Роторный рекуператор: устройство и принцип работы теплообменника, известные модели, плюсы и минусы агрегата

Особенности работы и эксплуатации

Рекуператор должен быть постоянно подключенным к сети электропитания. Таким образом, эксплуатация устройства будет максимально удобной, благодаря дистанционному пульту управления. Обычно на пульте расположены 4 кнопки:

Схема внутреннего устройства рекуператора

• 2 кнопки настройки производительности;
• 1 кнопка вкл/выкл;
• 1 кнопка летний режим.

Эффективность работы прибора напрямую зависит от теплообменника, а именно его материала, системы и площади поверхностей кассет.

Совет: При покупке нужно обратить особое внимание на площадь кассеты. Чем больше площадь теплообменника, тем быстрее и сильнее нагревается холодный приточный воздух

Рекуператоры – часть принудительной системы вентиляции

Пластинчатый рекуператор воздуха, как и любое другое устройство данного типа, является лишь частью принудительной системы вентиляции. Ожидать более-менее заметного улучшения микроклимата в доме при использовании только лишь рекуператора не стоит. Совмещая его с естественной приточно-вытяжной системой воздухообмена, добиться сколько-нибудь заметного эффекта довольно сложно. Для эффективного теплообмена между потоками они должны постоянно двигаться сквозь устройство.

По этой же причине установка рекуперационной системы считается эффективной и экономически оправданной в доме не всегда. Прежде чем выбирать или изготавливать своими руками рекуператор, рекомендуется подсчитать:

1. Расход энергоносителей до модернизации вентиляции.
2. Приблизительный срок эксплуатации системы после модернизации.
3. Стоимость приобретения и монтажа необходимых блоков.
4. Размер затрат на ежегодное обслуживание системы.

Случаи, когда вышеупомянутые затраты неспособны полностью перекрыть расход на использование системы вентиляции в виде «как есть», – не такая редкость, как может показаться. Особенно, когда речь идет о заводских устройствах. Самодельные рекуператоры часто помогают немного снизить расход теплоносителя, да и себестоимость их невысока.

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.

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. https://www.youtube.com/embed/SzC8D5tKsSQ

Кратко о самостоятельной сборке

В большинстве фото и видеоинструкций по самостоятельному изготовлению рекуператоров рассматриваются пластинчатые модели. Это самый простой и доступный вариант для домашнего мастера.

Главная часть конструкции – теплообменник. Его делают из оцинкованной стали, нарезая ее в виде пластин размером 30х30 см. Для создания каналов на краях и посередине каждой секции с помощью силикона наклеивают пластиковые полосы толщиной 4 мм и шириной 2-3 см.

Собирают теплообменник, накладывая и поочередно поворачивая пластины на угол в 90 градусов относительно друг друга. Так получают изолированные каналы для встречного движения холодного и теплого воздуха.

После этого под размеры теплообменника изготавливают корпус из металла, ДСП или пластика. В нем делают четыре отверстия для подачи воздуха. В два из них ставят вентиляторы. Теплообменник разворачивают под углом в 45 градусов и закрепляют его в корпусе.

Завершает работу тщательная герметизация всех монтажных стыков силиконом. 

опубликовано econet.ru 

Зачем рекуператор в квартире? Функции устройств

Самой главной, выполняемой рекуператором, функцией является обеспечение вентиляции помещения. Использование оборудования дает много других положительных эффектов, выполняя ряд функций:

Функциональность рекуператора

• Экономия электроэнергии;
• Проветривание. Вместо отработанного теплого воздуха с низким содержанием кислорода, квартира наполняется свежим;
• Отопление. Устройство наполняет квартиру теплым воздухом, даже если на улице -30 градусов;
• Очистка воздуха. Избавляет помещение от неприятных запахов и грязи в воздухе;
• В отличие от обыкновенного проветривания, во время обмена воздушных масс, в дом не попадает грязь с улицы, пыль, насекомые, а также исключены сквозняки.

В процессе рекуперации передача тепла происходит природным путем, без использования нагревателей. Теплообменник никак не влияет на химический состав воздуха.

Классификация устройств

1. Пластинчатые
2. Роторные
3. Водные
4. Устройства, которые можно размещать на крыше.

Пластинчатые рекуператоры

Они считаются самыми распространенными, поскольку цена их невысокая, но они достаточно эффективные.

Теплообменник, расположенный внутри устройства состоит из одной или нескольких пластин из меди или алюминия, пластика, очень прочной целлюлозы, они находятся в неподвижном состоянии. Воздух, попадая в устройство, проходит через ряд кассет и не смешивается, в процессе работы происходит одновременный процесс охлаждения и подогрева.

Устройство очень компактное и надежное, оно практически не выходит из строя. Рекуператоры пластинчатого типа функционируют без потребления электроэнергии, что является немаловажным преимуществом.

Среди недостатков устройства — в морозное погоды пластинчатая модель работать не может, влагообмен невозможен из-за обмерзания вытяжного устройства. Его вытяжные каналы собирают конденсат, который замерзает при минусовой температуре.

Роторные рекуператоры

Такое устройство работает от электроэнергии, его лопасти от одного или двух роторов должны вращаться во время работы, после чего происходит движение воздуха.

Они имеют цилиндрическую форму с пластинами, плотно установленными и барабаном внутри. Вращать их заставляют потоки воздуха, вначале выходит комнатный воздух, а затем, меняя направление, воздух поступает обратно с улицы.

Роторные устройства имеют больше размеры. Они отлично подходят для больших помещений — залов, торговых центров, больниц, ресторанов, поэтому для дома их покупать нецелесообразно.

Такие устройства потребляют много электроэнергии, их непросто установить из-за громоздкости. Для монтажа необходима вентиляционная камера.

Рекуператор водяной и размещаемый на крыше

Рекуператор, который можно разместить на крыше, экономит пространство в комнате.

Он не нуждается в эксплуатационных затратах, все эти качества можно отнести к преимуществам такого типа. Минусом является то, что такой рекуператор сложно монтировать, для него необходима специальная система крепления. Чаще всего такой тип используют для объектов промышленного назначения.

Какие бывают рекуператоры?

Назначение у всех типов рекуператоров одинаковое, но вот технология теплообмена значительно отличается. По методу передачи тепла рекуператоры различают:

• пластинчатые;
• роторные;
• с этиленгликолем.

Устанавливаться оборудование может как в стене, так и на крыше. Кровельные устройства имеют другое строение, но принцип работы остается прежним.

Пластинчатые

Пластинчатый рекуператор и схема его работы

Самым популярным типом устройств считаются пластинчатые рекуператоры. Теплообменником выступает слоенная кассета из металла с высоким показателем теплопроводности. Каналы расположены так, что приточные и вытяжные потоки воздуха не контактируют между собой, а происходит процесс передачи тепла через металлические пластины. Фильтры способствуют проникновению чистого воздуха в квартиру, а система отвода конденсата обеспечивает сток влаги.

Пластинчатые рекуператоры обычно довольно компактные, и подходят для установки в любом помещении.

Роторные

Роторный рекуператор для вентиляции квартиры изготавливается из гофрированной стали

Механизм теплообмена в устройствах данного типа сложнее предыдущего, поэтому размеры роторных рекуператоров значительно больше, как и производительность. Для работы устройства необходимо движение приводных роторов, поэтому потребляет оборудование больше электричества. Ротор изготавливается из гофрированной стали.

Входящие и исходящие потоки воздуха могут смешиваться, если система не оборудована дополнительной вытяжкой. Скорость вращения вентилятора может регулироваться, в таких случаях можно увеличить или уменьшить подачу воздуха.

Рекуператор с этиленгликолем

Третий тип устройств использует еще один теплоноситель, которые значительно повышает производительность оборудования.

Рекуператор пластиковый с этиленгликолем.

Гликолевые рекуператоры имеют два теплообменника, по которым циркулирует водно-гликолевый раствор. Вещество обладает высоким показателем теплоемкости. Сохраняет намного больше тепла, чем металлические кассеты. Если климат местности слишком холодный, вместо этиленгликоля можно использовать антифриз.

Монтаж гликолевых приборов — процесс сложный, поэтому используется преимущественно на больших территориях, циркуляция воздуха на которых будет происходить намного быстрее.

Крышные рекуператор воздуха

Система приточно-вытяжной вентиляции с выходом на крышу применяется в зданиях с большой площадью как склады, цехи, супермаркеты и другие. Такие устройства называют кровельными рекуператорами. Монтаж и эксплуатация рекуператоров простые. Стоимость такой вентиляции не должна превышать пластинчатой системы, принцип действия которых аналогичен.

Приточная вентиляция в частном доме.

Достоинством данного типа выступает хорошая шумоизоляция, поскольку выход наружу находится на крыше здания. В квартире крышный рекуператор установить невозможно, поэтому он используется только в частной собственности.

Рекуператор воздуха: виды устройств и инструкция по самостоятельной сборке

Рекуператор — необходимое устройство для вентиляции помещений

Человек ежесуточно потребляет 15000 литров воздуха. В помещении, где находятся люди, воздух рекомендуется обновлять каждые два часа. Это задача вентиляции. Рекуператор заставляет выходящий воздух нагревать или охлаждать воздушный поток, который заводится в помещение.

Устройства такие просты, рекуператор своими руками может сделать человек, имеющий элементарные навыки в обработке металлов и дерева.Свежий, чистый, тёплый (прохладный) воздух, экономия электрической или тепловой энергии –круглый год.

Рекуператор воздуха — Фото 01

До недавнего времени такие устройства в быту практически не использовались. Эра пластиковых окон и дверей сделала жилые и рабочие помещения практически герметичными. Система приточно-вытяжной вентиляции стала обязательной, а рекуператор стал показателем не столько технической продвинутости, сколько заботой о собственном здоровье и финансах.

Виды рекуператоров

Принцип работы рекуператора или теплообменника конструктивно реализуется в нескольких видах.

Пластинчатый рекуператор — Фото 02

Роторный рекуператор — Фото 03

Наиболее технологичен и дешёв пластинчатый : почти все рекуператоры воздуха для дома используют такой вид. Остальные в быту не применяются из-за сложного устройства и, соответственно, высокой стоимости. Но самый высокий КПД у роторного устройства — 85%.

Виды

Пластинчатый

Такой вид теплообменника наиболее дешев. Однако это не мешает инженерам добиваться исключительной практичности. Самые выгодные конструкции рекуператоров пластинчатого типа изготавливают из алюминия. Зато пластиковые изделия, несмотря на несколько более высокую цену, позволяют обеспечить более эффективную вентиляцию. Потенциально наиболее эффективными были бы целлюлозные рекуператоры, но все портит их слабая устойчивость к увлажнению.

Роторный

Любой пластинчатый теплообменник, даже самый лучший, может обмерзать зимой. И ничего с этим сделать нельзя — таков основной принцип работы. А вот в роторной системе внутри располагаются пластины, которые перемещаются вместе с воздушным потоком. Влияя на темп движения ротора, можно тем самым повышать общую производительность. Проблема в том, что придется периодически менять фильтры, а это повышает стоимость владения в несколько раз по сравнению с другими типами.

Крышный

Такие устройства лучше всего подойдут для хозяйственного помещения. Их часто можно увидеть в гаражах, ангарах, на складах.

Однако высока будет и ее стоимость, что сильно омрачает перспективы домашнего применения.

Гликолевый

Такой вариант рекуперации позволяет объединить вытяжной и засасывающий контуры

Что немаловажно, получится подключить разные каналы даже на определенном расстоянии друг от друга. Перемещение тепловой энергии производится с помощью специального теплоносителя (гликолевой жидкости)

Чистый гликоль используется редко, серийные модели обычно содержат водно-гликолевую смесь. Теплообменники надо монтировать в противоточном ходе по отношению к воздушной струе.

Подключение прямым способом практикуют только дилетанты. Это сразу понижает эффективность всей системы. Для отвода конденсата в холодный сезон применяют специальные емкости. Они дополняются так называемыми каплеуловителями. Избежать засорения воздуха, поступающего почти напрямую извне, поможет грубый воздушный фильтр.

Рейтинг моделей

Выбирая приточно-вытяжную систему с подогревом, многие люди обосновано обращают внимание на Mmotors эко-свежесть 01 standart. Стандарт канала для прохода воздуха тут составляет 100 мм

Производитель гарантирует нормальную установку в стенах толщиной от 0,27 м. Поддерживается оптимальный микроклимат в доме, поскольку воздух на притоке остается свеж даже после прохода через фильтр. Потребление энергии сравнительно невелико, к тому же присутствует и проводной пульт управления.

Стоит отметить:

• наличие угольного фильтра, подавляющего запахи гари;

• определитель концентрации углекислоты;

• пригодность для отдельных помещений, в том числе медицинских учреждений;

• двухступенчатая регулировка скорости;

• датчик для замера влажности;

• малошумный электромотор на очень совершенных радиальных подшипниках.

Суммарная мощность электропривода составляет всего 18 Вт. За час обеспечивается обновление воздуха на площади до 100 кв. м. По желанию добавляется пульт управления, работающий на инфракрасных лучах. Но, разумеется, рынок этой моделью далеко не ограничивается. И многие эксперты полагают, что лучшим выбором может стать настенный рекуператор высокого класса.

Надо только тщательно подбирать линейный размер, чтобы обеспечить совместимость. Для изготовления теплообменников Shuft применяют добротную оцинкованную сталь толщиной минимум 0,7 мм. Поддон для дренажа тоже изготавливают из оцинкованной стали, при необходимости его можно снимать.

Важные особенности:

• пригодность для жилых, административных и основных производственных объектов;

• непригодность для систем аспирации;

• непригодность для воздуха, содержащего токсичные и едкие примеси, муку, пары клея;

• патрубок для сброса конденсата диаметром ½ дюйма;

• алюминиевая теплообменная кассета.

Штуцером для отводного канала под конденсат оснащается теплообменник Korf/ PR 40-20. Изготовитель заявляет, что КПД теплообмена может достигать 70%. Пластинчатое устройство, как и предыдущие модели, рассчитано на каналы размером 0,2х0,4 м. Повысить эффективность помогают пластины из алюминия, наибольшая толщина которых не более 0,2 мм. Точный расчет позволяет добиться оптимального баланса между производительностью и механической прочностью.

На 150 кв. м., даже и на 200 кв. м. уверенно рассчитана модель Dantex DV-200HRE. Этот рекуператор отлично поддерживает микроклимат в доме при температурах от — 20 до 40 градусов. Предусматривается использование каналов на 146 мм. Громкость звука при работе в различных условиях заявлена от 32 до 39 дБ. Производитель обещает, что можно будет четко регулировать уровень влажности в доме.

Прочие параметры:

• внешнее атмосферное давление в статике до 60 Па;

• эффективность при энтальпии 49/51%;

• собственная масса устройства 18 кг;

• электроснабжение от сети напряжением 220-240 В;

• опция программирования работы по времени;

• возможность подключения дополнительного электрического нагревателя (внутри или снаружи рекуператора).

RCS 350 отличается более широким диапазоном допустимых температур. Этот аппарат выручит и при — 28, и при +50 градусах. Его суммарная производительность даже выше, чем у предшествующей модели — за час можно обновить воздух на площади 330 кв. м. Это уже вполне достойно даже для крупного частного коттеджа.

Electrolux STAR EPVS-1100 не может похвастать широтой температурного диапазона, тот составляет всего от — 15 до + 40 градусов. Зато производительность рекордно велика — до 1100 кв. м. за 1 час. «Звезда» будет гонять воздух по каналу диаметром 250 мм, создавая при этом шум до 41 дБ. Что, впрочем, все равно не заглушит даже разговора обычным голосом. Наибольшее статическое давление составит 350 Па, а общая масса агрегата равна 66,5 кг.

Понятие рекуператора

Дословное толкование этого понятия с латинского языка значит «возвращение к исходному» либо «получение обратно». Рекуперация воздуха подразумевает возвращение энергии (т.е. тепла, температуры), удаляемой с помощью воздушных потоков системой вентиляции. По сути, задача этого аппарата сводится к уравниванию обоих противоположных воздушных потоков.

Устройство рекуператора подобно системе вентилирования помещения. Разница в том, что, в отличие от стандартного вывода спёртого воздуха и накачивания чистого, прибор наполняет жилище подогретыми или охлаждёнными потоками воздуха. К тому же отсутствует необходимость в хладагенте и электроэнергии, как при использовании кондиционера. Нагрев или остывание потоков воздуха осуществляется путём теплообмена первичных и вторичных теплоносителей через перегородки, которые разделяют воздушные массы.

Внешний вид рекуператораИсточник twimg.com

Типы рекуператоров

При изготовлении устройства своими руками, следует определиться с его типом. Существуют несколько разновидностей рекуператоров: ­

• роторный; ­
• пластинчатый; ­
• рециркуляционный водяной; ­
• камерный; ­
• фреонный.

Роторный

Роторный рекуператор состоит из гофрированных пластин стали. Внешне конструкция представляет собой цилиндрическую емкость. Вращающийся барабан пропускает поочередно теплые и холодные потоки. В процессе работы происходит нагревание ротора, который отдает тепло холодному воздуху. Роторный аппарат обладает высокой экономичностью. Можно устанавливать необходимое количество оборотов ротора и регулировать мощность. К преимуществу относится возможность использования такого типа в течение всего года, поскольку на нем не образуется ледяная корочка.

К недостаткам относится габаритность конструкции. Она требует наличия большой вентиляционной камеры.

Пластинчатый

Пластинчатый рекуператор состоит из алюминиевых, пластиковых и изготовленных из специальной бумаги пластин. В некоторых моделях потоки воздуха движутся перпендикулярно друг к другу, в других перемещаются в противоположных направлениях.

Если в конструкции используются алюминиевые пластины, то система характеризуется невысоким коэффициентом полезного действия. Связанно это с тем, что прибор часто замерзает и нуждается в регулярном оттаивании. К преимуществу относится его невысокая стоимость. Кроме алюминиевых пластин, допускается использовать оцинкованную сталь.Теплообменники из пластика обладают большей отдачей, но и дороже стоят.

Если материалом является специальная бумага, то отдача у такого оборудования высокая. Однако имеется существенный недостаток: прибор нельзя использовать во влажном помещении. Образующийся конденсат пропитывает бумажные слои.

Рециркуляционный водяной

Отличительной особенностью такого типа является разведение приточного и вытяжного теплообменников. При помощи антифриза или воды тепловая энергия переносится из вытяжной части в приточную.

Система имеет свои преимущества: ­

• отсутствие вероятности смешивания потоков; ­
• разведенные теплообменники облегчают работу на стадии проектирования; ­
• возможность объединения нескольких приточных или вытяжных потоков в единый.

Недостатки: ­

• необходимость наличия водяного насоса; ­
• рекуператоры способны только на теплообмен, а влагообмен невозможен.

Камерный

Оба потока направляются в единую камеру. Она разделена перегородкой. После нагрева одной части идет разворот перегородки. Нагретая часть, которая обогревает помещение, начинает принимать приточный воздух. К недостатку относится высокая вероятность смешивания воздушных потоков, что приводит к их загрязнению.

Фреонный

Основан на физических характеристиках фреона, который располагается в герметично запаянных трубках. В начале трубы идет нагревание воздуха вместе с фреоном, который закипает и испаряется. Тепло перемещается дальше. Пары фреона, соприкасаясь с холодными потоками, конденсируются. Затем цикл повторяется.

Простой способ беречь тепло

Обогрев помещения в холодное время года при помощи современного кондиционера позволяет сохранять комфортный микроклимат в помещении. Платой за комфорт становятся счета за электричество, размер которых в зависимости от температуры воздуха на улице может ощутимо меняться.

При помощи сравнительно небольших затрат можно создать энергоэффективную вентиляционную систему, заметно снизив расходы на электричество.

Реализовать это позволит пластинчатый рекуператор, причём неважно, приобретенный в магазине или изготовленный своими руками. Это устройство встраивается в приточно-вытяжные пути вентиляции, помогая снизить к минимуму «обогрев улицы»

Учитывая, что в отдельно взятые дни разница температур помещения и улицы может достигать отметки в пятьдесят градусов по Цельсию, становится понятна важность устранения упомянутого эффекта. Тем более, что схем и готовых устройств для этого предлагается огромное количество

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.

Как сделать рекуператор с КПД 80 %, смотрите далее.