Рекуператор повітря: від принципу дії до створення пристрою та його монтажу
Будь-якому закритому приміщенню необхідне щоденне провітрювання, але його не вистачає для забезпечення необхідного мікроклімату і комфорту. Особливо це стосується холодної пори року, коли звичайне провітрювання призводить до швидкої втрати тепла в житлі та зайвих енерговитрат на відновлення необхідної температури. Використання звичайного кондиціонера при літній спеці може призводити до проникнення теплих потоків з вулиці. Для врівноваження різниці градусів на вулиці та в приміщенні, припливу свіжості було створено пристрій, який був названий «рекуператор повітря».
Поняття рекуператора
Дослівне тлумачення цього поняття з латинської означає «повернення до вихідного» чи «одержання назад». Рекуперація повітря має на увазі повернення енергії (тобто тепла, температури), що видаляється за допомогою повітряних потоків системою вентиляції. По суті завдання цього апарату зводиться до зрівнювання обох протилежних повітряних потоків.
Пристрій рекуператора подібно до системи вентилювання приміщення. Різниця в тому, що, на відміну від стандартного виведення спертого повітря та накачування чистого, прилад наповнює житло підігрітими або охолодженими потоками повітря. До того ж немає потреби в холодоагенті та електроенергії, як при використанні кондиціонера. Нагрів чи остигання потоків повітря здійснюється шляхом теплообміну первинних та вторинних теплоносіїв через перегородки, які поділяють повітряні маси.
Як діє рекуператор
Простими словами роботу пристрою можна пояснити так: відбувається накопичення теплоти від вихідних потоків повітря та сполучення їх з припливними масами. Високі показники ККД цього процесу дозволяють знизити витрати на опалення, водночас подаючи свіжі потоки теплого повітря приміщення.
Система рекуперації повітря зумовлена двома принципами:
- Виведення відпрацьованих потоків з будинку відбувається по керамічній відновлювальній камері, що при цьому нагрівається. Віддача теплової енергії досягає до 97%. Це нагрівання призводить до автоматичного запуску режиму припливу свіжості.
- Вхідні струмені свіжості проходять суміжними камерами керамічної відновлювальної системи, нагріваються від збереженого тепла і потрапляють у приміщення вже підігрітими. При остиганні регенератора відбувається включення режиму витяжки у вентилятора.
Такий принцип повітряобміну суттєво економить використання будь-яких видів палива (рідких, твердих, газоподібних), при цьому забезпечує достатній комфорт для проживання.
Переваги пристрою
Подібний тип пристроїв стає все популярнішим через відсутність необхідності провітрювання приміщення влітку та взимку, як наслідок випускання назовні дорогоцінних градусів. У спеку апарат створює приплив очищеного спеціальним фільтром повітря.
Усі процеси повністю автоматизовані. Взимку потоки свіжого повітря, що надходять, будуть підігріті, влітку - охолоджені.
Вентиляція з рекуператором має низку сильних сторін:
- суттєво економляться фінанси на опалення;
- система значно економніша за окремі витяжні вентилятори;
- якісно видаляються неприємні важкі запахи та частки пилу;
- простота при монтажі та експлуатації;
- практично відсутність витрат за використання пристрою;
- всі процеси автоматизовані;
- термін експлуатації системи досить тривалий і вимагає постійного втручання.
Пристрій використовують безперервно чи періодично. Незалежно від цього житло завжди якісно насичується чистим атмосферним повітрям без втрати тепла чи свіжості.
Класифікація рекуператорів
Основні відмінності пристроїв полягають у принципах руху теплоносіїв, конструктивних особливостях та призначенні. То типу рекуператори можуть бути:
- Пластинчастими.
- Роторними.
- Водними.
- З розміщенням на дахах.
Пластинчасті
Найпопулярніший різновид завдяки низькій ціні та гідній ефективності – це пластинчастий рекуператор для вентиляції повітря. Будова теплообмінного агрегату всередині пристрою має вигляд однієї або кількох мідних, алюмінієвих, пластикових або міцно целюлозних пластин, закріплених у статичному стані. Процес руху повітря касетами відбувається без змішування з одночасним охолодженням або підігрівом потоків.
Відмінною особливістю цього рекуператорів є компактність і надійність. Пристрої практично не виходять з ладу. Функціонування здійснюється без використання електроенергії, і це його великий плюс. Головний недолік цього типу апаратів – непрацездатність при сильних морозах через обмерзання витяжки та неможливість здійснення вологообміну (замерзання конденсату у витяжних каналах).
Роторні
Робота здійснюється від електрики, завдяки якому проводиться обертання лопатей роторів (одного або двох) та рух потік повітря. Найчастіше роторний рекуператор повітря буває циліндричної форми за наявності щільно встановлених пластин і барабана в середині. Обертаються вони завдяки руху повітря, вихідного кімнатного і вуличного, що входить. Цей тип відрізняється великими розмірами, однак і їх продуктивність істотно вище, порівняно з пластинчастими. Тому покупка цього пристрою в приватний будинок нерентабельна, вони більше підійдуть для великих обсягів, подібних до лікарні, ресторану, торгового центру, концертного залу. Головні недоліки - дорожнеча утримання, енерговитратність, громіздкість, вартість покупки, необхідність вентиляційної камери.
Водний
Принцип роботи водного рекуператора зводиться до перенесення енергії тепла до теплообмінного елемента у вигляді води чи інший рідини (антифриз та інших.).
Продуктивність цього типу апаратів подібна до пластинчастих рекуператорів, проте працює за принципом водної опалювальної системи. Слабкі сторони – низький ККД та потреба у частому техобслуговуванні.
Пристрої з розміщенням на дахах
Головне достоїнство цього пристроїв – економія внутрішнього простору приміщення. ККД його не перевищує 68%, проте експлуатаційні витрати відсутні практично повністю. Недолік такого пристрою – проблематичність монтажу та необхідність складної процедури кріплення. Цей рекуператор використовувати для дому не раціонально, найчастіше його застосовують на об'єктах промислового спрямування.
Розміщення та методи встановлення
Пристрої бувають підлоговими та підвісними зі стельовою установкою. Бувають також рекуператори настінні точкові, що монтуються в окремих кімнатах, що контактують з вулицею, та не потребують встановлення зайвих агрегатів.
Стельове розміщення застосовується при необхідності приховати технічну частину ніші підвісних або натяжних стель. Така система рекуперації повітря добре підійде для приватного будинку. Вона трохи дорожча (вплив параметрів компактності), але експлуатація її не вимагатиме зайвих обвідних каналів. Головним недоліком цього виду розміщення буде підвищений рівень шуму, зумовлений незначним видаленням робочої частини від ґрат вентиляції.
Орієнтація підлогового та настінного рекуператора зводиться до виділення окремого технічного приміщення. Продуктивність такого пристрою не залежить від габаритів, але потребує наявності надійної системи обв'язування. Застосовують такі пристрої зазвичай разом із системою кондиціонування та повітряним опаленням.
Корисне відео
Встановлення рекуператора
При монтажі система вентиляції з рекуперацією тепла вимагає механічного кріплення до капітальної стіни та з'єднання із загальними входами та відведеннями витяжки. Місця стикування герметизують, і рекуператор поміщається у спеціальний корпус, призначений для посилення показників теплозахисту та поглинання шумів.
Більше труднощів виникає на етапі проектування системи вентиляції, коли у ній передбачається монтаж канального рекуператора. Відразу виникає потреба у прокладанні пари повітроводів у кожне житлове приміщення, щоб забирати та подавати повітря. Тут дуже важливі правильні розрахунки, яких залежить рівень шумів.
Загальна будинкова вентиляція з рекуператорами організовує обмін повітрям виключно у житлових приміщеннях. Кухні та санвузли виключаються з мережі та прокладка витяжних каналів йде повз теплообмінник, чутливий до високих показників бруду та вологості. Або встановлюються додаткові вузли фільтрації потоків повітря, обладнані жироспинними та дисперсними перетинками. Можливе також встановлення багатоканальних рекуператорів із підключенням допоміжних контурів для техприміщень.
Техніка виготовлення пристрою своїми руками
Технічно все досить просто. Знадобляться кілька пластикових пластинок товщиною близько 4 мм, чотири пластикові фланцеві з'єднання та лист оцинкованого металу.
Рекуператор повітря для приватного будинку створюється у наступній послідовності:
- Виготовляється нарізка металевих та пластикових пластин (розмір довільний, допустимо 30х30см).
- На кожну пластину силіконом приклеюється за контуром дві паралельні рейки з фанери, пластику або пробки. Крайні пластини залишаються чистими. Надається час, щоб заготівлі ґрунтовно приклеїлися.
- Потім рейки покриваються клеєм і пластини укладаються перпендикулярно один до одного і склеюються в своєрідну касету. Це стане майбутнім теплообмінником з перпендикулярно спрямованими каналами.
Корисне відео
- Кількість пластин визначається індивідуально, але їх кількість прямо пропорційна продуктивності та ККД виробу.
- Після висихання касета полягає в каркас, з боків встановлюються фланцеві з'єднання, а щілини закладаються герметиком. Касету краще робити знімною. В одному корпусі можна встановити кілька касет. Це лише підвищить ККД.
- Виріб буде встановлюватися у вигляді ромба, тому в нижньому куті необхідно передбачити отвір для відведення конденсату.
- У вхідних каналах рекомендується встановити елементарні знімні касетні фільтри. А корпус краще обкласти усередині шаром мінеральної вати.
- Щоб забезпечити примусову вентиляцію, можливе встановлення вентиляторів з регулюванням швидкості обертання.
Примусова вентиляція особливо актуальна взимку. Примусово періодично, що виганяється, тепле повітря з приміщення допомагає розморозитися зледенілому теплообміннику, що відновить приплив свіжого повітря в будинок.
Як правильно вибрати рекуператор
Головне під час виборів – облік місцевого клімату. Так пластинчасті пристрої будуть зручні лише за помірного клімату.
На що звернути увагу:
- Найкраща модель – найекономніша в енергетичному плані. Вентилятори будуть енерговитратними. Однак багато залежить ще й від їхньої потужності.
- Важливим є розмір фільтраційної частини пристрою. Співвідношення її до розміру приміщення впливає витрати електроенергії і терміни експлуатації пристрою. Потрібно пам'ятати, що витрата енергії збільшується при забрудненому фільтрі.
- Слід звернути увагу на тип фільтрів, які можуть очищати тільки великі забруднення (G3), великий пил (M5) або всі, аж до дрібного пилу (F7).
- Потрібно правильно підбирати пристрій, щоб продуктивність його відповідала потребам та габаритам приміщення.
- Важлива роль системи управління процесом. Переважно моделі автоматикою та широким вибором режимів, що дозволяють змінювати інтенсивність роботи.
Ці нескладні рекомендації дозволять вибрати максимально ефективний та відповідний прилад. Якісний монтаж та правильна експлуатація приведуть до гарної працездатності та продуктивності.
Корисне відео
Висновок
Рекуператор – це пристрій, що дозволяє забезпечити надходження свіжих і чистих потоків повітря в приміщення без зайвих енерговитрат. Взимку воно запобігає втраті кімнатного тепла, а влітку перешкоджає проникненню гарячого повітря усередину приміщення.
Цей пристрій має низку переваг перед звичайною системою вентиляції. Однак, вибираючи собі рекуператор, важливо врахувати багато факторів - необхідний тип пристрою, розмір приміщення, що обслуговується, клімат, вологість і т.д. Важливо заздалегідь продумати можливість встановлення приладу у приміщенні, його вартість, продуктивність. Від усього цього залежить ефективність вентиляції, а значить якість і комфорт життя в будинку.
