополнительно подключать нагнетатели воздуха, так как потери давления могут составить 40−50%. Также недостатком установок этого типа являются их увеличенные габариты и высокая стоимость оборудования.

Рекуперативные теплообменники роторного типа обладают показателем КПД на уровне 75−85%, они рассчитаны на одну квартиру и имеют небольшое сопротивление потоку. Предлагаются такие установки по доступным ценам, отличаются компактными габаритами, их монтаж и последующее обслуживание не представляет какой-либо особой сложности.

Самостоятельное изготовление рекуператора

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

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

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

К преимуществам самодельных пластинчатых рекуператоров принято относить следующее:

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

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

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

Необходимые компоненты и материалы

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

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

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

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

Сборка нагревателя

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

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

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

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

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

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

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

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


Самодельный рекуператор воздуха – все плюсы и минусы, инструкция по изготовлению +Видео

Самодельный рекуператор воздуха – все плюсы и минусы, инструкция по изготовлению. Невозможно представить себе комфортное проживание в загородном доме без грамотно обустроенной вентиляционной системы, так как именно она является залогом того, что в вашем доме будет здоровый микроклимат. И, тем не менее, большинство владельцев с настороженностью относятся к тому, чтобы установить вентиляцию, так как боятся получить непомерные счета за электрическую энергию. Если такие же сомнения стали терзать и вас, советуем рассмотреть такое устройство для частного дома, как рекуператор.

Это небольшой по габаритам агрегат, который совмещается с приточно-вытяжной вентиляцией и он исключает перерасход электрической энергии в зимнее время, когда для воздуха потребуется дополнительное прогревание. Самый доступный и эффективный вариант – это сделать рекуператор воздуха своими руками. Что это за устройство, и по какому принципу оно работает? Об этом мы и поговорим.

Принцип действия и особенности агрегата

Понятие процесса

Итак, что представляет собой рекуперация тепла? Это особый процесс теплообмена, при котором не прогретый воздух с улицы нагревается благодаря выходящему потоку воздуха из помещения.

За счет такой схемы организации установка будет экономить тепло в доме. За короткий промежуток времени и с небольшими затратами электрической энергии будет сформирован идеальный микроклимат в доме.

Экономическая целесообразность теплообменника рекуперативного типа зависит и от остальных факторов:

  • Цены на энергоносители.
  • Цена установки устройства.
  • Затраты, которые связаны с обслуживанием устройства.
  • Продолжительность использования системы.

Обратите внимание, рекуператор воздуха для дома является важным, но далеко не единственным элементом, который требуется для эффективной вентиляции в жилом помещении. Вентиляция вместе с рекуперацией является комплексной системой, которая функционирует лишь при условии работы в профессиональной «связке».

Эффективность устройства

При понижении температуры окружающей среды эффективность агрегата уменьшается, но все же сделать рекуператор воздуха для частного дома своими руками важно, так как при существенной разнице система отопления будет перегружена. Если за окном лишь 0 градусов, то в жом будет попадать воздух с температурой в +16 градусов. Бытовые агрегаты с легкостью справляются со своей задачей. Эффективность устройства рассчитать несложно, если использовать следующую формулу:

Ƞ=(tпост tулицы)/(tкомн tулицы)

  • tпост– это температура поступившего воздуха (после рекуперации).
  • tулицы – температура на улице.
  • tкомн – температура в доме по рекуперации.

Современные устройства отличаются не только высокими показателями КПД и особенностями использования, но и по конструкции. Давайте рассмотрим наиболее популярные решения и их особенности.

Основные разновидности конструкции

Специалисты уделяют особое внимание тому, что системы рекуперации с вентиляцией для тепла есть нескольких разновидностей:

  • Пластинчатые.
  • Роторные.
  • С отдельными теплоносителями.
  • Трубчатые.
КонструкцияКПДОсобенности
Теплообменник пластинчатого вида с перекрестным токомОт 60 до 80%Средний КПД, небольшие потери давления, конструкция компактная, удобно подключать.
Комбинированное устройство из двух пластинчатых теплообменников с перекрестным токомОт 70 до 80%Высокий КПД, но из-за этого потери давления выше, удобно подключать.
Теплообменник противоточный на пластикахОт 80 до (!) 90%Высокий КПД при умеренных потерях давления, требуется место для установки, конструкция дороже вышеописанных.
Теплообменник противоточный канального типаОт 85 до 95%Самый высокий КПД, относительно большие потери давления, потребуется дополнительно пространство для установки.
Роторный теплообменникОт 75 до 85%Из-за риска переноса запахов подойдет только для вентиляции, которая рассчитана на одну квартиру, имеет небольшое сопротивление потоку.

Итак, давайте рассмотрим их подробнее.

Пластинчатый вид отличается от остальных видов тем, что в его конструкции есть алюминиевые листы. Такая установка считается наиболее сбалансированной даже с точки зрения стоимости и значения теплопроводности (КПД от 45% до 72%). Устройство отличается также простотой выполнения, доступной ценой и отсутствием каких-либо подвижных элементов. Для установки не потребуется специальная подготовка. Вы сможете провести ее без сложностей дома, собственноручно.

Роторные устройства являются самыми популярными. В их конструкции обязательно присутствует вал вращения, который питается от электричества, а еще 2 канала для воздухообмена с противотоками. Как именно работает подобный механизм? Один из участков ротора начинает прогреваться от воздуха, а после он поворачивается и тепло переходит к холодным массам, которые сосредоточены в соседнем канале. Но, несмотря на высокий уровень КПД у такой установки есть ряд весьма ощутимых недостатков:

  • Большой вес.
  • Требуется регулярный ремонт и техническое обслуживание.
  • Сложно починить устройство своими руками, сделать его вновь работоспособным.
  • Воздушные массы смешиваются.
  • Зависимость от электроэнергии.

Обратите внимание, что устройство вентиляции с трубчатыми элементами, а еще отдельными теплоносителями почти нельзя сделать в домашних условиях, даже если у вас будут все чертежи и схемы.

Рекуператор своими руками

Рекуператор воздуха сделать несложно, если подобрать верную конструкцию. Самой простой с точки зрения выполнения будет пластинчатая система. У такой модели есть и большие плюсы, и не менее заметные минусы. Если говорить о преимуществах, то даже сделанный своими руками рекуператор воздуха для частного дома даст вам:

  • Высокий уровень КПД.
  • Не потребуется привязка к электричеству.
  • Простота и надежность конструкции.
  • Доступность материалов и функциональных элементов.
  • Длительный срок эксплуатацию.

Но перед тем, как начать делать рекуператор воздуха своими руками, уточните все преимущества и недостатки модели. Главный недостаток – это обледенение при сильном морозе. На улице уровень влажности не настолько высокий, как в комнате, и если на нее не воздействовать, она начнет превращаться в конденсат. При морозе высокая влажность будет способствовать образованию наледи.

Есть несколько способов того, чтобы защитить устройство рекуператора от обмерзания. Это специальные решения небольшого размера, которые отличаются эффективностью и способом реализации:

  • Воздействие термическим путем на конструкцию, и благодаря этому наледь не будет задерживаться внутри системы (при этом КПД будет уменьшено на 20%).
  • Отвод воздушных масс от пластин механическим путем, получается принудительный отогрев льда.
  • Дополнение вентиляционной системы целлюлозными кассетами, которые будут поглощать избыточную влагу. Она будет перенаправлена в жилье, и при этом не только будет устранен конденсат, но и получится эффект увлажнения.

Большинство специалистов сошлись на мнении, что целлюлозные кассеты на сегодняшний день – это лучшее решение. Они будут функционировать при любой погоде за окном, и при этом не будет потребление электричества, не потребуется канализационный отвод и контейнер для конденсата.

Читайте также:  Машинный способ бурения колодцев

Инструменты и приспособления

Итак, что следует подготовить перед тем, как начать сборку домашнего агрегата пластинчатого вида? Специалисты советуют обратить свое внимание на такие материалы:

  1. Листы алюминия (подойдет поликарбонат или текстолит). Обратите внимание на то, что чем тоньше будет материал, тем лучше будет теплообмен. Приточная вентиляция в таком случае будет функционировать лучше.
  2. Деревянные рейки (с шириной 1 см и толщиной 0,2 см). Они должны быть помещены между соседними пластинками.
  3. Минеральная вата (толщина до 4 см).
  4. Фанера или металл для изготовления корпуса устройства.
  5. Уголок.
  6. Клей.
  7. Метизы.
  8. Герметик.
  9. Вентилятор.
  10. 4 фланца (под сечение трубы).

Важно! Диагональ корпуса обязательно должна соответствовать ширине теплообменника. Что касаемо высоты, то она должна быть отрегулирована под общее число пластин и их толщину при связке с рейками.

Чертежи

Листы металла используют для нарезания квадратов, которые по размеру должны иметь стороны от 20 до 30 см. В таком случае постарайтесь подобрать оптимальное значение с учетом того, какая система вентиляции была установлена в вашем доме. Листов должно быть не меньше 75 штук. Для того, чтобы они были ровнее, используйте одновременно только с 2-3 листами.

Для полноценного осуществления рекуперации энергии в системе следует подготовить деревянные рейки по размерам сторон квадрата. После этого аккуратно обработайте их при помощи олифы, а после каждый деревянный элемент приклейте на вторую сторону металлического квадратика. Один из квадратов обязательно должен остаться не оклеенным.

Чтобы рекуперация и вентиляция воздуха были эффективнее, каждую грань реек сверху следует тщательно промазать клеевым составом. Отдельные элементы должны быть собраны в сэндвич из квадратов. Очень важно, чтобы второй, третий и остальные квадраты были повернуты на 90 градусов по отношению к предыдущему. Благодаря такому способу изготовления рекуператора воздуха своими руками будет проведено чередование каналов и их перпендикулярное положение.

После этого на клей следует зафиксировать верхний квадрат, на котором будут отсутствовать рейки. При использовании уголков конструкцию следует аккуратно стянуть и прикрепить. Чтобы процесс рекуперации тепла в системе вентиляции был осуществлен без потерь воздуха, следует заполнить щели герметиком. Изготовьте фланцевые крепления. Изготовленное устройство поместите в корпус. Заранее на стенах устройства следует сделать несколько уголковых направляющих. Теплообменник должен быть размещен так, чтобы его углы упирались в боковые стенки, и тогда конструкция будет напоминать ромб.

Остатки в виде конденсата будут оставаться в нижней части. Главной задачей является получить два вытяжных канала, которые изолированы друг от друга. Внутри конструкции из элементов в виде пластин должно быть смешение воздушных масс. Внизу следует сделать небольшое отверстие, чтобы отвести конденсат через шланг. В конструкции сделайте четыре отверстия для фланцев.

Отдельно на входе оставьте место для фильтров. Конструкцию требуется покрыть минеральной ватой, и после установить вентилятор, а само устройство должно быть совмещено с вентиляционной системой.

Расчет устройства

Для того, чтобы определить мощность рекуператора для конкретного пространства, используйте такую формулу:

Ǫ=0,355 * L * (tкомн tнач.)

  • Ǫ – производительность (м 3 /сек).
  • L – общее кол-во приточного воздуха, которое должно поступить по норме на 1 человека (65 м 3 /час на того, кто в помещении постоянно, и 25 м 3 на тех, кто находится в помещении временно).
  • (tкомн – tнач.) – это показатель разницы между температурой, которая требуется, и той, что на улице.

К примеру, для того, чтобы нагреть воздух в комнате до +25 градусов, где постоянно находиться один человек, требуется произвести следующий расчет: Ǫ=0.355*60*25=532, 5 Вт.

Для определения КПД агрегата будет достаточно узнать температуру в трех главных точках входа в систему:

КПД=(tрекуп tулич)/ (tдом tулич)

  • Температура, поступающая с улицы до рекуперации (tулич).
  • Температура, поступающая в дом после рекуперации(tрекуп).
  • Температура, выходящая из дома до рекуперации (tдом).

Заключение

Теперь вы знаете, что собой представляет рекуператор и насколько он важен для современной вентиляционной системы. Такие устройства намного чаще начинают устанавливать в загородных домах и объектах общественной важности. Сейчас рекуператоры стали востребованы, и при желании вы даже можете сделать устройство своими руками из подручных материалов, как это описано в статье.

Дешевый рекуператор своими руками.

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

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.

Нормативные документы «АВОК» – час «ч»

Согласно нормам

Кратность воздухообмена 0,35 1/ч, но не менее 30 м 3 /ч на чел. 3 м 3 /м 2 , если общая площадь кварти­ры без учета площади летних поме­щений меньше 20 м 2 /чел.

Для расчета расхода воздуха, м 3 /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.

Подача воздуха.

В комнаты в потолок врезаны анемостаты диаметром 150мм. Чем больше диаметр тем меньше скорость воздуха, тем меньше шума и меньше чувствуется движение воздуха.

Внутри приклеит датчик от термометра, он не обязателен, просто для статистики.

Трассы воздуховодов.

По чердаку проложил трассы гибкими утепленными воздуховодами. Это не лучшее решение, т.к. у них очень большое сопротивление, но я это учел при подборе вентиляторов.

Вообще воздуховоды бывают:

пластик — дешево, очень маленькое сопротивление, неизвестна статика пластика(возможно пылиться будут быстрее всего)

оцинковка — дороже, небольшое сопротивление, сложный монтаж

гибкие — простой монтаж, недорого, очень большое сопротивление (рекомендуется только на отводах или на небольших участках), хорошо гасят шум

Вытяжка осуществляется на кровлю, приток идет сбоку из стены.

Вторая труба это проветривание чердака.

Все трассы на чердаке воздуховодами диаметром 100мм, что бы дыло максимальная скорость в воздуховодах, т.к. чем больше скорость, тем меньше будут теплопотери (чердак холодный), но при этом скорость не должна быть более 8 м/c, т.к. появятся лишние шумы.

Вообще судя по правилам развода вентиляции, диаметр воздуховодов достаточно легко рассчитать

площадь воздуховода х 3600 = кол-во м3 в час при скорости потока 1 м/c

для центральных трасс скорость рекомендуется 4-5 м/с

для отводов от нее чтобы убирать шумы 2-3 м/c

при выходы из решеток и т.п. 1-2 м/c

Теплообменник:

Я остановился на пластинчатом теплообменнике т.к. это самый простой вариант.

Что выбрать? Алюминий просто, надежен, но сложно клеить, резать и т.п. Очень тонкую фольгу сложно зафиксировать, толстая редкость и недешево. Вообщем алюминевый теплообменник проще купить заводской готовый. Мембрана — еще сложнее, но наверное самое хорошее решение, цена готовых начинается от 250 евро, сделать самому небольшого размера сложно из-за выдержки расстояний между пластинами, я так и не придумал как.

А вот пластика сейчас полно, пластик использует такие производители как вентс или например sistemair. Самое хороше и доступное решение это сотовый полипропилен (не путать с пвх и поликарбонат), толщина стенки самая маленькая из пластиков, сечение каналов любое на выбор, стоимость минимальна.

И так выбор сделан.

Листы сотового полипропилена нарезаны на куски размером 300х300, толщина 3 мм

3 мм зазор между листами выполнен вставкой из куска того же пластика. Клеится все отлично любым герметиком без запаха на основе мс-полимера.

Сотовые ячейки расположены в сторону приточного воздуха, а сплошная полость распологается в сторону вытяжного воздуха, чтобы конденсат мог свободно стекать.

Теплообменник получился размером 300х300х300 мм с шагом 3 мм.

Площадь теплообмена 7,6 м2

Скорость воздуха в теплообменнике при 150 м3/ч — 1 м/c

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

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.

Установка теплообменника

Мой выбор пал на последний четвёртый вариант.

Для измерения параметров использую вот такие инструменты

Теплообменник перенес несколько заморозок и разморозок, и в целом проявил себя хорошо.

p.s. теплообменник делал не сам, а заказал у знакомого, у меня не хватало времени (поэтому в целом справиться кто угодно, но нужно время и немного терпения)

Далее к рекуператору осталось подобрать два вентилятора. Я остановился на двухскоростных канальных вентиляторах таких как cata, вентс, s&p и много кто еще их делает.

Проанализоровав длину трасс, потери в рекуператоре, мне подошли по производительности вентиляторы вентс про тт-100

с ними как и планировалось

приток составил на 1 скорости 90 м3/ч , на второй скорости 130 м3/ч

вытяжка на 1 скорости 110 м3/ч, на второй скорости 150 м3/ч

разница притока и вытяжки составила 20 м3/ч из=за разной длины подающих линий, но в целом это не много и чуть разряженное давление в доме это не плохо.

Параметры теплообменника сравнивая с серийными продуктами чуть хуже, но не более 7%, что очень порадовало, сравнивал с алюминевыми теплообмениками heatex H1 того же размера.

Параметры получились следующие:

на 1 скорости — кпд рекуперации 66-74% (не учитывая небольшой дисбаланс), потери давления на вытяжке 9 Па, на притоке 7 Па, начало заморозки

на 2 скорости — кпд рекуперации 62-70% (не учитывая небольшой дисбаланс), потери давления на вытяжке 12 Па, на притоке 9 Па, начало заморозки

По полученным данным и сравнению с данными других производителей, теперь достаточно точно могу посчитать теплообменник из пластика на разный расход воздуха. Если кому надо спрашивайте. Так же могу помочь с подбором вентиляторов.

Реальные данные вижу так

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.

реле давления например

Дифференциальное реле давления DPS-500 N

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

Итого по затратам:

теплообменник (материал + работа ) — 5 000 руб

воздуховоды, анемостаты и т.п. — 3000 руб

хомуты, скотч и мелочевка, клей, герметик — 1000 руб

диф реле давл — 1500 руб

таймер — 1500 руб

вентиляторы вентс тт про 100 2 шт — 6000 т.р.

итого: 18500 руб на всю систему вентиляции

Если делать теплообменник самому то примерно минус 2 т.р.

Выводы:

С приточно-вытяжной вентиляцией с рекуперацией тепла концентрация углекислого газа СО2 держится в номе на 1 скорости в пределах 800-880 ppm, при трех проживающих.

Шума у вентиляции нет, приток не слышен совсем, а вытяжку слышно только в санузле. Результат отличный.

О системе управления которая сейчас расскажу отдельно (в следующей статье).

Рекуператор для частного дома своими руками

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.

Общее понятие рекуперации

Это процесс частичного возврата тепловой энергии. При рекуперации холодный поток, попадающий в помещение из внешней среды (приточный), подогревается посредством удаления вытяжного теплого (сточного). Конструкции, в которых происходит обозначенный обмен, пользуются сегодня большой популярностью. Называются они проточными рекуператорами, или устройствами приточно-вытяжного типа.

Следует понимать, что удаляемые и поступающие в комнату потоки не подвергаются смешиванию. Полная рекуперация на 100% невозможна в принципе, даже если для этих целей задействуется суперсовременная и усовершенствованная установка. Стандартно показатели прогрева варьируются в пределах от 60 до 80%.

Как сделать рекуператор своими руками, вам расскажет это видео:

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.

Типы воздушных рекуператоров

Изготовить рекуператор своими руками по чертежам несложно, стоит только приложить определенные усилия, подробно изучить разновидности этих приборов. Наиболее распространенные агрегаты, устанавливаемые в жилых домах, коттеджах:

    Рекуператор пластинчатого типа. Он представлен специальными прочными пластинами, которые собраны одним цельным кубом. В нем воздушные потоки не смешиваются, но обмениваются при этом своими температурными показателями. Пластинчатый прибор отличается небольшими размерами, конструктивно прост, поэтому и нашел широкое применение.

Сделать рекуператор своими руками не сложно, если знать его разновидности

  • Механизм роторного действия предполагает подключение к источнику электроэнергии. На имеющемся цилиндре закрепляется роторная деталь, которая прокручивается без остановки между каналами, подающими и удаляющими воздушные потоки. Существенная особенность роторных установок заключается в масштабных размерах, этим и объясняется их применение и монтаж на промышленных объектах. При этом отличается высокая производственная эффективность, достигающая отдачи в 85% и более.
  • Установка с водяной рециркуляцией очень похожа на пластинчатый механизм, но конструкционно она более сложная, оснащенная структурными элементами, присутствующими в разных местах. Теплоноситель в данном случае циркулирует только в принудительном режиме при помощи электричества и может быть представлен антифризом или обычной водой.
  • Рекуператор на крышу. Он не используется для установки в жилые здания, эксплуатируется чаще всего в производственных масштабах. Если говорить про коэффициент полезного действия, он достигает показателя в 68−70%. Обустройство таких агрегатов не требует значительных финансовых вложений.
  • Самый удобный в подключении и последующей эксплуатации, доступный по стоимости — пластинчатый рекуператор. Его проще всего изготавливать своими руками.

    Пластинчатое устройство — плюсы и минусы

    Такой механизм представляет собой оптимальный вариант для создания собственноручной конструкции. Из основных преимуществ пластинчатого оборудования выделяются:

    • высокие значения КПД, достигающие 65%;
    • в аппарате отсутствуют многоуровневые или движущиеся детали, что обеспечивает простой монтаж и продолжительный эксплуатационный срок;
    • нет необходимости в подключении к источнику электроэнергии — это предотвращает лишние денежные траты.

    Пластинчатый рекуператор эффективный, долговечный, но в мороз может покрыться коркой

    Необходимо сказать и про отрицательные стороны, присущие каждому функциональному прибору. Они таковы:

    1. Отсутствует функционал по обмену водой, имеется только тепловая передача.
    2. С наступлением холодного времени года агрегат покрывается ледяной коркой.
    3. Конструкция выполнена из специальных труб, пересеченных между собой. Монтаж таких элементов пластинчатого рекуператора своими руками обязателен, но является задачей не из простых.

    Необходимые инструменты

    Рекуператор для частного дома своими руками, необходимый для вентиляции, требует определенных материалов. Необходимо подготовить:

    1. Оцинкованное кровельное железо в размере не менее 4 кв. м. Хорошей заменой послужит медь, текстолит, листовой алюминий, гетинакс.
    2. Прокладочный пробочный материал толщиной 0,2 см, который помещается между металлическими пластинами. Альтернативой станет деревянная пропитанная олифой рейка.

    Чтобы создать рекуператор своими руками, необходимо подготовить список материалов и инструмента

  • Строительный герметик, имеющий силиконовую основу.
  • Пластиковые фланцы, по параметрам соответствующие воздуховодным трубам.
  • Защитный корпус в виде фанерного или жестяного короба.
  • Материал для надежной изоляции, например, минеральная вата.
  • Уголок для создания стоек.
  • Метизы, электролобзик.
  • Датчик, на котором отображаются скачки давления.
  • Подготовив такие приспособления, можно смело приступать к созданию рекуператора своими руками из трубы.

    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.

    Собирая рекуператор самостоятельно, важно выполнять действия последовательно

  • На следующем этапе квадраты собираются в единую кассету. Каждый лист аккуратно укладывается под углом в 90° относительно предыдущего. Завершающий элемент рекуператора — неоклеенная пластина.
  • Подготовленная функциональная установка закрепляется в каркасе при помощи строительного уголка.
  • Имеющиеся отверстия, щели, обрабатываются герметиком, который предотвращает коррозийные процессы.
  • Обязательно делаются крепления, фиксирующие фланцы на сторонах кассеты с пластинами. Нижняя часть оснащается дренажным проемом, через который выводится трубка с конденсатом.
  • Корпусные стенки оснащаются направляющими, которые выполнены из прочных уголков.
  • После этого подготовленная рабочая деталь помещается в коробку, соответствующую параметрам.
  • Не стоит забывать про изоляционный материал, прокладываемый в рекуператоре. Он прочно крепится на внутренней стороне корпусных стенок конструкции.
  • Предотвращение наледи в зимнее время обеспечивается за счет монтажа датчика давления. Он обычно монтируется в зоне, через которую поступает теплый воздушный поток.
  • 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.

    Вентиляция воздуха в помещении с помощью рекуператора

    О комфортабельности современного жилища у разных людей разные представления. Но в целом они выражаются в простой формулировке благоприятных условий обитания человека в нём, зимой тут должно быть тепло, а летом прохладно. Это требует затрат на обогрев и охлаждение дома или квартиры. Учитывая постоянно растущую стоимость энергоресурсов, содержание жилья обходится всё дороже. Теплоизоляция жилища становится особенно актуальной, обогревать улицу стало непозволительной роскошью.
    Качественное утепление жилья немыслимо без выполнения герметизации дома или квартиры. Специальными материалами уплотняются все дверные и оконные примыкания к стенам, конструкции окон и дверей обеспечивают герметичность их закрывания и т. п. Но в результате жилище превращается в своеобразный термос, в котором, без использования принудительной вентиляции, жить становится очень некомфортно. И что, дополнительный обогрев/охлаждение свежего воздуха, который теперь сможет проникать в дом только через вентиляционные каналы, вызовет новые неизбежные расходы на электроэнергию? Напротив, экономии способствуют сами вентиляционные системы. Всё дело в их конструкции. Ниже рассмотрены способы вентиляции помещений с помощью рекуператоров воздуха. Что это такое, как устроены эти агрегаты и можно ли сделать своими руками?

    Преимущества системы вентиляции с рекуперацией

    Современная принудительная приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией обеспечивает, как минимум, трёхкратное повышение эффективности и энергосбережение по сравнению с традиционными прямоточными схемами. Благодаря применению устройства утилизации тепла, называемого рекуператором, очень эффективно решается задача ограничения дополнительного расхода энергии, притока чистого и свежего воздуха, обеспечения требуемого уровня влажности в помещениях. При этом важно, что в закрытом объёме, постоянно обеспечиваемая принудительная смена воздуха обладает следующими преимуществами:

    • не даёт развиваться колониям опасных микробов, плесени;
    • удаляет углекислый газ и пыль.

    Внешние атмосферные условия не влияют на принудительную вентиляцию с рекуператором, что выгодно отличает её от естественного вентилирования.

    Типы рекуператоров

    Рекуператор является фактическим теплообменником, центральным узлом такой эффективной системы. В нём воздух, нагнетаемый в дом, нагревается или охлаждается за счет части энергии, получаемой от удаляемого воздушного потока, не смешиваясь с ним, благодаря особенностям конструкции. По мнению специалистов, за схемами рекуперационной вентиляции будущее, поскольку именно они дают существенную экономию энергоресурсов.

    Пластинчатый

    Важным параметром блока рекуператора является его коэффициент полезного действия. Для обеспечения требуемой эффективности он должен быть не менее 70−80%. Путей повышения КПД несколько. Это увеличение времени и площади теплообмена или предварительный нагрев подаваемого воздуха. В условиях частного домовладения, добиться роста КПД таким способом достаточно легко, используя грунтовые теплообменники. Пластиковая труба, диаметром до 200 мм, проложенная на расстояние до 50 метров, на глубине около 2 метров, позволит дополнительно согреть зимой и охладить летом подаваемый в дом воздух.

    Важным параметром блока рекуператора является его КПД

    Приём значительно увеличивает общую эффективность всей системы вентилирования с рекуперацией. При использовании грунтового теплообменника зимой снижается риск возникновения обледенения или инея на пластинах теплообменника перекрёстной или противоточной конструкции за счёт большого перепада температур воздушных потоков. Исключаются расходы энергии на нагрев входящего потока, упрощается конструкция теплообменника и снижается его конечная стоимость. Если не применять грунтовой теплообмен, то неизбежное выпадение конденсата на пластинах приведет зимой к их обмерзанию. В этом случае в блоке теплообмена устанавливается дополнительное оборудование. Сюда входит блок автоматики, управляющий по сигналам датчиков температуры и давления, заслонкой обходного воздуховода («байпас») и включением дополнительного калорифера для нагрева поступающего воздуха до оттаивания пластин рекуператора.

    Чертёж и схема работы

    Децентрализованный

    В условиях многоэтажных домов, для квартир удобнее другой тип теплообменника, более компактный, называемый децентрализованным рекуператором тепла вентиляционного воздуха (ДРТВВ), попросту «тёплой форточкой». Такие системы не занимают много места в установке. Их легко расположить открыто или замаскированно в нише под окном, на боковой стене, в откосе оконного проёма и т. п. Использование такого устройства совершенно необходимо при установке герметичных пластиковых окон. Этот теплообменник обеспечивает поступление согретого свежего воздуха в зимнее время и охлаждённого летом, особенно, если в помещении установлен кондиционер. Работа рекуператора не влияет на температуру в квартире.

    В квартире обычно устанавливаем более компактный рекуператор — децентрализованный

    Конструкция этого типа представляет пластиковую трубу диаметром до 200 мм и длиной до 1,5 метров, в которую вставлен пучок тонкостенных трубок (алюминий) равной длины. Их развальцованные торцы собраны в кассету на двух фланцевых пластинах, равных внутреннему диаметру внешней пластиковой трубы. В конструкции используются два тройника и Г-образных колена из пластика, того же диаметра, что и основная труба. Кассета алюминиевых трубок вставляется в пластиковую трубу. На внешние края одеваются тройники и колена. С одной стороны в колене и тройнике установлены по одному электрическому вентилятору, которые обеспечивают вытяжку и приток воздуха. Длина внутренней трубчатой кассеты подобрана так, чтобы обеспечить проход подаваемого воздуха через два колена, удаляемый воздух проходит через тройники.

    Чертёж и принцип работы

    Роторного типа

    Наиболее высоким КПД обладает конструкция рекуператора роторного типа. В них встречные воздушные потоки проходят через двухканальный короб. Посередине короба перпендикулярно потокам вращается диск. Диск выполнен из пластин, укреплённых в одной с потоками плоскости или сплошной гофрированной металлической полосы, свёрнутой в неплотную спираль. Металл пластин или полосы вращающегося диска нагревается в теплом выходящем потоке воздуха. Поворачиваясь, нагретая часть попадает в холодный входящий поток и нагревает его.

    Рекуператоры роторного типа обладают наибольшим показателем КПД

    Для эффективной работы конструкции диск должен иметь большой диаметр и это один из недостатков, ограничивающий применение роторных рекуператоров в бытовой сфере. Кроме того, в отличие от двух предыдущих типов, в этой конструкции присутствует частичное смешивание потоков, что требует применения более сложной фильтрации. А наличие вращающихся элементов можно считать ещё одним «не достоинством».

    Схема устройства и работы (система воздух-воздух)

    Какой выбрать для квартиры или дома

    Рассмотрение типов существующих рекуператоров можно продолжать и далее, рассказав о типах рёберных пластинчатых рекуператоров и т. п. Но интерес представляет вопрос самостоятельного изготовления подобной конструкции и практическое её применение в собственном доме или квартире. Прежде всего, нужно подумать о необходимом типе такого блока теплообмена. Если в квартире все окна пластиковые и требуется эффективная вентиляция, лучше отдать предпочтение готовой промышленной компактной сборке ДРТВВ («тёплой форточке»).

    Рекуператор обеспечит хорошую вентиляцию в помещении

    Для частного домовладения, где вопрос свободного места не стоит так остро, вполне подойдёт одна из конструкций пластинчатого перекрёстного или противоточного типов. Именно они наиболее просты в самостоятельном изготовлении. Ниже рассмотрен наиболее простой способ самостоятельного изготовления самого теплообменника пластинчатого типа. Схемные решения автоматики управления, устройство заслонки переключения на канал «байпас» и т. п. можно найти на соответствующих ресурсах Сети или в специальной литературе.

    Как сделать пластинчатый рекуператор своими руками?

    Материалы для пластин

    При выборе материала для изготовления кассеты самого пластинчатого теплообменника, принципиальной разницы, из чего набирать пластины, нет. Подойдёт:

    • тонкий лист алюминия или меди;
    • тонкая кровельная оцинковка;
    • листовой текстолит или гетинакс;
    • другой вид пластика.

    На теплообмен теплопроводность материала пластин почти не влияет. Сколько нужно? Зависит от количества собираемых кассет. Для одной хватит около 4 квадратных метров. Если, руководствуясь изложенной выше теорией, захочется повысить КПД, нужно в два раза больше для кассеты того же размера. Можно сделать и одну, но большую. Однако требования по удалению возможного конденсата из корпуса не позволят «уложить» кассету на бок и придётся искать место для установки.

    Понадобится уголок для стоек обоймы кассеты и фланцев. Перекладывать пластины можно проолифленной рейкой, полосовой технической пробкой. Если есть возможность, подготовленные для пластин заготовки можно штамповать в п-образные заготовки с высотой бортика от 4 до 5 миллиметров. Той же толщины должны быть рейки и пробковая полоса, ширина их до 10 миллиметров.

    Материал для изготовления корпуса

    • металлический лист или фанера;
    • МДФ толщиной до 20 миллиметров;
    • брусок для каркаса;
    • метизы для крепежа;
    • минеральная вата;
    • силиконовый герметик.

    Пошаговые действия

    1. Сначала аккуратно нарезаются пластины квадратной формы. Сторона до 300 миллиметров. Важно выполнить все пластины одинакового размера, стараясь не деформировать их края. Лучше всего пользоваться электроинструментом, разрезая несколько листов, сложенных пачкой. Всего нужно около 70 таких заготовок на кассету. На противоположные края квадратов наклеиваются рейки или пробка, нарезанные по размеру стороны пластины. На последний лист ничего не клеится. Клею даётся время высохнуть. Подготовленные заготовки склеиваются в кассету. Для чего клеем намазываются верхние стороны реек или полос пробки, а каждый последующий лист укладывается с поворотом на 90 градусов. Завершает набор пластина без прокладок. Получится кассета с чередующимися каналами, направленными перпендикулярно друг другу — будущий теплообменник.
    2. Кассета стягивается каркасом из уголка. В щели заполняют силиконовый герметик. На сторонах кассеты выполняются крепления для фланцевых соединений. Нужно учесть, что кассета должна располагаться вертикально на одном из углов квадрата, образуя равносторонний ромб. В нижней её части будет скапливаться образующийся конденсат. Тут предусматривается дренажное отверстие с трубкой отвода скопившейся влаги. Как говорилось выше, в одном корпусе может быть установлено более одной кассеты теплообменника для большего КПД. В этом случае, вторая должна иметь такие же габариты, как и первая. Их смежные углы должны плотно соприкасаться, не допуская щелей и просветов. Снизу и сверху на стык поместить силиконовый герметик.
    3. Подготовленная кассета вставляется в корпус. Его внутренняя высота и длина равны диагонали квадрата (если используется одна кассета), а ширина — толщине набора пластин. В стенках корпуса, напротив соответствующих сторон кассеты, выполняются отверстия для крепления пластиковых фланцев под воздуховоды. Устанавливать теплообменник нужно в специальные направляющие из уголка, укреплённые на стенках корпуса. Кассета получается съёмной, что важно для её обслуживания.
    4. Для входящих потоков нужно предусмотреть возможность установки простейших съёмных кассетных фильтров. На внутреннюю поверхность стенок корпуса крепится минеральная вата толщиной около 4 сантиметров. Для обеспечения принудительной вентиляции устанавливаются вентиляторы, позволяющие регулировать скорость вращения.

    Как сделать рекуператор воздуха для дома своими руками

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

    Что такое рекуперация

    Рекуперация переводится с латинского, как «возвращение затраченного». Когда речь идет о вентиляции, то теряемый впустую ресурс – это тепло. Из помещения уходит теплый воздух, на обогрев которого уже была потрачена энергия, а поступает холодный, который снова требуется согреть. Рекуперацией воздуха называют процесс выравнивания температуры входящей среды за счет тепловой энергии выходящей. Технически – это просто теплообмен.

    Что такое рекуператор

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

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

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

    Важно! Рекуператор снижает нагрузку на системы отопления и кондиционирования.

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

    Преимущества установки рекуператора

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

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

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

    Виды рекуператоров

    В зависимости от конструкции теплообменного блока, рекуператоры подразделяют на следующие виды:

    • роторные;
    • пластинчатые (радиаторные);
    • трубчатые;
    • камерные;
    • рециркуляционные;
    • тепловые трубы.

    Устройства роторного типа

    В роторном рекуператоре воздуха рабочим элементом, передающим тепловую энергию между выходящим и входящим потоком, является вращающийся барабан. Внутренняя полость ротора представляет собой продольные ячейки (слои гофрированной стали), которые не мешают свободному прохождению воздушной массы. Вдоль оси теплообменника происходит разделение воздуховодов с выходящим и входящим потоком.

    Проходящий сквозь половину теплообменника теплый воздух нагревает пластины ячеек. При повороте ротора, эти пластины оказываются в зоне холодного воздуха, где они отдают тепло входящему с улицы потоку. В рабочем режиме происходит циклическое нагревание и охлаждение пластин, за счет чего и осуществляется теплообмен. Скорость вращения ротора настраивается автоматикой рекуператора таким образом, чтобы не допускать обмерзания механизма и достигнуть максимальной эффективности передачи тепла.

    Роторные приспособления характеризуются следующими достоинствами:

    • Максимальный КПД среди всех устройств, осуществляющих рекуперацию, доходит до 90 %;
    • Настраиваемая скорость вращения ротора позволяет регулировать теплопередачу;
    • Возвращение некоторого количества влаги позволяет обходиться без увлажнителей воздуха;
    • Практически не образуют конденсата, поэтому не требуют организации его отвода.
    • Для грамотного устройства рекуператора с роторным теплообменником нужна внушительная вентиляционная камера, вследствие чего такие устройства достаточно габаритны;
    • Невозможно исключить небольшое смешение исходящей и входящей среды – воздух, оставшийся в каналах, при вращении присоединяется к противоположному потоку.
    • Наличие движущихся частей предполагает износ деталей и выход из строя расходных материалов (приводного ремня, прокладок, подшипников и т.д.), вследствие чего повышаются эксплуатационные расходы;
    • Требуется регулярный технический осмотр и обслуживание.
    • Рекуперация происходит только при вращающемся теплообменнике, то есть при постоянном потреблении электроэнергии.

    Устройства пластинчатого типа

    Теплообменник пластинчатого рекуператора представляет собой блок (кассету) из листов металла, пластика или целлюлозы, собранных с зазорами в 2-4 мм. Между пластинами имеются продольные вставки (ребра), образующие воздушные каналы и выполняющие функцию направляющих потока воздуха.

    Конструкция теплообменника пропускает воздушные потоки разной температуры по слоям, с чередованием холодного и горячего. Среды друг с другом не смешиваются – тепловая энергия передается через пластины.
    По направлению движения воздушных масс пластинчатые теплообменники разделяют на:

    • перекрестноточные;
    • противоточные;
    • прямоточные.

    Перекрестноточный тип наиболее распространен, так как такой теплообменник имеет простое устройство. Собирают пластинчатый блок из квадратных панелей таким образом, чтобы направление ячеек чередовалось – каждый последующий слой развернут относительно предыдущего на 90 градусов. Иногда вместо плоских пластин с ребрами применяют гофрированные листы. Движение воздушных потоков в таких рекуператорах происходит крест-накрест.

    Прямоточные и противоточные рекуператоры имеют более сложное устройство теплообменника. Он имеет участок с параллельным расположением каналов. Потоки движутся по ним либо в одном направлении – в прямоточных, либо навстречу друг другу – в противоточных.

    Особенность пластинчатых рекуператоров – активное образование конденсата на пластинах при большой разнице температур воздушных потоков. Поэтому устройства такого типа в обязательном порядке оборудуются водозаборным поддоном и отводом конденсируемой жидкости.

    Если температура выпадения конденсата ниже 0 градусов Цельсия, то теплообменник начинает обмерзать. Для борьбы с этим явлением применяют следующие методы:

    • Устраивают байпасный отвод – при срабатывании датчика обледенения (давления) холодный поток автоматически направляется в обход теплообменника, а теплый воздух в это время отогревает пластины;
    • Оборудуют обмораживаемый участок теплообменника автоматическим подогревом;
    • Воздуховод с улицы пускают ниже уровня промерзания почвы (длина – до 50 м), устраивая так называемый «грунтовый теплообменник»;
    • В корпус рекуператора последовательно устанавливают две или три кассеты теплообменников – так холодный воздух с улицы будет контактировать с наиболее охлажденным, а самый теплый из помещения – с достаточно согретым;
    • Используют теплообменники из листов гигроскопичной целлюлозы, листы которой впитывают влагу из воздуха и возвращают ее в цикл.

    Внимание! Пластинчатые рекуператоры необходимо защищать от обледенения

    Преимущества пластинчатых приборов для рекуперации:

    • Простая и понятная конструкция, можно собрать такой рекуператор своими руками;
    • Несложный монтаж и эксплуатация;
    • Хороший КПД – от 40 до 80 %, а при установке нескольких кассет – доходит до 90%;
    • Минимальное энергопотребление – на автоматику (для защиты от обмерзания) и работу вентиляторов;
    • Длительный срок эксплуатации – нет движущихся частей, отсутствует износ деталей;
    • Возможность модернизации – теплоэффективность устройства легко меняется за счет добавления или изъятия пластин;
    • Воздух поступает в помещения и при отсутствии электроэнергии – за счет естественной вытяжки.

    Недостатки рекуператоров с пластинами из металла и пластика:

    • Образование конденсата требует водоотводящего устройства;
    • Необходимо обеспечить защиту от обмерзания;
    • Рабочий режим, включающий регулярные циклы оттаивания, имеет пониженный КПД.

    Всех этих недостатков лишены целлюлозные рекуператоры, но и они имеют свои особенности:

    • Вместе с влагой впитывают запахи, а затем длительное время распространяют их в помещение;
    • Не применяются при высокой влажности воздуха – пластины деформируются и перекрывают воздушные каналы;
    • Кассеты из целлюлозы не ремонтируют и не промывают – только заменяют.

    Устройства с трубчатым теплообменником

    Трубчатые рекуператоры по принципу действия аналогичны пластинчатым. Только вместо каналов, образованных пластинами и ребрами, применяются металлические трубки небольшого диаметра (около 10 мм). Теплый поток воздуха перемещается по трубкам и нагревает их, а холодный проходит через зону между ними, забирая тепловую энергию.
    Корпусом для трубчатого теплообменника служит цилиндрический воздуховод – такая конструкция не занимает много места и часто устанавливается прямо в толщу стены.

    Камерные рекуператоры

    Холодная и горячая воздушные массы проходят через общую камеру, разделенную подвижной заслонкой. Время от времени заслонка поворачивается и меняет местами потоки. Тепло передается через стенки камеры.

    В таком рекуператоре имеются подвижные детали и происходит частичное смешение потоков.

    Рециркуляционные устройства

    В рециркуляционных рекуператорах передачу тепла осуществляет промежуточный теплоноситель – вода или антифриз. Трубки с жидкой средой проходят сначала через исходящий поток, где теплоноситель нагревается, а затем попадают в зону входящего потока и отдают тепло.

    Конструкция такого рекуператора позволяет располагать приточный и вытяжной теплообменники на расстоянии друг от друга. Но имеет низкий КПД и требует установки дополнительного оборудования для циркуляции воды.

    Рекуператоры с тепловыми трубами

    Теплообменником таких устройств является система наполненных фреоном трубок. В зоне теплого воздуха он испаряется, а достигая холодного потока – охлаждается и образует конденсат. Конструкция не имеет подвижных частей и исключает смешивание потоков.

    Применение рекуператоров

    Из всего разнообразия приспособлений для рекуперации воздуха широкое распространение получили устройства с роторным, пластинчатым или трубчатым теплообменником. Они характеризуются простой конструкцией, несложным монтажом и высоким КПД.

    Приспособления с роторными теплообменниками применяют для вентиляции больших помещений – залов торговых центров, ресторанов, больниц, цехов промышленных предприятий. Покупать их для частного дома нецелесообразно.
    Пластинчатые и трубчатые рекуператоры используют при оборудовании тепловентиляционных систем в частном строительстве, на небольших складских и промышленных площадях, в административных и офисных помещениях.

    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.

    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.

    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.

    Видео: как самостоятельно собрать трубчатый рекуператор

    Изготовленный своими руками рекуператор воздуха дает КПД 50-60%. Для частного жилого дома этого хватает. Если же необходимы более высокие показатели, то применяют устройства, изготовленные в промышленных условиях.

    Опишите свой вопрос максимально подробно и наш эксперт ответит на него

    Читайте также:  Состав «древесного» бетона арболита — органическая и неорганическая части
    Ссылка на основную публикацию
    17.02.2016Разместил SDim в Инженерные системы