Роторный рекуператор своими руками: Роторный рекуператор своими руками | Всё об отоплении – Рекуператор своими руками — как сделать для дома?

Содержание

Роторный рекуператор: устройство и принцип действия

Нет человека, который бы не знал о важности кислорода, поэтому обустройство качественной вентиляции — вполне понятное желание. Однако у данных систем, удаляющих отработанный воздух и обеспечивающих непрерывный приток свежего, есть один недостаток. В холодное время года они выбрасывают на улицу теплый воздух, замещая его холодным. Из-за такого транжирства на его нагрев тратится дополнительная энергия, а ее нельзя назвать дешевой. Жарким летом все наоборот: комфортный прохладный воздух удаляется из помещений, а на его смену приходит духота, превращающая дом в настоящую «душегубку». Чтобы не отапливать улицу и обеспечить благоприятный микроклимат в жилье в любой сезон, можно использовать роторный рекуператор.

Вентиляция в компании с рекуперацией

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Самый простой вид — естественная вентиляция, принцип ее действия основан на природных явлениях. Воздухообмен обеспечивает организация специальных отверстий-продухов в здании: нижние являются приточными, а верхние — вытяжными. Однако такие системы очень далеки от совершенства. Плюс у них один — минимальные материальные затраты. Минусов много: это невозможность очистки воздуха, полная зависимость от климата, от сезонов года. Альтернатива — принудительная вентиляция. Она обходится гораздо дороже, зато такая система гарантирует оптимальный микроклимат в помещениях.

Искусственная вентиляция разделяется на приточную и вытяжную. Первая обеспечивает постоянную подачу свежего воздуха, а отработанные массы эвакуируются естественным образом. В такую систему входят:

  • воздуховоды, по которым проходит воздух;
  • вентиляторы, «заставляющие» его попадать в помещение;
  • фильтры, останавливающие до 90% пыли, более крупного мусора;
  • воздухонагреватели, без которых трудно и очень некомфортно зимой.

В эту систему могут входить различные дополнительные модули.

Вытяжная вентиляционная система, которая призвана помогать естественной вентиляции, наоборот, отвечает за удаления отработанных масс, практически лишенных кислорода. Главный элемент этого оборудования — вытяжные вентиляторы.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Приточная или вытяжная искусственная вентиляция недостаточно хорошо действует «в одиночку», поэтому оптимально приточно-вытяжное оборудование в комплексе. Однако в работе системы есть одно слабое место — удаление нагретого воздуха, замещение его холодным.

Чтобы сделать его комфортным, хозяева расходуют довольно большое количество электроэнергии, особенно чувствительны расходы в холодный сезон. Недостаток способна исправить рекуперация, которую используют как в централизованных, так и в локальных системах.

К оборудованию — рекуператорам — подводят вытяжные и приточные каналы. Устанавливать приборы можно в любом месте: снаружи здания (например, на крыше), на потолке, стене, полу. Они могут быть моноблоками либо отдельными модулями.

Рекуператор — лишь часть принудительной вентиляции, поэтому такое «возвращающее» оборудование рассматривают только как элемент общей системы.

Знакомство с оборудованием

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Незнакомое слово «рекуператор» происходит от латинского «recuperatio», которое означает «возвращение». В нашем случае это часть тепла зимой или прохлады летом. Роторный рекуператор, как и его пластинчатый «коллега», совершает теплообмен: передает тепло от выходящего отработанного воздуха приточному холодному. Или, наоборот, забирает часть тепла от входящего, смешивая его с комфортными прохладными исходящими массами. Результат его рекуперативной зимней «деятельности» — снижение затрат на электроэнергию, тратящуюся на отопление помещений.

Устройство

Все приборы отличаются конструктивно, призваны выполнять свои задачи, которые в большей степени отличаются масштабами. Если сравнивать два популярных вида устройств — роторный и пластинчатый рекуператор, то последний предназначается для небольших помещений. Первый, герой этой статьи, способен справиться с более серьезной задачей — сделать комфортным помещение достаточно большой площади.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Рассматриваемый теплообменник состоит из стального оцинкованного (алюминиевого для небольших моделей) корпуса, ременного привода и ротора. Основа прибора — барабан, вращающийся с помощью двигателя. Этот цилиндр сделан из двух видов алюминиевой фольги: гладкой и гофрированной (60-120 мкм). Они намотаны друг на друга. В состав роторной конструкции входят осевые подшипники, датчик для контроля вращения ротора, а также уплотнительная лента, изолирующая воздушные потоки.

Внутри барабана располагаются каналы — коаксиальные и треугольные. Его устанавливают перпендикулярно движению воздушных масс. Исходящий воздух оставляет тепло в том секторе ротора, через который проходит. Вращаясь, прибор передает тепловую энергию приточным массам, а сам нагретый сектор охлаждается.

Характеристики

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

КПД роторных рекуператоров — 70-85% (87%). Помимо сохранения тепла устройства выполняют еще одну работу: они передают влагу. Для помещений, где постоянно повышен (или понижен) уровень влажности, такое дополнительное оборудование — наилучший вариант.

Полностью изолировать исходящие и входящие потоки друг от друга невозможно технически. Но такую задачу не ставят, потому что смешивается всего около 5%, либо цифра эта немногим больше. Есть возможность изменять скорость вращения теплообменника: для регулировки продуктивности используют преобразователи частоты.

Роторные конструкции более эффективны, чем их пластинчатые соперники, но из-за сложности конструкции и более высокого КПД стоят они совсем недешево. Однако оборудование, благодаря высокой эффективности, окупается за 1-2 года. Его устанавливают в качестве дополнительного элемента вентиляционной системы в помещениях средней площади: в гаражи, офисы, частные дома, на небольших складах.

Соперники роторного рекуператора

Есть и другие разновидности рекуперативных теплообменников, которые нередко становятся элементами приточно-вытяжных систем.

Пластинчатые

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Эти приборы самые популярные, потому что относительно просты, им не нужна электроэнергия и серьезное обслуживание. Низкая стоимость — еще одно большое преимущество. Такие приборы — теплообменники, состоящие из большого количества пластин, между которыми оставлены минимальные расстояния. Материалы для их изготовления сильно различаются: это может быть металл, пластмасса либо целлюлоза. Рекуперация в устройствах происходит в разных плоскостях, поэтому потоки теплого и холодного воздуха не смешиваются.

Минус есть — это скопление конденсата, промерзание в сильные холода, поэтому приборам зимой требуется регулярное оттаивание. По этой причине в морозы вентиляционную установку отключают, либо устанавливают дополнительный элемент — подогреватель приточного воздушного потока.

Водяные

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Если называть их корректно, то они гликолевые, спиртовые, так как обычная жидкость в зимнее время быстро замерзнет. Это оборудование состоит из двух теплообменников, которые соединены жидкостным контуром. Такие элементы устанавливают на расстоянии друг от друга, поэтому воздушные потоки тоже не смешиваются.

Еще одно достоинство прибора — минимальное отложение жиров, а значит, меньшая пожароопасность. По этой причине их часто устанавливают в кафе и ресторанах, даже в горячих цехах. Недостатки у устройства есть — это самые большие габариты, не слишком впечатляющая эффективность, едва превышающая 50%, высокая цена из-за необходимости дополнительного оборудования — теплового насоса.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Другие виды — камерные, трубчатые рекуператоры — не используют для устройства вентиляции в частных домах, поэтому их описывать большого смысла не имеет. Если рассматривать это «трио» претендентов в качестве моделей для самостоятельной сборки, то лидер один — это простой пластинчатый прибор.

Виды роторных рекуператоров

Модели различаются покрытием роторного барабана. Рекуператоры бывают:

  1. Гигроскопическими (энтальпийными). В этих приборах соты алюминиевого барабана покрывают материалом, обладающим сорбирующими (поглощающими) свойствами. Вращаясь, барабан собирает влагу, поэтому может переносить ее из одного потока в другой. В результате утилизируется как конденсат, так и скрытая теплота воздуха.
  2. Сорбционными. Это гигроскопический тип, но с улучшенными характеристиками благодаря инновационному сорбенту — силикагелю. Его главное свойство – повышенная способность впитывать влагу.
  3. Конденсационными. Это самые обычные конструкции. Алюминиевый ротор лишен дополнительного покрытия, поэтому он переносит только тепловую энергию, а полностью перемещать влагу не в состоянии.
  4. С эпоксидным покрытием. Оно предназначается для защиты алюминиевого барабана от химических соединений, находящихся в воздухе. Например, от концентрации морской соли, хлора в бассейнах, от паров на химическом производстве.
  5. С антибактериальным покрытием. Оно способно остановить около 600 видов микроорганизмов. Такую защиту наносят на энтальпийные роторы, на барабаны с эпоксидным покрытием.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

В быту обычно используют обычные конденсационные приборы, гигроскопические — там, где постоянно повышенная влажность. Остальные виды приобретают для помещений с неблагоприятными (вредными) условиями труда. Роторные рекуператоры отличаются по внешнему виду, различно их конструктивное исполнение: они могут быть как вертикальными, так и горизонтальными.

Плюсы и минусы роторных приборов

К основным преимуществам вращающегося оборудования относится:

  • более высокий КПД зимой;
  • снижение затрат на охлаждение летом;
  • полная автоматизация процесса рекуперации;
  • частичная нормализация влажности в помещении;
  • отсутствие циклов оттаивания, потребности в отводе конденсата.

Самое большое преимущество этих сложных устройств — эффективность. Чтобы понять и сравнить, необходимо познакомиться с цифрами. Если роторные приборы имеют КПД 70-85%, то пластинчатые «простачки» гарантируют меньшую отдачу — всего 50-65%.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Некоторые минусы этих рекуператоров-профессионалов незначительны, но упомянуть лучше сразу все претензии. В этом списке:

  • более высокая цена из-за сложности конструкции;
  • определенный уровень шума во время работы;
  • возможное смешивание встречных воздушных потоков;
  • необходимость обеспечить источник питания;
  • подвижные элементы — причина, по которой оборудованию необходимо частое, непростое техническое обслуживание;
  • массивность некоторых моделей приборов, она требует обустройства довольно просторной вентиляционной камеры.

Если говорить о минусах, то чаще самый последний недостаток (большие размеры) не дает возможности установить роторное устройство в бытовых условиях.

Критерии для выбора рекуператора

В магазинах представлен относительно широкий ассортимент пластинчатых и роторных рекуператоров, поэтому подобрать оптимальный прибор бывает непросто. В этом случае не рекомендуют слепо доверять ни обещаниям изготовителя, ни похвалам из уст продавцов.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Если «продажные люди» гарантируют КПД, доходящий до 99%, а также эксплуатацию, возможную в условиях -50°, то можно утверждать, что это неправда. Оптимальную эффективность приборы обеспечат только до определенных температурных значений. Это до -10° для пластинчатых моделей и до -23° для роторных рекуператоров. Более низкие показатели уже снижают КПД.

Обращать внимание при выборе устройства необходимо на следующие моменты:

  • способ монтажа — в стене или снаружи здания;
  • используемые материалы и толщина корпуса;
  • присутствие дополнительной изоляции;
  • вид, мощность и напор вентиляции;
  • климатические условия региона;
  • особенности обслуживания;
  • степень автоматизации;
  • тип удаляемой среды;
  • объем помещения;
  • габариты;
  • цена.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Плюсом станет наличие встроенных фильтров, электронагревателя, возможность регулировать интенсивность работы. Для небольших помещений идеальным все же будет пластинчатый вид рекуператора, для больших площадей — роторный прибор.

По сравнению с более популярным и простым пластинчатым оборудованием, роторный рекуператор достаточно сложен. Зато устройство дает возможность решить сразу несколько проблем — обеспечить лучший подогрев (охлаждение) воздуха, повысить влажность. Большая эффективность этого прибора для бытового применения часто не самый важный фактор, поэтому перед принятием окончательного решения нужно хорошо подумать о целесообразности его приобретения.

Чтобы познакомиться с относительно новой конструкцией, можно посмотреть очень информативное видео:

Рекуператор воздуха: пластинчатый, роторный — обзор. Как сделать рекуператор воздуха своими руками. Видео. Приточно

Содержание статьи:

  1. Рекуператор — необходимое устройство для вентиляции помещений
  2. Виды рекуператоров
  3. Пластинчатый рекуператор
  4. Сделано с умом
  5. Мастерим рекуператор самостоятельно
  6. Трубчатый рекуператор
  7. Применение рекуператоров

Рекуператор — необходимое устройство для вентиляции помещений

   Человек ежесуточно потребляет 15000 литров воздуха. В помещении, где находятся люди, воздух рекомендуется обновлять каждые два часа. Это задача вентиляции. Рекуператор заставляет выходящий воздух нагревать или охлаждать воздушный поток, который заводится в помещение.

   Устройства такие просты, рекуператор своими руками может сделать человек, имеющий элементарные навыки в обработке металлов и дерева.Свежий, чистый, тёплый (прохладный) воздух, экономия электрической или тепловой энергии –круглый год.

Рекуператор воздуха — Фото 01

   До недавнего времени такие устройства в быту практически не использовались. Эра пластиковых окон и дверей сделала жилые и рабочие помещения практически герметичными. Система приточно-вытяжной вентиляции стала обязательной, а рекуператор стал показателем не столько технической продвинутости, сколько заботой о собственном здоровье и финансах.

Виды рекуператоров

   Принцип работы рекуператора или теплообменника конструктивно реализуется в нескольких видах.

  • Пластинчатый или радиаторный.
  • Роторный.
  • Жидкостный.
  • С использованием эффекта Пельтье.

Пластинчатый рекуператор — Фото 02

Роторный рекуператор — Фото 03

   Наиболее технологичен и дешёв пластинчатый: почти все рекуператоры воздуха для дома используют такой вид. Остальные в быту не применяются из-за сложного устройства и, соответственно, высокой стоимости. Но самый высокий КПД у роторного устройства — 85%.

Пластинчатый рекуператор

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

Устройство пластинчатого рекуператора — Фото 04

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

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

   Обычно установка рекуператора производится в систему приточно-вытяжной вентиляции.

Принцип действия пластинчатого рекуператора — Фото 05

Сделано с умом

   Задумка сделать пластинчатый рекуператор воздуха своими руками начинается с вопросов: какого размера он должен быть и как рассчитать КПД. Формулы для расчёта довольно сложны, поэтому рекуператор характеризуется объёмом воздуха, который он способен пропустить за 1 час.

   Для того чтобы обеспечить КПД 50-60% площадь пластин должна составлять около 3,5 м2. Производительность – 150 м3/час.

   Если разделить этот объём на высоту помещений, то мы узнаем площадь комнат, в которых наш рекуператор будет без устали менять воздух. В нашем случае это 62 м2. Как уже упоминалось, нормы требуют, чтобы воздух менялся каждые 2 часа. За это время приточный рекуператор с указанной площадью пластин теплообменника заменить воздушный объём на площади 124 м2.

Мастерим рекуператор самостоятельно

   Для того чтобы сделать рекуператор воздуха своими руками нам необходимо следующее.

  1. Тонкий листовой металл от 0,5 мм до 1 мм или алюминий 2 мм: плоский или профилированный: 4 м2.
  2. Листовая пробка (оргстекло, пластик) толщиной 2 или 4 мм.
  3. Жесть, фанера или ДСП для корпуса.
  4. Минеральная вата или другой эффективный утеплитель.
  5. Переходники под вентиляционные трубы диаметром 150 мм.
  6. Герметик (только нейтральный).
  7. Крепёж (в зависимости от материала корпуса).

Схема действия рекуператора — Фото 06

   Принимаем, что установка рекуператора будет производиться в существующую систему вентиляции. Главная и единственная ответственная часть нашего устройства – теплообменник. Это набор пластин с расстоянием между ними 4 мм (2 полоски технической пробки).

   Если самая нижняя пара пластин просматривается насквозь, то следующая пара, лежащая сверху, повёрнута на 90° и не просматривается. Схемой теплообмена рекуператор своими руками ничем не отличается от промышленного.

Пластины для рекуператора — Фото 07

   Пластины должны быть ровными, размером 200 х 300 мм или 300 х300 мм. Резать металл надо так, чтобы края не имели заусениц и не изогнулись. Количество пластин ограничиваем высотой пакета пластин: максимальная высота набора – 300 мм. Основа теплообменника– лист ДСП или металла,4 угловые стойки по высоте теплообменника с верхней обвязкой и верхняя панель из любого материала.

   Для придания нашей конструкции жёсткости дистанционные полоски закрепляем герметиком: не только по краям, но и по центру пластин. Изготавливаем короб для теплообменника и рекуператор своими руками почти готов.

   Утепляем короб, прорезаем 4 отверстия, устанавливаем патрубки под гибкие воздуховоды диаметром 150 мм. Таким образом обеспечиваем вход-выход для вытяжки и вход-выход для приточного воздуха.

Короб для теплообменника — Фото 08

   В центре короба закрепляем теплообменник, устраиваем перегородки так, чтобы приток и вытяжка пересекались только внутри теплообменника.

   Важно знать, что внутри короба, на пластинах теплообменника, будет появляться конденсат. Ему надо обеспечит естественный сток. Подобным образом устроены все рекуператоры воздуха для дома, квартиры или хозяйственного помещения.

Теплообменник — Фото 09

   Встраиваем рекуператор в принудительную систему вентиляции. И только теперь возможно определение КПД изготовленного устройства. Для этого необходимо иметь следующие данные:

  • температуру приточного воздушного потока на входе, t1;
  • температуру приточного воздушного потока на выходе из рекуператора, t2;
  • температуру вытяжного воздуха на входе в рекуператор,t3.

Формула для расчёта КПД (%) = [(t2 – t1) / (t3 – t1)]·100.

Трубчатый рекуператор

   Подобным образом устроен и трубчатый приточный рекуператор: корпусом ему служит пластиковый воздуховод с боковыми отводами. Понадобятся тонкостенные алюминиевые трубки диаметром 10 мм. Длина – 40-50 см.

   Трубки открытыми торцами герметично крепятся на двух круглых пластинах, которые плотно вставляются в воздуховод.

Трубчатый рекуператор — Фото 10

   Внутри трубок проходит воздух на вытяжку. Через два боковых отвода подаётся и поступает внутрь помещения приточный воздух. Он проходит между трубками, где и нагревается.

   Такой рекуператор своими руками сделать немного сложнее, но он занимает меньше места и более эстетичен. В торец воздуховода и в отвод можно вставить вентиляторы.

   В этом случае получаем приточно-вытяжную вентиляционную систему с встроенным рекуператором. Её можно использовать в гараже или квартире. Для этого надо пробить соответствующее отверстие в стене.

   Мощность такой установки – около 100 м³ воздуха в час.

Применение рекуператоров в частном доме

   Эффект от применения таких устройств существенно повышается, если установка рекуператора совмещена с воздуховодом, проложенным под землёй. Воздух в нём зимой будет нагреваться естественным теплом земли, а летом – охлаждаться.

Применение рекуператоров в помещении — Фото 11

   В результате теплообмена свежий воздух может нагреться до 14 – 16 °C. Эта схема используется при индивидуальном строительстве: рекуператор воздуха своими руками надо будет сделать под конкретные условия, и в этом случае подогревать его в самые большие морозы не придётся.

Роторный рекуператор: преимущества системы, особенности изготовления своими руками

Рекуператор, являющийся по своей сути теплообменником, позволяющим значительно сокращать энергетические затраты, необходимые для подогрева воздушных масс в холодное время года, считается самой перспективной разработкой в области вентиляции. С учетом технической и тепловой терминологии, роторный рекуператор, используемый, как правило, в вентиляционных технических системах, правильнее будет называть регенератором, ведь процесс передачи тепловой энергии происходит за счет поочередного соприкосновения стандартных теплообменных поверхностей с различными типами теплоносителей.

Роторные рекуператоры воздуха на данный момент являются вторыми по своей распространенности разновидностями теплообменников, применяемых в приточных и вытяжных вентиляционных системах.

К основным преимуществам роторных приточных установок можно отнести:

  • высокая эффективность. За счет отсутствия обмерзания КПД роторного рекуператора может достигать 65-85%;
  • осуществление возврата не только лишь тепловой энергии, однако, и влаги, что позволяет обходиться без дополнительного применения увлажнителей поступающего воздуха;
  • отсутствие циклов оттаивания и потребности в организации отводов конденсируемой жидкости;
  • значительное снижение затрат на охлаждение в летний период времени;
  • возможность регулировки общей интенсивности и скорости вращения роторов.

Среди недостатков роторных теплообменников выделяют:

  • передачу вытяжных воздушных потоков в приток – поочередность прохождения вытяжного и приточного воздуха через микроканалы ротора приводит к попаданию в приток некоторого объема вытяжного воздуха. Для максимального уменьшения возникновения подобных ситуаций на роторные рекуператоры тепла устанавливаются специальные устройства, позволяющие сразу отправлять продувочный приточный воздушный поток в вытяжку. Эти воздействия приводят к снижению общего уровня КПД, поскольку, таким образом, теряется часть сохраненной ранее тепловой энергии;
  • сложная конструкция – теплообменник роторного типа, как правило, включает множество компонентов, что, в свою очередь, увеличивает количество необходимых этапов технического обслуживания и вероятности возникновения поломки устройства в целом;
  • наличие подвижных частей и необходимость потребления электроэнергии – учитывая электрическое питание привода ротора необходимо делать соответствующую проекцию на последующую эксплуатацию.

Виды и основные характеристики рекуператоров роторного образца

Роторный теплообменник – это небольшое устройство цилиндрической формы, плотным образом заполненное продольными слоями гофрированной стали, которым оснащаются вентиляционные установки на основании осевого направления. Принцип и механизм действия работы роторного оборудования основаны на вращательных движениях барабана рекуператора, пропускающего первоначально теплый, а затем и холодный воздух. При этом происходит последовательное нагревание и охлаждение ротора, позволяющее передавать часть тепла поступательным холодным воздушным потокам. Подобный вид теплового утилизатора считается наиболее производительным и эффективным, однако, несмотря на это, является достаточно громоздким. В связи с этим, роторные установки применяются зачастую на объектах с большой площадью и с возможностью расположения вентиляции в просторных камерах.

Сегодня выпускается несколько модификаций рекуператоров:

  • стандартное выполнение механизма – предполагает разделение регенератора на 4, 6, 8 или 12 секторных частей. Подобные рекуператоры используются при удалении излишней теплоты отработанного воздуха и являются представителями конденсационных роторов, переносящих влагу в тех случаях, когда отработанные воздушные массы ниже температуры, так называемой «точки росы». При этом матрица основного ротора наматывается из алюминия устойчивого к воздействиям морской водой;
  • высокотемпературные – такие виды теплообменников предназначены для удаления явной теплоты воздушных потоков с температурой, достигающей значений + 250 градусов;
  • энтальпийные – применяются при удалении полной тепловой энергии с дополнительным осуществлением передачи влаги.

Помимо этого, в зависимости от конструктивного исполнения приточная установка с роторным рекуператором подразделяется на горизонтальный и вертикальный ротор.

Особенности самостоятельного изготовления роторного устройства

Первоначально для обустройства приточной роторной установки необходимо произвести определенный расчет роторного рекуператора, заключающийся в определении общей эффективности (производительности) и сроков окупаемости оборудования. Расчет определяется по следующей схеме:

    • требуемое количество тепла (Q):

Q = C (удельная теплоемкость воздуха) х М (масса нагреваемого воздуха) х dT (разница температур)

Ек = Q/ КПД калорифера

    • ежегодные затраты электроэнергии (Е):

Е = Ек х 24 (часов в сутках) х 30 (количество дней в месяце) х 7 (количество отопительных месяцев)

    • объем экономии количества электроэнергии (Рэлек.):

Рэлек. = Е х КПД при расходе системы рекуперации

Экономия в денежном эквиваленте = Рэлек. х стоимость 1кВт/эл.энергии

    • срок окупаемости энергоэффективности установки с использованием роторного рекуператора (Т):

Т = стоимость роторного рекуператора / экономия в денежном эквиваленте

Для того чтобы создать роторный рекуператор своими руками следует придерживаться некоторых основных правил:

  • правильное определение размера будущего вентиляционного устройства;
  • выбор материалов и инструментов;
  • оснащение конструкции крепежными элементами.

Для более эффективного соединения воздуховодов, корпус рекуператоров лучше выполнять из стали, а вращающиеся роторы из алюминия. В работу ротор необходимо приводить, используя клиноременную передачу. При осуществлении эксплуатации рекуператоров при очень высоких температурах двигатель монтируется за пределами корпуса теплообменника, а ремень меняется на цепь.

Чтобы не допустить обмерзание роторного рекуператора необходимо постараться оборудовать внутри агрегата специализированный датчик, позволяющий своевременно фиксировать перепады давления.

В целях обеспечения должной шумоизоляции работающего устройства, роторный рекуператор оснащается минеральной ватой или стекловолокном, а все щели обрабатываются силиконовым герметиком.

Применение такой довольно простой вентиляционной конструкции позволит значительно снизить затраты на отопление помещений в зимнее время, одновременно обеспечив при этом нормально функционирующую вентиляционную систему.

Рекуператор воздуха для дома своими руками: руководство по изготовлению

Самодельный рекуператор на элементах Пельтье

С приходом пластиковых окон и герметичных отделочных материалов, острее встала проблема проветривания помещений. Застоявшийся воздух накапливает пыль, углекислый газ, влагу и вызывает недомогания у жильцов, а также плесень и грибок на стенах и окнах здания.

Системы вентиляции гораздо эффективнее справляются с улучшением микроклимата, чем простое проветривание.

Однако энергопотребление системы может быть весьма ощутимым, ведь зимой морозный воздух нужно подогреть, прежде чем он попадёт к людям. Сократить расходы можно несколькими способами. Рассмотрим самый оптимальный – как сделать рекуператор воздуха для частного дома своими руками.

Принцип работы рекуператора

Внутренняя конструкция рекуператора позволяет передавать температуру от выходящего из комнаты потока, входящему с улицы холодному воздуху.

Происходит эта передача различными способами, но в любом случае, посредством дополнительного материала теплообмена, так что два потока не смешиваются (или практически не смешиваются).

Схема работы рекуператора

Насколько эффективна работа рекуператора, будет зависеть от его конструкции, объёмов, которые он через себя перекачивает и температур за окном. Но в любом случае показатели значительные – от 50 до 91 % экономии.

Рекуператор полезен во все времена года – в мороз он возвращает тепло в дом, а летом, когда на улице становится жарче, происходит охлаждение потока и снижается нагрузка на кондиционеры.

Типы конструкций

Есть несколько основных видов конструкций рекуператоров:

  1. Пластинчатый.
  2. Роторный.
  3. С теплоносителем.
  4. Трубчатый.

Пластинчатый – состоит из собранных воедино листов алюминия, который обладает самыми хорошими показателями теплопроводности при приемлемой цене материала. Прост в исполнении, нет движущихся деталей, недорогой. КПД – 40-70 %.

Роторный имеет вращающийся вал, работающий от электричества, и два канала с противотоками. Воздух прогревает часть ротора, она поворачивается и передаёт тепло холодному потоку в другом канале.

КПД обычно у таких приборов выше, но:
  • энергозависимость;
  • большие размеры;
  • сложность воспроизведения;
  • сложность ремонта и обслуживания;
  • а также то, что потоки немного, но смешиваются…

…делают ротор не столь популярным среди потребителей.

Варианты с теплоносителем и трубчатые ещё более сложны для воспроизведения в домашних условиях.

Рекуператор воздуха для дома своими руками

Пластинчатую модель сделать проще всего, поэтому рассмотрим её подробнее.

Плюсы и минусы пластинчатого рекуператора

Самодельный пластинчатый рекуператорПлюсы пластинчатой модели:

  • неплохой КПД;
  • простота конструкции;
  • доступность материалов;
  • энергонезависимость;
  • нет трущихся элементов, а значит, прослужит долго.

Есть и минусы, о которых сразу нужно знать.

Главная проблема – обледенение в крепкие морозы. Это связано с тем, что в помещении воздух более насыщен влагой, чем на улице. При обычных условиях эта влага выпадает в конденсат, но в мороз схватывается, образуя слой наледи.

Решений по борьбе с обмерзанием придумано несколько:

  • Автоматическое отведение потока в обход пластин, чтобы дать возможность тёплому воздуху отогреть обледенение (в этот период обогрева помещения не происходит).
  • Подогрев рекуператора до температуры, которая не даёт льду задерживаться (снижается на 20 % КПД).
  • Кассеты из целлюлозы, которые впитывают влагу, возвращая её через соседний отсек в квартиру. Эффект увлажнителя + отсутствие конденсата.
  • В своём доме проще всего сделать «грунтовый теплообменник» – трубу подачи закапывают ниже уровня промерзания почвы. Протяжённость подземного воздуховода – до 50 м. Приём увеличивает КПД, подогревает поток зимой и охлаждает летом, и это отличный способ борьбы с наледью.

Можно сказать, что целлюлозные кассеты – наилучшее решение, поскольку с их применением, рекуператор работает в любую погоду, потребление электричества не растёт, и не нужно устраивать сборник конденсата и его отвод в канализацию.

Рекуператор из листового металлаПриточная вентиляция эффективнее, чем естественное проветривание помещения, но поступающий с улицы воздух требует подогрева, на что тратится немало энергии. Решить эту проблему поможет приточно вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла. Рассмотрим принцип работы данной установки.

Какой вариант приточно-вытяжной вентиляции с фильтрацией наиболее предпочтительный, читайте тут. Виды фильтров и их надежность.

В зимний период для работы приточной вентиляции необходим обогрев воздуха, поступающего снаружи. Электрический подогрев – дорогое удовольствие. Но есть ли альтернатива? По этой ссылке https://microklimat.pro/sistemy-ventilyacii/kalorifer-vodyanoj-dlya-pritochnoj-ventilyacii.html вы можете ознакомиться с таким прибором как калорифер водяной для приточной вентиляции, который поможет немало сэкономить.

Материалы для изготовления

Что нужно подготовить, если решено собирать самостоятельно пластинчатый рекуператор. Материалы:

Рекуператор из металла

  1. Листовой металл (лучше всего алюминий, но можно использовать кровельное железо, текстолит, гетинакс, или сотовый поликарбонат). Чем тоньше будет металл, тем лучше пройдёт теплообмен.
  2. Рейки деревянные для прокладки между пластинками (также подойдёт пробка техническая или простой шнур). Толщина 2 – 3 мм – чем тоньше, тем лучше. Ширина – ок. 10 мм.
  3. Герметик (не кислотный).
  4. Клей.
  5. Материал для корпуса. Это может быть фанера, металл, МДФ или готовая коробка.
  6. 4 фланца, такого же сечения, что и трубы.
  7. Минвата (4 см толщиной).
  8. Уголок.
  9. Метизы.
  10. Специальный вентилятор или кулер.

Резать детали предстоит электроинструментом.

Ширина корпуса будет равна диагонали будущего теплообменника, а высота зависит от того, сколько пластин планируется набрать и какой толщины они получатся вместе с рейками.

Изготавливаем рекуператор для дома – чертежи изделия

Из металла нарезаются квадраты со стороной 20-30 см. Нужно сделать около 70 штук. Если резать по нескольку штук сразу, будет быстрее и ровнее.

Рейки олифятся, и нарезаются в размер стороны квадрата (20 или 30 см). Заготовки наклеиваются на две стороны каждого квадрата и оставляются до полного высыхания клея. На один квадрат клеить рейки не нужно.

Промазываются клеем верхние части реек, и собирается бутерброд из всех квадратов. Важно! Каждый следующий квадрат нужно поворачивать под прямым углом к предыдущему. Каналы чередуются, ложась перпендикулярно, друг к другу.

Теплообменник рекуператора

Чертеж теплообменника рекуператорной установки

Клеится верхний квадрат, без реек. При помощи уголков конструкция стягивается и фиксируется.

Все щели обрабатывают нейтральным герметиком.

Делаются крепления для фланцев.

Теплообменник вставляется в корпус. Для этого на стенах корпуса делаются направляющие из уголка. Теплообменник нужно будет расположить так, чтобы он упирался углами в боковые стенки (получится ромб). Конденсат будет стекать в нижнюю часть. Здесь важно, чтобы получились два изолированных пространства, а воздух пересекался бы только внутри пластинчатой конструкции.

Делается небольшое отверстие, в которое вставляется шланг, для сбора и отвода влаги.

Вырезаются четыре отверстия в корпусе, для фланцев.

Установка вентиляции с рекуператором

Схема монтажа вентиляции с рекуперацией

Отлично будет, если на входе сделать место для крепления фильтров.

Стены корпуса отделываются минватой.

Теперь можно установить вентилятор, и вмонтировать агрегат в систему вентиляции.

Монтируют готовые приборы непосредственно на стене или в специальной нише. Уровень шума зависит от мощности вентиляторов и материала воздуховодов. Но, как правило, он не превышает шум от работы компьютера.

Расчет рекуператора

Какой мощности нужен рекуператор для конкретного помещения. Формула расчётов такая:

Q = 0,335 х L х (tкон. – tнач.).

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

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

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

Q = 0,335 х 120 х 20 = 800 Вт.

Как узнать КПД готового рекуператора

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

  • Поступающего с улицы до рекуперации (tулич.)
  • Поступающего потока в дом, после рекуперации (tрекуп.)
  • Выходящий из дома поток до рекуперации (tдом.)

КПД = (tрекуп. – tулич.) : (tдом. – tулич.)

Полученный результат умножается на 100%

Готовый рекуператорПример:

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

КПД = (14 – 3) : (22 – 3)

КПД = 11 : 19 = 0,57

0,57 х 100% = 57 %

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

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

Заключение

Практикой доказана эффективность рекуператоров для систем вентиляции не только в общественных местах, но и самых обычных частных домах. Опытом множества мастеров-любителей доказано, что рекуператор вполне можно собрать самостоятельно. Приборы получаются не хуже фабричных, но себестоимость их в разы ниже!

Приточная установкаОтсутствие качественной вентиляции делает микроклимат помещения нездоровым и даже новомодные приборы вроде увлажнителей и ионизаторов в этом случае не помогут. Система приточно вытяжной вентиляции – отличное решение для плохо проветриваемых помещений.

Проект монтажа приточно-вытяжной вентиляции вы можете рассмотреть в этой теме.

Видео на тему

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *