Рекуператор воздуха: бытовой вентиляционный нагреватель своими руками, воздушная установка для частного дома

В статье показано, как построить рекуператор воздуха для частного дома или квартиры своими руками. Даны принципы функционирования воздушного теплообменника, приведены чертежи и схемы самодельного рекуператора.

Инструменты и материалы

Фильтры заменяются или очищаются раз в 1-4 месяца.

Рекомендуются НЕРА-фильтры. Они недорогие, при этом выполняют очень глубокую очистку воздуха, в продаже есть разные типоразмеры.

Материалы заготавливаем соответственно выбранному типу рекуператора.

Принцип действия и особенности агрегата

Понятие процесса

Итак, что представляет собой рекуперация тепла? Это особый процесс теплообмена, при котором не прогретый воздух с улицы нагревается благодаря выходящему потоку воздуха из помещения.

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=(tпост –  tулицы)/(tкомн –  tулицы)

• tпост – это температура поступившего воздуха (после рекуперации).
• tулицы – температура на улице.
• tкомн – температура в доме по рекуперации.

Современные устройства отличаются не только высокими показателями КПД и особенностями использования, но и по конструкции. Давайте рассмотрим наиболее популярные решения и их особенности.

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.

Обратите внимание, что устройство вентиляции с трубчатыми элементами, а еще отдельными теплоносителями почти нельзя сделать в домашних условиях, даже если у вас будут все чертежи и схемы.

Что такое рекуператор воздуха?

Прежде чем приступить к конструированию рекуператора, необходимо разобраться в принципе его работы.

Слово «рекуператор» (от латинского «recuperatio») означает получение или возвращение чего-либо обратно. Воздушный рекуператор – это устройство, в котором посредством теплообмена происходит передача тепла от потока исходящего, уже нагретого воздуха, входящему холодному воздуху.

Не следует путать понятия воздушное отопление и рекуперация. Если первое относится к системе отопления, то рекуператор является частью современной системы вентиляции загородного дома.

Эффективность и экономическая выгода от установки рекуперационной системы в доме зависит от следующих факторов:

• стоимости энергоносителей;
• предполагаемых сроков эксплуатации системы;
• сумм, затраченных на монтаж системы;
• суммы, затрачиваемой на ежегодное обслуживание системы.

Рекуператор – это всего лишь часть (и не самая дорогая) системы принудительной вентиляции. Поэтому и рекуператор, и вентиляцию, следует рассматривать как общую систему.

Что такое рекуператор

Рекуператор — прибор, встраиваемый в вентиляцию для подогрева воздуха

Устройства передают тепло от уже подогретых воздушных масс холодным, поступающим из внешней среды.

Теплообменники для рекуператора бывают нескольких видов исполнений. Наиболее распространены пластинчатые и трубчатые рекуператоры.

Экономический эффект от применения прибора определяется вложениями в его установку и обслуживание, а также планируемой продолжительностью эксплуатации.

Мой опыт

Когда я жил в квартире в городе у нас был рекуператор. Это была украинская Прана. Поставили её потому, что дорога была рядом и проветривать было тяжко из-за шума.

Вот так она выгляделе

С тех пор я знаю, что рекуператор — это вещь. Всегда свежий воздух, отсутствие проблем с влажностью. Всегда свежая голова, отличный сон.

Из минусов: такой рекуператор работал на небольшую площадь — 40 м2 это потолок. И шум, к которому привыкаешь, но всё же.

Кстати, есть модель Праны и для загородных домов. Она больше. И забор воздуха осуществляется по отдельному рукаву из противоположной части дома.

Самодельный вариант номер 1

На мой взгляд это одно из лучших решений.

Из комментариев к ролику:

Рекуператор шикарный!
КПД отличный. Общая площадь теплообмена 2 м2 получилась. Грамотно сделан слив конденсата. Легко очищать промывкой. Ржаветь нечему. Бюджет копеечный. И думаю, благодаря тому, что теплопроводность пластика ниже стали, точка росы распределена на большую длину и выпадающий конденсат будет более распределено по длине зимой замерзать. Воздушному потоку легче будет сдувать иней. Одни плюсы..
Зимой будет замерзать, железобетонно. Это не к рекуператору вопрос, это физика.. У самого 2 таких. Что бы решить проблему замерзания необходимо сделать забор воздуха через грунт. Что бы точку росы сместить в грунтовый канал трубы. Либо просто выключать на время приточный вентилятор, прогревая рекуператор. Или радикально, феном бахнуть мин на 5… но это все костыли. Инеем быстро обрастает. Есть правда процессы, которые сдувают кристаллы инея, но они только в теории… на практике нифига не работают, может потому, что металл. Только грунт решит проблему, или догрев входящего. Точку надо выносить.

Вам формула площади круга S=πR² в помощь. Так вот надо поделить площадь трубы 160 диаметра на сумму площадей всех ваших 40ка трубок. И эта цифра должна в идеале быть равной 2. Вентиляторы обязательно должны быть на подачу и обратку и обязательно одинакового расхода по кубатуре. И каждый за час должен перекачивать объем равный объему всего вашего дома. И вход и выход рекуператора как в доме так и на улице надо разнести максимально далеко друг от друга. В доме вообще желательно в разные углы по диагонали. Иначе вся затея почти будет зря.
так я на это вас и хотел натолкнуть, чисто на глаз у вас переизбыток трубок, их должно быть меньше

Всё хорошо, но вставлю и свои 5 копеек. Основное сопротивление в Вашем варианте на фильтрах, и оно будет увеличиваться, особенно на вытяжном фильтре. Нужны фильтры большей площади, мешочного типа, они дают меньшее сопротивление и обслуживаются реже. Главное что вывел- надо наружные на улице повороты на 90 градусов заменить на плавные 2*45)).

Что такое рекуператор

Рекуператором называется теплообменник поверхностного типа, который использует температуру выхлопных газов. Благодаря специальному устройству он способен сохранять ее и передавать входящим воздушным потокам, газу либо жидкости.

Как увеличить КПД

После установки рекуператора в рабочее положение разумно и интересно узнать его КПД. Эта величина даёт отношение доли переданной холодному воздуху энергии от тёплого домашнего.

Схема изготовления рекуператора

Расчет рекуператора

Какой мощности нужен рекуператор для конкретного помещения. Формула расчётов такая:

Q = 0,335 х L х (tкон. – tнач.).

• Qпроизводительность (метры куб. в секунду).
• L – это количество приточного воздуха, которое должно поступать по нормам на человека (60 м3 в час на того, кто постоянно находится в помещении, и 20 м3 на временного посетителя.).

В скобках – разница между температурой, которую нужно достичь и той, что поступает с улицы.

Например, нужно подогреть воздух на 20 °С в помещении, для которого требуется 120 м3 воздуха в час.

Q = 0,335 х 120 х 20 = 800 Вт.

Как узнать КПД готового рекуператора

Для этого нужно снять замеры температуры воздуха в трёх точках входа:

• Поступающего с улицы до рекуперации (tулич.)
• Поступающего потока в дом, после рекуперации (tрекуп.)
• Выходящий из дома поток до рекуперации (tдом.)

КПД = (tрекуп. – tулич.) : (tдом. – tулич.)

Полученный результат умножается на 100%

Пример:

На улице +3°С, дома +22°С, рекуперированный поток +14°С.

КПД = (14 – 3) : (22 – 3)

КПД = 11 : 19 = 0,57

0,57 х 100% = 57 %

Итак, КПД этого устройства, в данных условиях – 57%

У одного и того же агрегата, при разных условиях, будут разные показатели КПД.

Правила монтажа

Правильный монтаж рекуператора начинается с выбора места. Пластинчатые интегрируются в вентиляционную систему на стадии ее разработки или уже готовую. В последнем случае вырезается часть магистрали по длине готового изделия. Затем монтируется с помощью переходников. Для крепления используют кронштейны с прорезиненным основанием. Так можно минимизировать вероятность появления шума.

Установка трубчатых моделей сложнее, так как они не привязаны к системе вентиляции. Их применяют в квартирах и частных домах, где она отсутствует. Поэтому важно выбрать правильное место установки и количество устройств. Одна модель может обслуживать помещение площадью до 60 м². Учитывается наличие межкомнатных дверей.

Этапы монтажа

1. Определите место крепления. Располагается в верхней части комнаты, у потолка, примыкает к наружной стене здания.
2. Диаметр отверстия в стене больше сечения корпуса на 2-3 мм.
3. Между корпусом и стеной монтируется теплоизолирующая прокладка из стекловолокна, пенополистирола. Альтернатива – герметизация с помощью монтажной пены.
4. Установка корпуса. В помещении он крепится к потолку с помощью специальных хомутов.
5. Подключите вентилятора. Электропитание от ближайшей розетки или по установленному ранее электропроводу. Некоторые модели имеют дистанционный пульт управления.

После завершения работ и запуска ждут 2-3 часа. Затем проверяется разность температур во входном, выходном патрубке, в помещении и на улице. Так можно определить фактическую эффективность работы. Обслуживание простое. Необходимо периодически проверять отсутствие мусора и пыли внутри, герметичность соединений.

Вариант 5. Труба в трубе, но более компактный

Пока никаких тестов автор не сделал. Только собрал ящик с трубами без вентилятора:

Я предполагаю, что ключевой вопрос будет с отводом конденсата, который будет образовываться в 1-2-3х полостях.

Однако идея гениальная своей копеечной стоимостью, простотой обслуживания и замены его частей. Ведь накопление пыли и бактерий нужно будет периодически убирать. Это можно делать просто заменой гофры.

Читайте также:

Монтаж блоков кондиционера своими руками
Вентиляционный дефлектор погреба