Любой, кто постоянно читает FORUMHOUSE, знает, что качественная вентиляция – залог здорового микроклимата в доме. Правильно рассчитанная и смонтированная система вентиляции обеспечивает постоянный приток свежего воздуха в дом и отток отработанного наружу. Однако зимой, вместе с отработанным воздухом, наружу выбрасывается драгоценное тепло, а с улицы в дом поступает холодный воздух, на нагрев которого тратится дополнительная энергия.
Чтобы не отапливать улицу, всё большее количество современных и энергоэффективных домов оснащают рекуператорами. А т.к. цены на промышленные образцы, мягко говоря, кусаются, то лучший выход – это засучить рукава и сделать подобное устройство самостоятельно!
Что такое рекуператор воздуха?
Прежде чем приступить к конструированию рекуператора, необходимо разобраться в принципе его работы.
Слово «рекуператор» (от латинского «recuperatio») означает получение или возвращение чего-либо обратно. Воздушный рекуператор – это устройство, в котором посредством теплообмена происходит передача тепла от потока исходящего, уже нагретого воздуха, входящему холодному воздуху.
Не следует путать понятия воздушное отопление и рекуперация. Если первое относится к системе отопления, то рекуператор является частью современной системы вентиляции загородного дома.
Эффективность и экономическая выгода от установки рекуперационной системы в доме зависит от следующих факторов:
- стоимости энергоносителей;
- предполагаемых сроков эксплуатации системы;
- сумм, затраченных на монтаж системы;
- суммы, затрачиваемой на ежегодное обслуживание системы.
Рекуператор – это всего лишь часть (и не самая дорогая) системы принудительной вентиляции. Поэтому и рекуператор, и вентиляцию, следует рассматривать как общую систему.
Виды рекуператоров
Рекуператоры классифицируются в зависимости от конструктивного исполнения и предназначения, а именно:
1. По типу движения теплоносителя (воздуха) – прямоток или противоток.
2. По конструктивному исполнению и принципу действия теплообменника:
- роторный рекуператор
Этот тип рекуператора представляет собой закрытый корпус с установленным внутри него ротором (барабаном), приводимым в действие электромотором.
Ротор вращается с определённой скоростью и попеременно оказывается в зоне действия тёплого или холодного воздушного потока.
Таким образом, пластины ротора циклически то нагреваются, то остывают.
В результате накопленное тепло передаётся поступающему холодному уличному воздуху.
Рекуператоры роторного типа имеют высокий КПД (до 85%), не обмерзают при низких температурах и частично регулируют уровень влажности.
К главным недостаткам рекуператора роторного типа относятся:
- сложная конструкция, состоящая из электромотора, ротора, приводного ремня и системы воздуховодов;
- повышенный уровень шума;
- наличие подвижных частей снижает надёжность системы и приводит к необходимости более частого технического обслуживания.
- пластинчатый рекуператор
Пластинчатый рекуператор представляет собой теплообменник (кассету), состоящий из множества тонких пластин, соединённых друг с другом с небольшим зазором.
Тёплый воздух, проходя через кассету, нагревает пластины, которые в свою очередь – за счёт быстрого теплообмена, передают энергию холодному потоку.
Т.к. воздушные потоки не смешиваются друг с другом, теплообмен осуществляется благодаря одновременному охлаждению и нагреванию пластин со всех сторон.
Среди плюсов пластинчатого рекуператора можно выделить:
- невысокую стоимость;
- компактные размеры;
- простоту устройства;
- отсутствие подвижных частей.
У рекуператора этого типа при низкой температуре, из-за образования конденсата, происходит обмерзание пластин теплообменника.
Несмотря на существенный недостаток, этот тип рекуператора является наиболее распространённым при самостоятельном конструировании.
Рекуператор своими руками
Теплообменник пластинчатого рекуператора чаще всего изготавливают из квадратных пластин. Вкачестве материла для пластин используются:
- тонкие медные или алюминиевые листы;
- фольга;
- паропроницаемые мембраны.
При изготовлении пластинчатого теплообменника важно выдержать определённые расстояния между пластинами.
Чем меньше зазор между пластинами, и чем они тоньше, тем больше теплообмен между воздушными потоками. Соответственно ,увеличивается КПД установки.
Однако уменьшение толщины зазоров приводит к увеличению скорости образования конденсата. Это, в свою очередь, вызывает закупорку каналов у теплообменника и вызывает падение КПД рекуператора.
Чтобы бороться с этим явлением, дополнительно подогревают холодный входящий воздух электрическими калориферами или отключают входящий приток и продувают теплообменник только тёплым воздухом.
Это увеличивает трудоёмкость изготовления рекуператора в домашних условиях.
Тем не менее, пользователь нашего сайта с ником Megavolt собрал эффективный пластинчатый рекуператор с блоком управления. Пластины форумчанин сначала решил делать из листовой меди, но, из-за её высокой цены, решил перейти на пищевой алюминий.
Megavolt:
– Я боялся, что теплообменник из фольги начнёт вибрировать и «запоёт», но я ошибся, установка работает не громче компьютера. Корпус склеил из пластика. Производительность рекуператора – 200 м3 в час. Также я изготовил процессорный блок управления системой. Теперь можно наблюдать за работой рекуператора, так сказать, в режиме «онлайн».
В рабочем режиме на дисплей выводится температура выходящего и входящего воздуха, время, мощность вентиляторов. На случай отключения электричества предусмотрено питание блока управления от АКБ.
Кроме металла, для изготовления теплообменника можно использовать сотовый поликарбонат. Именно так поступил Hecs73
Hecs73:
– Я купил 11 листов сотового полипропилена 3м/2м/3мм. Распилил их на параллелограммы 1х0.5 м и склеил силиконом. Зазор между листами контролировал 3мм шнуром. Шнурок при сборке сдавило, и зазор вышел в 1,5-2 мм, что благотворно сказалось на КПД и негативно – на падении давления. Теплообменник установил в пенопластовую коробку, подвёл утеплённые воздуховоды диаметром в 160 мм и поставил рекуператор на чердак. Производительность установки – 150 м3. Замеры показали, что при температуре 5 °C на улице и 24 °C– в доме на притоке получается 22 °C.
Также среди самоделок распространён коаксиальный тип рекуператоров.
Vitman:
– По моему мнению, в домашних условиях проще всего сделать коаксиальный (труба в трубе) рекуператор.
Такой рекуператор изготавливают из канализационной пластиковой трубы диаметром 160 мм, длиной 2 м и алюминиевой воздушной гофры диаметром 100 мм и длиной 4 м.
На концы пластиковой трубы одеваются разветвители-переходники, а внутрь трубы, в виде спирали, укладывается полностью растянутая гофра. Благодаря разветвителям, тёплый поток гонится через гофру, а холодный поток идёт внутри пластиковой трубы. В результате потоки разделяются и не смешиваются друг с другом, а холодный воздух, проходя через теплообменник, нагревается.
sim1:
– В качестве эксперимента я совместил коаксиальный рекуператор с грунтовым теплообменником. Длина пластиковой трубы – 2.3 м, диаметр – 160 мм. Алюминиевая гофра: длина 3.5 м, диаметр 100 мм. Рекуператор я собрал за 3 часа, и обошёлся он мне в 5 т. руб. Рекуператор разместил горизонтально.
По результатам испытаний форумчанин получил следующие данные:
- Температура в помещении +24°C.
- Температура воздуха на входе -7°C.
- Температура воздуха на выходе +19°C.
- Производительность рекуператора до 270 м3.
Vitman:
– Чем длиннее путь, который проходит холодный воздух в теплообменнике, тем выше КПД установки. Советую собрать данный рекуператор из 4-х труб по 2-2.5 метра каждая. Трубы лучше дополнительно теплоизолировать. Конденсат хоть и появится, но его будет значительно меньше, чем в пластинчатом типе рекуператора, который не будет работать без дополнительного нагрева входящего потока при низкой температуре. Для сбора конденсата можно установить трубы под углом или вертикально, и вставить штуцер для слива.
Также пользователи сайта FORUMHOUSEпредлагают модернизировать конструкцию коаксиального рекуператора.
Хозяин Мастер:
– Нужно поменять местами приточный поток и обратный и пустить холодный воздух по гофре.
Тогда конденсат будет вытекать по пластику, а гофра останется сухой.
saks01:
– Т.к. внешнюю трубу всё равно нужно теплоизолировать, то можно совсем от неё отказаться.
Ответы на все вопросы по рекуперации и вентиляции собраны в этом разделе. Здесь рассказывается о самодельном рекуператоре с автоматикой. А тут наглядно показывается, как собрать рекуператор из сотового поликарбоната. Что получится, если совместить коаксиальный рекуператор и грунтовый теплообменник – читайте в этой теме.
А ознакомившись с этим видеосюжетом, вы узнаете, как рекуператор помогает экономить тепловую энергию.
