Рекуператор воздуха для частного дома: что это такое и как сделать своими руками

Еще в недавнем времени проточно-вытяжные вентиляции с рекуператорами в России и близлежащих странах использовались довольно редко. В последние же годы ими стали массово оборудовать разнообразные помещения, что обусловлено прежде всего надежностью и эффективностью таких систем.

Основная их особенность — возврат части тепла из отработанного ранее воздуха. Покидая комнату, он немного нагревает встречный поток в теплообменнике. Вследствие этого в помещение попадает не только свежий, но и немного подогретый воздух, создающий комфортные условия для людей.

Что такое рекуператор воздуха?

Рекуператор воздуха представляет собой теплообменник поверхностного типа. Он используется для повторного применения теплоты выводящих газов. Это непрерывно происходит через стенку, выполняющую роль разделителя. В отличие от такого устройства, как регенератор, в рекуператоре потоки не меняют своего расположения.

Рекуператор воздуха — это приспособление, обеспечивающее минимизацию потерь через вентиляционную систему. Вследствие этого данное устройство можно назвать энергосберегающим прибором. Он подразумевает повторное использование тепла в осуществлении одного технологического процесса.

Как работает устройство

Устройство рекуператора воздуха довольно простое. Это отражается на работе данного приспособления. Его функционирование происходит следующим образом:

1. Приток воздуха в помещение и его вытяжка из комнаты происходят одновременно — параллельно друг с другом.
2. Теплый отработанный воздух всасывается посредством вентилятора в устройство, попадя таким образом в теплообменник.
3. Проходя сквозь теплообменник, теплый отработанный воздух выходит наружу самого сооружения.
4. Холодный свежий воздух при помощи обратной тяги всасывается в помещение, проходя через другие части теплообменника.
5. Тепло воздуха из комнаты таким образом используется для подогрева холодного потока, который попадает в комнату через устройство.

Постоянные непересекающиеся друг с другом потоки воздуха разных температур могут обеспечить эффективность рекуперации более чем на 90%.

Для чего нужен рекуператор

Популярность рекуператоров воздуха обусловлена несколькими факторами. Используются они в следующих целях:

• улучшение функционирования приточно-вытяжных вентиляций в помещениях;
• обеспечение квартир, частных домов, предприятий и офисов чистым воздухом;
• нормализация температуры потока воздуха, попадающего извне;
• создание оптимального для жизнедеятельности человека микроклимата в комнате.

Рекуператор — это эффективное и надежное устройство, которое намного лучше стандартных приточно-вытяжных вентиляций. Оно позволяет удалять отработанных воздух из помещений, используя его тепло для нагрева поступающих снаружи здания потоков. В свою очередь в летний период времени прибор работает обратным образом. В таких ситуациях более прохладный воздух в помещении охлаждает теплый поток, который поступает в комнату снаружи.

Расчёт мощности системы

Проветриватель для больших помещений повышенной мощности

Габариты и мощность рекуператора влияют на производительность устройства. Чем больше площадь вентилируемого помещения, тем более мощный рекуператор потребуется. Поэтому прежде чем приобретать устройство следует провести расчёт мощности рекуператора.

Для этого используется формула: Q = 0,335 x L x (T1 – T2), где:

• Q (Вт) – мощность устройства;
• L (м3/ч) – объём воздуха, необходимый для нормальной жизнедеятельности человека. Согласно норме для одного человека требуется 60 м3/ч;
• Т1 (оС) – температура воздуха после рекуперации;
• Т2 (оС)– температура воздуха до рекуперации.

Например, рассчитаем мощность рекуператора для квартиры, где проживает 3 человека. Температура воздуха, транспортируемого в помещения, должна равняется не менее 20 оС, а с улицы поступает воздух температурой -10 оС. Q = 0,335 x 180 x 32 = 1929,6 Вт.

При проведении расчёта следует брать минимально возможную температуру (в среднем за 5 лет), которая наблюдалась в регионе, где планируется установка рекуператора. Если устройство не планируется использовать как основной источник обогрева помещения, то показатели температуры подбираются индивидуально.

Виды рекуператоров

В настоящее время существует несколько различных типов рекуператоров воздуха. Они отличаются друг от друга такими своими особенностями, как:

• Схема движения теплоносителей. В этом плане рекуператоры бывают противоточными, перекрестными прямоточными и т.д.
• Конструкция. В зависимости от собственного устройства, приборы могут быть трубчатыми, пластинчатыми, роторными, ребристыми, оребренно пластинчатыми типа ОПТ и др.
• Материал изготовления. Чаще всего производятся металлические, мембранные и пластиковые рекуператоры.
• Назначение. Устройства могут иметь такие функции, как подогрев воздуха, подогрев жидкости, испарение влаги, конденсация излишней жидкости и т.д.

Наиболее популярными по своей конструкции являются пластинчатые и роторные рекуператоры. Прежде чем приобрести одну из этих типов моделей, необходимо обратить на все их особенности и основные отличия.

Пластинчатый рекуператор

Наибольшим спросом на сегодняшний день пользуются именно пластинчатые рекуператоры. Это обусловлено прежде всего простотой их конструкции и дешевизной. Несмотря на это, эффективность теплообменников таких устройств, как правило, не превышает 50%.

Основным преимуществом любого пластинчатого рекуператора является полное изолирование воздушных потоков друг от друга. Вследствие этого не происходит подмешивание вытяжного воздуха в приточный. Тепло удаляемого из помещения потока передается через алюминиевые пластины воздушной массе, которая поступает в комнату.

К минусам пластинчатых рекуператоров можно отнести потребность в обеспечении отвода дренажа. Вследствие этого происходит осушение воздуха.

В северных широтах и средней климатической полосе России специалисты не рекомендуют использовать пластинчатые рекуператоры. Это связано прежде всего с их низкой эффективностью. К тому же такие устройства не очень хорошо функционируют в подобных условиях вследствие постоянных циклов заморозки и оттаивания.

Роторный рекуператор

Отличительной особенностью роторных рекуператоров является их большая эффективность. Вследствие этого подобные устройства реализуются по более дорогой стоимости, нежели пластинчатые.

Эффективность работы роторных рекуператоров составляет около 82%. Таким образом, если температура воздуха на улице составляет −28 градусов по Цельсию, его подогрев в устройстве возможен до +14 градусов по Цельсию.

В основе принципа работы роторных рекуператоров лежит регенерация тепла. Вращающий барабан устройства, выполненный из фольги, поглощает тепловую энергию удаляемого из комнаты потока воздуха, передавая ее приточному.

Также роторные рекуператоры отличаются и некоторыми другими преимуществами. К ним относится отсутствие циклов оттаивания и потребность отводить конденсат. Вследствие этого в последнее время данные типы устройств обретают все больший спрос.

Основные отличия

Прежде чем приобрести роторный или же пластинчатый рекуператор, необходимо обратить внимание на такие основные отличия между ними:

Окупаемость рекуператоров напрямую зависит от нескольких факторов. К ним можно отнести климатические особенности региона, площадь помещения, эффективность конструкции и т.д. Некоторые устройства при достаточно холодных зимах могут окупиться всего лишь за один сезон. Система может существенно уменьшить статью эксплуатационных расходов в быту.

Принцип работы устройства

Рекуперирующая система состоит из двух основных частей, одна из которых выполняет функцию забора воздуха из окружающей среды, нагнетая ее в помещения, а вторая – движет поток в обратном направлении – на улицу. Таким образом, для монтажа системы нужны:

• Непосредственно рекуператор;
• Система трубопроводов, по которым движется воздушная среда;
• Диффузоры, выполняющие функцию контроля над перемещением воздушной среды.

Сам рекуператор содержит несколько элементов: теплообменный модуль, вентилятор, механизм поворота вентилятора для смены направления воздушного потока, заслонка, фильтрующий элемент. Теплообменный аппарат необходим для того, чтобы проходящий воздух отдавал излишки тепла или нагревался (в зависимости от сезона). Поскольку система исключает возможность прямого перемешивания двух воздушных потоков (двигающихся из помещения и в помещение соответственно), засорение и появление неприятных запахов исключено.

Таким образом регенерационная система обеспечивает благоприятный микроклимат в доме без необходимости установки внутридомового вентилятора.

Пошаговая инструкция по изготовлению самодельного рекуператора с чертежами

Несмотря на наличие большого количества рекуператоров воздуха в продаже, такое устройство можно самостоятельно создать своими руками в домашних условиях. Прежде чем приступить к выполнению данного задания, необходимо обратить внимание на некоторые важные особенности. К ним относятся материалы для изготовления, чертежи и инструкция.

Материалы для изготовления

Перед процессом создания рекуператора для воздуха необходимо приобрести такие материалы для его изготовления, как:

1. Листовой металл. Лучше всего использовать алюминий. Вместо него может подойти также кровельное железо, текстолит, гетинакс или же сотовый поликарбонат. Для того чтобы улучшить уровень теплообмена устройства, необходимо выбрать наиболее тонкий листовой металл.
2. Деревянные рейки. Они требуются для прокладки между металлическими пластинами. Вместо деревянных реек допускается использование технических пробок или же простого шнура. Их толщина быть не более 2-3 миллиметров. При этом ширина данных изделия должна достигать 10 миллиметров.
3. Герметик. Он должен быть основан не на кислоте, а на других веществах.
4. Клей. Необходимо обратить внимание, для каких материалов он предназначен. Клей, предназначенный для металла, не может использоваться для крепления дерева.
5. Материал для корпуса устройства. Это может быть фанера, металл или же древесноволокнистая плита средней плотности (МДФ). Вместо них специалисты советуют приобрести готовую деревянную коробку необходимых герметических размеров.
6. Четыре фланца. Они должны иметь точно такой же размер, что и ранее подобранные трубы для устройства.
7. Минеральная вата. Толщина данного изделия должна быть примерное 4 сантиметра. Этот материал необходим для обеспечения теплоизоляции помещения.
8. Металлический уголок. Он предназначены для обеспечения надежного и эффективного крепления устройства к стене.
9. Метизы. Они представляют собой крепежные детали, которые потребуются для сборки всей системы.
10. Вентилятор или же кулер. Основное предназначение такого приспособление — обеспечение потока воздуха в помещение или же из него.

Для осуществления резьбы некоторых деталей в процессе работы может понадобится электроинструмент. Ширина корпуса устройства должна соответствовать диагонали будущего теплообменника. В свою очередь высота системы напрямую зависит от того, каково количество пластин будет использоваться в создании приспособления для вентиляции.

Пошаговая инструкция

Для того чтобы создать действительно надежный и эффективный рекуператор воздуха необходимо выполнить следующий алгоритм действий:

1. Первоначально нужно нарезать металл на квадраты со сторонами 20-30 сантиметров. Понадобится около 70 таких пластин.
2. Рейки стоит покрыть олифой. После этого их нужно нарезать таким же размеров, что и стороны квадратных листов металла.
3. Рейки необходимо приклеить с двух сторон к каждой пластине. После этого нужно дождаться полного высыхания вещества. На один из квадратов приклеивать рейки не требуется.
4. Промазав клеем верхние части реек, необходимо соединить между собой все пластины. Нужно обратить внимание на то, что каждую следующую пластину следует класть на предыдущий с поворотом в 90 градусов. Таким образом, каналы, образованные между квадратами, будут перпендикулярными друг к другу.
5. В конце необходимо приклеить верхний квадрат, на котором отсутствуют рейки. Для стягивания и фиксации собранной конструкции нужно использовать металлические уголки.
6. Все образованные в результате щели следует тщательно замазать с использованием ранее приобретенного герметика.
7. Дополнительно нужно сделать крепления и четыре отверстия, предназначенные для монтажа фланцев.
8. Теплообменник необходимо вставить в корпус. Для того чтобы он там был хорошо закреплен, нужно внутри предварительно привинтить уголки, которые в итоге будут служить направляющими. Стоит обратить внимание на то, что теплообменник должен быть расположен таким образом, чтобы своими углами он упирался в стороны корпуса (в итоге получится ромб).
9. Также необходимо сделать отверстие, в которое следует вставить шланг. Он будет использоваться для отвода конденсата.
10. На входе лучше всего предусмотреть специальное крепление, которое будет предназначенное для установки фильтра.
11. Стенки корпуса необходимо оббить минеральной ватой. Таким образом можно обеспечить должный уровень теплоизоляции.
12. В конце нужно осуществить монтаж вентилятора. Как только это будет сделано, необходимо установить собранную конструкцию в систему вентиляции.

Готовый прибор можно установить как на стене, так и в специальное подготовленной нише. Уровень шума напрямую будет зависеть от нескольких факторов. К ним относится мощность вентилятора, использующие материалы и т.д. В большинстве случаев прибор издает звуки, не превышающие гудение кулера компьютера.

Способы организации рекуперативной вентиляции

Рекуперация обустраивается одним из способов: централизованно и децентрализовано. В первом случае через теплообменник проходят вентиляционные потоки со всего помещения, во втором – с одной комнаты.

Централизованный комплекс – приточно-вытяжная установка

Централизованная система обустраивается на этапе строительства или капитальной модернизации вентсистемы.

ПВУ с рекуператором обеспечивает достаточный воздухообмен даже в домах с герметичными окнами. При этом воздухопотоки распределяются равномерно, не создавая сквозняков.

Комплексные приточно-вытяжные установки моноблочного типа укомплектованы:

• вентиляторами – круглосуточная подача чистого воздуха и выброс струй, насыщенных углекислым газом;
• нагревателями – предварительный подогрев притока;
• фильтрами – задерживают пыль и микрочастицы;
• рекуператором – могут использоваться разные типы установок.

Функционал некоторых ПВУ расширен таймером отсрочки работы, регулятором мощности, датчиками уровня влажности и тд.

Хорошо зарекомендовали себя рекуперационные моноблочные ПВУ производства: «Вентс» (Украина), Dantherm (Дания), «Daikin» (Япония), «Dantex» (Англия).

Локальные агрегаты – дополнение к действующей вентсистеме

Для восстановления циркуляции воздушных масс в эксплуатируемом помещении подойдут децентрализованные приточники с рекуперацией тепла.

Они врезаются в фасад здания или монтируются через окно. Их основная задача – улучшение приточной вентиляции в доме.

Особенности децентрализованных вентсистем с рекуперацией:

• КПД – 60-96%;
• невысокая производительность – устройства рассчитаны на обеспечения воздухообмена в помещениях до 20-35 кв.м;
• доступная стоимость и широкий выбор агрегатов, начиная от обычных стеновых клапанов до автоматизированных моделей с многоступенчатой системой фильтрации и возможностью регулировки влажности;
• простота монтажа – для ввода в эксплуатацию не требуется прокладка воздуховодов, установить стеновой клапан можно самостоятельно.

Популярные производители локальных рекуператоров: Prana (Украина), O.Erre (Италия), Blizzard (Германия), Вентс (Украина), Aerovital (Германия).