Рекуператор воздуха: что это такое?

Рекуператор для дома – это элемент системы воздухообмена в доме или квартире. Онорганизует обмен тепловой энергией между потоками приточной и вытяжной вентиляции. Применение устройства позволяет существенно снизить затраты на обогрев и охлаждение и наладить оптимальную циркуляцию в рамках одной комнаты или всего здания.

Конструктивные особенности и принцип работы

Принцип действия рекуператора весьма прост: теплый воздух, выводимый из помещения или здания вытяжной вентиляцией, проходит по теплообменнику. Там он отдает свое тепло холодному воздушному потоку, поступающему с улицы по приточной вентиляции.

Потоки не смешиваются, а лишь обмениваются тепловой энергией.

Конструкция теплообменника зависит от типа рекуператора. Общие элементы ее следующие:

• корпус;
• приточный патрубок;
• вытяжной патрубок;
• вентилятор;
• теплообменник;
• фильтры;
• система отвода конденсата.

Некоторые рекуператоры имеют узлы дополнительного подогрева воздуха и климат- контроля.

Устройство позволяет повторно использовать до 70% тепла, теряемого с воздухом, уходящим из вытяжной вентиляции.

Основные типы

Рекуператоры различаются прежде всего по своим масштабам:

• комнатные;
• обслуживающие все здание.

Комнатные просты в установке и не требую создания системы воздуховодов и мощных вентиляторов, необходимых для систем масштаба здания.

По типу теплообменника различают:

Пластинчатые

Эта конструкция характеризуется невысокой стоимостью, простотой изготовления и пользуется популярностью среди домовладельцев.

Теплообменник представляет собой камеру, разделенную большим количеством параллельных пластин с высокой теплопроводностью. Объемы между пластин подключаются через коллекторы поочередно то к вытяжному, то к приточному потоку. Обмен тепловой энергией между этими потоками происходит по всей площади пластин.

Для изготовления пластин применяют такие материалы, как:

1. Полимерные пленки. Такие теплообменники дешевы, имеют малый вес, не ржавеют. Используются преимущественно в частных домовладениях.
2.  Алюминий. Обладают высокой теплопроводностью и самым высоким КПД. рекуператоры надежны, высокопроизводительны. Выдерживают большие скорости воздушных потоков. Применяются как в индустриальных, так и в домашних системах.
3. Нержавейка. Самый прочный и износостойкий материал, выдерживающий и высокую температуру, влажность, и химически активные среды. Используются в централизованных системах воздухообмена всего здания.

Простая и исключительно надежная конструкция без движущихся частей обладает высокой надежностью и позволяет добиваться высоких значений КПД теплообмена. Исключительно просто и обслуживание устройства. Благодаря несложному устройству именно пластинчатые рекуператоры чаще всего делают своими руками домашние мастера.

Важным преимуществом пластинчатых рекуператоров является отсутствие необходимости в электроснабжении устройства. Система работает от того напора, который создает естественная или принудительная приточно-вытяжная вентиляция.

К недостаткам стоит отнести отсутствие возможности управления влажностью поступающего в помещения воздушного потока. Кроме того, при резком понижении температуры на улице теплообменник пластинчатого рекуператора может покрыться инеем и даже полностью замерзнуть. На этот случай включают систему обходной циркуляции либо ставят модуль принудительного подогрева воздуха.

Роторные

Перенос тепловой энергии от вытяжного потока к приточному осуществляется вращающимся ротором из тонкого алюминиевого листа. Его часть, находящаяся в выходящем потоке, нагревается, поворачивается и попадает во входящий, которому и отдает избыточное тепло.

Для того, чтобы потока\и не смешивались, используется аэродинамическая защита, формирующая продувочную область.

Такие системы обладают высоким КПД и не подвержены образованию инея, не обмерзают в мороз. Кроме того, роторный рекуператор для дома не выносит влажность наружу, сохраняя ее внутри помещения. Это дает возможность не применять специальные устройства для увлажнения.

По сравнению с пластинчатыми теплообменниками, роторные обладают в несколько раз меньшими габаритами. Ротор вращается электродвигателем, поэтому, регулируя скорость вращения, можно управлять скоростью теплообмена. Устройство управления климатом может быть автономным, с собственными датчиками температуры и влажности, а может подключаться к централизованному управлению климатом и системам «умный дом»

К недостаткам роторной конструкции относят прежде всего попадание части выводимого воздушного потока в приточный канал. Это вдет к переувлажнению и вторичному загрязнению воздуха в комнатах. Чтобы предотвратить нежелательный эффект, на выходе устройства устанавливают дополнительный фильтр. При этом несколько снижается КПД.

Достаточно сложная конструкция, необходимая при изготовлении устройства высокая точность, необходимость в электроснабжении и регулярной смене фильтра также относятся к минусам.

Крышные

Прогрессивная конструкция предназначена для однообъемных помещений значительных размеров.

Теплые воздушные массы поднимаются вверх и скапливаются под перекрытием, являющимся одновременно и утепленной кровлей. Теплообменник в виде коаксиального стакана монтируется в проеме в кровле. Теплый воздух выходит по внешней трубе, а по внутренней в помещение притекает холодный. Он нагревается от стенок трубы.

Простота конструкции делает устройство доступным по цене. В него встраивают управляемые клапаны, чтобы регулировать теплообмен. Воздух поступает либо под потолок, либо, через систему воздухопроводов, в локальные зоны помещения.

Такие рекуператоры устанавливают в таких крупных помещениях, как:

• склады;
• торговые комплексы;
• общественные здания;
• спортивные сооружения;
• производственные цеха.

Несколько клапанов обеспечивают объем свежим и подогретым воздухом.

Гликолевые

Такие системы сложны по конструкции, но обладают высокой эффективностью. Принцип действия их основан на использовании промежуточного теплоносителя. Такое решение позволяет разнести в пространстве коллекторы приточной и вытяжной централизованных систем вентиляции. Тепловая энергия отбирается в одном теплообменнике от исходящего воздушного потока и запасается гликолевым теплоносителем. Он перекачивается по трубкам с помощью циркуляционного насоса к другому теплообменнику, в котором отдает запасенное тепло входящему потоку.

Технология прекрасно подходит в том случае, когда система воздуховодов приточной и вытяжной вентиляции уже смонтирована, а их коллекторы находятся в разных помещениях.

Протянуть две полудюймовые трубы намного проще и дешевле, чем перестраивать систему громоздких воздуховодов.

Система позволяет возвращать до половины тепла, утекающего вместе с отработанным воздухом. Это очень хороший результат для распределенных систем.

Конструкция требовательна к балансу воздушных потоков- исходящий должен быть не меньше входящего. В противном случае эффективность установки снижается. Использование незамерзающего теплоносителя дает возможность рекуператору работать и при отрицательных температурах без риска заморозить систему.

Плюсы и минусы

По сравнению с традиционными системами воздухообмена рекуперационные демонстрируют следующие достоинства:

• поддержание комфортных условий пребывания в жилых и рабочих помещениях при различных погодных условиях;
• сохранение до трети расходов на отопление;
• улучшение качества воздушных масс;
• возможность установки различных режимов работы, таких как экспресс – проветривание, дневное пребывание, ночная вентиляция;

К минусам таких устройств относят:

• большая цена;
• сложность монтажа, необходимо сверлить отверстия в наружных стенах;
• дополнительный шум от работающих вентиляторов;
• необходимость выбора определенных мест установки для обеспечения эффективной работы.

При установке централизованного мощного рекуператора потребуется также свести все приточные и все вытяжные трубопроводы в коллекторы, расположенные рядом друг с другом. Как правило, для этого приходится выделять отдельное техническое помещение

Критерии выбора

При выборе рекуператора необходимо принимать во внимание следующие факторы:

• тип системы воздухообмена: централизованная или локальная;
• объем помещения;
• расчетный среднесуточный воздушный поток, определяется исходя из объема и назначения помещения, числа присутствующих людей;
• тип теплообменника;
• габариты устройства;
• необходимость электроснабжения;

Для большого склада подойдет крышный рекуператор. Их придется предусмотреть несколько на каждый зал.

Для частного дома с централизованной системой воздухообмена неплохим вариантом будет пластинчатый теплообменник с подогревом на случай сильных морозов.

Сфера применения

К сожалению, локальный рекуператор не получится поставить там, где захочется. Существует ряд ограничений и рекомендаций по выбору места:

1. Потребуется наружная стена;
2. Не следует ставить локальный рекуператор или приточный клапан централизованной системы рядом с дымоходом или вытяжкой погреба, гаража или системы канализации. В этом случае неприятные запахи и вредные вещества будут втягиваться в комнаты;
3. Рекуператор издает негромкий, но все же слышимый звук. Для установки в спальне или детской следует выбирать самые малошумные модели.
4. Не стоит ставить рекуператор в ванной. Постоянно закрытая дверь будет препятствовать воздухообмену.

Современные модели постоянно совершенствуются, снижается уровень шума, повышается эффективность обмена теплом. Расширяются сервисные функции, многие устройства получают пульты дистанционного управления и могут подключаться к сети «умного дома»

Технология изготовления пластинчатого рекуператора

Для изготовления самодельного пластинчатого рекуператора воздуха для дома своими руками достаточно начальных навыков слесарных и плотницких работ.

Материалы и инструменты

Чтобы сделать теплообменник, потребуется:

• электрический лобзик;
• ножницы по металлу;
• электрошуруповерт;
• строительный нож;
• набор ручного слесарного инструмента;
• рабочий стол.

Понадобится также три или четыре листа оцинковки, лист фанеры или ДСП толщиной 6-10 мм, рейки 10*20мм – 12 метров, оцинкованные саморезы по дереву.

Чертежи и схемы

Без подробного чертежа можно обойтись ввиду исключительной простоты конструкции.

На схеме следует обозначить размеры пластин и общие размеры ящика, в котором будет закреплен теплообменник, приточные и вытяжные патрубки. Ширина и длина ящика будет равна диагонали пластины теплообменника, высота- высоте пакета пластин.

Этапы изготовления

На подготовительном этапе изготовления теплообменника для частного дома своими руками из рейки следует нарезать прокладки, количеством по 4 на каждый лист металла, длина планок равна стороне квадрата пластины. При раскрое оцинковки следует соблюдать осторожность и пользоваться защитными перчатками.

Далее начинается сборка в следующей последовательности:

• приклеить планки на пластину- две по краям и одну параллельно им в центре;
• приклеить следующую пластину;
• планки наклеить перпендикулярно предыдущим;
• собранный пакет до высыхания клея прижать грузом около 10- кг.
• углы пакетов скрепить стальными или алюминиевыми уголками;

Далее необходимо собрать корпус рекуператора из фанеры или ДСП. Пакеты теплообменников монтируются в нем под углом 45^ок продольной оси.

В боковых стенках сверлятся отверстия и крепятся фланцы четырех воздуховодов.

Фланцы и места контакта углов теплообменника с боковыми стенками корпуса уплотняются герметиком.

После установки верхней крышки рекуператор готов к включению в систему воздухообмена.

Обзор лучших моделей с характеристиками

Ниже представлен краткий обзор локальных рекуператоров, предлагаемых магазинами г Москвы. Эти модели предназначены для монтажа в наружную стену многоквартирного ил частного дома.

Устройства с рабочей температурой до -5 в более сильные морозы придется отключать.

Продвинутые модели имеют пуль дистанционного управления и климат-контроль.