Роторный рекуператор и принцип работы теплообменника, возможность сделать своими руками

Наличие в атмосфере токсичных соединений и аллергенов может вызвать не только ухудшение самочувствия, но и серьезные заболевания. Для очистки воздуха от вр

Отличия бризера от рекуператора

Отличия Бризер Рекуператор
Производительность Бризер мощнее рекуператора и может подавать бОльший объем воздуха – 30 м3/час-300 м3/час Менее мощный по производительности – 20 м3/час-120 м3/час
Фильтрация, очистка воздуха У бризера, как правило, несколько ступеней фильтрации: от крупной пыли, HEPA-фильтр от пыльцы, мелкодисперсных частиц, угольный фильтр от запахов и газов В рекуператорах, как правило, можно установить либо только фильтр от пыли, либо только фильтр от запахов
Нагреватель Бризер забирает уличный воздух той температуры, которая есть за окном, в холодное время года нагреватель достаточно полезная вещь. Мощность нагревательного элемента варьируется в разных моделях от 400ВТ до 1.5 кВТ, можно регулировать температуру входящего потока воздуха, в тёпло время года нагреватель можно отключить Рекуператор тоже забирает воздух с улицы той температуры, которая есть за окном. Приточный поток воздуха прогревается за счёт прохода через теплообменник, через который выходит тёплый воздух из помещения. То есть, регулировать температуру воздуха возможности нет.
Охлаждение Пока ещё не придумали бризер с охлаждением потока воздуха в жару:) Поэтому, для охлаждения воздуха внутри помещения требуется установить кондиционер и использовать в паре с бризером Насчёт рекуператоров ходят слухи, что они помогают поддерживать прохладу кондиционеру за счёт той же функции, что и зимой тепло – то есть, на улице температура выше, чем в помещении, воздух, проходя через рекуператор – охлаждается. Подтверждений или опровержений этому нет, поэтому рекомендация такая же, если требуется охладить воздух в помещении – для этого есть кондиционер 🙂
Влажность В холодное время года, за счёт работающего нагревателя и не сильной влажности за окном, бризер может сушить воздух в помещении, что может создать дискомфорт. Поэтому, если Вы столкнулись с такой проблемой, мы рекомендуем использовать его в паре с увлажнителем Рекуператор, за счёт наличия теплообменника без электрического элемента, иногда может помочь справиться с сухостью воздуха и тогда нет нужды в увлажнителе
Шум Не пропускает звуков с улицы, даже если каждый день под окнами ездит кортеж с мигалками – дискомфорта для слуха не будет:) Что касается шума самого прибора – мы рекомендуем обратить внимание на такие модели как Tion 3S, Xiaomi, Airnanny A7 Аналогично, шума с улицы не будет 🙂 По работе самого прибора – на минимальных скоростях работает бесшумно (но и подача воздуха очень маленькая)
Стоимость Бризеры по стоимости немного дороже рекуператоров за счёт: наличия нагревателя и более хорошей системы фильтрации. Что касается замены фильтров – да, по стоимости комплект фильтров варьируется от 3500р. до 5500р., но фильтров хватает на год-полтора эксплуатации Менее высокая, чем у бризера, но: нет нагревателя и система фильтрации подойдёт не для всех. Стоимость фильтров – ниже, чем у бризера, но менять нужно чаще
Умный дом В век технологий есть возможность интегрировать бризер в систему умного дома, например, у бризера Tion – MagicAir, у бризера Xiaomi – MiHome. Можно управлять прибором удалённо по Wi-Fi или, например, заставить работать в автоматическом режиме, исходя из показаний датчиков СО2.  Рекуператор тоже можно интегрировать в систему умного дома и управлять по Wi-Fi, но такой автоматизации, как у бризера – нет. 

Что же выбрать – рекуператор или проветриватель?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сравнить работу этих систем, выявить их достоинства и недостатки по нескольким важным критериям.

  • Расход энергии. Проветриватели расходуют много электроэнергии в холодное время года на обогрев приточного воздуха (до 1,8 кВт) , тогда как рекуператоры Marley очень экономны, т.к. обогрев приточного воздуха происходит за счет тепловой энергии отводимого из помещения воздуха (3 – 7 Ватт);
  • Очень важно, чтобы в воздухе в вентилируемом помещении было оптимальное содержание кислорода. Некоторые модели проветривателей не могут этого обеспечить в силу действия своего нагревательного элемента – электрического ТЭНа. Рекуператор работает таким образом, что нагрев приточного воздуха происходит без использования нагревательных элементов, выжигающих  кислород;
  • Степень очистки приточного воздуха. Рекуператор Marley укомплектован воздушными фильтрами класса G3 и F5. Лучшие проветриватели комплектуются фильтрами класса F5 и выше или адсорбционно-каталитическим фильтром. Применение угольных фильтров, заполненных на глубину менее 25 мм., всеми производителями признается бесполезным.
  • Нагревание и охлаждение воздуха. Рекуператор отличается от проветривателя тем, что он способен как нагревать воздух, так и немного охлаждать его в жаркий сезон, т.е. делать его температуру оптимальной за счет компенсации разницы температур между помещением и улицей;
  • Вытеснение загрязненных воздушных масс. Проветривателем этот процесс фактически не осуществляется – загрязненный воздух из помещения выводится естественным путем – через санузел, оконные и дверные отверстия. В список функций Marley входит принудительная подача свежего воздуха и отвод использованного воздуха из помещения, т.е рекуператор способен выполнять функции проветривателя.

Итак, в сильно загазованных, экологически неблагоприятных районах, важным преимуществом проветривателей является высокая степень очистки приточного воздуха.

В других условиях, мы рекомендуем выбирать  Рекуператор Marley, преимущества которого   заключаются  в следующем:

  • Экономия за счет малого потребления электроэнергии и, благодаря рекуперации – значительного сокращения расходов на отопление и кондиционирование воздуха;
  • Рекуператор Marley не только приносит в помещение свежий воздух, но и очищает его от пыли, лишней влаги, грязи, неприятных запахов;
  • Система вентиляции Marley обеспечит не только приток свежих воздушных масс, но и позаботится о принудительном выводе загрязненного воздуха;
  • Благодаря рекуператору Marley помещение всегда будет обеспечено свежим и чистым воздухом оптимальной температуры, при этом, не придется открывать для этого окна, что приводит к сквознякам, появлению в доме насекомых, пыли, шума;
  • Рекуператоры Marley – это немецкое качество!

1

Устройство агрегата

Роторный теплообменник состоит из ротора, корпуса и привода. Ротор, или аккумулирующая тепловая емкость, представляет собой два вида металлической фольги, гофрированной и гладкой, намотанных друг на друга. Внутри ротора расположены треугольные или коаксиальные каналы. Толщина фольги колеблется от 60 до 120 мкм. По своему назначению роторы разделяются на следующие виды:

  • конденсационный;
  • энтальпийный;
  • сорбционный.

Виды роторовКонденсационный ротор изготавливается из алюминия высокого качества. Энтальпийный прибор отличается покрытием, изготовленным из специального вещества, способного накапливать тепловую энергию.

Сорбционный ротор покрывают обычно силикагелем для передачи влаги, что позволяет проводить газообразную передачу без конденсата. Роторы небольшого диаметра крепятся на двойных спицах, которые привариваются или прикручиваются к нему.

Агрегаты большого диаметра изготавливают из сегментов, что позволяет продлить срок их службы. Роторный теплообменник вращается внутри корпуса, изготовленного из алюминиевого листа. Сам ротор крепится на ступице. Она расположена на двух подшипниках, закрепленных в корпусе, а ось соединяется с поперечными траверсами корпуса. Такой крепеж дает следующие преимущества:

  1. 1. Подшипники защищены от грязи и занимают немного места.
  2. 2. Упорные кольца позволяют быстро проводить демонтаж оборудования.
  3. 3. Подшипники расположены в одной детали, что гарантирует их длительную работу.

В зависимости от размеров ротора существуют разные конструкции оборудования.

Конструкция, устройство и принцип работы кондиционера

Конструкция, устройство и принцип работы кондиционера

Вентиляция в компании с рекуперацией

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Самый простой вид — естественная вентиляция, принцип ее действия основан на природных явлениях. Воздухообмен обеспечивает организация специальных отверстий-продухов в здании: нижние являются приточными, а верхние — вытяжными. Однако такие системы очень далеки от совершенства. Плюс у них один — минимальные материальные затраты. Минусов много: это невозможность очистки воздуха, полная зависимость от климата, от сезонов года. Альтернатива — принудительная вентиляция. Она обходится гораздо дороже, зато такая система гарантирует оптимальный микроклимат в помещениях.

Искусственная вентиляция разделяется на приточную и вытяжную. Первая обеспечивает постоянную подачу свежего воздуха, а отработанные массы эвакуируются естественным образом. В такую систему входят:

  • воздуховоды, по которым проходит воздух;
  • вентиляторы, «заставляющие» его попадать в помещение;
  • фильтры, останавливающие до 90% пыли, более крупного мусора;
  • воздухонагреватели, без которых трудно и очень некомфортно зимой.

В эту систему могут входить различные дополнительные модули.

Вытяжная вентиляционная система, которая призвана помогать естественной вентиляции, наоборот, отвечает за удаления отработанных масс, практически лишенных кислорода. Главный элемент этого оборудования — вытяжные вентиляторы.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Приточная или вытяжная искусственная вентиляция недостаточно хорошо действует «в одиночку», поэтому оптимально приточно-вытяжное оборудование в комплексе. Однако в работе системы есть одно слабое место — удаление нагретого воздуха, замещение его холодным.

Чтобы сделать его комфортным, хозяева расходуют довольно большое количество электроэнергии, особенно чувствительны расходы в холодный сезон. Недостаток способна исправить рекуперация, которую используют как в централизованных, так и в локальных системах.

К оборудованию — рекуператорам — подводят вытяжные и приточные каналы. Устанавливать приборы можно в любом месте: снаружи здания (например, на крыше), на потолке, стене, полу. Они могут быть моноблоками либо отдельными модулями.

Рекуператор — лишь часть принудительной вентиляции, поэтому такое «возвращающее» оборудование рассматривают только как элемент общей системы.

Что такое рекуператор и как он работает?

Устройство представляет собой особый вид теплообменника, конструкция которого позволяет обеспечить эффективную вентиляцию помещения. Помимо циркуляции воздуха, рекуператор позволяет повторно использовать до 2/3 тепловой энергии, уходящей из помещения через вентиляцию.

rekuperatordlyadoma8min.jpg

Устройство и принцип работы

Существует несколько модификаций рекуператоров:

  • роторные;
  • пластинчатые;
  • водяные;
  • стационарные.

Рассмотрим подробнее наиболее распространенные модификации.

Роторный рекуператор воздуха

Прибор представляет собой пластинчатый ротор, установленный в алюминиевом корпусе. Выходящие потоки отдают тепло пластинам ротора, остывают и удаляются в атмосферу. Входящие потоки, нагреваются и поступают в помещение. Вращение ротора обеспечивается приводным электромотором.

rotornyjrekuperatorvozduhamin.jpg

Пластинчатый рекуператор воздуха

Благодаря эффективности, простоте конструкции и доступной стоимости агрегаты получили широкое распространение в промышленном и гражданском строительстве. Изделие представляет собой прямоугольный теплообменник с алюминиевыми или медными пластинами. Проходя сквозь него, входящие и выходящие потоки не перемешиваются, а только обмениваются теплом.

plastinchatyjrekuperatorvozduhamin.jpg

К достоинствам устройства можно отнести надежность, простоту конструкции высокий КПД. Главным недостатком является то, что при значительном снижении температуры конденсат в вытяжных каналах замерзает и прибор утрачивает работоспособность.

Водяные и стационарные рекуператоры в квартирах и частных домах практически не используются.

Плюсы и минусы рекуператора

Как и любая бытовая техника рекуператоры воздуха имеют свои достоинства и недостатки. К преимуществам можно отнести:

  • возможность полного исключения естественного проветривания. При использовании рекуперационных систем очищенный и подогретый воздух может поступать в помещение при закрытых окнах. В зависимости от модели, площадь проветривания может составлять до 300 м2;
  • закрытую систему фильтрации, позволяющую не только очищать воздух, но и предохранять элементы конструкции от загрязнения;
  • значительную экономию энергоносителей. Использование рекуператора позволяет снизить расходы на отопление здания на 30% и более. В некоторых случаях, устройство позволяет обойтись без отопительных радиаторов;
  • постоянную циркуляцию очищенного воздуха. Интенсивный воздухообмен позволяет избежать избыточной влажности и неприятных запахов. Многоступенчатая система фильтрации исключает наличие в воздухе мелкодисперсных частиц, аллергенов и токсичных соединений.

Из недостатков, особого внимания заслуживают:

  • необходимость регулярной очистки входного и выходного канала;
  • при аварийном отключении электричества, запустить систему можно только в ручном режиме. Другими словами, после возобновления электропитания, система рекуперации автоматически не включится;
  • высокая стоимость оборудования. Независимо от типа устройства, установка рекуператора обойдется недешево. Несмотря на это, существенная экономия на энергоносителях полностью оправдывает использование таких систем;
  • шумность. Если конструкция предусматривает наличие вентилятора, в процессе работы может возникать характерный звук. Некоторые модели пластинчатых рекуператоров лишены этого недостатка, поскольку работают на естественной тяге.

Как видно из изложенного выше, главным недостатком прибора является его высокая стоимость.

Недостатки бытового проветривателя

Проветривателями принято называть стеновые или оконные клапаны. Они выполняют почти те же функции, что и бризер или рекуператор, но имеют меньший набор возможностей или функционала.

Проветриватели не нуждаются в подключении к сетям электропитания, представляя собой обычные отверстия для поступления свежего воздуха, с регулируемой величиной прохода и наличием базовых пылевых фильтров.

Основной недостаток таких устройств состоит в отсутствии подогрева воздуха, что существенно меняет микроклимат и снижает уровень комфорта для людей. В зимнее время этот недостаток проявляется особенно заметно, образуется конденсат, наблюдается обледенение приборов.

Чем отличается от пластинчатого?

Пластинчатые рекуператоры явно проигрывают роторным моделям, главным образом из-за отсутствия у них электропривода. В пластинчатых устройствах можно лишь изменить направление пластин и ограничить либо увеличить пропускную способность. В роторных приборах все устроено лучше. Он более гибок в настройках, не промерзает в зимнее время и показывает лучшие результаты по энергосбережению в сравнении с пластинчатыми моделями. Как следствие, последние стоят значительно дешевле роторных моделей.

Виды и особенности изделия

Варианты оборудования

Варианты оборудования

Существует несколько видов рекуператоров:

  • Роторный;
  • Пластинчатый;
  • Водяной;
  • Крышный;
  • Камерные.

Применение роторных рекуператоров очень распространено в наши дни. Они являются отличным способом обогрева помещения, циркуляции воздуха и экономии энергоресурсов.

Роторные изделия являются самыми популярными и работают только по определенно заданной скорости. В приборе установлено два основных канала – это приточный и вытяжной. Именно они регулируют воздухообмен в квартире. Вытяжной канал отвечает за нагревание воздушного потока, а приточный, наоборот, за охлаждение. Часто из-за большой разницы температур воздушных потоков на стенках прибора образуется конденсат, а иногда и лед. Поэтому рекомендуется регулярно проводить профилактику и чистку оборудования.

Рекуператоры

Рекуператоры обеспечивают поступление в свежего воздуха в помещение и вывод отработанных воздушных масс.

Рекуператоры могут полностью обеспечить воздухообмен в отдельном помещении без значительных энергозатрат.

Особенно это актуально для частных домов.

Рекуператор позволит избежать теплопотерь и сэкономить на электроэнергии зимой.

Летом рекуператор будет работать на охлаждение, охлаждая горячий воздух с улицы до комнатной температуры.

Для загородного дома в котором не живут постоянно, рекуператор пожалуй лучшее решение. Даже в ваше отсутствие в доме в зимний период, в доме будет поддерживаться плюсовая температура и необходимый воздухообмен. Вы можете закрыть окна и оставить дом до весны. Дом не промерзнет и не запреет к весне.

Многие модели оснащены датчиками и автоматическим управлением, а также управлением по Wi-Fi.

Например, рекуператоры Winzel Expert Wi-Fi можно объединить в сеть и управлять всеми приборами из мобильного приложения в смартфоне.

Конструкция и принцип работы рекуператора

Рекуператор — устройство вентиляционного вида, способное подогревать и очищать воздух при помощи тепловой энергии отработанного вытяжного потока. Принцип работы заключается в прохождении потока воздушных масс через теплообменник.

Принцип работы рекуператора

Теплый вытяжной воздух подогревает пластины, передает энергию холодному приточному потоку, что позволяет подавать в помещение очищенный воздух. 

Познавательная статья: Как включить и настроить кондиционер на тепло: 2 простых способа

Производительность

При подборе рекуператора важно обратить внимание именно на производительность — расход воздушных масс на притоке и вытяжке. Приток должен составлять минимум 30 м/час.

рекуператор изнутри

Главное преимущество таких приборов — возможность регулировки расхода и наличие энергоэффективного ЕС-вентилятора (энергосберегающего). Также можно повышать подачу воздушных масс над вытяжкой.

Производительность будет зависеть от параметров помещения и количества проживающих людей. Оптимальный эффект достигается, если в комнате живут от 1 до 3 человек.

Фильтрация

У большинства моделей многоступенчатая фильтрация поступающего потока. Выделяют три вида фильтров.

  1. Базовый или палевой: очищает от пыли и грязи.
  2. НЕРА-фильтр: останавливает мелкие частицы микронного размера.
  3. Угольный: нейтрализует запахи.

Энергопотребление

Количество потребляемой электрической энергии исходит из влажности воздуха, температуры внутри и снаружи сооружения, вида теплообменника и других параметров. Минимальная цифра энергопотребления рекуператора — 6 Вт.

КПД (коэффициент полезного действия) рассчитывается по формуле.

где: 

  • tu — температура наружного воздуха;
  • tf  — температура удаляемого воздуха (до рекуперации);
  • ti — температура приточного воздуха (после рекуперации).

4

Популярные модели

Роторные агрегаты можно применять в любых случаях для создания микроклимата в помещениях. Они эффективны в гаражах, загородных домах, офисных помещениях и небольших складах. К наиболее популярным моделям относятся:

  1. 1. Reventa RV-2 — аппарат с тепловым аккумулятором, выполненным из керамики. Снабжен фильтром, который не подлежит обслуживанию. Максимальный коэффициент рекуперации составляет почти 86%. Агрегат обладает 3 скоростями вращения и 11 степенями режима работы.
  2. 2. Популярные моделиApktoc RR 400X200 — роторный механизм, обладающий электронным пультом управления. Применяется в вентиляционных системах и для канального кондиционирования. Переключение скоростей вращения и режимов осуществляется с помощью электроники.
  3. 3. Swegon Gold PX 04 — компактная установка для приточно-вытяжной вентиляции любого помещения. Отличается невысоким шумом во время вращения ротора.
  4. 4. Salda RIRS 1200 HE EKO 3.0 — оборудование для применения в закрытых помещениях. Устройство снабжено электрическим нагревателем, системой фильтрации и дистанционным управлением.

При выборе теплообменника следует учитывать его мощность и объем помещения, где он будет работать. Для небольшого помещения рекомендуется применять пластинчатый рекуператор, а для большого загородного дома — роторный.

Как рассчитать КПД?

Для того чтобы подобрать оптимальную модель рекуператора, следует провести некоторые расчеты, которые позволят определить КПД. Особенно актуальны эти данные для тех, кто хочет самостоятельно изготовить рекуператор.

Разницу температуры воздуха после рекуперации и до рекуперации следует разделить на разницу температуры отработанного воздуха и до рекуперации.

Полученное значение необходимо умножить на 100%. Площадь теплообмена необходимо рассчитывать только при самостоятельном изготовлении всех элементов рекуператора.

Как увеличить КПД

Аккуратная сборка и внимание к деталям при создании самодельного утилизатора тепла позволят достичь неплохих показателей эффективности. Однако собранный рекуператор воздуха своими руками можно существенно улучшить и повысить его КПД. Для этого при расчетах конструкции и воплощении ее необходимо предусмотреть следующие нюансы:

  1. Максимальная герметизация устройства;
  2. Использование качественных теплоизолирующих материалов;
  3. Увеличить размеры рекуператора, площадь теплообменной поверхности. Так уменьшится скорость проходимого воздуха через устройство, а соответственно позволит ему лучше прогреться или остыть;
  4. Использование гофрированных пластин или пластин с выштамповками, что существенно увеличит площадь теплообменной поверхности при сохранении общего объема устройства;
  5. Увеличение объема вытяжки по сравнению с притоком. Так, больший объем выходящего воздуха лучше передаст тепло меньшему объему входящего.

Рекуператор воздуха своими руками – это простой, доступный, дешевый и действенный способ экономить дорогостоящую тепловую энергию и эффективно расходовать невосполнимые природные ресурсы.

image12.jpg

Эффективность рекуператора

Важнейшей характеристикой рекуператора является его эффективность. Она показывает, как сильно рекуператор смог нагреть приточный воздух относительно идеального варианта. За идеальный вариант при этом принимается случай, когда приточный воздух нагрет до температуры вытяжного воздуха. На практике такой вариант недостижим, и нагрев происходит до некой промежуточной температуры Tп. Формула эффективности выглядит следующим образом:
K=  (T_П-Т_Н)/(T_В-Т_Н ), где:

  • ТП – температура приточного воздуха после рекуператора, °С,
  • ТН – температура наружного воздуха (приточный воздух до рекуператора), °С,
  • ТВ – температура вытяжного воздуха до рекуператора, °С.

Данная формула учитывает изменение явного тепла в потоках воздуха. Однако у потоков может меняться и относительная влажность, и тогда лучше прибегать к расчёту эффективности рекуператора по полному теплу. Формула схожа по виду с предыдущей, но отталкивается от энтальпий потоков воздуха:
K=  (I_П-I_Н)/(I_В-I_Н ), где:

  • IП – энтальпия приточного воздуха после рекуператора, °С,
  • IН – энтальпия наружного воздуха (приточный воздух до рекуператора), °С,
  • IВ – энтальпия вытяжного воздуха до рекуператора, °С.

Первая формула позволяет быстро оценить эффективность рекуперации. Для более точных результатов следует использовать вторую формулу.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...