Рекуператор воздуха: от принципа действия до создания устройства и его монтажа

Любому закрытому помещению необходимо ежедневное проветривание, но часто его не хватает для обеспечения необходимого микроклимата и комфорта. Особенно это касается холодного времени года, когда обычное проветривание приводит к быстрой потере тепла в жилище и лишним энергозатратам на восстановление необходимой температуры. Использование обычного кондиционера при летней жаре также может приводить к проникновению тёплых потоков с улицы. Для уравновешивания разницы градусов на улице и в помещении, притока свежести было создано устройство, которое было названо «рекуператор воздуха».

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.

Как действует рекуператор

Простыми словами работу устройства можно объяснить так: происходит накопление теплоты от исходящих потоков воздуха и сообщение их с приточными массами. Высокие показатели КПД этого процесса позволяют снизить траты на отопление, вместе с тем подавая свежие потоки тёплого воздуха в помещения.

Система рекуперации воздуха обусловлена двумя принципами:

1. Вывод отработанных потоков из дома происходит по керамической восстановительной камере, нагревающейся при этом. Отдача тепловой энергии при этом достигает до 97%. Это нагревание порождает автоматический запуск режима притока свежести.
2. Входящие струи свежести проходят по смежным камерам керамической восстановительной системы, нагреваются от сохранённого тепла и попадают в помещение уже подогретыми. При остывании регенератора происходит включение режима вытяжки у вентилятора.

Такой принцип воздухообмена существенно экономит использование любых видов топлива (жидких, твёрдых, газообразных), при этом обеспечивает достаточный комфорт для проживания.

Преимущества устройства

Подобный тип устройств становится все популярнее из-за отсутствия необходимости проветривания помещения летом и зимой, как следствие выпускания наружу драгоценных градусов. В жару аппарат создаёт приток очищенного специальным фильтром воздуха.

Все процессы полностью автоматизированы. Зимой поступающие потоки свежего воздуха будут подогреты, летом – охлаждены.

Вентиляция с рекуператором имеет ряд сильных сторон:

• существенно экономятся финансы на отопление;
• система значительно экономнее отдельных вытяжных вентиляторов;
• качественно удаляются неприятные тяжёлые запахи и частицы пыли;
• простота при монтаже и эксплуатации;
• практически отсутствие затрат на использование устройства;
• все процессы автоматизированы;
• срок эксплуатации системы достаточно продолжительный и не требует постоянного вмешательства.

Устройство используют беспрерывно или периодически. Независимо от этого жилище всегда качественно насыщается чистым атмосферным воздухом без потери тепла или свежести.

Классификация рекуператоров

Основные отличия устройств заключаются в принципах движения теплоносителей, конструктивных особенностях и предназначении. То типажу рекуператоры могут быть:

1. Пластинчатыми.
2. Роторными.
3. Водными.
4. С размещением на крышах.

Пластинчатые

Самая популярная разновидность, благодаря низкой цене и достойной эффективности, – это пластинчатый рекуператор для вентиляции воздуха. Строение теплообменного агрегата в средине устройства имеет вид одной или нескольких медных, алюминиевых, пластиковых либо прочно целлюлозных пластин, закреплённых в статическом состоянии. Процесс движения воздуха по кассетам происходит без смешивания с одновременным охлаждением или подогревом потоков.

Отличительной особенностью этого типа рекуператоров является компактность и надёжность. Устройства практически не выходят из строя. Функционирование осуществляется без использования электроэнергии и это его большой плюс. Главный недостаток этого типа аппаратов – неработоспособность при сильных морозах из-за обмерзания вытяжки и невозможности осуществления влагообмена (замерзание конденсата в вытяжных каналах).

Роторные

Работа осуществляется от электричества, благодаря которому производится вращение лопастей роторов (одного либо двух) и движение воздухопотоков. Чаще всего, роторный рекуператор воздуха бывает цилиндрической формы при наличии плотно установленных пластин и барабана в средине. Вращаются они благодаря движению воздуха, исходящего комнатного и входящего уличного. Этот тип отличается большими размерами, однако и производительность их существенно выше, сравнительно с пластинчатыми. Поэтому покупка этого типа устройств в частный дом нерентабельна, они больше подойдут для больших объёмов, подобных больнице, ресторану, торговому центру, концертному залу. Главные недостатки – дороговизна содержания, энергозатратность, громоздкость, стоимость покупки, необходимость наличия вентиляционной камеры.

Водный

Принцип работы водного рекуператора сводится к переносу энергии тепла к теплообменному элементу посредством воды либо другой жидкости (антифриз и др).

Производительность этого типа аппаратов сходна с пластинчатыми рекуператорами, однако работает по принципу водной отопительной системы. Слабые стороны – низкий КПД и потребность в частом техобслуживании.

Устройства, с размещением на крышах

Главное достоинство этого типа устройств – экономия внутреннего пространства помещения. КПД его не превышает 68%, но зато эксплуатационные затраты отсутствуют практически полностью. Недостаток такого устройства – проблематичность монтажа и необходимость сложной процедуры крепежа. Этот рекуператор использовать для дома не рационально, чаще его применяют на объектах промышленной направленности.

Размещение и методы установки

Устройства бывают напольными и подвесными с потолочной установкой. Бывают также рекуператоры настенные точечные, монтируемые в отдельных комнатах, контактирующих с улицей, и не требующие установления лишних агрегатов.

Потолочное размещение применяется при необходимости скрыть техническую часть в нише подвесных или натяжных потолков. Такая система рекуперации воздуха хорошо подойдёт для частного дома. Она немного дороже (влияние параметров компактности), но эксплуатация её не потребует лишних обводных каналов. Главным недостатком этого вида размещения будет повышенный уровень шума, обусловленный незначительным удалением рабочей части от решёток вентиляции.

Ориентация напольного и настенного рекуператора сводится к выделению отдельного технического помещения. Производительность такого устройства не зависит от габаритов, но требует наличия надёжной системы обвязки. Применяют такие устройства обычно вместе с системой кондиционирования и воздушным отоплением.

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.

Техника изготовления устройства своими руками

Технически все довольно просто. Понадобятся несколько пластиковых пластинок толщиной около 4 мм, четыре пластиковых фланцевых соединения и лист оцинкованного металла.

Рекуператор воздуха для частного дома создаётся в следующей последовательности:

• Производится нарезка металлических и пластиковых пластин (размер произвольный, допустим 30х30см).
• На каждую пластину силиконом приклеивается по контуру две параллельные рейки из фанеры, пластика или пробки. Крайние пластины остаются чистыми. Даётся время, чтобы заготовки основательно приклеились.
• Затем рейки покрываются клеем и пластины укладываются перпендикулярно друг другу и склеиваются в своеобразную кассету. Это и станет будущим теплообменником с перпендикулярно направленными каналами.

• Количество пластин определяется индивидуально, но их количество прямо пропорционально производительности и КПД изделия.
• После высыхания кассета заключается в каркас, по бокам устанавливаются фланцевые соединения, а щели заделываются герметиком. Кассету лучше делать съёмной. В одном корпусе можно устанавливать несколько кассет. Это лишь повысит КПД.
• Изделие будет устанавливаться в виде ромба, поэтому в нижнем углу необходимо предусмотреть дренажное отверстие для отвода конденсата.
• Во входящих каналах рекомендуется установить элементарные съёмные кассетные фильтры. А корпус лучше обложить внутри слоем минеральной ваты.
• Чтобы обеспечить принудительную вентиляцию, возможна установка вентиляторов с регуляцией скорости вращения.

Принудительная вентиляция особенно актуальна зимой. Принудительно выгоняемый периодически тёплый воздух из помещения помогает разморозиться обледенелому теплообменнику, что возобновит приток свежего воздуха в здание.

Как правильно выбрать рекуператор

Главное при выборе – учёт местного климата. Так пластинчатые устройства будут удобны лишь при умеренном климате.

На что обратить внимание:

1. Лучшая модель – самая экономная в энергетическом плане. Вентиляторы будут энергозатратны. Однако многое зависит ещё и от их мощности.
2. Важен размер фильтрационной части устройства. Соотношение её к размеру помещения влияет на затраты электроэнергии и сроки эксплуатации устройства. Нужно помнить, что расход энергии увеличивается при загрязнённом фильтре.
3. Следует обратить внимание на тип фильтров, которые могут очищать только крупные загрязнения (G3), крупную пыль (M5) или все, вплоть до мелкой пыли (F7).
4. Нужно правильно подбирать устройство, чтобы производительность его соответствовала потребности и габаритам помещения.
5. Важная роль у системы управления процессом. Предпочтительнее модели автоматикой и широким выбором режимов, позволяющих менять интенсивность работы.

Эти несложные рекомендации позволят выбрать максимально эффективный и подходящий прибор. Качественный монтаж и правильная эксплуатация приведут к хорошей работоспособности и производительности.

Коротко о главном

Рекуператор – это устройство, позволяющее обеспечить приток свежих и чистых потоков воздуха в помещение без лишних энергозатрат. Зимой оно предотвращает потерю комнатного тепла, а летом препятствует проникновению горячего воздуха внутрь помещения.

Это устройство имеет ряд преимуществ перед обычной системой вентиляции. Однако, выбирая себе рекуператор, важно учесть много факторов – необходимый тип устройства, размер обслуживаемого помещения, климат, влажность и т.д. Важно заранее продумать возможность установки прибора в помещении, его стоимость, производительность. От всего этого напрямую зависит эффективность вентиляции, а значит качество и комфорт жизни в доме.