Что такое рекуператор? Всем известно, что для создания в помещении здорового микроклимата необходима вентиляция. В помещение должен поступать чистый воздух с улицы, но одновременно с этим удаляется такой же объем воздуха из помещения. Зимой вместе с оттоком «отработанного» воздуха безвозвратно уходит ценное тепло, а летом приточный жаркий воздух лишь усложняет работу кондиционеров. Для того чтобы не пускать деньги на ветер, и был придуман рекуператор воздуха.
Рекуперато́р (от лат. recuperator — получающий обратно, возвращающий) — теплообменник поверхностного типа для использования теплоты отходящих газов, в котором теплообмен между теплоносителями осуществляется непрерывно через разделяющую их стенку. В отличие от регенератора, трассы потоков теплоносителей в рекуператоре не меняются.
Рекуператоры различают по схеме относительного движения теплоносителей (противоточные, перекрестные, прямоточные), по конструкции (трубчатые, пластинчатые, ребристые), по материалу изготовления (металлические, мембранные, пластиковые) и по назначению (подогреватели воздуха, газа, жидкостей, испарители, конденсаторы).
Рекуперация является методом сокращения потерь через вентиляционную систему, то есть технологией энергосбережения. При помощи рекуперации можно сохранить более 70% уходящего тепла. Энергия используется повторно в одном технологическом процессе!
Особенности пластинчатых рекуператоров
Главный минус пластинчатого рекуператора — частое обмерзание приточной стороны расположенных вне помещений пластин в зимний период. Он имеет кассету, в которой каналы прохождения приточного и вытяжного воздуха разделены пластинами из листов оцинкованной стали. Потоки не смешиваются, но теплообмен возможен из-за того, что пластины одновременно нагреваются и охлаждаются с разных сторон. Довольно распространен из-за невысокой стоимости и компактности.
Если оценивать эффективность пластинчатых рекуператоров, то КПД таких устройств — около 60%. Еще одна важная особенность — очень простое устройство теплообменника (без трущихся и подвижных деталей), в таком устройстве не применяются какие-либо потребляющие электричество элементы. Пластинчатый рекуператор наиболее распространен для устройства приточно-вытяжной установки в домах, квартирах и гаражах. Обмерзание теплообменника решается путем периодического включения приточного вентилятора или применением байпасного клапана.
Как сделать пластинчатый рекуператор своими руками
Если вы задумали сделать пластинчатый рекуператор самостоятельно, то вам потребуется 4 м² оцинкованной жести. Её следует разрезать на пластины 20×30 см и сложить их в штабель. Пластины должны быть идеально ровными, поэтому если применяется оцинковка, удобнее будет резать стопку из трех листов болгаркой, нежели применять ножницы по металлу. Для создания дистанционного зазора между пластинами можно приклеить к ним рамки из полосок технической пробки (толщина 2 мм). Промежутки между пластинами должны быть не менее 4 мм, чтобы не было слишком большого сопротивления воздушному потоку.
Важно правильно подобрать сечение рекуператора — скорость потока воздуха должна быть равна или чуть больше 1 м/с. После укладки всего штабеля щели следует залить герметиком нейтрального состава. После высыхания герметика пластины следует положить в корпус (любая жестяная коробка подходящего размера). Корпус изготавливается из жести, в нем делаются отверстия, в которые вставляются пластиковые фланцы, диаметр которых должен соответствовать диаметру воздуховодов. Все щели герметизируются силиконовым герметиком. Короб изготавливают из ДВП или фанеры толщиной 18 мм, все стенки утепляют минеральной ватой.
Суммарная площадь пластин составит 3,3 м² при производительности 150 м³/ч, собранный таким образом рекуператор должен иметь эффективность 50–60%. В зимний период, при наружной температуре воздуха ниже –10 °C, пластинчатые рекуператоры могут обмерзать, поэтому для периодического размораживания в теплой их части необходимо установить датчик изменения давления. При обмерзании приточный воздух будет проходить через байпас, а теплообменник начнет оттаивать, согреваемый вытяжным воздухом.
Есть и такие варианты попроще, когда пластины изготавливаются из алюминиевой фольги или меди (что гораздо дороже). Некоторые умельцы берут пластик 3 мм, фольгу алюминиевую, двусторонний скотч и из этого изготавливают пластины. Пластик нарезается по размеру, наклеивается на скотч. Скотч с другой стороны нарезается на полоски, полоски наклеиваются на фольгу (по три штучки параллельно) и складываются в стопку. Делается две большие стопки, которые, в свою очередь, клеятся на основание (тоже пластик, но толще) как ребро жесткости для монтажа устройства. Эти две стопки укладываются в коробку. Коробка обшивается пенопластом (если располагается на улице), подводятся трубы вентиляции, устанавливаются вентиляторы — и устройство готово!
Значение рекуперации для пассивного дома
Современному пассивному дому система приточно-вытяжной вентиляции просто необходима для того, чтобы поддерживать здоровый микроклимат в помещении круглый год. Если мы говорим о пассивном доме, то здесь мы имеем практически герметичное помещение. Дополнительная приточно-вытяжная установка с рекуператором поможет обеспечить нормальный воздухообмен и решит проблему развития грибков и плесени, что особенно актуально для влажных помещений с плохой вентиляцией.
Таким образом, рекуператор для частного дома, и тем более для гаража (избыточная влажность в гараже неизбежно приводит к коррозии, а выхлопные газы и пары топлива в совокупности со «спертым» воздухом губительны для здоровья человека) — это крайне необходимое устройство.