Как сделать рекуператор воздуха своими руками

Вентиляция в квартире при помощи рекуператоров

Еще одним фактом в пользу обычной приточно-вытяжной вентиляции является то, что очень часто мы забывали о том, что у нас в квартире существуют естественные вытяжные каналы вентиляции, которые располагаются на кухне, в ванной комнате и туалете. Через эти каналы, воздух должен обязательно удаляться из этих помещений и если в случае с обычной вентиляцией как раз и используются эти каналы для удаления воздуха из квартиры, то система вентиляции с рекуператором этого не предусматривает.

Приточно-вытяжная система с рекуперацией воздуха является сбалансированной, то есть, сколько воздуха в нее входит, столько же воздуха она и выбрасывает на улицу.

В результате, установив систему с рекуперацией воздуха, мы проветриваем жилую часть квартиры, а что у нас будет происходить в оставшейся части квартиры-забываем.

Система вентиляции с рекуперацией не предусматривает забор воздуха из кухни, ванной комнаты и туалета.

(Некоторые установки снабжены дополнительным патрубком для забора воздуха из кухни, но забор из ванны и туалета и в этих установках тоже не предусмотрен)

В результате мы получаем, что комнаты у нас проветриваются, а в остальной части квартиры, творится непонятно, что. Запахи из туалета могут кочевать и в ванну и в кухню и наоборот, запах из кухни будет бродить по квартире двигаясь в сторону ванны и туалета. Установив рекуператор мы получаем, что сколько воздуха у нас попадает в комнаты, столько же воздуха и удаляется из них на улицу и мы потихоньку подходим к главному вопросу: Где взять воздух для естественной вытяжной вентиляции из кухни, ванной комнаты и туалета?

Первое, что приходит на ум это открывать окна. Но тогда зачем вообще городить огород с такой не простой системой проветривания и сетью воздуховодов, если в конечном итоге все равно придется открывать окна? Выход из данной ситуации есть, но он не однозначен.

Первый вариант это использование так называемого “перекоса” в режиме работы рекуператора. Т.е. систему приток-вытяжка можно настроить так чтобы притока воздуха было на 10-15% больше чем вытяжки. Таким образом у нас появится излишек воздуха который будет подаваться в комнаты, а оттуда двигаться в сторону кухни, ванной комнаты и туалета и удаляться из этих помещений через естественные вентиляциолнные каналы. Казалось бы проблема решена, но как всегда и везде есть одно НО.

Что мы получим в результате, настроив свой рекуператор в режим перекоса?

Почему “частичную нормализацию”? Потому что для нормальной вытяжки из ванной и санузла необходимо около 75м3/ч воздуха, а из кухни порядка 150-180м3/ч. Таким образом всего нужно порядка 200 м3/ч “лишнего воздуха”, а это для обычного домашнего рекуператора не малая цифра. Если эта цифра составляет 15% от всего объема воздуха прокачиваемого рекуператором, то общий объем всей системы должен быть равен примерно 1300 м3/ч. Согласитесь, цифра достаточно большая для обычной квартиры в 70-150 м2. Если ставить рекуператор меньшего объема и выделять те же 200 м3/ч воздуха для естественной вытяжки, то перекос в работе системы будет гораздо больше положенных 15%, а КПД рекуператора будет стремиться к 0 из-за того, что приточного холодного воздуха становится значительно больше чем вытяжного, приточный воздух нагревается значительно слабее и в результате либо падает температура воздуха в комнатах, что ведет ес-но к дискомфорту, либо приходится использовать в системе дополнительный электрический нагреватель для догрева воздуха, что приводит к большому расходу электроэнергии и сводит на нет всю экономию.

Второй вариант получения избыточного воздуха в квартире, для удаления его через каналы естественной вентиляции, это установка проветривателя типа Тион 3S. Данное устройство и его бюджетные аналоги, например Аэропак СН, устанавливаемые совместно с приточно-вытяжной вентиляцией, позволяют получить избыточный приточный воздух в квартире и нормализовать естественную вентиляцию. Существует не мало различных проветривателей и более подробно про каждый из них можно прочитать в разделе проветриватели.

В этой статье мы рассмотрели принцип работы, положительные и отрицательные стороны пластинчатых рекуператоров на целлюлозной основе. В следующей статье, мы затронем плюсы и минусы пластинчатых и роторных рекуператоров.

Чертежи устройства

Металлические листы используются для нарезки квадратов, размеры каждой стороны могут варьироваться от 200 до 300 мм. В этом случае необходимо подбирать оптимальное значение, учитывая то, какая система вентиляции установлена в вашем доме. Листов должно быть не менее 70. Чтобы они получались ровнее, рекомендуем одновременно работать с 2-3 шт.

Схема пластичного устройства

Чтобы рекуперация энергии в системе осуществлялась полноценно, необходимо подготовить и деревянные рейки в соответствии с выбранными размерами стороны квадрата (от 200 до 300 мм). Затем их необходимо аккуратно обработать олифой. Каждый деревянный элемент приклеивается на 2-е стороны металлического квадрата. Один из квадратов необходимо оставить не оклеенным.

Пластины и деревянные бруски

Чтобы рекуперация, а вместе с ней и вентиляция воздуха, проходили эффективнее, каждую верхнюю грань реек тщательно промазывают клеевым составом. Отдельные элементы собираются в квадратный «сэндвич»

Очень важно! 2-й, 3-й и все последующие квадратные изделия следует поворачивать на 90° по отношению к предыдущему. В такой способ реализовывается чередование каналов, их перпендикулярное положение

Чередование пластин в агрегате

На клей фиксируется верхний квадрат, на котором рейки отсутствуют. Используя уголки, конструкцию аккуратно стягивают и крепят. Чтобы рекуперация тепла в системах вентиляции осуществлялась без потерь воздуха, щели заполняют герметиком. Формируются фланцевые крепления.

Вентиляционные решения (изготовленный агрегат) помещаются в корпус. Предварительно на стенах устройства необходимо подготовить несколько уголковых направляющих. Теплообменник располагают таким образом, чтобы его углы упирали в боковые стенки, при этом вся конструкция визуально напоминает ромб.

На фото самодельный вариант устройства

Остаточные продукты в виде конденсата остаются в нижней его части. Главная задача заключается в получении 2-х вытяжных каналов, изолированных друг от друга. Внутри конструкции из пластинчатых элементом осуществляется смешивание воздушных масс, и только там. Внизу проделывают небольшое отверстие для отвода конденсата через шланг. В конструкции проделывают 4 отверстия под фланцы.

Схема монтажа вентиляции с рекуперацией

Оптимально на входе установки предусмотреть место под фильтры. Конструкция покрывается минватой. На этом этапе устанавливается вентилятор, а сам агрегат совмещается с вентиляционной системой.

Самодельный рекуператор воздуха на видео ниже.

Расчёт аппарата

Для определения мощности рекуператора под конкретное пространство используют следующую формулу:

Формула для расчёта мощности

Пример! Для подогрева воздуха в комнате до 21°С, для которой требуется 60 м3 воздуха в час: Q = 0.335х60х21 = 422 Вт.

Чтобы определить КПД агрегата достаточно определить температуры в 3-х ключевых точках его входа в систему:

Расчёт КПД

Расчет окупаемости на видео ниже.

Теперь вам известно, что такое рекуператор и насколько он необходим современным вентиляционным системам. Данные устройства все чаще устанавливаются в загородных коттеджах, объектах социальной инфраструктуры. Рекуператоры для частного дома являются довольно востребованным товаром в наше время. При определенном уровне желания рекуператор можно собрать своими руками из подручных средств, как говорилось выше в нашей статье.

2 Основные типы конструкций

Специалисты акцентируют внимание на том, что системы вентиляции с рекуперацией тепла бывают нескольких типов:

• пластинчатыми;
• с отдельными теплоносителями;
• роторные;
• трубчатые.

Разновидности рекуператоров воздуха

Пластинчатый тип – включает в себя конструкцию на основе алюминиевых листов. Такая установка рекуператора считается самой сбалансированной с точки зрения стоимости материалов и значения теплопроводности (КПД варьируется от 40 до 70%). Агрегат отличается простотой исполнения, ценовой доступностью, отсутствием подвижных элементов. Для установки не требуется специализированной подготовки. Монтаж без каких-либо сложностей выполняется дома, своими руками.

Пластинчатый тип

Роторные – достаточно популярные среди потребителей решения. В их конструкции предусмотрен вал вращения, питающийся от электросети, а также 2 канала под воздухообмен с противотоками. Как работает такой механизм? – Один из участков ротора прогревается воздухом, после чего он поворачивается и тепло перенаправляется к холодным массам, сосредоточенным в соседнем канале.

Роторный тип

Несмотря на высокий КПД, установки имеют и ряд весомых недостатков:

• внушительные массогабаритные показатели;
• требовательность к регулярному техническому обслуживанию, ремонту;
• проблематично воспроизвести рекуператор своими руками, восстановить его работоспособность;
• смешивание воздушных масс;
• зависимость от электрической энергии.

О видах рекуператоров можете посмотреть видео ниже (начиная с 8-30 минуты)

Обратите внимание! Вентиляционная установка с трубчатыми устройствами, а также отдельными теплоносителями практически не воспроизводится в домашних условиях, даже если под рукой есть все необходимые чертежи и схемы

Как собрать трубчатый рекуператор

Конструкция теплообменника этого типа элементарна. Изготовить трубчатый рекуператор даже проще, чем пластинчатый. Для его сборки нужно приобрести следующие материалы:

• кусок пластиковой канализационной трубы 160 мм;
• два разветвителя-переходника на 100 мм;
• алюминиевую гофру на 100 мм.

При покупке материалов следует учитывать то, что чем больше длина готового устройства, тем эффективнее в нем будет происходить рекуперация воздуха. Сборка теплообменника этого типа производится следующим образом:

1. Внутрь трубы спиралью упаковывается гофра. Растянуть ее следует полностью.
2. На оба конца трубы надеваются разветвители.
3. Гофра герметично крепится к одному из их выходов с обеих сторон.

Отводящий воздуховод присоединяется к трубчатому рекуператору таким образом, чтобы поток проходил по гофре. Приточный крепят к свободным выходам переходников. В результате проходящий по нему поток будет двигаться по самой трубе, забирая тепло от стенок гофры.

Рекуператор — это очень полезное устройство, дополнить которым систему вентиляции следует обязательно. Тем более что самостоятельная сборка простейших моделей подобного оборудования — задача, как видите, вполне выполнимая. Сделайте такую конструкцию своими руками и вы сможете значительно сэкономить на отоплении.

Трассы воздуховодов.

По чердаку проложил трассы гибкими утепленными воздуховодами. Это не лучшее решение, т.к. у них очень большое сопротивление, но я это учел при подборе вентиляторов.

Вообще воздуховоды бывают:

пластик — дешево, очень маленькое сопротивление, неизвестна статика пластика(возможно пылиться будут быстрее всего)

оцинковка — дороже, небольшое сопротивление, сложный монтаж

гибкие — простой монтаж, недорого, очень большое сопротивление (рекомендуется только на отводах или на небольших участках), хорошо гасят шум

Вытяжка осуществляется на кровлю, приток идет сбоку из стены.

Вторая труба это проветривание чердака.

Все трассы на чердаке воздуховодами диаметром 100мм, что бы дыло максимальная скорость в воздуховодах, т.к. чем больше скорость, тем меньше будут теплопотери (чердак холодный), но при этом скорость не должна быть более 8 м/c, т.к. появятся лишние шумы.

Вообще судя по правилам развода вентиляции, диаметр воздуховодов достаточно легко рассчитать

площадь воздуховода х 3600 = кол-во м3 в час при скорости потока 1 м/c

для центральных трасс скорость рекомендуется 4-5 м/с

для отводов от нее чтобы убирать шумы 2-3 м/c

при выходы из решеток и т.п. 1-2 м/c

Рекуператор для частного дома: виды и характеристики

Приточно-вытяжные рекуператоры могут иметь различные конструктивные особенности. Подобрать подходящий вариант поможет продавец-консультант в любом специализированном магазине теплотехнических устройств.

Рекуператор для дома

Существуют такие типы оборудования:

• пластинчатый;
• роторный;
• крышный;
• рециркуляционный водяной.

Все они предназначены для создания благоприятного климата в помещении, будь то квартира, большой особняк или загородный дом.

Пластинчатый

Является самым распространенным типом ввиду хорошей производительности, простоты эксплуатации и невысокой цены. Рекуператор данного вида представляет собой зафиксированные металлические пластины, обладающие большой удельной теплоемкостью и относительно малым весом. Пластины собраны в своеобразные кассеты, чем слегка напоминают пчелиный улей. Атмосферный воздух проходит через короб аппарата с кассетами и затем нагревается или охлаждается, в зависимости от зимнего или летнего времени года. Образующийся во время работы конденсат отводится через специально имеющийся дренажный отвод или канал.

Устройство приточно-вытяжной установки пластинчатого рекуператора

Наряду с перечисленными достоинствами, система обладает определенным недостатком: образованием в коробе наледи, что особенно проявляется в осенне-зимний период.

Роторный

Рекуператор подобного типа осуществляет приток и отток воздушной струи за счет лопастей. Теплоэнергетическая система насчитывает от одного до двух приводных роторов, в зависимости от модели. Внешне установка похожа на цилиндрическую бочку с  барабаном. По мере откачки воздуха из помещения и нагревания цилиндрического короба, происходит забор атмосферной массы.

Преимущества данного аппарата:

• улучшенная эффективность;
• повышенный КПД;
• отсутствие конденсата, а, следовательно, и отводящих желобов;
• отсутствие наледи;

Роторный рекуператор

• не осушает воздух, что не требует дополнительного увлажнения;
• регулировка количества подачи и забора воздуха за счет скорости вращения лопастей.

Вместе с тем существуют и минусы:

• увеличенное потребление электроэнергии;
• вращающиеся элементы изнашиваются быстрее, чем неподвижные;
• необходимость дополнительной вытяжки для предотвращения возможного смешивания входящих и отходящих воздушных масс.

Рекуператоро размещается в блоке приточно-вытяжной вентиляции

Крышный

Данный рекуператор перерабатывает большие массы воздуха. Целесообразность его использования можно объяснить большим особняком, другим жилым или нежилым помещением. Принцип работы во многом схож с пластинчатым агрегатом, однако последний отличается от крышного меньшими размерами. Простота монтажа аппарата, невысокая стоимость обслуживания и эксплуатации сделали его незаменимым в вентиляционных устройствах магазинов, ремонтных мастерских, производственных площадей. Установка же подобного рекуператора на крыше, вообще исключает проникновение каких-либо звуков и шума в помещение.

Гликолевый рекуператор

Гликолевый (или рециркуляционный) регенеративный аппарат сочетает в себе качества пластинчатого и роторного теплотехнических устройств. Его основное отличие от предыдущих заключается в использовании промежуточного теплоносителя. Последним является водно-гликолевый раствор, состоящий из пропиленгликоля или этилена, разбавленного дистиллированной водой. Смесь обладает высокой теплоемкостью, позволяющей утилизировать большое количество тепла, сохраняет свои рабочие качества при минусовых температурах. В суровых низкотемпературных условиях возможна замена указанного теплоносителя на антифриз. Оборудование позволяет работать одновременно с несколькими вентиляционными каналами, рукавами или вытяжками.

Пластиковый рекуператор

Принцип действия и особенности агрегата

Понятие процесса

За счет такой схемы организации установка будет экономить тепло в доме. За короткий промежуток времени и с небольшими затратами электрической энергии будет сформирован идеальный микроклимат в доме.

Экономическая целесообразность теплообменника рекуперативного типа зависит и от остальных факторов:

• Цены на энергоносители.
• Цена установки устройства.
• Затраты, которые связаны с обслуживанием устройства.
• Продолжительность использования системы.

Обратите внимание, рекуператор воздуха для дома является важным, но далеко не единственным элементом, который требуется для эффективной вентиляции в жилом помещении. Вентиляция вместе с рекуперацией является комплексной системой, которая функционирует лишь при условии работы в профессиональной «связке»

Эффективность устройства

При понижении температуры окружающей среды эффективность агрегата уменьшается, но все же сделать рекуператор воздуха для частного дома своими руками важно, так как при существенной разнице система отопления будет перегружена. Если за окном лишь 0 градусов, то в жом будет попадать воздух с температурой в +16 градусов

Бытовые агрегаты с легкостью справляются со своей задачей. Эффективность устройства рассчитать несложно, если использовать следующую формулу:

Ƞ=(t_пост –  t_улицы)/(t_комн –  t_улицы)

• t_пост – это температура поступившего воздуха (после рекуперации).
• t_улицы – температура на улице.
• t_комн – температура в доме по рекуперации.

Основные разновидности конструкции

Специалисты уделяют особое внимание тому, что системы рекуперации с вентиляцией для тепла есть нескольких разновидностей:

• Пластинчатые.
• Роторные.
• С отдельными теплоносителями.
• Трубчатые.

Конструкция	КПД	Особенности
Теплообменник пластинчатого вида с перекрестным током	От 60 до 80%	Средний КПД, небольшие потери давления, конструкция компактная, удобно подключать.
Комбинированное устройство из двух пластинчатых теплообменников с перекрестным током	От 70 до 80%	Высокий КПД, но из-за этого потери давления выше, удобно подключать.
Теплообменник противоточный на пластиках	От 80 до (!) 90%	Высокий КПД при умеренных потерях давления, требуется место для установки, конструкция дороже вышеописанных.
Теплообменник противоточный канального типа	От 85 до 95%	Самый высокий КПД, относительно большие потери давления, потребуется дополнительно пространство для установки.
Роторный теплообменник	От 75 до 85%	Из-за риска переноса запахов подойдет только для вентиляции, которая рассчитана на одну квартиру, имеет небольшое сопротивление потоку.

Итак, давайте рассмотрим их подробнее.

Пластинчатый вид отличается от остальных видов тем, что в его конструкции есть алюминиевые листы. Такая установка считается наиболее сбалансированной даже с точки зрения стоимости и значения теплопроводности (КПД от 45% до 72%). Устройство отличается также простотой выполнения, доступной ценой и отсутствием каких-либо подвижных элементов. Для установки не потребуется специальная подготовка. Вы сможете провести ее без сложностей дома, собственноручно.

Роторные устройства являются самыми популярными. В их конструкции обязательно присутствует вал вращения, который питается от электричества, а еще 2 канала для воздухообмена с противотоками. Как именно работает подобный механизм? Один из участков ротора начинает прогреваться от воздуха, а после он поворачивается и тепло переходит к холодным массам, которые сосредоточены в соседнем канале. Но, несмотря на высокий уровень КПД у такой установки есть ряд весьма ощутимых недостатков:

• Большой вес.
• Требуется регулярный ремонт и техническое обслуживание.
• Сложно починить устройство своими руками, сделать его вновь работоспособным.
• Воздушные массы смешиваются.
• Зависимость от электроэнергии.

Инструкция о том, как сделать рекуператор своими руками

Создать рекуператор воздуха своими руками для человека, умеющего ими правильно пользоваться, вполне посильная задача. Наиболее подходящим для этой цели специалисты называют пластинчатый рекуператор. Этот тип утилизатора наиболее распространен, особенно его самодельные модели. Недостатки конструкции, среди которых называют обмерзание теплообменника при низкой температуры воздуха на улице и пересечение труб воздуховодов, компенсируются дешевизной и простотой конструкции.

Чтобы смастерить рекуператор воздуха своими руками важны такие материалы, как:

1. металлический лист (оцинкованная жесть, кровельный лист, оцинкованное железо или любой другой листовой металл) площадью 3–4 м2;
2. пробка, деревянная рейка или текстолит;
3. металлический лист или аналогичный материал для создания корпуса;
4. пластиковые фланцы с наконечниками, соответствующие диаметру труб вентиляции;
5. герметик;
6. утеплитель;
7. силикон.

Создание рекуператора воздуха своими руками проходит в несколько шагов:

Листы металла нарезаются на пластины размером 20 х 30 см. Рекомендуется использовать не менее 3–4 м2 металла

Особое внимание уделяется нарезке. Пластины должны быть нарезаны практически идеально ровно, чего не добиться ножницами по металлу

Инженеры рекомендуют использовать ножовку по металлу или болгарку. Пластины укладывать одну на другую, обеспечивая зазор не менее 4 мм. Для этого проклеивать рамками из термоизоляционного материала (пробка, деревянная рейка, текстолит) по контуру пластин, обеспечивая отверстия для потока воздуха в соответствующем направлении, чередуя перекрестные потоки. По окончанию укладки пластин, все щели пройти герметиком нейтрального состава.
Корпус изготавливается из жести или другого листового металла. Он представляет собой короб подходящего размера, чтобы плотно вместился полученный блок из пластин. В стенках короба прорезать отверстия, в которые вставить заранее приготовленные пластиковые фланцы, соответствующие диаметру воздуховодных труб. Щели необходимо тщательно герметизировать, чтоб не допускать потерь эффективности устройства.
После высыхания герметика полученный блок из пластин разместить в корпусе.

Поверх полученного корпуса с уложенным блоком пластин рекомендуется уложить теплоизоляцию (пенопласт, стекловата). Всю полученную конструкцию можно дополнительно упаковать в деревянный ящик.

Рекомендуемая скорость потока воздуха составляет 1 м/с.

Зимой при отрицательных температурах на улице существует вероятность обморожения пластинного блока утилизатора. Чтобы избежать блокировки работы рекуператора на длительный период рекомендуется предусмотреть байпас. Тогда, переключив на него входящий поток воздуха, система быстро оттает благодаря температуре выдуваемого теплого воздуха.

Ввиду того, что в рекуператоре оседает конденсат, конструкцию рекомендуется оснастить шлангом для слива воды.

Способы увеличения КПД

1. Увеличить время контакта сред с разными температурами.
2. Обеспечить большую площадь контакта агентов.
3. Предварительный подогрев поступающего воздуха.

Очень хорошо, если этот подогрев удается осуществить за счет природных ресурсов.
Рекуператор воздуха своими руками сделать не так сложно. Оригинальным способом организации рекуперации является использование длинного куска трубы, закопанного на глубине порядка 2 метров. Подобный трубчатый рекуператор позволит согреть воздух зимой и охладить его летом.

Такое использование теплообменника позволяет достигнуть снижения вероятности обмерзания пластин рекуператора за счет заметной разницы температур воздуха на разных стадиях рекуперации. Дополнительные расходы на предварительный подогрев входящего потока отсутствуют. К тому же использование подогрева исключает образование росы на элементах теплообменника, способное в холодный период года привести к их обмерзанию.

Рекуператоры роторного типа. Роторный рекуператор функционирует с самым высоким КПД. В этом агрегате потоки теплого и холодного воздуха проходят в одном коробе навстречу друг другу. В коробе расположен диск с гофрированными металлическими пластинами, который конструктивно изготовлен так, что материал пластин сначала нагревается в потоке теплого воздуха, а затем, продолжая вращаться, попадает в холодный поток, где и отдает накопленное тепло.