Экономия средств без лишних затрат: рекуператор для частного дома

Энергосбережение в системах вентиляции

Осенью и весной значительная разница температур между воздухом внутри жилища и поступающим воздухом является основной причиной недостаточной вентиляции. Холодный воздух поднимается и создает отрицательный микроклимат в домах, офисах и на производстве или неприемлемый вертикальный градиент температуры на складе.

Распространенным решением является интеграция канального нагревателя в систему подачи воздуха, который нагревает воздушный поток. Такая система требует затрат энергии, а большое количество теплого воздуха, выходящего наружу, приводит к значительным теплопотерям.

Выход наружного воздуха с большим количеством водяного пара является показателем значительных тепловых потерь, которые могут быть использованы для нагрева входящего потока.

Если каналы подачи и возврата воздуха находятся рядом друг с другом, возможна частичная передача тепла от выходящего потока к входящему. Это снижает или исключает потребление энергии нагревателем. Устройство, обеспечивающее теплообмен между потоками газа разной температуры, называется рекуператором.

В теплое время года, когда наружная температура намного выше комнатной, рекуператор можно использовать для охлаждения входящего потока.

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.

Как сделать своими руками рекуператор воздуха для дома

Для собственноручного изготовления воздушного теплообменника потребуются:

• Оцинкованное железо, 2 листа.
• Фанерный кроб для корпуса рекуператора.
• Пробковый материал толщиной 20 мм для прокладки между листами.
• Силиконовый герметик.
• Датчик давления.
• Пластиковые фланцы.
• Электролобзик и метизы.
• Металлический уголок.
• Теплоизолятор (минвата).

Схема воздухообменника

• Оцинковку режут на квадратные куски с краями в 30 и 20 сантиметров. Для изготовления рекуператора для частного дома придётся вырезать 70 пластин. Металл режут электролобзиком, стараясь, чтобы края были совершенно ровными.
• К одной стороне каждой пластины, за исключением последней, приклеивается пробковое покрытие. Можно использовать пробку с готовым клейким слоем.
• Все пластины собираются в единую систему, при этом каждая из них укладывается под прямым углом с предыдущей. Завершает укладку пластина без пробкового покрытия.
• Полученную конструкцию закрепляют при помощи металлического уголка.

• Для закрепления фланцев на стенках кассет потребуется установить крепежи. В нижней части оставляется дренажное отверстие для удаления конденсата через трубку.
• На поверхности стенок устанавливаются направляющие их металлического уголка. При необходимости кассету можно будет вынуть из корпуса и почистить.
• Внутри корпуса крепится минвата толщиной в 4 сантиметра. На места прохождения тёплого воздуха закрепляется датчик давления. Он поможет своевременно бороться с обледенением.

Основной принцип организации вентиляции

Остаётся только установить готовое устройство в вентиляционный рукав. По такому же принципу можно изготовить рекуператор для квартиры.

Рекуперация: тепло «вторичного» использования

Технология рекуперации (в переводе с латыни «возвращение», «обратный процесс») позволяет сохранять и возвращать «внутреннее» тепло помещения, которое в ином случае просто уходит на улицу вместе с вытяжным воздухом.

Рекуперация регенеративно-роторного типа осуществляется путем попеременных циклов охлаждения и нагрева теплообменника – одного из элементов устройства, имеющего цилиндрическую форму. Охлажденные и нагретые воздушные потоки идут параллельно, каждый по своей половине диска. Электрический двигатель рекуператора приводит регенератор в движение, перенося нагретую часть теплообменника в холодный поток воздуха.

В процессе работы рекуператоры не нуждаются в прогревании для удаления наросшего льда и обеспечивают сохранение уровня влажности в помещении. В среднегодовом выражении такое оборудование позволяет сохранять до 50% тепла, уменьшая тем самым расходы на отопление.

Спецификой эксплуатации рекуператоров является частичная диффузия воздушных потоков. В результате такого явления возможно возвращение запахов и биозагрязнений назад, в помещение.

Рекуператор пластинчатого типа обеспечивает обмен тепла при помощи разделяющей мембраны. Смешивание воздушных потоков при этом исключено. Перегородки могут быть разных типов (ребристые, плоские) и выполняются из разных материалов – целлюлозы, металла или пластика. В зависимости от направления тока вентиляции помещения, они могут быть противоточными, перекрестными или прямоточными. КПД такого оборудования составляет 40%.

Преимуществами рекуператоров с пластинчатыми теплообменниками является простота в обслуживании и ремонте. Такие установки способствуют снижению влажности в помещении. Особенность их эксплуатации в том, что появление конденсата на пластинах обменника тепла приводит к обледенению агрегата, вследствие чего он требует периодической разморозки.

Сохраняться может не только тепло, но и прохлада. Принцип рекуперации работает в обе стороны. Летом, когда температура в помещении зачастую ниже, чем на улице, вытяжной воздух способствует сохранению прохлады – на выходе из комнаты он охлаждает теплообменник. Приточный (нагретый) воздух на пути в помещение теряет тепло и попадает внутрь уже охлажденным.

Так блок рекуперации в приточно-вытяжной вентиляции обеспечивает «бесплатный» нагрев воздуха в холодное время года и его охлаждение в жару. Какой объём энергозатрат помогает экономить рекуператор? К примеру, уличный воздух, подаваемый в помещение зимой, нужно будет нагревать до комфортных +20°С. При температуре на улице — 24°С, ТЭН или калорифер должен повышать температуру подаваемого воздуха на 44 градуса.

Теперь рассмотрим возможности блока рекуперации. При той же температуре на улице, средние показатели нагрева поступающего воздуха рекуператором (за счет тепла вытяжного воздуха) составили бы +10°С. Учтем тот факт, что мощность нагревателя и разница температур прямо пропорциональны. Путем простых вычислений (44-10)/44, получаем, что при определенных условиях рекуператор способен компенсировать до 77% от мощности вентиляции с электрическим нагревателем. Из этого можно сделать вывод, что система рекуперации позволяет свести до минимума потери тепла и существенно уменьшить энергозатраты на обеспечение комфортного микроклимата в помещении.

Проветриватель Aeropac SN

Замыкает рейтинговый список проветриватель Aeropac SN торговой марки Siegenia Aubi. Пользователей всегда привлекала простота конструкции, расширенный функционал и высокое качество немецких приборов. Эта долгосрочная тенденция не меняется со временем, чем и объясняется стабильный спрос на рассматриваемую модель проветривателя.

Достоинства прибора Aeropac SN

• Комфортная бесшумность работы;
• Сравнительно низкая цена;
• Экономное энергопотребление;
• Возможность соединения с воздуховодом 100 мм;
• Конструкцией предусмотрено использование фильтров других производителей;
• Доступные варианты класса фильтрации в диапазоне G3 — F7;
• Немецкое качество и надежность;
• Возможность скрытого монтажа проводки;
• Длинный шнур электроподводки.

Возможность монтажа рядом с батареей обеспечит подачу воздуха на неё зимой.

Недостатки и минусы Aeropac SN

• У проветривателя нет пульта ДУ;
• Отсутствует функции подогрева/подмешивания воздуха;
• Пользователи указывают на отсутствие промежуточной скорости воздухоподачи между 60, 180 куб/м в час;

Установка рекуператора

При монтаже система вентиляции с рекуперацией тепла требует механического крепежа к капитальной стене и соединения с общими входами и отводами вытяжки. Места стыковки герметизируют, и рекуператор помещается в специальный корпус, предназначенный для усиления показателей теплозащиты и поглощения шумов.

Больше трудностей возникает на этапе проектирования системы вентиляции, когда в ней предусматривается монтаж канального рекуператора. Сразу возникает потребность в прокладке пары воздуховодов в каждое жилое помещение, чтобы забирать и подавать воздух. Тут очень важны правильные расчёты, от которых зависит уровень шумов.

Общая домовая вентиляция с рекуператорами организовывает обмен воздухом исключительно в жилых помещениях. Кухни и санузлы исключаются из сети и прокладка вытяжных каналов идёт мимо теплообменника, чувствительного к высоким показателям грязи и влажности. Либо устанавливаются дополнительные узлы фильтрации потоков воздуха, оборудованные жироостанавливающими и дисперсными перепонками. Возможна также установка многоканальных рекуператоров с подключением вспомогательных контуров для техпомещений.

Вариант установки приточной вентиляцииИсточник climate-technology.ru

Какие бывают?

Агрегаты делятся на следующие виды:

• По типу конструкции – кожухотрубные, спиральные, роторные, пластинчатые, пластинчатые оребрённые.
• По назначению – воздушные, газовые, жидкостные. Под воздушным понимается вентиляционный агрегат, задачей которого является вентиляция с рекуперацией тепла. В приборах газового типа в роли теплоносителя используется дым. Жидкостные рекуператоры – спиральные и батарейные — часто устанавливаются в плавательных бассейнах.
• По температуре теплоносителя – высокотемпературные, среднетемпературные, низкотемпературные. Высокотемпературными называются рекуперы, теплоносители которых достигают 600C и выше. Среднетемпературные – это приборы с характеристиками теплоносителя в районе 300-600С. Температура теплоносителя низкотемпературного агрегата – ниже 300С.
• По способу движения сред – прямоточные, противоточные, перекрестноточные. Различаются в зависимости от схемы направления воздушных потоков. В перекрестноточных агрегатах потоки следуют перпендикулярно друг другу, в противоточных – приток и вытяжка находятся противоположно по отношению друг к другу, а в прямоточных – потоки однонаправленны и параллельны.

Спиральные

В спиральных моделях теплообменники выглядят как два спиралеобразных канала, по которым движутся среды. Изготовленные из рулонного материала, они навиты вокруг разделительной перегородки, расположенной по центру.

Роторные рекуператоры

Устанавливаются в приточно-вытяжных вентиляционных системах. Способ их действия основывается на прохождении приточного и вытяжного потоков сквозь специальные роторный теплообменник вращающегося типа.

Пластинчатый теплообменник

Представляет собой рекупер, где передача тепла от горячей среды к холодной происходит посредством прохождения через стальные, графитовые, титановые и медные пластины.

Оребрённый пластинчатый рекуператор

Его конструкция основывается на тонкостенных панелях с ребристой поверхностью, произведенных с использованием высокочастотной сварки и соединенных друг с другом по очереди с поворотом на 90. Подобная конструкция, а также разнообразие используемых материалов позволяет достигать высокой температуры греющей среды, минимального сопротивления, длительного срока эксплуатации, высоких показателей передающей тепло площади по отношению к общей массе теплообменника. Кроме того, такие приборы недорогие и чаще всего используются для переработки тепла отходящих газовых сред.

Популярность оребренных моделей основывается на следующих преимуществах (в сравнении с аналогами роторного и традиционно пластичного типа):

• большие рабочие температуры (до 1250С);
• небольшие масса и размеры;
• более бюджетные;
• быстрая окупаемость;
• невысокое сопротивление по газово-воздушным трактам;
• устойчивость к зашлаковыванию;
• простота очистки каналов от загрязнений;
• длительный эксплуатационный срок;
• упрощенный монтаж и транспортировка;
• высокие показатели термопластичности.

Промышленные и бытовые рекуперы – в чем различия?

Промышленные агрегаты используются на производствах, где присутствуют тепловые технологические процессы. Чаще всего под промышленными подразумевают именно традиционные пластинчатые теплообменники.

К бытовым установкам относят приборы, характеризующиеся небольшими габаритами и невысокой производительностью. Это могут быть приточно-вытяжные модели, основная задача которых сводится к вентиляции с рекуперацией тепла. Подобные системы могут быть реализованы по-разному – как в виде роторного, так и в виде пластинчатого теплообменника. Причем каждый из них имеет свои достоинства и недостатки.

Далее рассмотрим основные критерии выбора, чтобы понять, какой рекупер лучше купить.

На что стоит обратить внимание при выборе?

При этом учитывается местный климат

Например, противоточные пластинчатые агрегаты больше подходят для умеренной климатической зоны; Для дома важно выбрать модель с наименьшим потреблением энергии. Вентиляторы используют большую часть потребляемой ими энергии
При выборе необходимо обратить внимание на мощность устройства; Необходимо обратить внимание на площадь поверхности фильтрующего материала

Благодаря большой площади поверхности, более длительный срок службы и меньшее потребление энергии
Загрязненный фильтр увеличивает потребление энергии; Необходимо обратить внимание на фильтры. Самые простые фильтры G3 очищают только крупную грязь. Более качественные фильтры M5 могут задерживать крупную пыль. Высший класс F7: удаляет все, включая мелкую пыль; Мощность установки должна соответствовать потребностям и размерам помещения. Интенсивность зависит от количества и частоты изменения воздушного потока. Мощность приблизительно равна объему помещения; Контроль системы рекуперации имеет важное значение при выборе. Автоматизация предлагает широкий спектр возможностей. Он работает в соответствии с требованиями: легко запрограммировать нужный режим. Уровень интенсивности может быть изменен в любое время с помощью недельной программы.

Основные советы помогут вам выбрать лучший и наиболее подходящий рекуператор. Производительность также зависит от качества установки и правильной эксплуатации.

Особенности монтажа и эксплуатации

В настоящее время реализуются рекуператоры с напольным и настенным монтажом. Существует также точечный стеновой вид, который можно установить в любом помещении, что находится по соседству с улицей и обрабатывает дымовые газы. Такие приспособления не нуждаются в дополнительных коммуникациях.

Потолочная установка оконного канального прибора позволяет мастеру спрятать все элементы технического оснащения, поэтому выглядит данное приспособление довольно аккуратно. Компактные рекуператоры характеризуются некоторой шумностью, так как функционируют недалеко от вентиляционной решетки. Напольный и настенный вид техники лучше устанавливать в техническом помещении. Этот прибор имеет хорошую производительность, но при этом крупные габариты.

По окончании данной процедуры требуется загерметизировать места соединений, а рекуператор покрыть специально предназначенным корпусом. Последний необходим для поглощения шума, а также тепловой защиты. Больше сложностей подразумевает проектирование вентиляционной системы, при условии, что в ней предусмотрена установка рекуператора.

Принудительная вентиляционная система с рекуперацией – это возможность сэкономить тепло и электрическую энергию. Особенно актуальной покупка специального воздухообменника считается для квартиры и частного дома. Такое вложение средств довольно быстро окупается, а также способствует сохранению здорового микроклимата в помещении.

Чтo нeoбxoдимo yчитывaть в paбoтe paзличныx мoдeлeй oбopyдoвaния

Каждая система рекуперации воздуха для частного дома имеет свои сильные стороны и области применения.

Система вентиляции в частном доме с рекуперацией включает в себя не только поддержание температурных и влажностных показателей, но и устранение неблагоприятных запахов. На рынке представлен разнообразный выбор моделей, которые отличаются функциональными особенностями и способом установки.

Например, вытяжка, установленная в вентиляции, позволяет удалять копоть, запахи и жир. Таким образом, в помещение поступает чистый воздух, а на мебели не оседает жирная пыль. Такие условия благотворно влияют на наше самочувствие и облегчают уборку.

Пластинчатый теплообменник

Конструкция теплообменника такова, что потоки воздуха не смешиваются благодаря металлическим пластинам, разделяющим потоки воздуха. Это простое техническое решение обеспечивает более эффективный теплообмен. Строительство таких устройств не требует больших инвестиционных затрат. Благодаря отсутствию движущихся частей, такое устройство будет работать относительно долго. В настоящее время эффективность таких устройств достигает 60-65%.

Элементы изготовлены из алюминиевых сплавов. Они не подвергаются коррозионным изменениям и характеризуются высоким коэффициентом теплопроводности.

Вращающаяся система

Рекуператор жидкости в офисном здании

В данном типе оборудования смешивается небольшая часть воздушных потоков, так как воздушные потоки изолируются щетками с мелкими щетинками. Роторная система занимает большую площадь, чем пластинчатая, но при этом обладает высокой эффективностью (до 86% в лучших моделях). Вращающаяся крыльчатка и приводящий ее в движение ремень снижают общую надежность устройства и увеличивают энергетические затраты на регенерацию.

Схема регенерации жидкости для офисного помещения

Эти модели стоят дорого и не имеют более высокого КПД, чем аналогичные устройства. Основным положительным отличием является возможность размещения отдельных блоков на большом расстоянии друг от друга. Поэтому жидкостные охладители в основном используются в больших коммерческих зданиях. В частных домах для рекуперации воздуха в доме обычно используется пластинчатый или лопастной рекуператор.

Бризер

Система рекуперации воздуха для частного дома и охладитель различаются по своему назначению. Назначение охладителя – нагревать воздух. В нем отсутствует процесс теплообмена, поэтому для повышения температуры воздуха требуется много электроэнергии.

Компактная модель рекуператора

Данная модель представляет собой рекуператор типа местной вентиляции в односемейном доме. Стоит подумать о его использовании. Компактные модели могут быть установлены в стенах различных помещений. Они работают отдельно, поэтому их не нужно подключать к центральной установке, которая задает и контролирует все устройства.

В таких моделях два воздушных потока движутся синхронно друг с другом благодаря встроенным вентиляторам. Изменение эффективности работы осуществляется с помощью пульта дистанционного управления. В ночное время устройство можно переключить в бесшумный режим.

Для предотвращения замерзания предусмотрены специальные каналы, по которым проходит часть теплого воздуха. Однако эта защита действует только до температуры -15ºC. Активация режима вытяжки помогает удалить иней и лед с поверхности теплообменника. В этом режиме также удается очистить воздух в помещении от удушливого дыма и других примесей.

Встроенный фильтр защищает от проникновения загрязняющих веществ извне: его ячейки имеют такой размер, что не блокируют поток воздуха, но препятствуют проникновению насекомых и растительного помета. На внутренней стороне рекуператора имеется съемная крышка для обслуживания.

3 Устройство для воздухообмена своими руками

самодельный рекуператор воздуха для дома

Самой простой с точки зрения реализации и последующего оборудования считается система рекуперации тепла пластинчатого типа. Эта модель может похвастаться как очевидными «плюсами», так и досадными «минусами». Если говорить о достоинствах решения, то даже самодельный рекуператор воздуха для дома может обеспечить:

• приличный КПД;
• отсутствие «привязки» к электросети;
• конструкционная надёжность и простота;
• доступность функциональных элементов и материалов;
• продолжительность эксплуатации.

Но перед тем как начать создавать рекуператор своими руками, следует уточнить и минусы данной модели. Главный из недостатков – образование оледенений при сильных морозах. На улице уровень влаги меньше, нежели в воздухе, который присутствует в комнате.  Если не воздействовать на нее каким-либо образом она превращается в конденсат. При морозах высокий уровень влажности способствует формирования наледи.

На фото изображено как происходит воздухообмен

Существует несколько способов защиты устройства рекуператора от обмерзания. Это небольшие по размерам решения, отличающиеся эффективностью и способом реализации:

• термическое воздействие на конструкцию за счёт чего наледь не задерживается внутри системы (КПД падает в среднем на 20%);
• механический отвод воздушных масс от пластин, благодаря чему осуществляется принудительный отогрев льда;
• дополнение системы вентиляции с рекуператором целлюлозными кассетами, поглощающими избыточную влагу. Они перенаправляются в жильё, при этом не только устраняется конденсат, но и достигается эффект увлажнителя.

Предлагаем посмотреть видео — Рекуператор воздуха для дома своими руками.

https://youtube.com/watch?v=iAFotnOSyj0

Специалисты сходятся во мнении – целлюлозные кассеты на сегодняшний день являются оптимальным решением. Они функционируют вне зависимости от погоды за окном, при этом установки не потребляют электричества, им не требуется канализационного отвода, сборника под конденсат.

1 Особенности и принцип работы

Схема рекуперации тепла в устройстве

Итак, что такое рекуперация тепла? –  Рекуперация это процесс теплообмена, при котором холодный воздух с улицы нагревается за счёт выходящего потока с квартиры. Благодаря такой схеме организации установка с рекуперацией тепла экономит тепло в доме. В квартире за короткий промежуток времени и с минимальными затратами электричества формируется комфортный микроклимат.

На видео ниже представлена система рекуперации воздуха.

Экономическая целесообразность рекуперативного теплообменника зависит и от других факторов:

• цен на энергоносители;
• стоимости установки агрегата;
• затрат, связанных с обслуживанием устройства;
• продолжительности эксплуатации такой системы.

Рекуператор для дома

С понижением температуры окружающей среды эффективность агрегата падает. Как бы то ни было, а рекуператор для дома в этот период жизненно необходимо, поскольку существенная температурная разница «нагружает» систему отопления. Если за окном 0°C, то в жилое пространство подается воздушный поток, прогретый до +16°C. Бытовой рекуператор для квартиры с этой задачей справляется без каких-либо проблем.

Эффективность агрегата легко рассчитать, воспользовавшись следующей формулой:

Формула для подсчёта эффективности

Современные рекуператоры воздуха отличаются не только КПД, нюансами использования, но и конструкционно. Рассмотрим самые популярные решения и их особенности.