Рекуператор воздуха своими руками: трубчатый, коаксиальный, пластинчатый

Как выбрать для частного жилья

Пластинчатый рекуператор идеально подходит для использования в частных домах и отдельно стоящих домах

Эффективность установки напрямую влияет на количество накопленной тепловой энергии, срок службы и надежность рекуператора. Роторные конструкции являются наиболее эффективными, но имеют много движущихся частей и требуют электроэнергии. Пластинчато-трубчатые рекуператоры имеют более низкую эффективность, но работают тихо и не требуют электроэнергии.

Выбор рекуператора для частного дома должен в первую очередь основываться на требованиях владельца и учитывать, какая система вентиляции присутствует в доме. Для жилого дома оптимальным устройством является приточно-вытяжная вентиляция с роторным рекуператором.

Мощность этой системы будет достаточной не только для осуществления теплообмена между потоками воздуха, но и для регулирования уровня влажности подаваемого воздуха путем регулировки скорости работы устройства.

Вентилятор для рекуперации воздуха в квартире

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

Для типичных квартир одним из самых важных требований при выборе рекуператора является его размер. В большинстве квартир система вентиляции представлена только общеобменной вытяжной системой, а приток свежего воздуха осуществляется за счет обычной вентиляции.

Для квартир лучшим выбором будет установка приточно-вытяжных клапанов или рекуператоров воздуха. Это компактные устройства, которые монтируются в стену. Установка оснащена пультом дистанционного управления, который позволяет задавать оптимальные параметры вентиляции и нагрева воздуха.

Рекуператор воздуха для дома своими руками

Пластинчатую модель сделать проще всего, поэтому рассмотрим её подробнее.

Плюсы и минусы пластинчатого рекуператора

Плюсы пластинчатой модели:

• неплохой КПД;
• простота конструкции;
• доступность материалов;
• энергонезависимость;
• нет трущихся элементов, а значит, прослужит долго.

Есть и минусы, о которых сразу нужно знать.

Главная проблема – обледенение в крепкие морозы. Это связано с тем, что в помещении воздух более насыщен влагой, чем на улице. При обычных условиях эта влага выпадает в конденсат, но в мороз схватывается, образуя слой наледи.

Решений по борьбе с обмерзанием придумано несколько:

• Автоматическое отведение потока в обход пластин, чтобы дать возможность тёплому воздуху отогреть обледенение (в этот период обогрева помещения не происходит).
• Подогрев рекуператора до температуры, которая не даёт льду задерживаться (снижается на 20 % КПД).
• Кассеты из целлюлозы, которые впитывают влагу, возвращая её через соседний отсек в квартиру. Эффект увлажнителя + отсутствие конденсата.
• В своём доме проще всего сделать «грунтовый теплообменник» — трубу подачи закапывают ниже уровня промерзания почвы. Протяжённость подземного воздуховода – до 50 м. Приём увеличивает КПД, подогревает поток зимой и охлаждает летом, и это отличный способ борьбы с наледью.

Можно сказать, что целлюлозные кассеты – наилучшее решение, поскольку с их применением, рекуператор работает в любую погоду, потребление электричества не растёт, и не нужно устраивать сборник конденсата и его отвод в канализацию.

Материалы для изготовления

Что нужно подготовить, если решено собирать самостоятельно пластинчатый рекуператор. Материалы:

1. Листовой металл (лучше всего алюминий, но можно использовать кровельное железо, текстолит, гетинакс, или сотовый поликарбонат). Чем тоньше будет металл, тем лучше пройдёт теплообмен.
2. Рейки деревянные для прокладки между пластинками (также подойдёт пробка техническая или простой шнур). Толщина 2 — 3 мм – чем тоньше, тем лучше. Ширина – ок. 10 мм.
3. Герметик (не кислотный).
4. Клей.
5. Материал для корпуса. Это может быть фанера, металл, МДФ или готовая коробка.
6. 4 фланца, такого же сечения, что и трубы.
7. Минвата (4 см толщиной).
8. Уголок.
9. Метизы.
10. Специальный вентилятор или кулер.

Резать детали предстоит электроинструментом.

Ширина корпуса будет равна диагонали будущего теплообменника, а высота зависит от того, сколько пластин планируется набрать и какой толщины они получатся вместе с рейками.

Изготавливаем рекуператор для дома — чертежи изделия

Из металла нарезаются квадраты со стороной 20-30 см. Нужно сделать около 70 штук. Если резать по нескольку штук сразу, будет быстрее и ровнее.

Рейки олифятся, и нарезаются в размер стороны квадрата (20 или 30 см). Заготовки наклеиваются на две стороны каждого квадрата и оставляются до полного высыхания клея. На один квадрат клеить рейки не нужно.

Промазываются клеем верхние части реек, и собирается бутерброд из всех квадратов

Важно! Каждый следующий квадрат нужно поворачивать под прямым углом к предыдущему. Каналы чередуются, ложась перпендикулярно, друг к другу

Чертеж теплообменника рекуператорной установки

Клеится верхний квадрат, без реек. При помощи уголков конструкция стягивается и фиксируется.

Все щели обрабатывают нейтральным герметиком.

Делаются крепления для фланцев.

Теплообменник вставляется в корпус. Для этого на стенах корпуса делаются направляющие из уголка. Теплообменник нужно будет расположить так, чтобы он упирался углами в боковые стенки (получится ромб). Конденсат будет стекать в нижнюю часть

Здесь важно, чтобы получились два изолированных пространства, а воздух пересекался бы только внутри пластинчатой конструкции

Делается небольшое отверстие, в которое вставляется шланг, для сбора и отвода влаги.

Вырезаются четыре отверстия в корпусе, для фланцев.

Схема монтажа вентиляции с рекуперацией

Отлично будет, если на входе сделать место для крепления фильтров.

Стены корпуса отделываются минватой.

Теперь можно установить вентилятор, и вмонтировать агрегат в систему вентиляции.

Монтируют готовые приборы непосредственно на стене или в специальной нише. Уровень шума зависит от мощности вентиляторов и материала воздуховодов. Но, как правило, он не превышает шум от работы компьютера.

Изготовление пластинчатого рекуператора воздуха для дома своими руками

Изготовление пластинчатого рекуператора своими руками

Рекуператор воздуха — это дорогое оборудование, рассчитанное на длительный срок использования. Срок окупаемости может варьироваться от 3–8 лет, в зависимости от начальной стоимости агрегата. При возможности устройство для рекуперации воздуха можно изготовить самостоятельно. Для этого лучше всего подойдёт конструкция на основе металлических пластин.

Плюсы и минусы

К преимуществам пластинчатого рекуператора можно отнести:

• простая и надёжная конструкция, не требующая замены рабочих элементов в ходе эксплуатации;
• простая технология монтажа без применения специализированного инструмента;
• КПД до 80% в зависимости от параметров воздуха;
• минимальные затраты энергопотребления для работы приточного и вытяжного вентилятора;
• высокий срок службы за счёт отсутствия движущихся частей и износа деталей;
• возможность модернизации путём добавления большего количества пластин.
• при отсутствии электроэнергии воздух транспортируется по системе вентиляции за счёт естественной тяги.

Главным недостатком пластинчатого рекуператора является образование конденсата на рабочих элементах. При низкой температуре воздуха влага замерзает, что приводит к падению пропускной способности вентиляции. Для решения проблемы применяются специальные устройства, которые прогревают конструкцию рекуператора.

Необходимые материалы

Материал для сборки пластинчатого теплообменника

Для изготовления пластинчатого рекуператора потребуется следующий материал:

• оцинкованный металл толщиной 0,7–1,5 мм, текстолит, полипропилен или поликарбонат общей площадью 7–8 м2;
• тонкие деревянные рейки, пробковая подложка или оргстекло толщиной 2–3 мм;
• нержавеющий металл, пластик, фанера или древесно-стружечная плита;
• пластиковый или металлический фланец для воздуховода в количестве 4 шт.;
• стальной уголок 20×20 мм;
• силиконовый герметик;
• оцинкованные саморезы.

Для равномерной циркуляции воздуха потребуется приобрести 2 вентилятора нужной мощности. В качестве фильтров можно использовать специальные бумажные изделия для вентиляции, которые требуют замены раз в 3–4 месяца.

Технология изготовления

Проклейка изоляционной прокладки на металлическую пластинку

Перед изготовлением рекуператора потребуется подготовить электролобзик, ножовку по металлу, шуруповёрт, молоток, строительный нож, перчатки и защитные очки. Технология изготовления пластинчатого рекуператора состоит из следующего:

1. Листовой металл нарезается с помощью ножовки по металлу на пластины размером 20×30, 30×30 или 30×40 см. Размер пластин зависит от габаритов и расчётной мощности рекуператора. Желательно, чтобы общая площадь подготовленных пластин была не менее 3–4 м2.

2. Из тонкой деревянной рейки или пробковой подложки нарезаются прокладки шириной 1–1,5 см. Длина равна длине пластины. Далее, из фанеры или ДСП выпиливается 2 полотна такого же размера, как и пластины.

3. На каждую металлическую пластину приклеивается три прокладки — одна по центру и две по противоположным сторонам. После приклейки все пластины собираются в стопку. Для этого каждая полоса промазывается универсальным клеем, после чего панели укладываются друг на друга.
4. При укладке каждая последующая панель поворачивается на 90о. Полученная стопка панелей аккуратно прижимается грузом. Для этого сверху укладывается прокладка из дерева, на которую можно положить груз весом 5–7 кг.

5. Стальной уголок подгоняется по высоте стопки с панелями. Всего потребуется 4 заготовки, которые прикручиваются по углам стопки. Для крепления используются оцинкованные саморезы.

6. Приступают к сборке корпуса из фанеры, ДСП, пластика или металла. Высота и длина корпуса будет равна диагонали пластинчатого элемента, а ширина — высоте стопки с пластинами. После раскройки выполняется сборка корпуса с помощью шуруповёрта и саморезом.

7. После сборки корпуса на его боковые стенки наносится разметка под монтаж фланцев. Диаметр отверстия должен быть равен сечению воздуховода. Для пропила используется электролобзик. В завершение в отверстия устанавливаются фланцы.

8. Внутри корпуса монтируются направляющие под теплообменный короб. Направляющие можно изготовить из уголка. Для фиксации направляющей к коробу используются саморезы и силиконовый герметик. После производится сборка рекуператора. Теплообменный блок помещается в корпус.

Если в корпусе предусмотрено место, то на входе воздушных потоков закрепляются бумажные или тряпичные фильтры и вентиляторы. После сборки рекуператора можно переходить к монтажу в существующую систему вентиляции.

Преимущества и недостатки

К преимуществам прибора можно отнести:

• огромная экономия энергетических ресурсов (около 50%);
• срок эксплуатации составляет 25 лет;
• комфорт в жилом или рабочем пространстве;
• одновременно решаются 3 важных задачи:

• постоянный приток свежего воздуха;
• комфортная влажность в помещении;
• экономия средств на отопление или кондиционирование.

Но существуют недостатки:

• не подходит для жилья площадью до 200 квадратных метров (окупаемость приблизительно равна сроку службы);
• если система вентиляции не предусмотрена проектом, смонтировать рекуператор крайне сложно и дорого;
• малый перепад температур между улицей и домом снижает эффективность прибора практически до 0 (разница должна быть хотя бы 20 градусов);
• высокая стоимость.

Как собрать пластинчатый рекуператор

Очень часто владельцами загородных домов изготавливается и устанавливается система рекуперации воздуха именно этой разновидности. Технология сборки таких теплообменников не слишком сложна и включает в себя следующие шаги:

• изготовление собственно пластинчатого теплообменника;
• монтаж корпуса.

Какие материалы понадобятся

Для того чтобы сделать пластинчатый рекуператор воздуха для системы вентиляции, нужно приготовить:

• тонкий стальной лист 0.5 — 1 мм (можно заменить его на алюминиевый 2 мм);
• листовую пробку 2 — 4 мм или реечки той же толщины;
• фанеру или ДСП для корпуса;
• переходники для труб соответствующего диаметра;
• нейтральный герметик;
• саморезы или шурупы.

Сборка теплообменника

Металлический лист нужно разрезать на пластины 200х300 мм. Производить эту операцию следует максимально аккуратно. Готовые пластины должны иметь идеальную геометрию. Наличие на них заусениц недопустимо. Резать сталь или алюминий лучше всего болгаркой, сложив в пачки по три листа. Произвести работу ножницами качественно получится вряд ли.

Высота готового теплообменника должна быть равна 300 мм. Исходя из этого и выбирают необходимое количество пластин. Соединяют готовые элементы таким образом, чтобы расстояние между ними составляло 2 — 4 мм. В качестве прокладок используют куски листовой пробки 5х5 см.

На краю длинных сторон первой пластины укладывают по 3 таких прокладки. Далее на них устанавливают второй металлический элемент пачки. На его короткие стороны посередине укладывают по одной прокладке. Продолжают сборку в том же порядке до тех пор, пока теплообменник не достигнет нужной высоты, прокладывая также углы. Фиксацию элементов можно производить, к примеру, на жидкие гвозди. Для того чтобы теплообменник получился прочным, по окончании сборки на некоторое время на него кладут какой-нибудь груз.

Сборка корпуса

Коробку под теплообменник сбивают из фанеры на 18 мм или ДСП. Размер ее должен быть чуть больше размера пластин по длине и ширине. Стенки можно скрепить шурупами или саморезами. Предварительно в двух из них вырезаются по два отверстия под патрубки воздуховодов. Собирать корпус нужно таким образом, чтобы они располагались по диагонали друг к другу (два отверстия на одной стенке внизу, два других на противоположной стенке вверху).

Сборка и утепление рекуператора воздуха

Теплообменник вставляют в сбитый корпус на ребро. То есть таким образом, чтобы края пластин располагались по отношению к его дну под углом в 45 градусов. Поскольку размеры теплообменника практически совпадают с габаритами коробки, встать он должен плотно. На следующем этапе в проделанные в стенках коробки отверстия вставляют патрубки под воздуховоды. Места их крепления промазывают герметиком.

Чтобы избежать гниения фанеры или ДСП, корпус рекуператора желательно окрасить эмалью или масляной краской. Устанавливают рекуператор обычно на чердаке дома. После того как к нему будут подключены оба воздуховода: приточный и вытяжной, можно приступать к его утеплению. Для этого лучше всего взять стекловату или минеральную вату.

Рейтинг моделей

Благодаря отзывам довольных пользователей удалось составить рейтинг лучших рекуператоров, известных на сегодняшний день. К каждой модели прилагается краткий обзор, рассказывающий о характеристиках и особенностях устройств.

Vakio base

Представляемая модель рекуператора оснащена 3 режимами работы: вытяжка, проветриватель, рекуперация. В зимний период времени нет необходимости оплачивать подогрев жилой площади. Устройство работает автоматически.

Описываемый рекуператор вытягивает отработанный воздух в течение 40 секунд, после чего происходит изменение направления движения лопастей, возвращая в помещение нагретый свежий воздух. За смену режимов отвечает поворотная платформа, обеспечивающая высокий напор воздушных масс.

На сегодняшний день данная модель представлена в нескольких комплектациях. Одни имеют встроенный шумоглушитель, у других данный элемент конструкции идет в виде отдельного блока. Также в комплектации присутствуют фильтры.

Важным преимуществом изделия является невысокая стоимость, отсутствие затрат на электричество и компактные размеры. Монтаж устройства не требует особых знаний и усилий. Кроме всего прочего, представляемая модель легко удаляет пыль, витающую в воздухе.

Marley

Принцип действия этой модели заключается в реверсивной подаче воздуха. Направление воздушных масс меняется через каждые 70 секунд. Полная смена воздуха в квартире происходит за 2 часа.

Данная модель отличается высоким уровнем эффективности, достигаемой благодаря режимам работы нескольких рекуператоров, соединение которых происходит посредством радиосвязи. В помещении устанавливается специальная крышка, которая сообщает миганием красной лампочки, что необходимо произвести замену воздуха.

В конструкции представляемой модели присутствуют керамические элементы, располагаемые внутри теплоизолированной трубки. Она отвечает за нагрев поступающего в помещение воздуха. С наружной стороны располагается внешний кожух, не пропускающий насекомых и крупные частицы пыли. Под кожухом спрятан вентилятор, имеющий 3 ступени мощности.

Важное преимущество данной модели заключается в удобстве управления. Технический осмотр можно проводить самостоятельно, достаточно снять крышку, изъять керамический элемент и снять фильтр

Mitsubishi electric lossnay

Тепловой обмен воздушных масс, обрабатываемых данной моделью рекуператора, происходит внутри камеры. Недалеко от фильтров располагается специальная сетка, являющаяся защитой вытяжного вентилятора. Ниже присутствует центробежный вентилятор, создающий высокое давление. При монтаже данной модели необходимо сделать в стене 2 отверстия под небольшим наклоном, в которых будут проходить воздуховоды.

На низкой скорости обработка воздуха значительно снижается, но при этом отсутствуют посторонние звуки.

Благодаря тонким стенкам фильтра происходит свободный обмен воздуха и влажности, что создает оптимальный микроклимат в помещении. В корпусе устройства располагаются клеммы, необходимые для подключения выключателя. Конечно, можно сделать выключатель с розеткой либо вмонтировать устройство в скрытую проводку.

Установка и монтаж в частном доме

Не так сложно выполнить установку рекуператора в частном доме.

Трубчатый тип устройства

На примере трубчатого типа, оснащённого вентиляторами, рассмотрим последовательность выполнения работ по самостоятельной установке устройства.

Схема предусматривает установку под наклоном, необходимом для стекания конденсата

Установка осуществляется на расстоянии 10–15 см от потолка помещения. Монтаж производится следующим образом:

1. Просверлите сквозной канал диаметром 165–170 мм со стороны помещения на улицу с наклоном 3 градуса на внешнюю сторону.
2. Установите в отверстии рабочий модуль теплообменника.
3. Обеспечьте выступание с внешней стороны помещения выходного патрубка от уровня стены на 15 мм.
4. Заполните свободное пространство монтажной пеной или уплотнителем, обеспечивающим герметичность и фиксированное положение корпуса.
5. Установите защитные решётки с противоположных сторон корпуса.
6. Подключите согласно схеме устройство рекуперации к электрической сети напряжением 220 в.
7. Подайте напряжение и проверьте работоспособность рекуператора.

Установленное устройство может функционировать в одном из трёх вариантов:

• в пассивном режиме. Минимальный воздухообмен 6–9 м3 в час осуществляется благодаря естественному перепаду давления внутри помещения и с уличной стороны;
• в режиме проветривания. Осуществляется одновременная работа двух вентиляторов. Создаётся интенсивный обмен воздушных масс с максимальной производительностью 70–80 м3 в час;
• в ночном положении. Циркуляция воздушных масс объёмом 20–25 м3 в час создаётся принудительным путём за счёт уменьшенной с помощью реостата частоты вращения вентиляторов.

Пластинчатый тип устройства

Пластинчатый теплообменник может устанавливаться как самостоятельное устройство, так и в магистралях, оборудованных вытяжным и приточным вентилятором. Подключение пластинчатого устройства с прямоугольными каналами осуществляется в магистралях, имеющих соответствующее сечение воздуховодов.

Данная модель используется в системах вентиляции с прямоугольными магистралями

Для установки используются переходные колена.

Переходник прямоугольного сечения облегчает установку

Крепление рекуператора можно осуществить в потолочной части помещения с помощью шпилек.

Монтаж пласинчатого рекупера у потолка экономит место в помещении

При пассивном режиме работы устройства осуществляется естественный подогрев воздушных масс, циркулирующих благодаря перепадам давления. Подключается с помощью выходных патрубков к магистралям, обеспечивающим отвод и подачу воздушных масс.

После подключения к воздуховодам проверяется работоспособность системы рекуперации

Монтаж пластинчатого рекуператора, функционирующего совместно с вытяжным и приточным вентилятором, осуществляется путём соединения устройства с воздушными магистралями согласно схеме.

Вариант установки пластинчатого теплообменника совместно с вентиляторами

В частном доме рекуператор пластинчатого типа можно подключить, руководствуясь различными схемами.

Вариант подключения рекуператора в коттедже

Правила выбора рекуператора

Приборы выбирают по мощности, чтобы справлялись с минусовыми температурами в зимнее время При рассмотрении модели для приобретения нужно оценить, насколько ее характеристики соответствуют данным помещения, в которое планируется установить прибор (высота, площадь, нужная кратность обмена). Для вычисления этих параметров целесообразно обратиться к профессионалу, так как эта процедура требует хорошего знания строительных норм и законов перемещения потоков воздуха, а заменять прибор при ошибке в расчетах обойдется дорого.

Важно определить, сколько воздуха в кубометрах должно поступать в комнату за 1 час. Согласно санитарным нормам, минимальное значение – 30 м2 на человека

В реальности этот показатель, связанный с производительностью прибора, будет больше за счет большого числа издержек: сопротивление воздуховода, величина обслуживаемого помещения и т.д.

Также внимание при выборе обращается на чувствительность и надежность блока автоматизации. Многие современные приборы оснащены теми или иными добавочными функциями: регуляция мощности вентиляционных приборов, напора потока воздуха (оценивается количество углекислого газа в вытяжке) и т.д

Следует оценить степень шумогенерации прибора.

Как рассчитать мощность рекуператора?

Собирая такой прибор, как рекуператор, своими руками, очень важно не только грамотно выполнить все мероприятия по его изготовлению, но и правильно рассчитать мощность этого механизма. Чтобы определить оптимальный показатель энергии тепла, которое циркулирует между пластинами, принято брать за основу следующую формулу: 20 Вт * xS * dT

S в данном случае отображает площадь пластины, измеряемую в м²

Чтобы определить оптимальный показатель энергии тепла, которое циркулирует между пластинами, принято брать за основу следующую формулу: 20 Вт * xS * dT. S в данном случае отображает площадь пластины, измеряемую в м².

Рассчитать мощность оборудования можно при помощи следующей формулы:

p (Вт) = 0,36 * Q (м³/сек.) * dT.

Расшифровываются все переменные так:

1. Q – энергия, затраченная на нагрев или охлаждение воздушного потока. Рассчитывается этот параметр при помощи формулы 0,335 х L х (t кон. — t нач.), где:
   • L – расход воздуха, измеряемый в м³/час. В соответствии с нормами установки, этот показатель на одного человека должен составлять 60 м³/час;
   • t нач – начальный показатель температуры;
   • t кон – параметр, полученный в результате теплообмена.
2. dT – температура.

По какому принципу работает рекуператор

Принцип работы рекуператора любого типа заключается в обмене потоков воздуха теплом, т.е. зимой более высокая температура от вытяжного воздуха передается поступающему извне, а летом, наоборот. Все это происходит внутри агрегата.

Таким образом, рекуператор:

1. Вентилирует воздух, но температура в помещении не понижается и поддерживается на одном уровне.
2.  Экономит тепло в холодное время, а в жаркое является надежным заслоном от поступления в помещение раскаленного воздуха с улицы.
3. Экономит энергоресурсы.

Упрощенно принцип работы рекуператора можно описать так:

• воздух из помещения перемещается вдоль трубы квадратного сечения;
• воздух входящий движется в поперечном направлении;
• холодный и теплый потоки не смешиваются, т.к. их разделяют специальные пластины.

Объясняет принцип работы рекуператора видео:

https://youtube.com/watch?v=9P94iAYPAqs