Роторный рекуператор своими руками

Рекуператор – это универсальное устройство, которое необходимо для регулирования одновременно двух воздушных потоков. Например, зимой при помощи него можно проветрить помещение, сохранив в нем тепло. В летнее же время, он будет препятствовать проникновению горячего воздуха внутрь.

Принцип работы

Рекуператор используют с целью освежить помещение, при этом, не потеряв тепло и экономя на отопительных приборах. Принцип работы заключается в следующем:

1. При включении устройства осуществляется обработка теплого воздуха, преобладающего в помещении;
2. Далее он подается в керамический регенератор, автоматически нагревая оборудование;
3. Как только это произошло, срабатывает второй цикл работы. Уличный холодный воздух также подается в регенератор. Далее он нагревается до комнатной температуры;
4. Свежий, при этом теплый воздух, попадает в комнату.

Рекуператор может работать как в ручном, так и в автоматическом режиме. В него встроено программное устройство, которое самостоятельно определяет, когда необходимо включать его в работу.

Виды рекуператоров

Всего существует несколько видов устройства с различным уровнем эффективности:

• Пластинчатый рекуператор. На сегодняшний день он является одним из самых распространенных в России. В основном его применяют в квартирах и частных домах. Основное его достоинство заключается в том, что можно встроить в любой участок воздуховода, он не требуется сложного обслуживания, все воздушные потоки направляются в одну сторону и не смещаются. Такой рекуператор отличается и схемой строения. В качестве основного узла выступает кассета с двумя функционирующими каналами. Между ними располагается небольшой стальной лист, именно он выполняет роль фильтра в устройстве;
• Роторный рекуператор применяется менее часто. Как правило, его можно увидеть на производстве и в промышленных предприятиях. Основным компонентом устройства такого плана является цилиндр, созданный из слоев гофрированной бумаги. Рекуператор разделен на несколько отсеков, разделенных между собой пластиной. Во время работы оборудование вращается и происходит теплообмен. Он является эффективным, качественным и быстродействующим. Единственный недостаток – это габаритный размер;
• Водяной рекуператор применяется только для регулирования потока воздуха на приточных вентиляциях. Теплые потоки обрабатываются в устройстве при помощи воды или антифризов. В устройстве сосредоточены два теплообменника (вытяжной и приточный), которые могут работать на удаленном друг от друга расстоянии. Эффективность этого устройства значительно ниже, чем в предыдущих вариантах. Основным недостатком является необходимость дополнительной установки насоса;
• Крышный рекуператор устанавливается только на крышах зданий. Он не предназначен для использования в помещениях. Его широко используют в торговых комплексах, на предприятиях и производственных цехах.

Основное достоинство пластинчатого заключается в том, что можно встроить в любой участок воздуховода, он не требуется сложного обслуживания, все воздушные потоки направляются в одну сторону и не смещаются

Изготовление пластинчатого рекуператора

Схема пластинчатого рекуператора довольно проста. Подобное оборудование может самостоятельно изготовить даже не имеющий технических навыков человек.

Для этого потребуется следующее:

• Оцинкованная жесть – 1 лист, площадью приблизительно 4 квадратных метра;
• Силиконовый герметик;
• Ножницы по металлу или болгарка;
• Фанера или ДВП;
• Минеральная вата.

Когда все необходимое подготовлено, можно приступать к процедуре создания устройства. Она состоит из нескольких основных шагов:

1. Самодельный рекуператор рекомендуется оснастить дополнительно датчиком давления, в целях улучшения качества работы Оцинкованную жесть требуется разрезать на несколько квадратов с одинаковой площадью – 200 на 300 миллиметров. Можно это сделать ножницами по металлу. Однако листы получатся ровнее, если все же это сделать болгаркой;
2. Из дерева или фанеры делаются одинаковые рейки. Каждая из них должна быть равна стороне квадрата;
3. Листы требуется сложить таким образом, чтобы получилась форма кассеты. Причем все они должны выкладываться перпендикулярно друг к другу;
4. Получился будущий рекуператор, теперь его нужно обтянуть каркасом – деревянными рейками;
5. Все образованные щели требуется смазать герметиком и оставить устройство просушиваться на несколько часов;
6. Следующий шаг – это создание отверстия, через которое будет проходить трубка для конденсатора. Сделать это можно при помощи дренажа. Закрепить будущее изделия можно фланцами;
7. Последний этап изготовления рекуператора – это создание изоляции. Рекомендуется использовать для этой цели минеральную вату. Её необходимо аккуратно распределить вдоль внутренних стенок устройства.

Оборудование готово, теперь необходимо его разместить вблизи вентиляции. Также рекомендуется оснастить его дополнительно датчиком давления, в целях улучшения качества работы. Он устанавливается на уровне, где происходит теплообмен.

Чтобы узнать, правильно ли функционирует собранное устройство, следует при помощи небольшого расчета определить его мощность:

• Пусть за этот показатель будет взято некоторое число Р;
• Для его нахождения следует знать затраченную энергию – Q. Он будет равен произведению трех чисел: расход воздуха (кубический метр в час), разница между конечной и начальной температурой, постоянное число 0,335;
• Также потребуется знать температуру работы устройства –dT.

Таким образом, общую мощность можно определить по следующей формуле:

Рекуператор из поликарбоната

Подобное устройство можно сделать и из сотового карбоната, вместо оцинкованной жести. Для этого понадобится материал, толщиной около 4 мм. Такое устройство также будет эффективным, но он будет отличаться простотой сборки и минимальным затратам.

Изготовление трубчатого рекуператора

Создать трубчатый рекуператор намного сложнее. Но это задача может стать выполнимой, если правильно следовать инструкции.

Для этого понадобится:

• Труба, толщиной 160 мм. Например, подойдет кусок цилиндрический канализации;
• Разветвители-переходники (100мм);
• Гофра алюминиевая (100 мм).

Процесс создания рекуператора состоит из нескольких шагов:

1. Требуется подготовить трубу, предварительно её отполировав;
2. Далее, необходимо максимально растянуть гофро-бумагу и заполнить ей трубу таким образом, чтобы она была в форме спирали;
3. Теперь, следует загерматизировать отверстия гофрой с открытых концов;
4. Последний этап процесса сборки – это установка переходников и проведение через них воздуховодов.

Гофро-бумага в этой конструкции выполняет роль «хранителя тепла».

Схема рекуператора для дома

Изготовление роторного рекуператора

Прежде чем приступить к процессу создания рекуператора, необходимо рассчитать мощность его работы. Это позволит определить срок окупаемости и общую производительность.

По формуле:

С – это удельная теплоемкость,

М – масса нагреваемого воздуха,

dT – разница температур.

Роторный рекуператор сделать своими руками достаточно сложно. За такую задачу, как правило, берутся только люди с техническим образованием. Для работы понадобится:

• Гофрированная сталь;
• Цилиндрическая форма, желательно, чтобы это был металлический корпус;
• Ножницы по металлу и болгарка;
• Минеральная вата;
• Герметик.

Как только все необходимо подготовлено, можно приступить к выполнению работы. Как и любая другая процедура создания оборудования, она состоит из нескольких основных шагов:

1. Следует подготовить металлическое основание. В качестве него может подойти труба от канализации. Желательно, использовать наиболее габаритный материал, тогда и само устройство будет работать в несколько раз эффективнее. Его необходимо предварительно отполировать подручными средствами и привести к подобающей форме. Рекомендуется, также предварительно отрезать все лишнее при помощи болгарки;
2. Далее следует подготовить гофрированную сталь, разрезать её на несколько одинаковых частей. Размер их напрямую зависит от длины подготовленного ранее цилиндрического корпуса. Теперь необходимо заполнить этими листами внутреннее пространство слоями;
3. Далее необходимо создать дополнительную изоляцию. Поможет это сделать небольшое количество минеральной ваты. Её рекомендуется равномерно распределить по внутренним стенкам;
4. Остается последний шаг – замаскировать все внутренние и внешние швы герметическим раствором;
5. Стоит заметить, что, скорее всего, роторный рекуператор будет размещен со стороны улицы. Влияние внешних факторов может привести к появлению коррозии и других негативных эффектов. Чтобы этого не произошло, требуется периодически наносить на устройство лаковое покрытие.

Рекуператор практически готов, теперь осталось сделать несколько отверстий для того, чтобы провести через них воздуховод. За счет цилиндрического корпуса будет работать оборудование. Оно будет совершать постоянное вращательное движение. За счет этого в устройство будет периодически поступать то теплый, то холодный воздух, соответственно нагревая и охлаждая все оборудование в целом.

Блиц-советы

Чтобы устройство работало как можно эффективнее, следует обратить внимание на несколько советов, созданных теме, чья жизнь напрямую связана со сборкой рекуператоров:

• Создание рекуператора из старых труб приведет к тому, что он прослужит недолго, будет неисправно исполнять свои функции или вовсе не запустится в рабочий режим Материалы для изготовления лучше покупать в магазине, нежели использовать какие-либо подручные средства. Тогда устройство будет работать эффективнее. Создание рекуператора из старых труб приведет к тому, что он прослужит недолго, будет неисправно исполнять свои функции или вовсе не запустится в рабочий режим;
• Покупая материал, следует учитывать одно правило: чем больше, тем лучше. Длинное готовое устройство будет работать в разы эффективнее, чем собранное по той же технологи короткое. В идеале, труба должна иметь длину от 3 до 4 метров;
• Если основным компонентом рекуператора являются пластины, то рекомендуется выкладывать их на небольшом друг от друга расстоянии – около трех миллиметров. Здесь, наоборот, чем больше этот размер, тем ниже будет эффективность. Делать расстояние меньше также не стоит. Это может привести к закупорке каналов;
• Очень важно обращать внимание на такой показатель, как количество пластин. Самое оптимальное количество – это около 70 штук на одно устройство;
• Обязательно перед тем, как перейти к процессу создания устройства, самостоятельно рассчитать коэффициент полезного действия. Существуют специальные формулы для этого, приведенные выше. Если этого не сделать, то рекуператор будет больше вызывать проблем, нежели пользу;
• Рекомендуется сначала начертить схему рекуператора со всеми необходимыми размерами. Только после этого можно перейти к процессу создания устройства, согласно чертежу. Удобнее собирать устройство, когда его видишь перед глазами. К тому же, это позволит сэкономить материал;
• Идеально в качестве основы использовать оцинкованную жесть. Однако, можно сделать оборудование из менее затратных материалов, например, алюминиевые листы, кровельную оцинковку, текстолит или гетинакс;
• Любой материал, который входит в основу рекуператора, следует предварительно обработать щелочным раствором. Это позволит удалить лишнее загрязнение, которое впоследствии приведет к неисправности работы устройства. Особенно это касается подручного материала.

Многим жильцам городских квартир на собственном опыте пришлось убедиться, что создать в квартире благоприятный микроклимат без качественной вентиляции невозможно. Прекрасно, когда вентиляция обеспечивает приток в квартиру с улицы чистого зимнего воздуха, плохо, что при этом мы теряем такой же объём нагретой воздушной среды. Для того чтобы в достатке получать свежий кислород и при этом предотвратить потерю тепла, необходимо использовать рекуператор. На рынке представлен огромный выбор систем рекуперации, однако при желании можно без труда сделать и установить рекуператор своими руками.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Эффективность и принцип действия систем рекуперации

Рекуператор (recuperator) в переводе с латинского – «возвращающий» или «получающий обратно». В нашем случае он играет роль теплообменника, задача которого – задержать тепловую энергию, стремящуюся покинуть помещение вместе с выходящим воздухом в холодное время года, и заблокировать поступление этой же тепловой энергии (в виде горячего воздуха) в помещение в летний период.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Рекуператор воздуха состоит из нескольких каналов, через которые, не смешиваясь друг с другом, проходят воздушные потоки, входящие и выходящие из проветриваемого помещения. Если температура потоков воздуха различается, они начинают обмениваться тепловой энергией, и, соответственно, горячий воздух остывает, а холодный – нагревается. Кроме того, в процессе происходит осушение воздуха, связано это с конденсацией жидкости на каналах теплообменника. Применение систем рекуперации помогает сократить потери тепла до 70 %.

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Использование рекуператора в системе вентиляции позволяет:

p, blockquote 5,0,1,0,0 —>

• иметь постоянный качественный теплообмен;
• компенсировать неэффективность работы естественной вентиляции вследствие установки герметичных окон и дверей;
• отказаться от использования энергозатратных калориферов и кондиционеров;
• экономить на отоплении;
• поддерживать чистоту воздуха в квартире – в нем будет отсутствовать уличная пыль и пыльца растений.

Вентиляционная система с рекуператором позволяет обеспечить постоянное обновление воздуха в помещении и создает комфортные температурные условия внутри комнаты.

Виды рекуператоров

Системы рекуперации можно разделить на несколько типов.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

• Прямоточный, противоточный, перекрестный рекуператоры отличаются способом перемещения потоков воздуха.
• В зависимости от конструктивных особенностей рекуператоры могут быть ребристыми, трубчатыми, пластинчатыми и пластинчато-ребристыми.
• По материалу изготовления теплообменники бывают металлическими, пластиковыми, мембранными.
• По принципу действия выделяют:

• пластинчатый (перекрестно-точный) рекуператор – наиболее популярный тип простой конструкции, используемый в домах и квартирах;
• роторный рекуператорр – для работы требуется источник электроэнергии, вращающий роторный элемент, имеют большие размеры и высокий КПД (до 87 %);
• крышный рекуператор – установка промышленного уровня;
• коаксиальный рекуператор — легок в исполнении даже без опыта;
• рециркуляционный (жидкостный) рекуператор – передает воздуху тепло с помощью воды или антифриза, имеют сложную конструкцию и КПД, сопоставимый с эффективностью пластинчатого теплообменника.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

Пластинчатый рекуператор

Пластинчатые рекуператоры чаще всего выполняются в виде резервуара, разделенного внутри полосами оцинкованной стали, которые создают каналы для движения потоков воздуха. Перемещаясь по каналам, воздушные струи не смешиваются, но зато могут обмениваться тепловой энергией, что приводит к выравниванию температур входящих и исходящих потоков воздуха.

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

Вентиляционные системы, в основе которых используются пластинчатые рекуператоры, обладают рядом достоинств:

p, blockquote 11,1,0,0,0 —>

• высокой эффективностью – до 65 % КПД;
• несложной конструкцией и компактными размерами;
• простотой изготовления и обслуживания;
• легкостью регулировки;
• возможностью установки на любом участке воздуховода;
• отсутствием необходимости использования электрической энергии;
• отсутствием подвижных и трущихся деталей.

Есть у таких теплообменников и свои недостатки:

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

• Риск обмерзания при отрицательных температурах вследствие конденсации влаги в каналах рекуператора, снижающего эффективность работы устройства.
• Невозможность регулирования влажности воздуха.

p, blockquote 13,0,0,0,0 —>

На сегодняшний день использование рекуператоров пластинчатого типа в системах приточно-вытяжной вентиляции считается наиболее эффективным решением для квартиры.

Самостоятельное изготовление рекуператора пластинчатого типа

Поскольку средняя стоимость пластинчатого теплообменника составляет 300 у. е., имеет смысл сделать этот несложный в изготовлении рекуператор воздуха своими руками.

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

Для того чтобы изготовить рекуператор самостоятельно, понадобятся:

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

• листы оцинкованного металла (4 кв. м.);
• техническая пробка толщиной 2 мм;
• силиконовый герметик с нейтральной реакцией;
• жестяная коробка для корпуса или листы МДФ, метала или фанеры для его изготовления;
• клей;
• утеплитель толщиной 4 см (минеральная вата или пенопласт);
• уголки для стоек;
• пластиковые фланцы;
• электролобзик или болгарка.

p, blockquote 17,0,0,1,0 —>

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

1. Разрезаем материал на небольшие квадраты с размером стороны от 200 до 300 мм. Пластины должны быть одинаковыми и идеально ровными, лучше будет разрезать сложенные пачкой листы болгаркой, нежели использовать ножницы по металлу. Таких пластин, служащих заготовками для кассет рекуператора, должно получиться около 70 шт.
2. С целью создания зазора между листами используем техническую пробку. Суть в том, чтобы сделать такое сечение, при котором скорость потоков воздуха будет составлять 1 м/с. Наклеиваем нарезанную пробку по двум противоположным краям квадратных заготовок, не трогая последнюю.
3. Дождавшись высыхания клея, создаем кассету теплообменника, склеивая листы таким образом, чтобы каждый последующий располагался под углом в 90 градусов к предыдущему. В кассете получаются чередующиеся каналы, перпендикулярные друг другу. Последним будет лист, на который мы не клеили пробку.
4. После соединения всех пластин с помощью уголка стягиваем конструкцию каркасом.
5. Все щели тщательно заделываем герметиком.
6. На стенках кассеты располагаем крепления для фланцев, имеющих диаметр, соответствующий трубам воздуховодов. Желательно расположить кассету вертикально, тогда в самом низу будет собираться конденсат. В этом же месте готовится дренажный канал: отверстие с трубкой для отвода жидкости.
7. Для того чтобы кассету можно было извлекать из корпуса, внутри него нужно установить направляющие из уголка.
8. Корпус с кассетой располагают в коробе, изготовленном из толстой фанеры или жести. Важным моментом будет использование теплоизоляционных материалов (минеральная вата или пенопласт), которыми оклеиваются все стороны короба изнутри.

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

Обратите внимание! Ширина корпуса рекуператора должна соответствовать ширине кассеты, высота и длина – диагонали квадратных пластин.

Для более надежной работы системы рекуперации в условиях отрицательных температур приточного воздуха, когда пластины теплообменника могут обледенеть, к системе добавляют байпас, через который в случае необходимости направляют поток приточного воздуха. В это время через теплообменник будет проходить только теплый вытяжной воздух, и под его воздействием заледеневшие пластины теплообменника будут оттаивать.

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

КПД самодельного рекуператора составит около 60–65 %, что позволит обеспечить поддерживать оптимальный микроклимат в помещении.

p, blockquote 22,0,0,0,0 —> p, blockquote 23,0,0,0,1 —>

Комфортное загородное жильё невозможно себе представить без хорошей вентиляционной системы, поскольку именно она являются залогом здорового микроклимата. Тем не менее, многие с осторожностью и даже настороженностью относятся к вопросу реализации такой установки, опасаясь огромных счетов за электроэнергию. Если определенные сомнения «поселились» и в вашей голове, рекомендуем взглянуть на рекуператор для частного дома.

Речь идёт о небольшом агрегате, совмещаемом с приточно-вытяжной вентиляцией и исключающим перерасход электрической энергии в зимний период, когда воздуху требуется дополнительный подогрев. Существует несколько способ сокращения нежелательных расходов. Самый эффективный и доступный – сделать рекуператор воздуха своими руками.

Что это за устройство такое и как оно работает? Об этом и пойдёт речь в сегодняшней статье.

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.

Обратите внимание! Рекуператор воздуха для квартиры – важный, но не единственный элемент, необходимый для эффективной вентиляции в жилом пространстве. Вентиляция с рекуперацией тепла – комплексная система, функционирующая исключительно при условии профессиональной «связки».

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.

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.

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.

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.

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.