Установка рекуператора для частного дома

Расчёт рекуператора

Произвести расчет эффективности рекуператора можно самостоятельно. Коэффициент полезного действия определяется по формуле:

n=0.335*L*(t1-t2)

Переменными выступают:

  • L — расход воздуха;
  • t — температура приточного воздуха;
  • t — температура вытяжного воздуха;
  • 0.335 — региональный коэффициент.

Лучшие модели обладают показателем КПД до 80%. Это значит, что при температуре в доме =22ºС, на улице — 16ºС ниже ноля, то приточный воздух будет прогрет до +12ºС.

Принцип работы рекуператора в квартире

Для того чтобы определить эффективность устройства, используют формулу:

E=Q*n

Переменными выступают:

  • Q — затраты электроэнергии в процессе рекуперации;
  • n — коэффициент полезного действия, вычисленный ранее.

Потребляемая мощность оборудования обязательно должна быть указана в инструкции. Однако для точно определения показателя можно провести замеры самостоятельно.

Конструкции бытовых рекуператоров

Рекуператор воздуха для квартиры и/или дома – это несложный конструктивно, но очень ответственный узел системы вентиляции, поэтому к нему предъявляется ряд обязательных потребительских требований:

  • компактность;
  • безопасность при работе;
  • теплостойкость;
  • удобство монтажа, текущего обслуживания и ремонта.
  • стабильность функционирования.

Серийно выпускаемые воздушные рекуператоры для вентиляции подразделяются на следующие типы:

  • стальные роторного типа, в которых теплообмен происходит вследствие непрерывного вращения алюминиевого ротора, расположенного внутри корпуса. Скорость вращения (а, следовательно, и интенсивность рекуперации) можно регулировать изменением скорости такого вращения.
  • стальные пластинчатого типа, с теплообменником, в котором используются сменные кассеты из целлюлозы: это обеспечивает управление показателями влажности в помещениях.
  • из огнеупорного фасонного кирпича (или керамики): при повышенной габаритности, они отличаются высокой стабильностью процесса теплообмена, поэтому пригодны для использования в условиях высоких температур дымовых газов.
  • стальные трубчатые: отличаются повышенной громоздкостью, но хорошо функционируют в условиях сложных систем приточно-вытяжной вентиляции двух- и трёхэтажных частных домов.

Рекуператор – как для системы вентиляции частного дома, так и для подогрева воздуха — можно изготовить и своими руками. Проще всего сделать пластинчатый рекуператор, при этом в качестве материала пластин применяют алюминий (при температурах дымоотводных газов до 300С) или сталь марок 12ХМ или 15МХ, теплостойкость которых составляет 550…600С. Для кладки кирпичных рекуператоров используют шамот.

Подработка на стройплощадке в качестве разнорабочего. Продолжение истории.

Неделя 2 

День 1

Начался день с чердака, на котором надо было утеплить новый сделанный потолок. Работа была невыносимая, так как не смотря на респиратор, пыль от “минваты” попадала – везде и всюду под рабочий комбинезон. Работа была не сложная, но дышать было очень трудно. Прошла уборка и перенос материала наверх. После, надо было разрезать по размеру рулоны, так как место было мало, а наступать на обшивку “потолка” – нельзя. Чтобы не было казусов и принято решение о нарезании кусков, а не раскатке его по пролету. Чтобы не провалиться со 2 по следующий пролет, между балками временно укладывались доски. На каждый пролет ложилась три слоя минваты + укомплектовка (утрамбовка по краям). Закончился день на уборке. 

Схема управления

Все составляющие элементы приточно-вытяжной установки должны быть правильно интегрированы в систему работы установки, и выполнять свои функции в должном объеме. Задачу управления работой всех компонентов решает автоматизированная система управления технологическим процессом. В комплект установки включены датчики, анализируя их данные, система управления корректирует работу нужных элементов. Система управления позволяет плавно и грамотно выполнять цели и задачи приточно-вытяжной установки, решая сложные проблемы взаимодействия всех элементов установки между собой.

Пульт управления вентиляциейНесмотря на сложность системы управления технологическим процессом, развитие технологий позволяет предоставить обычному человеку пульт управления от установки в таком виде, чтобы с первого прикосновения было понятно и приятно пользоваться установкой на всем протяжении ее службы.

Пример. Расчет эффективности рекуперации тепла:Расчет эффективности применения рекуперативного теплообменника в сравнении с использованием только электрического или только водяного нагревателя. 

Рассмотрим систему вентиляции, с расходом 500 м3/ч. Расчеты будут проводиться для отопительного периода в г. Москва. Из СНиПа 23-01-99 «Строительная климатологи и геофизика» известно, что продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже +8°С составляет 214 суток, средняя температура периода со среднесуточной температурой ниже +8°С составляет -3,1°С.

Рассчитаем необходимую среднюю тепловую мощность: Для того, чтобы нагреть воздух с улицы до комфортной температуры в 20°С, потребуется:

N = G * C* ρ(в-ха) * (tвн-tср )= 500/3600 * 1,005 * 1,247 * = 4,021 кВт

Данное количество теплоты за единицу времени можно передать приточному воздуху несколькими способами:

  1. Нагрев приточного воздуха электрическим нагревателем;
  2. Нагрев приточного теплоносителя удаляемым через рекуператор, с дополнительным нагревом электрическим нагревателем;
  3. Нагрев уличного воздуха в водяном теплообменном аппарате и др.

Расчет 1: Теплоту к приточному воздуху передаем посредством электрического нагревателя. Стоимость электроэнергии в г. Москва S=5,2 руб/(кВт*ч). Вентиляция работает круглосуточно, на протяжении 214 суток отопительного периода, сумма денежных средств, в этом случае будет равна:Ц1=S * 24 * N * n = 5,2 * 24 * 4,021 * 214 =107 389,6 руб/(отоп.период)

Расчет 2: Современные рекуператоры осуществляют передачу теплоты с высокой эффективностью. Пусть рекуператор нагрел воздух на 60% от требуемой теплоты в единицу времени. Тогда электрическому нагревателю необходимо затратить следующее количество мощности:N(эл.нагр) = Q – Qрек = 4,021 – 0,6 * 4,021 = 1,61 кВт

При условии, что вентиляция будет работать на всем промежутке отопительного периода, получаем сумму за электроэнергию:Ц= S * 24 * N(эл.нагр) * n = 5,2 * 24 * 1,61 * 214 = 42 998,6 руб/(отоп.период) Расчет 3: Для нагрева уличного воздуха используется водяной нагреватель. Ориентировочная стоимость тепла от технической горячей воды за 1 гкал в городе Москва:Sг.в .= 1500 руб./гкал.  Ккал=4,184 кДжДля нагрева нам потребуется следующее количество тепла:Q(г.в.)  =  N  *  214  *  24  *  3600 / (4,184 * 106)= 4,021  * 214 * 24 * 3600 / (4,184 * 106) = 17,75 ГкалВ работе вентиляции и теплообменного аппарата на всем холодном периоде года сумма денежных средств за теплоту технической воды:Ц3 = S(г.в.)  *  Q(г.в.) = 1500 * 17,75 = 26 625 руб/(отоп.период)

Результаты расчетов затрат на подогрев приточного воздуха за отопительный период года:

Электрический нагревательЭлектрический нагреватель+ рекуператор Водяной нагреватель
107 389,6 руб42 998,6 руб 26 625 руб 

Из приведенных расчетов видно, что самый экономичный вариант это использование контура горячей технической воды. Помимо этого сумма денежных средств, необходимая для нагрева приточного воздуха значительно снижается при использовании рекуперативного теплообменника в системе приточно-вытяжной вентиляции в сравнении с использованием электрического нагревателя.В заключении хотелось бы отметить, что применение в системах вентиляции установок с рекуперацией или рециркуляцией позволяет использовать энергию удаляемого воздуха, что позволяет снижать затраты энергии на нагрев приточного воздуха, следовательно снижаются денежные расходы на эксплуатацию системы вентиляции. Использование теплоты удаляемого воздуха является современной энергосберегающей технологией и позволяет приблизиться к модели «умного дома», в котором максимально полно и полезно используется любой доступный вид энергии.

Получить бесплатную консультацию инженера по вентиляции с рекуперацией

Получить!

Рекуператор для частного дома: виды и характеристики

Приточно-вытяжные рекуператоры могут иметь различные конструктивные особенности. Подобрать подходящий вариант поможет продавец-консультант в любом специализированном магазине теплотехнических устройств.

Рекуператор для дома

Существуют такие типы оборудования:

  • пластинчатый;
  • роторный;
  • крышный;
  • рециркуляционный водяной.

Все они предназначены для создания благоприятного климата в помещении, будь то квартира, большой особняк или загородный дом.

Статья по теме:

Пластинчатый

Является самым распространенным типом ввиду хорошей производительности, простоты эксплуатации и невысокой цены. Рекуператор данного вида представляет собой зафиксированные металлические пластины, обладающие большой удельной теплоемкостью и относительно малым весом. Пластины собраны в своеобразные кассеты, чем слегка напоминают пчелиный улей. Атмосферный воздух проходит через короб аппарата с кассетами и затем нагревается или охлаждается, в зависимости от зимнего или летнего времени года. Образующийся во время работы конденсат отводится через специально имеющийся дренажный отвод или канал.

Устройство приточно-вытяжной установки пластинчатого рекуператора

Наряду с перечисленными достоинствами, система обладает определенным недостатком: образованием в коробе наледи, что особенно проявляется в осенне-зимний период.

Роторный

Рекуператор подобного типа осуществляет приток и отток воздушной струи за счет лопастей. Теплоэнергетическая система насчитывает от одного до двух приводных роторов, в зависимости от модели. Внешне установка похожа на цилиндрическую бочку с  барабаном. По мере откачки воздуха из помещения и нагревания цилиндрического короба, происходит забор атмосферной массы.

Преимущества данного аппарата:

  • улучшенная эффективность;
  • повышенный КПД;
  • отсутствие конденсата, а, следовательно, и отводящих желобов;
  • отсутствие наледи;

Роторный рекуператор

  • не осушает воздух, что не требует дополнительного увлажнения;
  • регулировка количества подачи и забора воздуха за счет скорости вращения лопастей.

Вместе с тем существуют и минусы:

  • увеличенное потребление электроэнергии;
  • вращающиеся элементы изнашиваются быстрее, чем неподвижные;
  • необходимость дополнительной вытяжки для предотвращения возможного смешивания входящих и отходящих воздушных масс.

Рекуператоро размещается в блоке приточно-вытяжной вентиляции

Крышный

Данный рекуператор перерабатывает большие массы воздуха. Целесообразность его использования можно объяснить большим особняком, другим жилым или нежилым помещением. Принцип работы во многом схож с пластинчатым агрегатом, однако последний отличается от крышного меньшими размерами. Простота монтажа аппарата, невысокая стоимость обслуживания и эксплуатации сделали его незаменимым в вентиляционных устройствах магазинов, ремонтных мастерских, производственных площадей. Установка же подобного рекуператора на крыше, вообще исключает проникновение каких-либо звуков и шума в помещение.

Гликолевый рекуператор

Гликолевый (или рециркуляционный) регенеративный аппарат сочетает в себе качества пластинчатого и роторного теплотехнических устройств. Его основное отличие от предыдущих заключается в использовании промежуточного теплоносителя. Последним является водно-гликолевый раствор, состоящий из пропиленгликоля или этилена, разбавленного дистиллированной водой. Смесь обладает высокой теплоемкостью, позволяющей утилизировать большое количество тепла, сохраняет свои рабочие качества при минусовых температурах. В суровых низкотемпературных условиях возможна замена указанного теплоносителя на антифриз. Оборудование позволяет работать одновременно с несколькими вентиляционными каналами, рукавами или вытяжками.

Пластиковый рекуператор

Как выбрать для частного жилья

Пластинчатый рекуператор идеально подходит для использования в частных и загородных домах

КПД устройства напрямую влияет на объем сохраняемой тепловой энергии, срок службы и надёжность рекуператора. Конструкции с ротором наиболее эффективны, но в их работе участвует множество движущихся элементов и требуется электроэнергия. Пластинчатые и трубчатые рекуператоры имеют меньший КПД, но они бесшумны и для их функционирования не требуется электропитание.

Выбор рекуператора для частного жилья в первую очередь должен основываться на требованиях владельца и учитывать, какая система вентиляции присутствует в доме. Для жилого дома оптимально устройство приточно-вытяжной вентиляции с роторным рекуператором.

Эта система будет обладать достаточной мощностью, способной не только осуществлять теплообмен между воздушными потоками, но и регулировать уровень влажность подаваемого воздуха, за счёт регуляции оборотов устройства.

Проветриватель с рекуперацией для квартиры

Если площадь дома небольшая, то вместо роторного рекуператора можно установить устройство с металлическими пластинами. Это сделает систему не только более надёжной, но и позволит сохранить автономность приточной вентиляции.

Для типовых квартир одно из важнейших требований при выборе рекуператора — это его габариты. В большинстве квартир система вентиляции представлена только общедомовой вытяжкой, а поступление свежего воздуха происходит за счёт обычного проветривания.

Для квартир оптимальным выбором будет установка приточно-вытяжных клапанов или установок с рекуперацией воздуха. Это компактные устройства, которые монтируются в стену. Управляющий блок снабжается дистанционным управлением, что позволяет выставить оптимальные параметры вентилирования и нагрева воздуха.

Теплообменники пластинчатого типа

Самые простые конструкции для систем вентиляции. Теплообменник выполнен в виде камеры, разделенной на отдельные каналы, расположенные параллельно относительно друг друга. Между ними находится тонкая пластинчатая перегородка, которая имеет высокие теплопроводные свойства.

Принцип действия основан на обмене теплом воздушных потоков, то есть отработанный воздух, который удаляется из помещения и отдает свое тепло приточному воздуху, который поступает внутрь дома уже теплым, благодаря такому обмену.

К преимуществам такой технологии можно отнести:

Теплообмен с помощью рекуператора

  • простую настройку устройства;
  • полное отсутствие каких-либо движущихся деталей;
  • высокую эффективность действия.

Ну, и одним наиболее существенным недостатком в работе такого рекуператора является образование конденсата на самой пластине. Обычно такие теплообменники требуется дополнительно монтировать специальными каплеуловителями. Это необходимый параметр, поскольку в зимнее время конденсат может замерзнуть и остановить устройство. Именно поэтому в некоторых устройствах данного типа есть встроенные системы размораживания.

Место и способ установки

Рекуператоры бывают напольной и подвесной потолочной установки. Есть и третий вариант — точечные стеновые рекуператоры, которые монтируются в каждом помещении, соседствующим с улицей, и не требуют прокладки дополнительных коммуникаций.

Варианты потолочной установки интересны возможностью спрятать техническое оснащение дома в полости подвесных или натяжных потолков. Такие устройства немного дороже из-за требований к компактности, в то же время для их подключения не требуются дополнительные обводные каналы. Очевидный минус такого типа размещения — повышенная шумность, обусловленная малым удалением работающих двигателей от вентиляционных решёток.

   Способ установки рекуператора в квартире

Напольные (и настенные) рекуператоры ориентированы на установку в технических помещениях. Их производительность не ограничена габаритами, но требуется качественно выполнить систему обвязки. Как правило, устройства этой категории используют по совместительству с системами воздушного отопления и кондиционирования.

Принцип работы рекуператора

Конструкция теплообменника (рекуператора) представляет собой компактный теплообменник.

Рекуператор обеспечивает приток свежего воздуха без теплопотерь в помещении

Конструкция устройства обеспечивает в зимнее время нагрев входящих холодных масс воздуха за счёт повышенной температуры выходящих воздушных потоков, а летом не позволяет жаркому уличному воздуху проникнуть в помещение.

Монтаж теплообменника в частном доме или квартире позволяет снизить тепловые потери и уменьшить затраты на отопление и кондиционирование.

Воздушные массы перемещаются самостоятельно, не смешиваясь между собой. Повышенная теплопроводность рабочих элементов камеры обеспечивает эффективный обмен тепловой энергии циркулирующих потоков воздуха.

Интенсивность охлаждения и нагрева воздуха зависит от перепада температур воздушных масс.

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.

Энергосбережение в системах вентиляции

Осенью и весной значительная разница температур между воздухом внутри жилища и поступающим воздухом является основной причиной недостаточной вентиляции. Холодный воздух поднимается и создает отрицательный микроклимат в домах, офисах и на производстве или неприемлемый вертикальный градиент температуры на складе.

Распространенным решением является интеграция канального нагревателя в систему подачи воздуха, который нагревает воздушный поток. Такая система требует затрат энергии, а большое количество теплого воздуха, выходящего наружу, приводит к значительным теплопотерям.

Выход наружного воздуха с большим количеством водяного пара является показателем значительных тепловых потерь, которые могут быть использованы для нагрева входящего потока.

Если каналы подачи и возврата воздуха находятся рядом друг с другом, возможна частичная передача тепла от выходящего потока к входящему. Это снижает или исключает потребление энергии нагревателем. Устройство, обеспечивающее теплообмен между потоками газа разной температуры, называется рекуператором.

В теплое время года, когда наружная температура намного выше комнатной, рекуператор можно использовать для охлаждения входящего потока.

Правила выбора


Оборудование должно соответствовать требованиям по воздухообмену в конкретном помещении

Главным критерием при выборе установки является её производительность. Самостоятельно сделать расчёты очень сложно, поэтому лучше обратиться к специалистам.

Параметры, которые важны при выборе:

  • Коэффициент полезного действия, который говорит о том, как перераспределяется температура потоков, а не экономия тепла. Реальные цифры приближаются к 65–80%. Заявления про 90% и выше не больше чем маркетинговые ходы. Через вентиляцию теряется около 15% тепла, поэтому цифры про 50% экономии энергоресурсов не могут быть правдой.
  • Материал корпуса и его толщина — устройства из тонкого металла подвержены вибрациям и повышенному шуму.
  • Достоверная информация о производительности вентиляторов, её необходимо выбирать с запасом около 20%. На максимальной указанной в паспортах мощности вентилятор перестаёт создавать давление, необходимое для циркуляции воздуха.
  • Состав и характеристики систем автоматики, период работоспособности при отключении электроэнергии.
  • Дополнительные возможности автоматики для управления кондиционером, увлажнителем воздуха, электрообогревателем (при необходимости).

https://youtube.com/watch?v=i_WSEem4PgY

Конструкция и принцип работы

Конструктивно подобное устройство представляет собой теплообменник, который монтируется в основной вентиляционной шахте. С одной стороны к нему подводится приточный воздуховод, по которому воздух попадает в помещение, а с другой — вытяжной, вытягивающий застоявшийся воздух из дома.

Похожий принцип используется в системах кондиционирования и охлаждения, только в них наоборот — ламели охлаждаются и отдают холод. Кстати, благодаря этому рекуператор способен работать в инверсном режиме — летом охлаждает поступающий извне горячий воздух с помощью выброса наружу кондиционированного воздуха помещения. За счет этого снижаются экономические затраты на необходимость держать сплит-систему постоянно включенной.

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.

Немного об автоматике.

Первый вариант автоматики был простейщий.

Это реле диф. давления, реле меряет разность давления и если теплообменник начинает замерзать, давление увеличивается, и приточный вентилятор отключается, чтобы он сразу не включился как давление нормальзуется, желательно использовать простейший таймер задержки, чтобы минут 20 он еще не работал.

например https://www.scanlights.ru/index.php?id_product=2332&controller=product

реле давления например

Дифференциальное реле давления DPS-500 N

https://www.arktika.ru/html/dps-n.htm

Если у кого то есть грунтовый теплообменник, то вся эта автоматика и не нужна, он не будет обмерзать.

Как сделать своими руками рекуператор воздуха для дома

Для собственноручного изготовления воздушного теплообменника потребуются:

  • Оцинкованное железо, 2 листа.
  • Фанерный кроб для корпуса рекуператора.
  • Пробковый материал толщиной 20 мм для прокладки между листами.
  • Силиконовый герметик.
  • Датчик давления.
  • Пластиковые фланцы.
  • Электролобзик и метизы.
  • Металлический уголок.
  • Теплоизолятор (минвата).

Схема воздухообменника

  • Оцинковку режут на квадратные куски с краями в 30 и 20 сантиметров. Для изготовления рекуператора для частного дома придётся вырезать 70 пластин. Металл режут электролобзиком, стараясь, чтобы края были совершенно ровными.
  • К одной стороне каждой пластины, за исключением последней, приклеивается пробковое покрытие. Можно использовать пробку с готовым клейким слоем.
  • Все пластины собираются в единую систему, при этом каждая из них укладывается под прямым углом с предыдущей. Завершает укладку пластина без пробкового покрытия.
  • Полученную конструкцию закрепляют при помощи металлического уголка.
  • Для закрепления фланцев на стенках кассет потребуется установить крепежи. В нижней части оставляется дренажное отверстие для удаления конденсата через трубку.
  • На поверхности стенок устанавливаются направляющие их металлического уголка. При необходимости кассету можно будет вынуть из корпуса и почистить.
  • Внутри корпуса крепится минвата толщиной в 4 сантиметра. На места прохождения тёплого воздуха закрепляется датчик давления. Он поможет своевременно бороться с обледенением.

Основной принцип организации вентиляции

Остаётся только установить готовое устройство в вентиляционный рукав. По такому же принципу можно изготовить рекуператор для квартиры.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий