Пластинчатые теплообменники, их виды и особенности

Ни для кого не секрет, что залогом драгоценной молодости, колдовской красоты и крепкого здоровья является благоприятный микроклимат в жилище. Для воссоздания оптимальной атмосферы проживания  в очаровательном и комфортабельном «гнёздышке» требуется регулярное проветривание.

Подробный обзор

Принцип работы рекуператора воздуха и его эффективность

По своей сути, рекуператор воздуха для частного дома представляет собой ничто иное, как теплообменник, в котором выходящий из помещения воздух отдает большую часть своего тепла входящему с улицы – он его подогревает, предупреждая таким способом охлаждение помещений.

Устроен такой прибор достаточно просто – чтобы понять его принцип работы, представьте себе квадратную трубу, по которой выходящий из помещения воздух идет вдоль нее, а приходящий – поперек. При этом оба потока не смешиваются благодаря специальным теплопроводящим пластинам. Примерно так и устроен современный рекуператор для воздуха, в котором один поток отдает тепло другому. Эффективность работы такого устройства достаточно высока. Приведу цифры – если поток исходящего из помещения воздуха имеет температуру 21˚C, а на улице мороз -10˚C, то после рекуператора уличный воздух будет иметь температуру от +2 до +6˚C. Представляете, сколько энергии можно сэкономить с помощью этого устройства? Много! Счета за оплату энергоносителей снизятся в несколько раз.

Виды рекуператоров

Из всех существующих на сегодняшний день видов рекуператоров воздуха, основными из них являются:

  1.  Пластинчатый рекуператор;
  2.  Роторный рекуператор воздуха;
  3.  Водяной рекуператор.

В прошлых выпусках строительного журнала рассказывалось о том, как выбрать рекуператор для частного дома. Также можно почитать в другой статье про расчет приточно-вытяжной вентиляции, которая в той или иной мере оказывает влияние на выбор рекуператора.

Наибольшее распространение среди всех существующих видов рекуператоров получил — пластинчатый рекуператор воздуха. Его конструкция достаточно проста, из-за чего цена на данное оборудование не столь высока. Основными материалами для изготовления пластинчатого рекуператора, служит алюминий и пластик.

Целесообразно заметить тот факт, что рекуператоры с пластиковой стенкой имеют несколько больший КПД, по сравнению с алюминиевыми рекуператорами воздуха. Связано это в первую очередь из-за пластика, который является основным материалом при изготовлении пластинчатых рекуператоров.

Тем не менее, самый высокий КПД наблюдается у пластинчатого рекуператора с целлюлозными стенками. Теплый воздух в данном случае отдаётся гораздо быстрее и лучше. Единственный недостаток рекуператора с целлюлозными стенками в том, что его не рекомендуется устанавливать в помещениях с постоянно высоким уровнем влажности.

Подводя итоги, следует сказать и о простоте монтажа пластинчатого рекуператора воздуха, а также про его неприхотливость в обслуживании. Пластинчатые рекуператоры очень редко ломаются, поэтому их смело можно назвать «эконом вариантом» при выборе.

Роторный и водяной рекуператор воздуха

Что же касается двух остальных видов рекуператора воздуха, то они не могут похвастаться двумя последними преимуществами пластинчатого рекуператора. Так, например, конструктивной особенностью роторного рекуператора являются вращающиеся пластины, между стенок которых проходят воздушные потоки.

В свою очередь это и преимущество и в тоже время недостаток роторных рекуператоров, поскольку часто подвижные их части внутри забиваются, а само оборудование требует немедленного технического обслуживания. Во всем же другом, роторный рекуператор это: высокий КПД, возможность возвращать и тепло и влагу, а также плавная регулировка оборотов ротора.

Конструкция водяного рекуператора очень сильно отличается от двух вышеописанных видов. Тепло в водяном рекуператоре передаётся за счёт имеющейся в нём воды. При этом вытяжной и приточный теплообменник могут располагаться в достаточной отдалённости друг от друга.

Основные преимущества водяных рекуператоров воздуха, заключаются вот в чём:

  1.  При работе данного оборудования, грязный воздух никаким образом не контактирует с приточным воздухом;
  2.  Если конструкция водяного рекуператора предполагает раздельную установку теплообменников, то это очень удобно, как в плане монтажа, так и при последующей эксплуатации рекуператора.

Из недостатков водяного рекуператора следует отметить только возможность теплового обмена, а также достаточно высокий расход электроэнергии, что не всегда выгодно в плане экономии. Также водяные рекуператоры имеют сложную конструкцию, предполагающую наличие дополнительного оборудования для циркуляции воды.

Источник —

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Принцип действия и особенности агрегата

Понятие процесса

Итак, что представляет собой рекуперация тепла? Это особый процесс теплообмена, при котором не прогретый воздух с улицы нагревается благодаря выходящему потоку воздуха из помещения.

За счет такой схемы организации установка будет экономить тепло в доме. За короткий промежуток времени и с небольшими затратами электрической энергии будет сформирован идеальный микроклимат в доме.

Экономическая целесообразность теплообменника рекуперативного типа зависит и от остальных факторов:

  • Цены на энергоносители.
  • Цена установки устройства.
  • Затраты, которые связаны с обслуживанием устройства.
  • Продолжительность использования системы.
Читайте также:  Канальные кондиционеры: плюсы, минусы, особенности конструкции

Обратите внимание, рекуператор воздуха для дома является важным, но далеко не единственным элементом, который требуется для эффективной вентиляции в жилом помещении. Вентиляция вместе с рекуперацией является комплексной системой, которая функционирует лишь при условии работы в профессиональной «связке».

Эффективность устройства

При понижении температуры окружающей среды эффективность агрегата уменьшается, но все же сделать рекуператор воздуха для частного дома своими руками важно, так как при существенной разнице система отопления будет перегружена. Если за окном лишь 0 градусов, то в жом будет попадать воздух с температурой в +16 градусов. Бытовые агрегаты с легкостью справляются со своей задачей. Эффективность устройства рассчитать несложно, если использовать следующую формулу:

Ƞ=(tпост –  tулицы)/(tкомн –  tулицы)

  • tпост – это температура поступившего воздуха (после рекуперации).
  • tулицы – температура на улице.
  • tкомн – температура в доме по рекуперации.

Современные устройства отличаются не только высокими показателями КПД и особенностями использования, но и по конструкции. Давайте рассмотрим наиболее популярные решения и их особенности.

Основные разновидности конструкции

Специалисты уделяют особое внимание тому, что системы рекуперации с вентиляцией для тепла есть нескольких разновидностей:

  • Пластинчатые.
  • Роторные.
  • С отдельными теплоносителями.
  • Трубчатые.
Конструкция КПД Особенности
Теплообменник пластинчатого вида с перекрестным током От 60 до 80% Средний КПД, небольшие потери давления, конструкция компактная, удобно подключать.
Комбинированное устройство из двух пластинчатых теплообменников с перекрестным током От 70 до 80% Высокий КПД, но из-за этого потери давления выше, удобно подключать.
Теплообменник противоточный на пластиках От 80 до (!) 90% Высокий КПД при умеренных потерях давления, требуется место для установки, конструкция дороже вышеописанных.
Теплообменник противоточный канального типа От 85 до 95% Самый высокий КПД, относительно большие потери давления, потребуется дополнительно пространство для установки.
Роторный теплообменник От 75 до 85% Из-за риска переноса запахов подойдет только для вентиляции, которая рассчитана на одну квартиру, имеет небольшое сопротивление потоку.

Итак, давайте рассмотрим их подробнее.

Пластинчатый вид отличается от остальных видов тем, что в его конструкции есть алюминиевые листы. Такая установка считается наиболее сбалансированной даже с точки зрения стоимости и значения теплопроводности (КПД от 45% до 72%). Устройство отличается также простотой выполнения, доступной ценой и отсутствием каких-либо подвижных элементов. Для установки не потребуется специальная подготовка. Вы сможете провести ее без сложностей дома, собственноручно.

Роторные устройства являются самыми популярными. В их конструкции обязательно присутствует вал вращения, который питается от электричества, а еще 2 канала для воздухообмена с противотоками. Как именно работает подобный механизм? Один из участков ротора начинает прогреваться от воздуха, а после он поворачивается и тепло переходит к холодным массам, которые сосредоточены в соседнем канале. Но, несмотря на высокий уровень КПД у такой установки есть ряд весьма ощутимых недостатков:

  • Большой вес.
  • Требуется регулярный ремонт и техническое обслуживание.
  • Сложно починить устройство своими руками, сделать его вновь работоспособным.
  • Воздушные массы смешиваются.
  • Зависимость от электроэнергии.

Обратите внимание, что устройство вентиляции с трубчатыми элементами, а еще отдельными теплоносителями почти нельзя сделать в домашних условиях, даже если у вас будут все чертежи и схемы.

Достоинства

Чтобы понять, нужен ли прибор для дома или нет, давайте рассмотрим бесспорные достоинства. Они такие:

  • долгий срок эксплуатации;
  • стойкость к износу;
  • привлекательный внешний вид;
  • безопасность;
  • высокая эффективность;
  • экономия денежных средств – затраты уменьшаются на 50–55%;
  • постоянный доступ свежей воздушной массы;
  • равномерное распределение потока;
  • благоприятный микроклимат без оконного проветривания;
  • отсутствие пыли в доме, которая проникает через открытые окна;
  • оптимальные параметры;
  • возможность использования в частных и многоквартирных строениях с централизованной вентиляцией;
  • всесезонность;
  • простой монтаж;
  • лёгкость в уходе и эксплуатации.
  • разумная цена;
  • возможность сооружения прибора своими руками;
  • прекрасные санитарно-гигиеничные характеристики.

Хотите наслаждаться свежим воздухом, не выходя из дому? Рекуператор вам в помощь!

Какой рекуператор выбрать?

В первую очередь выбор зависит от поставленных задач и доступных финансовых средств. Каждый тип приточно-вытяжного вентиляционного оборудования обладает рядом преимуществ и минусов, которые мы разобрали выше.

Со своей стороны, мы рекомендуем к покупке трубчатые рекуператоры Prana, которые отличаются отменными техническими характеристиками и доступной ценой. Тем более, при большинстве стандартных задач, трубчатый тип считается самым оптимальным, имеет множество преимуществ и практически не обладает минусами.

Как итог, хотим сказать, что отделочные материалы и технологии в помещении направлены на энергосбережение, а это не позволяет осуществлению нужного воздухообмена. Из-за этого наблюдается повышенная влажность, появлении коррозии и плесени, что в следствии ведет к губительным последствиям для проживания.

Рекуператор

Рекуператор для квартиры: расчет и обзор производителей

Квартирное теплоэнергетическое устройство будет лучшим приобретением, особенно если жилище находится в большом городе или центре мегаполиса. Автомобильные и промышленные газы, уличный шум, жара или холод навсегда останутся снаружи помещения. Аппарат не только добавит в квартиру массу чистого воздуха, но и позволит сэкономить на отоплении, вентиляции и очистке входящего атмосферного потока. Это достигается путем простого обмена тепла между приточными и вытяжными потоками, прошедшими через теплоизоляционный короб с очистительным фильтром.

Схема обмена воздуха через рекуператор

Расчет рекуператора

Произвести расчет требуемого теплоэнергетического устройства можно самому, не прибегая к услугам специализированных компаний. Вычисление КПД и эффективности аппарата обуславливается знанием затрат электроэнергии на приточные или вытяжные массы. Формула расчета такова:

Читайте также:  Как сделать вытяжку на кухне: пошаговая инструкция

Q = 0,335 x L x (t1 – t2),

где L – расход воздушных масс, t1 – температура притока, t2 – температура исходящих масс, 0,335 – региональный коэффициент.

Вычисление эффективности производится по такой формуле:

E = Q x n,

где: Q – энергетические или электрические затраты на подогрев или охлаждение струи, n – КПД устройства.

Схема подачи теплого воздуха через рекуператор

Полезный совет!Прежде чем купить рекуператор для частного дома или городской квартиры, необходимо ознакомиться с их видами, техническими характеристиками и принципом эксплуатации. Возможно, будет необходимо провести подготовительные монтажные работы и составить проект.

Рекуператор ПРАНА

Данный производитель теплоэнергетического и вентиляционного оборудования находится на рынке более 15 лет. Его оборудование имеет большой срок службы, высокую эффективность и приемлемые цены.

Монтажный комплект рекуператора ПРАНА

Эксплуатационные характеристики аппарата:

  • тип – пластинчатый;
  • потребление электроэнергии – 5-90 B/час, в зависимости от модели;
  • уровень шума – 25-140 дБ;
  • длина агрегата – 500 мм;
  • площадь обслуживания – от 60 м²;
  • входящая струя – 115-650 м³/ч;
  • исходящая струя – 105-610 м³/ч;
  • КПД – 79-80%, в зависимости от модели.

Рекуператор ПРАНА имеет относительно небольшие габариты

Весь модельный ряд комплектуется дистанционным пультом управления, работает при температуре атмосферной среды от -15 до 45°C. Относительно невысокая цена рекуператора воздуха, существенное удержание заданной температуры при подогреве или отоплении и небольшие габариты делают данное устройство одним из самых популярных, что подтверждают многочисленные положительные отзывы. Рекуператор  Прана можно встроить в стену комнаты или установить на улице. Монтаж аппарата довольно легкий и осуществляется в течение 2-3 часов.

Система подогрева воздуха через теплообменник рекуператора

Рекуператоры MARLEY

Компактный немецкий утилизатор тепла оснащен керамическим теплообменным элементом, позволяющим проводить эксплуатацию устройства даже при температуре -30ºC. Его промывка и очистка воздушных фильтров представляет собой простую операцию, которую может осуществить обычный пользователь. Продолжительность беспрерывной работы составляет около 6 месяцев, по истечении данного периода засветится контрольная лампочка. Эксплуатация устройства недалеко от автомобильных дорог или в центральной части города заставит прибегать к более частой очистке. Данная операция не занимает много времени и составляет 15-20 минут.

Купить рекуператор воздуха для дома, цена которого составляет 24000 рублей, можно в специализированном магазине. При довольно умеренной стоимости аппарат имеет следующие эксплуатационные характеристики:

  1. три фазы мощности – 15, 25 и 40 м³/ч;
  2. потребляемая электрическая мощность – от 3,5 до 8 Вт;
  3. ротор электродвигателя – бесщеточный;
  4. уровень шума – 22, 29 и 35 дБ;
  5. утилизация теплоты – 80-85%;
  6. площадь обслуживания – от 60 м²;
  7. внешние размеры – 285-500 мм. Небольшие габариты агрегата позволяют установить его в стене.

Рекуператор MARLEY

Новая линейка производителя Marley – рекуператор menv 180, который отличается от предыдущих аналогов низким потреблением электроэнергии – всего 3 Вт. Приятными функциональными дополнениями являются:

  • контроллеры температуры, углекислого газа и влажности;
  • улучшенная аэродинамика;
  • низкий уровень шума;
  • гидроизолирующее покрытие для работы во влажных жилых или нежилых помещениях;
  • высокая категория очистки приточной струи.

Рекуператор MARLEY очень экономичный в использовании электроенергии

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.

Крышные воздухообменники

Если в системе установлены роторные или пластинчатые агрегаты, рекуперация тепла в ней может быть организована посредством особых крышных установок. Они характеризуются повышенной эффективностью, поэтому редко встречаются в быту. Агрегаты такого типа актуальны для больших помещений, где отсутствует внутреннее разделение. Это характерно для гаражей, ангаров, торговых складов и помещений.

Крышный воздухообменик простой и эффективный в работе. Но цена на данный тип агрегатов высокая.

Принцип действия системы состоит в заборе воздушных масс из области потолка и перемещение ее в зону обитания людей.

В частных домах эти устройства встречаются редко.

Где используется

Применение пластинчатых теплообменников практически повсеместно. Они могут использоваться в самых разных областях – зависит от материалов и конструкции оборудования. Есть разные модели, отличающиеся конструкцией и разными тонкостями работы, но всего выделяется четыре главных типа:

  • разборный;
  • полусварной;
  • сварной;
  • паяный.

Разборные устанавливаются в теплосетях, которыми оборудуются жилые дома, другие объекты. Также они встречаются в бассейнах, контурах горячего водоснабжения, теплопунктах и холодильных камерах. Паяные теплообменники предназначены для установки при оборудовании морозильных или вентиляционных систем, а также кондиционеров, компрессоров, других промышленных установок.

Читайте также:  Вентиляция на кухне: устраняем лишние запахи (24 фото)

Сварные и полусварные теплообменники широко распространены и встречаются в:

  • пищевой промышленности;
  • фармацевтике;
  • климатических, вентиляционных установках;
  • системах рекуперации;
  • горячем водоснабжении, отоплении;
  • охладительных агрегатах.

Из всех выше представленных агрегатов чаще всего используются разборные и паяные конструкции, т.к. их применение актуально в различных сферах, независимо от того, требуется понижение или повышение температуры теплоносителя. Вас также могут заинтересовать комплектующие для промывки.

Пластинчатый рекуператор воздуха своими руками: инструкция по изготовлению

Внимание! Для увеличения КПД устройства и предотвращения обледенения конденсата, собирающегося на его пластинах, забор воздуха в рекуператор следует производить через дополнительный грунтовой теплообменник – длинную пластиковую трубу диаметром 150-200 мм, закопанную в землю на глубину ниже уровня промерзания почвы.

Главная рабочая часть рекуператора – кассета, собранная из одинаковых квадратных пластин площадью 0,09 м² каждая. Для вентиляции помещения не более 60 м² , достаточно одной кассеты, состоящей из 60-70 пластин. Пластины нарезают из тонкого листового материала и объединяют в единый блок, таким образом, чтобы между ними оставались зазоры 2-4 мм.

Материалы для изготовления рекуператора:

  • листовой материал малой толщины (кровельное железо, текстолит, катаный алюминий, гетинакс, сотовый поликарбонат) – 5,4-6,3 м2;
  • узкие гладко струганные деревянные рейки или полоски технической пробки сантиметровой ширины либо хлопчатый шнур – все толщиной 2-3 мм;
  • нейтральный герметик;
  • материал для изготовления корпуса – пластик, МДФ, металл, фанера или готовый короб;
  • листовая минеральная вата либо пенополистирол толщиной 4 см;
  • 4 фланца того же диаметра, что и трубы воздуховодов;
  • клей;
  • металлический профиль (уголок);
  • саморезы.

Как самостоятельно сделать трубчатый коаксиальный рекуператор

Трубчатый рекуператор из пластиковой трубы и алюминиевый трубок

По принципу работы трубчатый рекуператор аналогичен пластинчатому типу. Как и в предыдущем случае, при умении работать с электроинструментом системы можно собрать своими руками.

Преимущества и недостатки конструкции

К достоинствам устройства для рекуперации воздуха на основе трубок можно отнести:

  • простая конструкция без использования движущихся деталей;
  • простой монтаж и быстрое обслуживание в ходе эксплуатации;
  • КПД рекуператора до 65–70% в зависимости от условий;
  • небольшие размеры и низкий уровень шума.

К существенным недостаткам, как и у пластинчатого рекуператора, следует отнести риск обмерзания в зимний период. Вследствие чего нарушается естественный уровень тяги, и свежий воздух плохо поступает в помещение. Для предотвращения этого в системе должен быть установлен электрический или водяной калорифер.

Материалы для изготовления устройства

Материал для изготовления трубчатого рекуператора

Для сборки трубчатого рекуператора потребуется:

  • алюминиевые или стальные полые трубки диаметром 3–5 мм;
  • пластиковый канал для вентиляции;
  • пластиковый соединитель для воздуховода;
  • оцинкованный металл или пластик размером 50×50 см;
  • силиконовый герметик.

Сечение воздуховода и соединителей выбирается индивидуально. Оптимально, если сечение будет равно диаметру воздуховода в системе вентиляции. При необходимости возможна установка вентиляторов на приток и отвод воздуха.

Процесс изготовления

Алюминиевые трубки и заготовки для изготолвения теплообменника

Для изготовления рекуператора потребуется электрическая дрель, ножовка по металлу, штангенциркуль, рулетка и карандаш. Последовательность действий при изготовлении трубчатого рекуператора следующая:

  1. Производится подгонка пластикового канала по длине. При этом учитывается, что длина рабочих элементов будет на 15–20 см короче, чем длина самого корпуса. На конец трубы надевается пластиковый соединитель.
  2. Измеряется внутреннее сечение пластикового канала при помощи штангенциркуля. Далее, из пластика или металла выпиливаются две заготовки с учётом измеренного сечения. В заготовке просверливаются отверстия сечением равным внешнему диаметру металлической трубки.
  3. Согласно длине корпуса выполняется подрезка стальных трубок. Количество трубок равно количеству отверстий в заготовке. Для сборки потребуется надставить трубу между двух заготовок. Зазор между отверстием и трубкой заполняется герметиком или эпоксидным клеем.
  4. После сборки трубчатого теплообменника конструкция помещается в пластиковый корпус. Стык между заготовкой и корпусом заделывается эпоксидным клеем. После высыхания конструкция готова к установке.

В качестве вентилятора лучше использовать изделия канального типа, которые одеваются на один из монтажных концов рекуператора. Для установки описанной выше конструкции достаточно использовать соединитель соответствующего сечения, герметик и обжимной хомут.

Видео: трубчатый рекуператор своими руками

Где купить рекуператор воздуха?

В Москве

  1. Компания «AirSity» г. Москва, ул. Братеевская, д. 16, корп.3
  2. Компания «Klimatov»
  3. Компания «МосВент»

В Санкт-Петербурге

  1. Компания «MirCli»
  2. Компания «MARLEY-SPB»
  3. Компания «Аэрос»

Использование тепла отработанного воздуха становится альтернативой современного энергосбережения. Технологии близки к системе «Умного дома», где в полном объеме задействована экономия и бережливость в сочетании с комфортом и качественным уровнем жизни.

Минусы рекуператора в частном доме

Если говорить об отрицательных характеристиках, то здесь нужно выделить следующее:

  • Рекуператор висит на стене, а значит, занимает место. Внутрення конструкция есть у любого элемента, а размер уже будет отличаться. Но на вертикальной конструкции блок всё равно будет присутствовать.
  • Уровень шума. Если в стандартной схеме можно сделать беззвучный режим работы, то с рекуператорами это сделать сложнее.
  • Непрямая интеграция для умного дома. Это выполнить абсолютно невозможно. Исключение составляет лишь использование модулей.
  • Нет возможности организации эффектной вентиляции для огромных помещений. Предел для установки – это 300 квадратных метров. Если площадь превышает, то лучше обратиться к центральным системам, которые будут работать эффективнее.
  • Стоимость на профессиональные модели слишком высока.