Статья написана как продолжение моего видео. Здесь не рекламируется конкретная модель рекуператора, а обсуждается возможность установки таких систем и мой скромный опыт. Текст весьма субъективен и местами чрезмерно эмоционален, посему не судите строго.
ПВУ и стационарный рекуператор – зачем и что это
Мне иногда кажется, что вентиляторщики это особая средневековая каста, где тайны ремесла передаются из поколения в поколения. Сколько недоговорок, намеков и узкоспециализированных терминов выливаются сразу на потенциального покупателя, чтобы погрузить его в нирвану "приготовления воздуха для вашего дома" – и это прямая цитата из диалога с представителем одной из компаний предлагающих климатическую технику, что сразу возникает ощущение собственной неполноценности. Так как я много лет возился с системами кондиционирования и вентиляции комплекса зданий в центре Москвы окруженных высокой красной кирпичной стеной, и имею некоторое представление об этом, то, после моего ответного краткого экскурса в теорию изобары-изохоры-изотермы, дальнейшая часть беседы для меня всегда сокращалась до: "Мы так не делаем".
Это я к тому, что любая ваша попытка купить готовое стационарное решение с установкой сразу перекрывается ценником, от которого в вашем сознании нарисуется волшебная штуковина с розовыми пони внутри, и так как розовые пони, согласимся, весьма дороги, то вещь стоящая – надо брать. Но потом...
Альтернативой этому служат маленькие настенные коробочки с вменяемой ценой. Но любой из вас, покопавшись в отзывах, первых делом нахватается кучей негатива на эти устройства. И дело не в том, что эти бризеры, канальные рекуператоры и прочее плохи – проблема в другом. Вашу квартиру можно рассмотреть как несколько изолированных кубиков воздуха соединенных между собой дверными и оконными проемами и... общедомовой вентиляцией, а также многочисленными щелями в бетонных перекрытиях и стенах. И если вы ставите кухонную вытяжку или втягиваете воздух бризером, то это создает перепад давления, как между кубиками (комнатами) вашей квартиры, так и внешней средой, и начинаются бесконечные сквозняки вкупе с локальными душными местами, и, в худшем случае, еще и задувом запахов из соседних квартир. Например работающий бризер (приточный вентилятор) в комнате при открытой и закрытой дверях это совершенно разные внутриквартирные воздушные потоки, и чем мощнее вентилятор, тем больше эти неприятные эффекты. Радости не добавляет внешнее окружение этих кубиков: внутридомовые коридоры, каналы пассивной вентиляции и сама атмосфера "за бортом". Чаще всего эти неприятности случаются в холодное время года, так как здесь добавляется перепады температур, что, вот физика, будь она неладна, еще больше усиливает перепады давления.
Полноценный выход из подобных ситуаций это приточно-вытяжные установки (ПВУ). Вся идея очень проста: количество закачиваемого в кубики воздуха должно быть примерно равно количеству изымаемого из них. То есть весь воздух в вашей квартире (во всех кубиках сразу) будет находится под несколько более высоким статическим давлением по сравнению с окружающим пространством. Иными словами вы сможете получать только свежий уличный воздух, без подмешивания сторонних источников и распределять его сразу по всем кубикам. Плохой новостью является то, что нужно развести вентиляционные короба по всей квартире и еще где-то разместить достаточно шумные ящики. А еще входящий воздух в холодные времена года надо подогревать и увлажнять, летом наоборот охлаждать и сушить. Мало того что такая установка займет много места, на нагрев воздуха нужно будет тратить большое количество энергии, которая потом улетит в вытяжку. Вот тут на сцене появляется воздушный теплообменник который по другому называется рекуператор. Вопреки множеству словесов о высокотехнологичности, рекуператор на порядок проще бытового кондиционера. По сути – это длинная труба разделенная пополам радиатором теплообмена (в простейшем случае тонким листом металла) по каждой части которой прокачивается воздух.
Очевидно, что при достаточной длине, температура воздуха на выходах будет равна разнице входной и выходной температур. Но если еще оптимизировать эту конструкцию, например изменяя количество прокачиваемого воздуха или профиль трубы и площадь пластины радиатора, то можно еще больше повысить КПД. Именно поэтому вы можете встретить множество самодельных рекуператоров бесконечно разных конструкций, но в основном все усилия сводятся к тому чтобы сократить габариты этой "трубы". Кстати, я с большим уважением отношусь к таким разработкам.
Теперь, после такого предисловия, которое, надеюсь, не вогнало вас в тоску, я расскажу как я решал и решил проблему зимней духоты в квартире не прибегая к услугам "спецов" и уменьшения жилой площади. Да, с компромиссами и приключениями, но решил :)
Выбор рекуператора и планирование
Мое субъективное мнение состоит в том, что ПВУ с рекуперацией не может быть маленького размера. Поэтому я не рассматривал настенные системы и сразу стал перебирать стационарные рекуператоры. И выбор для квартиры весьма прост – мне нужна была наименее производительная система. Нижний порог производительности таких систем начинается со 150 кубических метров в час. Даже для трехкомнатной квартиры это многовато, но производители приводят этот параметр при работе вентиляторов на максимальной скорости. Такой режим – это повышенный шум и снижение КПД, посему смело делим этот параметр на три (в рекуператорах обычно минимум три режима скорости вентиляторов). И получаем, что такая система обновит весь воздух 50 квадратных метров среднестатистической квартиры (примерно 130 м3), за два с хвостиком часа. Санитарные требования к качеству воздуха в жилых помещениях вы можете посмотреть сами, я же отмечу что даже такой рекуператор их успешно перекрывает. Также в системах такой производительности диаметры воздуховодов имеют размер 98 мм, соответственно, наиболее распространенные круглые пластиковые воздуховоды вполне подходят.
Следующий вопрос: где его смонтировать. Тут важны габариты этого ящика и как проложить к нему воздуховоды.
Вы видите картинку монтажа из инструкции к моему рекуператору и из нее не следует ровным образом ничего. На самом деле в квартире есть три места: в коридоре у входной двери, на потолке в коридоре к кухне и в пространство между фальшивым потолком сантехкабины (туалета с ванной) и настоящим перекрытием. И все три варианта мне не нравились, оставался только балкон.
Сразу решался вопрос о подведении и выведении воздуха из системы, ну а план монтажа вы уже видели в видео. На мое счастье стеновые панели дома в котором я живу были изготовлены для максимального удобства электриков, которым надо было прокладывать межкомнатную проводку при строительстве. Поэтому между всеми комнатами на уровне пола есть полуарки-полудырки диаметром 20 сантиметров небрежно закиданные цементом.И если их очистить, то в них вполне проходят воздуховоды отбираемого из помещений воздуха. В свою очередь приток можно направить на подоконную батарею, чтобы зимой догревать воздух, и, первый компромисс, во все межкомнатные двери придется установить вентиляционную решетку.
Далее, путем использования рулетки, я убедился в том, что планируемый к покупке рекуператор вместе с коробом утепления поместится по ширине моего балкона. И получил примерно такой план:
Как вы понимаете такие эскизы и выкладки показывают только возможность установки рекуператора, но отнюдь не гарантируют результат. Но у страха глаза велики, глаза боятся, а руки делают – в общем давайте перейдем к самому интересному.
Покупка
Наверное более правильным вариантом было бы пообщаться с менеджерами магазинов климатической техники, но я сдался на втором телефонном звонке (см. выше). И, как водится всем ленивым людям, тупо полез на OZON.
Не могу сказать теперь, что это было ошибкой, но количество сюрпризов от продавца которого я не буду называть, превзошло все мои ожидания. Мой выбор пал на рекуператор Electrolux EPVS-200 и вот его изображение на странице продавца:
Я надеялся на известный бренд, и не учёл европейскую жадность, китайскую безалаберность и пофигизм отечественного сервиса. Через неделю мне внесли коробку в которой была совершенно другая модель, которая отличалась габаритами, характеристиками, конструкцией – всем, совпадало только название.
Когда первый шок прошел, и я получил издевательски любезный ответ от продавца, что я могу вернуть товар, до меня дошло, что он единственный кто продает стационарные рекуператоры на OZON и выбора у меня, в общем то, нет.
Я вернулся к своим чертежам и убедился, что не смотря на увеличившиеся габариты, приехавшая железная коробка все же умещается в короб на балконе. Ну, и не буду скрывать, купился на новомодный сенсорный пульт, диаметр центробежных вентиляторов (гораздо бОльший, чем на картинках у оригинала) и... очень примитивную электронику с релюшками родом из прошлого века. А затем попробовал найти документацию к этому чуду на европейском сайте Electrolux. И, к моему удивлению, мне упрямо показывали модель с кнопочным пультом. Ну, к бардаку нам не привыкать, посему внимательное изучение шильдика на крышке, дало новые исходные данные: производительность пришедшего рекуператора указывалась как 150 кубометров в час, а цифра 200 в названии, обычно, указывает именно эту характеристику.
Кроме того, инструкция на русском языке была сверстана и практически повторяла инструкцию к совершенно другой модели.
Так, методом несложной дедукции, я определил, что пришедшее мне в коробке чудо скорее модель ERVX-150, так как характеристики и конструкция практически совпадали, но имелось одно отличие, платы контроллера управления были разными (естественно, к этому моменту я уже разобрал рекуператор до винтиков).
Так как дороги назад уже не было, я стал тестировать эту штуковину.
Черный ящик
Первая попытка прочтения инструкции по монтажу и эксплуатации ввела меня в ступор – я ничего не понял. Вернее я понял, что и писали и переводили ее средневековые монахи. Но если вы имеете представление о том, как это должно работать и экземпляр для тестирования, то можно разобраться. Вот вам цитаты из инструкции по установке микропереключателя режимов, который находится на плате контроллера рекуператора:
SW4-1 служит для переключения режима размораживания. По умолчанию находится в положении «ВЫКЛ.», это означает обычное размораживание посредством вентилятора ЕА.
При установке в положение «ВКЛ.» размораживание осуществляется посредством нагревателя на стороне ОА (для этого к воздуховоду ОА должен быть присоединен нагреватель. Рекомендуется только в том случае, если температура в зимний период опускается ниже -15 °С). При этом для параметра 01 автоматически выбирается значение «0» и электронагреватель на стороне подаваемого воздуха использовать нельзя. В режиме размораживания с помощью электронагревателя пульт управления автоматически включает и выключает электронагреватель, чтобы нагреть свежий воздух с целью предотвращения обмерзания на стороне ЕА теплообменника.
1) Если температура наружного воздуха < -15°С, нагреватель ОА включается на 50 минут, затем вентилятор выключается на 10 минут и повторно запускается.
2) Если нагреватель ОА включен и температура выходящего воздуха остается <-10°С, вентилятор выключается на 50 минут.
3) Если температура выходящего воздуха <-10°С и температура наружного воздуха >-15 °С, нагреватель ОА включается на 10 минут для размораживания.
4) Если нагреватель ОА включен и температура наружного воздуха >+25°С, нагреватель ОА выключается на 5 минут. Если измеренное более 3-x раз датчиком значение температуры наружного воздуха превышает 25°С, электронагреватель выключается.
Забегая вперед скажу, что микропереключатели вообще не надо трогать, так как их режимы перекрываются параметрами устанавливаемыми с пульта и об этом написано в инструкции к пульту.
Надеюсь вы не стали целиком читать этот бред, но из него можно вычленить два тезиса: первый – что при температуре меньше -15 градусов обязательно нужно использовать дополнительный электрический калорифер, второй – управление им предусмотрено в контроллере (ну и третье, конечно же, калорифер поставляется отдельно).
Возможно новостью для вас будет то, что куб рекуперации в холодное время года может замерзнуть, и в корректной системе должен быть предусмотрен либо режим размораживания (когда входной вентилятор останавливается, а вентилятор выдува прогревает куб рекуператора теплым воздухом из квартиры), либо во входной воздушный канал устанавливается электрический калорифер, который при низких температурах должен немного подогреть атмосферный воздух. А это значит что приведенная выше инструкция отчасти верна (на самом деле это практически описание работы прошивки контроллера), но продраться сквозь её зубодробительный стиль, а она вся написана таким языком, без внешнего толмача невозможно. Таким толмачем для меня стало изучение платы контроллера и собранный наспех прямо в комнате стенд для перебора параметров (дело было летом два года назад). Давайте посмотрим на результат моих расследований.
Изучение дорожек с обратной стороны платы сообщило мне следующее:
1. Моторы вентиляторов работают на переменном токе, имеют три обмотки, и соответственно, три режима (не десять, как было обещано). Они включаются тупым замыканием релюшек 3, 4 и 5 для вытяжного вентилятора, и 2, 1 и 9 для приточного.
2. То, что называется "сигнал электрического нагревателя", на самом деле контакты для подключения внешнего калорифера, и они в свою очередь замыкаются реле 6 и 7. Из этого вытекает что либо калорифер двухрежимный, либо их устанавливается два. Попытка определить его модель поиском по сайту естественно не увенчалась успехом, но зато была найдено значение мощности 1.5 Квт для нагревателя модели рекуператора производительностью 250 кубометров в час. Далее я купил готовый двухрежимный тен с двумя спиралями по 500 ватт, соорудил из жести шестигранную трубу и закрепил в ней тен на керамических изоляторах.
3. Последним элементом паззла были задвижки. Об этом вам тоже не сообщают, но если рекуператор выключен, это отнюдь не значит что через него не протекает воздух. В схеме есть еще одно загадочное название для большого белого контактного разъема: By-pass. К нему идут контакты от реле 8, и это реле переключающее. Я знаю, теперь и вы тоже, что такие типы реле обычно управляют электромеханическими задвижками клапанов в системах вентиляции, например вот такими:
Но судя по непереведенному названию и невнятному пояснению в англоязычной версии инструкции реле 8 должно управлять клапанами байпаса, при этом отдельно на винтовые разъемы выведен еще и загадочный "переключатель байпаса". Так как я не предполагаю создавать обходной воздушный канал, то мне это не нужно, а нужно чтобы при включении рекуператора задвижки открывались, ну и при выключении соответственно закрывались. И во время экспериментов я определил что клеммы "выход сигнала о рабочем состоянии" выполняют нужные мне функции, но подключены к реле 10. Так как перепрошить код микроконтроллера у меня возможности не было, я просто разорвал скальпелем на плате управляющие проводники ведущие к реле 10 и перебросил их на реле 8.
Таким образом я получил полнофункциональную систему рекуперации на базе уже существующего контроллера и мне осталось только спроектировать физические клапаны.
3D клапаны
Не мудрствуя лукаво, я засел на 6 часов в 3D Max и получил встраиваемый в 100 миллиметровый круглый воздуховод клапан состоящий из пяти частей.
Рычаг привода имеет шестигранную ось, так же как и ответная часть заслонки, и может быть установлен в любом положении, также вы можете вынуть его из клапана в любой момент для ревизии. Я не стал делать этот клапан руками, так как делать два клапана гораздо муторнее, чем два раза напечатать на 3D принтере. Кстати, если вам нужны STL файлы для печати, то можете забрать их с моей страницы на Boosty. Кинематику между приводом и заслонками я сделал из алюминиевых полосок, а пружины обеспечивают корректный "досыл" заслонки в закрытое положение.
Заключение
Я прекрасно понимаю, что если вы возьметесь за подобный проект, то у вас будут совершенно иные условия. Цель данного опуса в том, чтобы вас не останавливало беспрекословное: "Так сделать нельзя!" , ответить на опущенные в конце видео вопросы и заодно показать вам этапы планирования и монтажа.
Если остановиться на цене , то это 50 000р. за рекуператор и меньше 5 000р. за всё остальное, правда это было два года назад. И еще незабываемые ощущения во время реализации этого проекта – мне пришлось думать, изобретать, сомневаться – что гораздо ценнее.
Пусть с компромиссами, в виде отдельного увлажнителя воздуха и "дырками" в дверях, у меня дома теперь есть бытовой прибор, который включается и выключается одной кнопкой. То есть все вышеописанные сложные манипуляции позволили спрятать под капот всю механику и, внешне, например для моей жены, рекуператор не сложнее электрического чайника. И, конечно, вопросы и комментарии приветствуются.
В завершении... Сейчас ночь, в квартире температура +23, на улице -15 ,и ,вот фото пульта, по которому видно что в квартиру поступает чистый воздух с температурой +15.. Калорифер работает на половинной мощности (500 Вт) и этого хватает чтобы обеспечить разницу температур в 30 градусов. Мой вариант монтажа действительно работает в любую погоду.