Рекуператор для частного дома

Зимой это устройство позволяет сэкономить на отоплении, а летом – на охлаждении. К тому же, благодаря рекуператору, удаётся организовать полноценную вентиляционно-обогревательную систему, создающую дополнительный комфорт для проживания в доме.

Вентиляционное оборудование в строящемся доме

Как он работает

Рекуперация тепловой энергии представляет собой теплообменный процесс, при котором поступающий в помещение холодный воздух нагревается за счет удаляемого тёплого. Аналогично происходит рекуперация охлаждения: тёплым приточным воздушным массам передается холод воздуха, выводимого наружу.

Для организации передачи тепла/холода используются специальные устройства – рекуператоры. По сути – это теплообменники, через которые проходят приточные и вытяжные воздушные потоки, не смешиваясь друг с другом.

Схема работы рекуператора в составе вентиляционной системы. Рисунок с сайта ventkond.ru

Некоторые модели оснащены электрическим нагревателем небольшой мощности, который автоматически включается в случае, если разница между температурой внутри помещения и снаружи слишком велика. Современные устройства также нередко комплектуются фильтрами , увлажнителями, ионизаторами, системой подавления шума и другими полезными приборами.

Преимущества и недостатки

Благодаря рекуперации сокращается количество тепловой энергии, необходимой для обогрева жилья. Соответственно снижаются и затраты на её выработку. Также можно сэкономить и на работе кондиционера летом. Однако прежде, чем вентиляция на основе рекуперации начнет работать и окупаться – она потребует определенных вложений, которые могут оказаться весьма ощутимыми.

Типы рекуператоров

Для рекуперации в приточно-вытяжной системе выпускают несколько видов агрегатов

Пластинчатый

Конструкция этого типа подразумевает наличие в теплообменнике специальных пластин волнообразной конфигурации, которые изготавливают из листового материала, хорошо проводящего тепло (алюминий, сталь, пластик).

Пластины в количестве 60-70 шт. монтируют в единый блок (радиатор) таким образом, чтобы образованные «волной» каналы шли не параллельно, а перекрестно друг другу. Благодаря этому воздушные массы, имеющие разную температуру не смешиваются между собой.
Так выглядит пластинчатый рекуператор в корпусе ПВУ. Фото с сайта вентиляция-проффи.рф

Основной недостаток – риск обмерзания, возникающий из-за того, что на стенках механизма оседает влага, которую несет с собой теплый поток. Чтобы конденсат не превратился в лед, холодный приточный воздух периодически необходимо пускать напрямую – т.е. в обход рекуператора.

Роторный

В данной модификации в качестве теплообменника выступает ротор – вращающийся цилиндр из гофрированной стали. Нагревшись от вытяжного воздуха, ротор, прокручивается в пол-оборота тут же передает тепло приточному потоку. И далее – по кругу.

Преимущество устройства в том, что оно не подвержено риску обмерзания, поскольку скорость вращения цилиндра регулируется автоматически, благодаря чему на нем не успевает скапливаться влага. Такой агрегат не нуждается в «разморозке», поэтому его эффективность может достигать до 95%

Принцип работы роторного рекуператора. Рисунок с сайта vamnapolzu.ru

Жидкостный

Состоит из двух теплообменников, соединенных между собой трубопроводом с циркулирующим в нем жидким теплоносителем. В качестве последнего обычно применяется раствор пропиленгликоля с дистиллированной водой.

Нагреваясь в теплообменнике в вытяжном канале, жидкость через теплообменник в приточном канале передает тепло поступающему воздуху. Прибор не замерзает и способен обслуживать помещения большой площади. В жилых зданиях применяется редко.

Как выбрать рекуператор?

Оптимальный вариант – изначально проектировать вентиляционную систему со встроенным рекуператором. В данном случае речь идет о приобретении приточно-вытяжной установки (ПВУ), в конструкцию которой уже входит теплообменник.

Основной критерий выбора при этом – производительность всей системы в целом (м³*ч). Рассчитывается она, исходя из общего объема воздуха в помещении. Чтобы его вычислить необходимо площадь дома помножить на высоту потолков ( V = S*H). К полученному результату специалисты рекомендуют прибавить 20% Это поможет учесть сопротивление, с которым воздушные потоки будут встречаться, проходя через различные решетки и фильтры системы.
Вентиляционная система со встроенным рекуператором. Рисунок с сайта essolar.ru

Иногда решение о приобретении рекуператора возникает после того, как вентиляция полностью смонтирована. В итоге появляется задача подобрать устройство для уже готовой и действующей системы воздухообмена.

При выборе следует ориентироваться на суммарный объем приточного воздуха, который проходит через все вентиляторы к теплообменнику. Производительность агрегата должна быть на 25% меньше этого значения, иначе он не будет полноценно работать и может оказаться бесполезным.

Кроме того, необходимо обращать внимание на отверстия для подсоединения воздуховодов. Желательно, чтобы размеры и конфигурация эти отверстий были такими же, как у воздушных каналов в вентиляционной системе. В противном случае могут возникнуть проблемы с монтажом устройства.

Расчёт эффективности рекуператора

Насколько хорошо теплообменное устройство справляется со своей задачей – можно понять по такому показателю, как коэффициент эффективности рекуперации. Данное значение является отношением между предельно возможным количеством тепла, которое допустимо передать приточному воздуху, и тем, которое получено в действительности. Под предельно возможным количеством тепла подразумевается температура воздуха в помещении.

В зависимости от аппарата коэффициент колеблется от 30 до 95%. Рассчитать его можно по формуле: Kt = (T3 – T1) / (T2-T1), где

• Kt – коэффициент эффективности устройства по температуре;
• T1 – температура наружного воздуха;
• Т2 – температура воздуха в помещении;
• Т3 – температура поступающего воздуха после прохождения рекуператора.

Допустим, что:T1 = 3 С°; Т2 = 20 C°; Т3 = 12 С° В результате: Kt = (12 – 3) / (20-3) = 0,5
Таким образом, эффективность агрегата будет составлять: 0,5*100% = 50%

Всегда ли он нужен?

В показанном выше примере экономия происходит за счёт того, что для поддержки комфортного микроклимата в доме воздух необходимо прогревать всего лишь на 8 С°, а не на все 23. Тем не менее, данный случай – гипотетический. На самом деле при такой разнице температур устанавливать рекуператор нецелесообразно: сокращение затрат на отопление в подобной ситуации слишком незначительное и не окупит расходы на оборудование.

Монтировать рекуператор с его включением в схему принудительного воздухообмена имеет смысл при следующих условиях:

• Площадь здания – не менее 80 м², следовательно объём обновляемого воздуха достаточно большой. Для домов площадью 200-500 м² обойтись без рекуперации очень сложно;
• Для климата региона, где вы проживаете, характерна суровая зима с морозами до минус 20-30 С° и удушливое лето с жарой до 30-35 С°

Рекуператор компакт-класса для установки в стене. Рисунок с сайта svoydom.info

Если же речь идёт о небольших постройках размером 30-50 м², то для них выпускают рекуператоры компакт-класса. Это мини-системы с приточно-вытяжной вентиляцией, теплообменником, фильтром и электронагревателем.

Подобные устройства, чаще всего, встраивают в сквозное отверстие в стене. Приобретают такие аппараты не в целях экономии на энергоносителях, а для создания минимального воздухообмена и фильтрации пыли.

Какой рекуператор воздуха для частного дома выбрать: готовый вариант или сделать самому?

Требования к комфорту в доме постепенно растут, как и количество приобретаемой техники: кондиционеры, отопительные приборы, вентиляционные системы и прочие. Например, далеко не все знают, что представляет собой рекуператор воздуха, как его выбрать и правильно использовать. В этой статье будут даны исчерпывающие ответы на эти и многие другие важные вопросы.

Что представляет собой рекуператор

Поскольку стоимость энергии любого вида постепенно увеличивается, в XXI веке возникла острая необходимость в ее экономии и сбережении. В наибольшей степени это касается отопительных систем, устанавливаемых в частных домах. При этом приходится сталкиваться с негативным эффектом, вызванным снижением воздухопроницаемости строения, — полноценный проход воздуха нарушается. Из-за слабой циркуляции воздушной среды в помещениях появляются сырость, неприятные запахи. В конечном итоге это негативно влияет на хранящиеся вещи, а также здоровье людей.

Но это не означает, что нужно отказываться от инноваций и устанавливать старые окна с огромными щелями. Лучший выход – использовать рекуператор в частном доме. Это устройство устраняет указанные выше проблемы, а также отводит скапливающийся углекислый газ. Например, установка не будет лишней в ванной комнате, поскольку здесь чаще всего скапливается сырость. Еще одна полезная функция системы рекуперации (по сути, принудительной вентиляции) – удаление патогенов, частиц пыли, пыльцы растений, которые могут вызывать аллергическую реакцию.

Принцип работы устройства

Рекуперирующая система состоит из двух основных частей, одна из которых выполняет функцию забора воздуха из окружающей среды, нагнетая ее в помещения, а вторая – движет поток в обратном направлении – на улицу. Таким образом, для монтажа системы нужны:

• Непосредственно рекуператор;
• Система трубопроводов, по которым движется воздушная среда;
• Диффузоры, выполняющие функцию контроля над перемещением воздушной среды.

Сам рекуператор содержит несколько элементов: теплообменный модуль, вентилятор, механизм поворота вентилятора для смены направления воздушного потока, заслонка, фильтрующий элемент. Теплообменный аппарат необходим для того, чтобы проходящий воздух отдавал излишки тепла или нагревался (в зависимости от сезона). Поскольку система исключает возможность прямого перемешивания двух воздушных потоков (двигающихся из помещения и в помещение соответственно), засорение и появление неприятных запахов исключено.

Таким образом регенерационная система обеспечивает благоприятный микроклимат в доме без необходимости установки внутридомового вентилятора.

Основные виды рекуператоров

В зависимости от конструктивных особенностей выделяют несколько видов рекуператоров, которые чаще всего устанавливают в жилых помещениях, например, в загородных и частных домах. Каждый из них описан ниже.

Пластинчатый рекуператор

Сразу выделим важное преимущество теплообменного аппарата данного типа – низкая стоимость. При этом инженерам удается «выжимать» максимум эффективности из таких систем. Максимальной энергоэффективности удается добиться в том случае, если в качестве материала изготовления был выбран алюминий. В свою очередь устройства, изготовленные из пластика, могут обеспечить более эффективную вентиляция, но стоят немного дороже. Наилучшим образом себя зарекомендовали целлюлозные рекуператоры. Но их нельзя эксплуатировать в условиях повышенной влажности воздушной среды.

Рекуператор роторного типа

Ввиду принципа работы пластинчатого теплообменника, ему свойственен один важный недостаток – обмерзание в холодное время года. Что касается роторной системы, пластины расположены внутри и перемещаются вместе с воздухом. Производительность системы увеличивается за счет возможности влияния на скорость вращения ротора. Однако, есть и серьезный недостаток роторных систем – необходимость в частой замене фильтров, что в целом повышает эксплуатационные затраты.

Крышный

Эти системы чаще всего устанавливают на объекты хозяйственного назначения: склады, гаражи, ангары и прочие. К ключевым преимуществам систем данного типа относят простоту монтажа и высокую эффективность работы. Использовать в домашних условиях такие рекуперационные системы нецелесообразно с экономической точки зрения, так. Как они являются дорогостоящими.

Гликолевый

Эти системы позволяют объединять два контура, по которым движется воздушная среда, — всасывающий и вытяжной. При этом удается подключать даже воздушные каналы, находящиеся на довольно большом расстоянии друг от друга. Для теплообмена используют специальное вещество – гликолевую жидкость, которая выполняет роль теплоносителя. Поскольку чистое вещество используют крайне редко, чаще всего в системе циркулирует водно-гликолевый состав. Монтаж теплообменных аппаратов осуществляют в противоточном ходе относительно потока воздушной среды. Прямым способом могут подключить только непрофессионалы, поскольку такой вид монтажа приводит к существенному снижению эффективности работы системы. В зимнее время дополнительно используют конденсатосборники с каплеуловителями. Поскольку воздух засасывается из окружающей среды практически напрямую, систему дополнительно комплектуют фильтрами грубой очистки.

Как выбрать рекуператор для частного дома

Перед выбором системы рекуперации необходимо выполнить простой расчет по формуле: Q=0,335*L*(t1-t2), где L характеризует суммарный расход воздушной среды, а выражение в скобках – разницу температур (приточной и на оттоке соответственно). Для оценки эффективности необходимо найти произведение полученной выше величины и энергии, потраченной на отвод тепла (либо отопление). Такой расчет дает только приближенный результат. Для получения точных значений следует обратиться к специалистам.

При прокладке вентиляционных каналов учитывают то, что необходимо организовать приток и отвод воздушной среды (то есть, вдвое больше труб, чем для обычной вентиляции). Некоторые производители гарантируют полное отсутствие шума в их устройствах, но нужно помнить, что при движении воздушной среды по каналам возникают звуки. Поэтому можно говорить лишь об определенных допустимых значениях, измеряемых в дБ.

Системы рекуперации работают в круглосуточно режиме, потребляя электричество из основной сети. С учетом стоимости электроэнергии, каждый потраченный ватт должен приносить пользу. При этом не следует выбирать маломощные установки, поскольку они могут не обеспечить требуемую эффективность вентиляции. То есть, следует соблюдать баланс между экономией и эффективностью работы установки. Любая установка надлежащего качества содержит сведения о производительности системы. Если такой информации нет, лучше отказаться от покупки прибора.

Некоторые модели требуют дополнительного монтажа фильтрующих элементов. Если выбор пал на такое устройство, следует выяснить, какое количество фильтров требуется, с какой периодичностью проводят их замену.

Если дом построен из SIP-панелей, мощностью на нагрев можно пренебречь в году интенсивности подачи воздушной среды. В таких строениях предусматривают возможность парного монтажа рекуператоров. Установка таких систем не составит труда даже в домах, в которых уже была выполнена чистовая отделка (если прокладка трубопроводов через стены не предусмотрена конструкцией).

При подборе системы по критерию интенсивности вентиляции учитывают материалы, из которого изготовлен дом. Например, для дома из дерева интенсивность потока может быть несколько ниже расчетных значений, в то время как для строений из газобетона или кирпича реальная интенсивность вентиляции должна быть выше (берут с запасом). При этом также учитывают требования к качеству создаваемого микроклимата. В обычном помещении будут достаточными «оптимальные условия». Но если в доме проживают аллергики, инвалиды, пожилые или тяжело больные люди, к создаваемым условиям предъявляют повышенные требования.

Дополнительные особенности, которые следует учесть:

• Наличие функции удаления углекислоты;
• Направление движения теплоносителя (прямое или реверсное);
• Допустимое время работы системы;
• Дополнительные режимы (ночная программа, автоматическое срабатывание и т. д.)

Как сделать рекуператор своими руками

В бытовых условиях можно создать самодельный рекуператор, который сможет обеспечить нормальные условия микроклимата в небольшом загородном доме. Речь идет об устройстве пластинчатого типа, пластины которого можно изготовить практически из любого материала (теплопроводность пластин практически не зависит от материала).

Теплообменник собирают из нескольких кассет с пластинами (на одну кассету понадобится от 4 кв. м листового материала). Для стяжки кассет используют каркас, созданный из уголка. Для заделки щелей применяют силиконовый герметик. Кассеты устанавливают в общий корпус теплообменника. Для входных потоков воздуха предусматривают установку фильтрующих элементов. Наглядно и подробно весь процесс сборки пластинчатого рекуператора представлен в видеоролике ниже.