Что такое рекуператор воздуха для вентиляции частного дома и квартиры

Эффективность системы индивидуального отопления в частном доме можно заметно повысить, если должным способом использовать довольно высокую (до 300⁰С) температуру дымовых газов, которые выделяются во время горения любого вида топлива.

Именно эту цель преследует рекуперация (oт латинского слова recuperatio). Под этим термином понимают сохранение, возвращение обратно части тепловой энергии, которая была уже затрачена на сгорание газа, угля, пеллет и пр.

Рекуперация широко используется в технике: в металлургической промышленности, в нагревательных печах, на магистральном электротранспорте. Не менее полезно применять её и в быту. Итак, что такое рекуператор – узел, на практике увеличивающий КПД отопительного оборудования в частном доме?

Немного о принципе рекуперации тепла

Для горения топлива необходим чистый воздух: его недостаток, и – особенно в холодную пору года – низкие исходные температуры существенно увеличивают значения расхода топлива, которые требуются для устойчивого его горения. Если устроить так, чтобы потоки входящего воздуха и отводимых дымовых газов разделяла стенка из материала с хорошей теплопроводностью, то значительная часть уходящего тепла отдаст свою тепловую энергию подводимому воздуху. Описанный процесс – это рекуперация воздуха, соответственно устройство, реализующее его, называют рекуператором.

Рекуперация тепла осуществляется в следующей последовательности. Холодный чистый воздух (с понижением наружной температуры рекуперация происходит более интенсивно) засасывается через вентиляционные отверстия в системе обогрева частного дома и поступает в теплообменный аппарат, корпус которого может быть изготовлен из любого материала, имеющего хорошую теплопроводность. В противоположном направлении (встречном или перекрёстном), по смежному воздуховоду движутся отводимые дымососом котла или печи дымовые газы. В процессе перемещения, в соответствии с правилами теплообмена, происходит отъём до 80% тепловой энергии холодным воздухом от тёплого, после чего тот направляется к отопительному оборудованию частного дома. Отдавшие своё тепло дымовые газы выбрасываются наружу.

Кстати, и после рекуперации температура отводимых продуктов сгорания достаточно высока (до 80…100⁰С), в связи с чем не исключено их повторное использование, например, для обогрева бани, гаража и иных подсобных помещений частного домовладения.

Рекуператор в частном доме – роскошь или необходимость

Рекуперация чистого воздуха является регулируемым теплофизическим процессом. Поднять её интенсивность можно вследствие следующих факторов:

• использования материалов, которые имеют увеличенное значение коэффициента теплообмена (например, жаропрочной стали, минералокерамики);
• увеличения площади поверхности теплообмена;
• удлинением самого рекуператора;
• повышением качества изготовления и монтажа рекуператора, при котором был бы исключен подсос воздуха из одной части рекуператора в другую.

Рекуперация воздуха в системе отопления, строго говоря, необязательна. Но, принимая во внимание фактические составляющие теплового баланса частного дома, когда до 30% тепловой энергии уходит из дома через имеющиеся щели и неплотности, а до 15% тепла выбрасывается в дымоотводящие устройства, имеющийся рекуператор для квартиры позволит его хозяевам значительно сэкономить на отоплении. Учитывая, что отопительный сезон в условиях нашей страны продолжается полгода и далее больше, финансовые выгоды очевидны.

Лучше, если рекуператор воздуха для вентиляции квартиры предусматривается ещё на стадии строительства частного дома, когда выполняется разработка системы приточно-вытяжной вентиляции.

Где устанавливать рекуператор

Поскольку размеры теплообменника не должны мешать функционированию отопительной системы, его обычно размещают на чердаке дома. Там рекуператор – это обычный керамический, стальной или кирпичный параллелепипед, снабжённый соответствующим количеством дымо- и воздуховодных труб. Подогретый воздух при этом поступает к отопительному агрегату, а отработанный через дефлектор выбрасывается наружу.

Рекуператор для дома не только повышает эффективность работы отопительного оборудования, но и позволяет регулировать показатели относительной влажности чистого воздуха во всех помещениях. Происходит это из-за того, что рекуперация всегда сопровождается теплообменом между газами-продуктами сгорания и свежим воздухом, а, следовательно, на стенках теплообменника постоянно образуется влага. Через пористые поверхности она сообщается приточному воздуху. Таким образом, при действующем отоплении влажность воздуха внутри помещений не снижается, что благоприятно сказывается на климатических параметрах и здоровье жильцов, состоянии комнатных растений и т.д.

Промышленные конструкции рекуператоров более компактны, а потому допускают свой монтаж и в других технических помещениях дома/квартиры.

Конструкции бытовых рекуператоров

Рекуператор воздуха для квартиры и/или дома – это несложный конструктивно, но очень ответственный узел системы вентиляции, поэтому к нему предъявляется ряд обязательных потребительских требований:

• компактность;
• безопасность при работе;
• теплостойкость;
• удобство монтажа, текущего обслуживания и ремонта.
• стабильность функционирования.

Серийно выпускаемые воздушные рекуператоры для вентиляции подразделяются на следующие типы:

• стальные роторного типа, в которых теплообмен происходит вследствие непрерывного вращения алюминиевого ротора, расположенного внутри корпуса. Скорость вращения (а, следовательно, и интенсивность рекуперации) можно регулировать изменением скорости такого вращения.
• стальные пластинчатого типа, с теплообменником, в котором используются сменные кассеты из целлюлозы: это обеспечивает управление показателями влажности в помещениях.
• из огнеупорного фасонного кирпича (или керамики): при повышенной габаритности, они отличаются высокой стабильностью процесса теплообмена, поэтому пригодны для использования в условиях высоких температур дымовых газов.
• стальные трубчатые: отличаются повышенной громоздкостью, но хорошо функционируют в условиях сложных систем приточно-вытяжной вентиляции двух- и трёхэтажных частных домов.

Рекуператор – как для системы вентиляции частного дома, так и для подогрева воздуха — можно изготовить и своими руками. Проще всего сделать пластинчатый рекуператор, при этом в качестве материала пластин применяют алюминий (при температурах дымоотводных газов до 300⁰С) или сталь марок 12ХМ или 15МХ, теплостойкость которых составляет 550…600⁰С. Для кладки кирпичных рекуператоров используют шамот.